美国重新对核能感兴趣可能会刺激与欧盟的合作   美国最近的立法包括对核能的重大税收抵免。与其他联邦投资一起，这可能会重振该行业并刺激跨大西洋研发随着美国和欧盟推动实现碳中和目标并投入数十亿美元对现有核电厂进行现代化改造并资助新核技术的研究，核能行业最近重新受到关注。   这对该行业来说是一个推动，该行业在切尔诺贝利和福岛等高调事故后陷入停滞。建设成本高昂的新工厂和升级老化的基础设施的资金也滞后。但欧盟和美国现在都面临这样一个现实，即他们需要更清洁的技术来取代对化石燃料的依赖——对欧盟而言——以确保供应安全。   专家们预计，核能将在欧盟和美国实现无碳目标的努力中发挥更加突出的作用，但在电力需求激增的情况下，这些目标很难实现。拜登设定了到2030年将温室气体排放量减少45%并到2050年实现净零排放的目标。欧盟于2021年6月通过的《欧洲气候法》设定了将温室气体排放量至少减少55%的目2030年与1990年的水平相比，到2050年达到净零。   拜登于8月16日签署了美国《降低通胀法案》，也称为气候法案，成为法律。其中包括 3690 亿美元用于帮助应对气候变化，其中包括对核工业的重大税收减免。从2024年开始到2032 年，公用事业公司可以获得每兆瓦时 15 美元的现有核电站发电的税收抵免。   对于被设计为更安全、更小、建造成本更低的新核电站，该法案在工厂运营的前10年提供至少每兆瓦时25美元的生产税收抵免。生产信用首次包括核电站，为2025年后上线的无排放发电提供了与技术无关的突破。   公司只能选择一种税收抵免。然而，税收抵免很重要，因为它们为可再生技术提供了公平的竞争环境。总部位于德克萨斯州的能源分析公司 Veriten 的核能和发电专家 Brett Rampal 表示，这是向前迈出的一大步，可能会导致更多的国际合作。该分类是欧盟范围内的可持续技术分类系统。7 月份的欧盟议会并未反对将核能纳入分类。   根据大西洋两岸的能源机构的数据，目前，欧盟和美国仍然依赖化石燃料发电，美国 61% 的能源来自化石燃料，欧盟为 46%。欧盟在可再生能源方面略领先，其 29% 的能源来自太阳能、风能和其他来源，而美国的 20% 来自可再生能源。目前，欧盟 25% 的电力来自核电站，而美国接近 19%。欧盟在其 27 个成员国中的一半拥有 103 个核反应堆，而美国则有 93个。   合作领域   Rampal说，欧盟和美国的一个直接合作领域是铀浓缩转化技术。这是因为俄罗斯拥有全球 40%的转换基础设施，而随着乌克兰的战争，目前尚不清楚铀供应会发生什么。Rampal说，另一个合作领域是建造一个多功能试验反应堆，能源部曾计划这样做，直到美国政府去年取消了它的资金。该反应堆将用于测试新的核材料。   除了通货膨胀法案之外，美国基础设施投资和就业法案还为能源部的先进反应堆示范计划增加了为期六年、25亿美元的拨款，预计将支付两个全面核示范项目的成本。一种是在华盛顿州建造的 Xe-100，它将由高温氦气冷却，并使用旨在防止熔化的颗粒燃料。另一个是 Natrium，由微软创始人比尔盖茨支持的 TerraPower 在怀俄明州建造。它使用液态钠冷却剂和熔融钠储能系统。   根据美国物理研究所最近的一份公报，这些努力只是美国国会行动的一部分，在过去几年中，美国国会通过了政策举措并提供了数十亿美元的资金来刺激先进核反应堆的发展。另一项举措是在新的CHIPS和科学法案中，其中包括“未来的裂变法案”，创建了能源部拨款计划，支持先进核反应堆将取代退役的化石燃料工厂的社区。   私人投资一直是阻碍昂贵核电站开发的一件事，能源和其他公司普遍不愿承担高成本、长开发时间和核开发风险。然而，华盛顿特区忧思科学家联盟核电安全主任埃德温莱曼表示，有迹象表明市场情绪出现了转变，因为包括盖茨和亚马逊创始人杰夫贝索斯在内的富裕投资者正在将资金投入核能。   “最近改变游戏规则的是一些财力雄厚的个人，他们对推广项目有政策兴趣，”莱曼说。“此外，还有《降低通货膨胀法》，它有生产和投资税收抵免。可再生能源已经获得生产税收抵免，核工业多年来一直在敦促政府提供同样的补贴。”   盖茨创立TerraPower是为了开发一种称为快速行波反应堆的新型核反应堆。该公司最近在盖茨和韩国最大的能源供应商之一SK共同领导的投资中筹集了7.5亿美元。   贝索斯去年加入了一个集团，该集团向一家加拿大初创公司投资了1950万美元，该公司根据磁化靶聚变的最新发展开发公用事业规模的聚变能。这家名为General Fusion的公司计划在位于卡勒姆的英国原子能局园区内建造其示范设施。   聚变与裂变   美国和欧盟已经在核项目上进行合作。1 月，国际核能研究倡议组织呼吁由欧洲原子能共同体共同资助的项目，以在美国能源部项目上进行合作。其中可能包括轻水反应堆材料老化和退化、先进核反应堆设计的安全技术、小型模块化反应堆的创新概念以及整合核能和其他能源技术的混合能源系统等项目。   Euratom在欧盟面临争议，因为其目前为期五年、耗资13.8亿欧元的研究计划于2021年7月开始，重点关注聚变而非当今核电站使用的裂变过程。聚变结合了两个释放大量能量的原子核，而裂变将一个重原子核分裂成两个较轻的原子核。怀疑论者说，核聚变是一些较新的核技术的目标，但仍未得到证实，可能需要数十年才能在商业上可行。随着欧盟和美国努力实现其气候目标，核能不应被排除在外，但重要的是要应对其安全和保障方面的挑战。从历史上看，将核电站从一个想法变成可以展示、复制并成为可靠商业实体的东西需要几十年的时间。

Royal Helium 在加拿大西部从勘探到生产绿色氦气正在迅速推进   从太空探索到技术和医疗保健，皇家氦气已将自己定位为能够为一系列市场提供氦气   凭借其巨大的土地地位和萨斯喀彻温省政府的切实支持，皇家氦气有限公司正在迅速从一个纯粹的勘探者发展为即将成为A级氦气的生产商。 该公司在萨斯喀彻温省南部和阿尔伯塔省东南部拥有约100万英亩的潜在氦气权利，这两个加拿大西部资源丰富的省份拥有悠久的成功勘探和开发历史。   2022 年 7 月，Royal Helium完成了对位于阿尔伯塔省的竞争对手Imperial Helium的收购，首席执行官兼总裁 Andrew Davidson 表示此举已将该公司的项目初始产量提高了三倍。   阅读：Royal Helium 宣布以 700 万美元收购交易融资   首席执行官兼总裁 Andrew Davidson 表示：“我们正在阿尔伯塔省建造我们的第一座氦气处理设施，每天将生产约 1500 万立方英尺的原始气体，为我们留下所谓的A级氦气，即 99.9% 的纯氦气，我们将通过这些设施进行销售我们在萨斯喀彻温省业务方面的承购协议。”   由于施工迫在眉睫，Royal Helium 预计将于2023年3月或2023年4月在其阿尔伯塔加工厂开始生产。该公司还将于2023年在萨斯喀彻温省建造两个加工厂，Andrew Davidson表示，预计将于 2023 年第三季度开始投产。生产是计划在第四季度跟进，为公司再增加 1000 万立方英尺的原料气产能。 在过去的 18 个月里，该公司在其资产中钻了 7 口井，所有这些井都成功地遇到了经济等级的氦气，在短时间内将产量从相对较小增加到相对较大的空间很大。   加拿大西部的优势   根据Royal Helium的说法，从萨斯喀彻温省和阿尔伯塔省的井中提取氦气的碳强度比其他司法管辖区的氦气提取低90%。 为了从地下提取氦气，Royal Helium的工艺从钻井开始，并使用石油和天然气领域的传统技术，允许简单地转移知识、技能和设备以支持氦气行业。一旦你钻了一口具有生产能力的井，你只需将其连接到一个加工设施中，然后将原始气体从井口流入该设施。 