氖气供应处于危机之中

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氖气供应处于危机之中

乌克兰的战争已经关闭了全球一半的芯片制造所需的关键气体供应。每个人都看到了它的到来。

年，乌克兰东部的政治动荡变得激烈，一场短暂的枪战爆发，中断了该地区著名的苏联时代大型钢铁联合体的运营。连锁反应是氖气供应中断。氖气是一种工业气体，是液态空气蒸馏的副产品。半导体行业分析师指出，世界上这种气体的大部分供应，对用于芯片制造光刻的激光器至关重要。今天，在乌克兰东部发生的一场旷日持久的战争已经过去了三个月，而短缺现在阻碍了从COVID-19中复苏的行业迫切需要的半导体行业。为什么没有人注意到年的警告？

随着Covid19大流行和乌克兰战争导致供应链中断，很少有人对计算机芯片现在供不应求感到惊讶。对于汽车行业，主要的解释是Covid19改变了消费者的偏好，半导体制造商将产品线从汽车集成电路转向了适合智能手机和平板电脑的产品。但是，很少有人想到全球芯片行业可能会因缺乏氖气而受到影响。事实证明，在当今常用的14nm芯片架构所必需的氩氪激光器中，氖（激光器内部95%的气体混合物）不会产生激光，但对于该过程仍然是必不可少的。氖管的功能将激光气体原子保持在足够远的距离以在管中的镜子之间产生共振。这是一个过度简化的解释，但你要明白没有氖气，没有激光，其他惰性气体可能会起作用，但系统是围绕氖构建的。

那么工业是如何制造氖气的呢？

它是从空气中提取的，这并不容易，因为它在大气中几乎没有，大约18ppm的体积。工业过程通过将空气制冷直到变成液体，然后蒸馏液体以蒸发掉各个馏分来制造它，有点像从原油中提炼汽油。这个过程很昂贵，对于单独使用氖来说太昂贵了，但是钢铁工业使用这个过程来制造大量的氧气，这些氧气很容易从空气中获得。氖气、氙气等微量气体会单独蒸发。

但炼钢在地理上是分散的，钢厂单独运营，生产的这些稀有微量气体相对较少。为了经济地扩展流程，您需要将大量钢铁厂集中在一个小区域内，以创建一个大型空气蒸馏进料系统。而苏联，一直是大型项目的拥护者，不得不在乌克兰东部建造大规模、集中的钢铁联合体。因此，危机的所有因素都已准备就绪。

但奇怪的是，年和年，乌克兰东部发生了短暂的冲突，当时的半导体行业分析师警告说，氖气供应严重中断的后果。在其间的八年里，似乎没有人为使氖气供应链多样化而采取任何措施，宁愿让乌克兰的一个地区为全球芯片行业提供这种关键工艺气体的一半到四分之三。

液态空气的大规模蒸馏分离氖与更换熔炉中的空气过滤器不同，它需要大量的资金投入和时间。中国正在确保国内产业有足够的资源，当然，氖气的价格已经飞涨。制造激光器的人正在寻找减少系统中使用的氖气量的方法，但它确实会磨损，主要的船舶制造商台积电已经启动了一项回收计划。

一种重要的全球行业使用的关键任务工艺气体，其主要供应已知在冲突地区已有近十年之久，并且没有人采取任何措施使供应多样化。现代的全球制造商并不是不使用非常复杂的对冲策略来保护自己免受供应中断的影响。

氖气是一场完美风暴：生产成本太高，无法证明大规模独立生产设施作为廉价乌克兰天然气的后备方案是合理的，但如果芯片制造商无法获得足够的资源，它绝对是一个绝佳的选择。这是一个系统性的制造故障，芯片制造商的客户也反映了这一点。依赖少数全球集成电路制造商的汽车制造商无法制造足够的汽车来满足需求。他们很清楚过度依赖供应商稀少的脆弱供应链的后果。

这是短期的、逐季度的管理，没有人知道有多少工业投入像氖气一样、必不可少，并由一个小而不稳定的供应商池控制。降低这些未知但至关重要的供应链的风险至关重要，风险并不是指保险范围，而是真正努力使全球关键投入供应多样化。

这是世界目前正在经历的通货膨胀失控的一个主要因素。对于制造业来说，世界并不是一个安全的地方。当一次千载难逢的洪水冲走你的房子时，这并不意味着下一次不会发生在百年后，明年也可能会发生。所以聪明的房主建造得更高，高科技制造商也应该这样想。