在处理方面，Royal Helium 将使用低温分离，基本上液化整个气流，但氦除外，因为它具有任何气体的最低冰点，留下纯化的氦产品。这就是加拿大西部的优势真正发挥作用的地方。与世界其他地区氦是天然气的副产品不同，在萨斯喀彻温省和阿尔伯塔省，它是氮的副产品。     “从我们的目标区域出来的气流基本上不含天然气或甲烷，”戴维森解释说。“偶尔会有二氧化碳 (CO 2 )，但我们反制的任何 CO 2都会被捕获、重新注入或出售。我们向大气中释放零 CO 2和零甲烷。”   该公司不仅会通过捕获这种 CO 2来减少对环境的影响，而且还计划在这样做的同时赚钱。Royal Helium 在阿尔伯塔省的业务将生产食品级 CO 2，美国食品和药物管理局要求其达到 99.9% 的纯度等级，用于苏打水和啤酒等产品，为公司增加了另一个收入来源。   建立多元化的客户群   从太空探索到技术和医疗保健，皇家氦气已将自己定位为能够向一系列市场供应氦气，因为对可靠供应氦气的需求将十分强劲。 2022 年8月，该公司与一家北美航天发射公司就氦气供应签订了长期协议，首批交付将于2023年开始。   戴维森表示，该公司首选的商业模式是直接向最终用户销售氦气，而不是通过工业气体中介。然而，话虽如此，他指出该公司将把部分产量分配给不同规模的工业气体供应商，从区域供应商到全球供应商，如空气产品公司。   传统的氦气用途，例如用于磁共振成像 (MRI) 机器的磁体冷却剂，用于医学成像或气溶胶、轮胎、冰箱、灭火器和空调中的泄漏检测和测试，其复合年增长率为3%至6%增长率机会。另一方面，根据 Royal Helium 的数据，太空探索和半导体等新用途的年增长率可能超过 20%。   预计尤其是半导体制造中的微芯片对氦气的需求将出现惊人的增长。如果考虑其他行业，如服务器冷却和数据中心、量子计算，甚至小型模块化反应堆的新兴电力行业，其中大多数使用氦气作为冷却介质，这将是一个巨大的市场。这些未来增长的领域不是天上掉下来的馅饼：它们是真正的需求来源，将在不久的将来上线。 在相当长的一段时间内会有足够的需求，这意味着价格持续上涨，即使我们摆脱了世界现在看到的俄罗斯供应危机。

半导体超高纯气体分析   超高纯度(UHP)气体是半导体行业的命脉。随着前所未有的需求和全球供应链中断推高超高压气体的价格，新的半导体设计和制造实践正在提高所需的污染控制水平。对于半导体制造商而言，能够确保 UHP 气体的纯度比以往任何时候都更加重要。   超高纯度气体在半导体行业的重要性   超高纯度 (UHP) 气体在现代半导体制造中绝对至关重要。   UHP 气体的主要应用之一是惰性化：UHP 气体用于在半导体元件周围提供保护气氛，从而保护它们免受大气中水分、氧气和其他污染物的有害影响。然而，惰性化只是气体在半导体工业中执行的许多不同功能之一。从初级等离子气体到蚀刻和退火中使用的反应性气体，超高压气体用于许多不同的目的，并且在整个半导体供应链中都是必不可少的。   半导体工业中的一些“核心”气体包括氮气（用作通用清洗和惰性气体）、氩气（用作蚀刻和沉积反应中的主要等离子气体）、氦气（用作具有特殊热量的惰性气体-转移特性）和氢（在退火、沉积、外延和等离子清洗中起多种作用）。   随着半导体技术的发展和变化，制造过程中使用的气体也发生了变化。如今，半导体制造厂使用的气体范围很广，从氪和氖等惰性气体到三氟化氮 (NF 3 )、六氟化钨 (WF 6 ) 等活性物质。   对纯度的需求日益增加   自从第一个商用微芯片发明以来，全世界都见证了半导体器件的性能以惊人的接近指数的速度增长。在过去的五年中，实现这种性能改进的最可靠方法之一是通过“尺寸缩放”：减小现有芯片架构的关键尺寸，以便将更多晶体管挤入给定空间。除此之外，新芯片架构的开发和尖端材料的使用已经在设备性能方面产生了飞跃。   今天，尖端半导体的关键尺寸现在非常小，以至于尺寸缩放不再是提高器件性能的可行方法。相反，半导体研究人员正在寻找新型材料和 3D 芯片架构形式的解决方案。   数十年不懈的重新设计意味着今天的半导体设备比旧的微芯片强大得多——但它们也更加脆弱。300 毫米晶圆制造技术的出现提高了半导体制造所需的杂质控制水平。即使是制造过程中最轻微的污染（尤其是稀有或惰性气体）也可能导致灾难性的设备故障——因此，气体纯度现在比以往任何时候都更加重要。   对于典型的半导体制造厂来说，超高纯度气体已经是仅次于硅本身的最大材料费用。随着对半导体的需求飙升至新的高度，预计这些成本只会增加。欧洲的事件对紧张的超高压天然气市场造成了额外的破坏。乌克兰是世界上最大的高纯度霓虹灯出口国之一；俄罗斯的入侵意味着这种稀有气体的供应正在受到限制。这反过来又导致氪和氙等其他惰性气体的短缺和价格上涨。  

Renergen 准备在其弗吉尼亚项目中提高液化天然气和氦气的产量   南非唯一的陆上天然气勘探和生产公司在截至8月底的季度更新中表示，Renergen 的一期工厂正按计划提高液化天然气的产量。在公司到8月底的三个月中，中央能源基金还成功完成了对拟议收购 Renergen 子公司 Tetra4 Proprietary 10% 的尽职调查。   另外两口井：在本季度钻探的 Han 井和 Don Vito 井作为天然气生产井正在完工。   航磁和重力测量已经完成，正在对地震数据进行重新处理，以改进潜在含气结构的成像。该公司表示：“迄今为止，已确定的目标远远多于预期。”首席执行官 Stefano Marani 说：“在这些数据中的任何一个在现场可用之前，还需要进一步的工作，但这是一个令人欢迎的惊喜，从地质角度来看，这对我们来说可能是一个非常积极的结果。”弗吉尼亚天然气项目于2022年9月5日开始生产该国首个商业液化天然气，从9月19日起，该工厂开始 24 小时轮班运行。   生产开始时每天大约1000 GJ（千兆焦耳），然后在一个月内增加到1400 GJ。从那里开始，计划在明年第一季度将其提高到每天2500 GJ（约 50 吨）。氦模块是下一个投入使用的部分，正在对氦液化器中的组件进行测试。该公司表示，现阶段未发现任何机械故障，预计测试将在适当时候完成。   中央能源基金和 Renergen 签署了一份对弗吉尼亚天然气项目投资 10 亿兰特的条款清单，以换取 Tetra4 10% 的股份，该交易预计将于 2023 年完成。 Renergen 在更新中表示，9 月 10 日，获得利益相关者的批准和最终协议的完成进展顺利。   Han井钻到 624 米，每天产出约 80 000 标准立方英尺 (scf) 的天然气。已经停止钻井以测井以描绘井中的含气特征。Don Vito 井于 2021 年 6 月作为垂直导向孔钻探，在本季度进行了检查并开始流动天然气。该井每天的产量约为 75000 scf。在连接到管道之前，该孔正在完成生产。在本季度重新处理地震数据的重力和航磁勘测显示，预期的地下结构越来越普遍，如果含气，将有可能大幅提高天然气生产能力。  

朝鲜工业和贸易部副部长谢尔盖·伊林宣布，作为东欧最大的惰性气体生产设施之一，位于马里乌波尔的Ingaz工厂可以恢复工作。   伊林先生在一档电视节目中说：“现在预计将企业接入电源，在恢复供电的情况下，将确定企业恢复生产活动的条件。 ”据路透社报道，全球超过 50% 的氖气供应由乌克兰企业 Ingaz 和 Krioin（第二家公司在敖德萨运营）提供。氖气对于现代技术设备中使用的集成电路的生产至关重要。   马里乌波尔的激烈敌对行动导致该市的民用和工业基础设施遭到大规模破坏，国际社会仍将其视为乌克兰的一部分。Ingaz 的原材料供应商是 Azovstal 企业和 Ilyich 工厂——这两个生产设施在敌对行动中都遭到严重破坏。

SK 海力士周三表示，它已成功使用当地供应商的氖气来生产其 40% 的芯片。   这家芯片巨头表示，其目标是在 2024 年完全使用来自韩国的氖气来源。SK海力士最近完全依赖进口氖气，氖气用于晶圆制造的光刻工艺。氖气与其他气体混合制成准分子激光气体；准分子激光器是一种用于在激光器上绘制电路图案的短波红外激光器。    但由于近年来全球地缘政治问题，天然气价格飙升，导致这家韩国存储芯片制造商在当地准备材料。它成功地与韩国公司TEMC和浦项制铁开发了氖气作为替代来源，SK海力士表示，这使其能够稳定供应并节省成本。氖气在该地区极为罕见，仅占0.00182%。 SK海力士还表示，计划从明年 6 月开始将用于蚀刻工艺的氪气和氙气供应本地化。

从去年开始的全球氦气短缺今天仍在继续，并可能持续到明年，并以不同的方式扰乱各种依赖氦气的行业，从预测天气到制造半导体和检测船舶中的气体泄漏。自 2006 年以来，这将是世界第四次缺氦。   根据天然气行业的说法，世界目前正在经历“氦气短缺 4.0”，这可归咎于现有来源的产量下降或不可靠，尤其是美国土地管理局，以及俄罗斯阿穆尔工厂等新来源的延迟进入市场。科学家们在起飞前使用液氦来加压和加固火箭的结构。由于它非常不活泼并提供惰性保护气，因此非常适合制造光纤和半导体，也可用于弧焊。   除了用于高速互联网、有线电视、电脑硬盘、显微镜、汽车安全气囊、手机、电脑和平板电脑芯片外，氦气甚至还用作核反应堆的冷却剂。但氦气最常见的用途是用于医院磁共振成像 (MRI) 扫描仪。液态氦可以将产生人体图像的超导磁体冷却到零下269摄氏度。   氦气短缺对工业的影响   由于氦是大多数行业的关键元素，这种有限资源的短缺和不断增长的需求可能会为许多依赖其使用的行业掀起一场完美风暴。首先，氦是地球上最稀有的元素之一，开采难度很大，储存起来也更加困难。任何逸出的氦都不能被重新捕获并直接排放到大气中。除了难以开采之外，目前的氦气短缺源于全球供应有限和需求上升。   很少有国家生产这种稀有元素，因此即使这些国家生产水平的微小变化也会对全球氦供应产生重大影响。一个例子是2017 年对主要氦气生产国之一卡塔尔的禁运使供应链中断更加严重。在卡塔尔禁运之后，科学家们担心他们将不得不停止实验或关闭实验室的仪器。这是因为液氦具有独特的沸点，用于冷却实验室光谱仪中的超导磁体。但根据美国地质调查局(USGS) 的数据，实验室仅占氦气市场的 6% 。根据 JR Campbell & Associates 的数据，医院一直是氦气的最大最终用户，在 2021 年占全球市场份额的 32%，其次是用于举升气球的18%。   氦气用于气象气球，通常每天从全球 900 个地点每天释放两次。从气象气球收集的数据有助于揭示重要的大气特征。通过天气模型，这些数据有助于了解大气状况，以便气象学家预测未来几天的天气。今年早些时候，由于氦气持续短缺，位于佛罗里达州的美国国家气象局办公室不得不减少气象气球的发射，将气球的发射从每天两次减少到每天一次。氦气短缺导致关键气象气球发射中断，这对天气预报很重要。   影响供应的原因   目前的氦气短缺也是由于去年以来发生的一系列不可预见的事件，例如德克萨斯州的氦气工厂关闭和乌克兰的战争。氦供应的主要贡献者之一是今年1月中旬德克萨斯州克利夫赛德粗氦浓缩厂发生泄漏。泄漏导致 2022 年计划外关闭，随后该工厂在 2021 年停产四个月。如果俄罗斯阿穆尔的另一家加工厂在其完成后继续运营，这一事件本身不会对氦供应造成太大影响。2022 年 1 月上旬，俄罗斯最大公司俄罗斯天然气工业股份公司 (Gazprom) 运营的俄罗斯阿穆尔工厂在 10 月起火后发生爆炸，导致其无限期关闭。如果投入运营，这两家工厂将生产大量氦气。阿穆尔天然气厂预计年产6000万立方米，有望满足全球市场供应。 但在氦气推出后仅短暂生产几周后，突然关闭迅速将供应水平降至零。乌克兰战争进一步增加了对俄罗斯长期可用氦气的怀疑。目前的氦气供应也在减少，这也推高了这种天然气的价格。自 2009 年以来，氦气需求一直在持续增长，自 2010 年以来，市场以 10.1% 的复合年增长率增长但这是否导致短缺仍不清楚。   最近的一份报告估计，全球氦气市场在 2026 年可能达到 201.7 亿美元，从 2022 年到 2026 年以 13% 的复合年增长率增长。但天然气行业专家认为，需求上升并不是氦气短缺的原因，事实上，在过去10年中，氦气需求没有出现净增长。   有限的氦气生产可能是增长的机会   目前，世界上90%的氦气由卡塔尔、阿尔及利亚、俄罗斯和美国等主要天然气生产国提供。这些国家的大规模天然气生产允许以经济的方式提取低总浓度的氦气。但最近美国产量下降和亚洲电子制造商需求增加，促使包括加拿大在内的其他国家对氦气生产产生兴趣。   萨斯喀彻温省是世界上少数几个具有独特能力支持氦气生产作为独立部门的司法管辖区之一。这是由于该省的地质条件支持钻探专用氦井。去年四月，萨斯喀彻温省正式成为加拿大最大的氦气净化设施的所在地。加拿大的氦资源量约为 700 亿立方英尺，居世界第五位。   这导致人们对阿尔伯塔省和萨斯喀彻温省的氦气勘探最感兴趣。自2018年以来，萨斯喀彻温省为勘探这种稀有气体而租用的土地翻了两番。该地区政府现在的目标是到2030 年使氦气的开发能够生产出全球10%的氦气。这将创造 500 多个就业机会，并支持目前面临严重劳动力短缺的建筑和服务行业的数千个工作岗位。据萨斯喀彻温省政府称，这还将为该国创造价值超过5亿美元的出口。

全球芯片短缺是合成器和鼓机市场各种困境的原因，从发布日期延迟到破产。我们确切地找出短缺背后的原因、影响的对象以及它将持续多长时间。   为什么拖延时间长？为什么公司只是为了似乎永远不会发布新产品而取笑新产品？而为什么小型精品服装会停产流行单品，甚至倒闭？所有这些问题的答案都是芯片短缺，这种现象比简单的名字所暗示的要复杂和复杂得多。   芯片，或全称微芯片，本质上是印在硅片上的复杂电路。这就是为什么它们有时被称为集成电路或 IC 芯片的原因。在预制微芯片之前，电子产品是用分立电路或完全原创的设计制成的。IC通过将预先设计的电路放在可以插入PCB或印刷电路板的单个芯片上来简化制造。集成电路是电子仪器制造的福音。它们允许模式召回，简化电路设计，而且价格便宜。由于微芯片（第三方或内部），公司可以发布具有更多功能的更便宜的产品。这是双赢的，制造商和音乐家都从中受益。   如今，芯片无处不在，从合成器和鼓机到汽车和智能手机。多亏了IoT（物联网），电视、微波炉和其他家用电器都在使用它们。你的信用卡上甚至有一个，他们无处不在。   2020 年初，以微芯片为组成部分的半导体行业因 COVID-19 而陷入混乱，爆发和随之而来的全球大流行造成了多方面和深远的问题。这是一个极其复杂的问题，凸显了世界已经变得多么相互关联。2020 年初，世界关闭以遏制这种新疾病的传播。企业和制造工厂关闭，包括制造芯片的工厂。全世界的人都蜷缩在自己的家中，一心想要渡过难关。然后发生了一些事情：人们开始在网上购买东西。人们无事可做，购物。乐器的销售开始腾飞，音乐家和爱好者意识到他们终于有了一些空闲时间来投入他们的热情。这种需求是前所未有的——而且完全出乎意料。   微芯片行业受到严格控制，及时订购确保没有积压库存。使问题更加复杂的是停工。由于工人们被困在家里，没有人在工厂生产线上生产芯片来满足所有突然的需求。这个问题还没有结束。尽管现在是 2022 年末，距离世界首次关闭工厂已有两年半的时间，但封锁仍在影响生产。中国继续实施零新冠病毒政策，得克萨斯州的严冬和日本工厂的火灾只会进一步加剧全球问题。   短缺不仅仅是微芯片制造设施落后于计划。实际制造所需的材料正变得稀缺。氖气是芯片制造过程中的关键成分，它本身就供不应求，因为世界上一半的霓虹灯来自乌克兰，乌克兰目前正忙于战争。称“芯片短缺变得更加严重。全球所有芯片生产所需的氖气产量中有 50% 来自乌克兰工厂，这些工厂现已关闭。   除氖气外，制造过程中的其他关键组件也供不应求，例如用于容纳芯片的引线框架。在东南亚COVID-19 的爆发影响了引线框架的供应以及组装和测试。供应商被迫暂时关闭设施以遏制病毒的传播，进一步削减整体半导体产能和产量。甚至芯片中使用的硅也越来越少，这要归咎于硅生产的放缓。   然而，问题不仅仅是短缺。积压和较长的交货时间是常态，芯片的价格越来越高。为了应对供应限制以及原材料短缺和成本的增加，芯片供应商全面提高了5%至15%的价格。对于较旧的模拟和二极管技术，价格上涨已达到 20% 至 25%。” 现在有些人开始觉得短缺可能会得到控制，甚至完全可以制造。但供应链中的主要瓶颈是在最后的封装和测试阶段，这通常发生在第三方地点。劳动力和材料短缺是美国的一个主要因素。由于绝大多数封装组装和最终测试都在亚洲进行，这并没有真正导致 IC 制造出现很多问题。尽管黑夜漫长，但更明亮的黎明可能即将到来。也许短缺将在 2023 年第三或第四季度开始缓解，到 2024 年当前的需求激增会下降。此外，微芯片行业已经确定了瓶颈，中国台湾计划增加产能，像美国这样的国家在将制造业大量外包后采取措施恢复制造业，英特尔计划在俄亥俄州哥伦布市建立两个巨大的新制造工厂。此外，美国和欧洲的政府正在采取行动来帮助该行业。与此同时，硬件发布延迟和价格上涨可能会继续。但是情况有望很快恢复正常。

氦气在半导体制造中发挥着重要作用   氦是一种从天然气收集中提取的惰性气体，具有在半导体制造过程中利用的多种特性。因为氦是一种“惰性”气体，它不会与其他元素发生反应，这使其成为制造半导体的理想选择。在半导体加工过程中发生的化学反应通常是基于气体或液体的，因此在硅周围使用惰性气体可以防止发生不必要的反应。此外，由于氦具有高导热性，它可以有效地将热量传导出去，这有助于在制造过程中控制硅的温度，并使半导体的小型化成为可能。   半导体越来越多地出现在几乎所有可以想象的应用中。例如，基于半导体的电动汽车零部件占汽车制造成本的 35%，到 2030 年，随着其他零部件变得更加实惠，它们可能占制造成本的一半。在美国，氦气的最大用途（30%）用于医疗保健，主要是磁共振成像（MRI）、分析和实验室应用（17%）以及工程和科学应用（6%）。   如果没有石油和天然气生产，而氦的生产是次要产品，那么今天的现代半导体制造将是不可能的。如果没有从石油和天然气运营以及天然气加工中回收的氦气，芯片的工厂将无法运营。由于液化气态氦所需的冷却、其有限的可用性、从天然气中分离氦的困难过程以及其存储要求，它可能很昂贵。数百万年来，放射性衰变导铀岩将氦分散到这些腔室中。大多数已知的氦储量是偶然发现的。   氦气的短缺已经发生，因为它不能快速制造。虽然它是宇宙中第二丰富的元素（仅次于氢），太阳每秒产生约 6 亿公吨，但地球的供应是有限的。一旦使用，轻质元素就会逃逸到大气中。自1925年以来，美国一直是最大的氦气生产国。从历史上看，美国大部分的氦气生产来自德克萨斯州阿马里洛和堪萨斯州休戈顿之间地区的地下气田，这些气田具有高浓度的氦气。1960 年代创建的联邦氦储备系统在这些油田附近建立，用于储存粗氦供以后加工。该系统在Cliffside气田中以原油形式储存了世界上大约三分之一的氦气。   液氦可能很昂贵，并且不同的因素会影响其价格。其中一个因素是其液化的高价格，因为氦必须冷却到-269°C。实现这一点的大量能量是昂贵的。其他因素包括从天然气中分离氦气和储存氦气的成本，这些都是耗时且困难的过程。   除美国外，其他拥有氦气储量的国家包括卡塔尔、阿尔及利亚和俄罗斯。当俄罗斯天然气工业股份公司的西伯利亚氦气设施开放时，它将成为世界上最大的氦工厂。在本世纪中期全面增产后，俄罗斯预计将生产全球消耗的所有氦气的25% 至 30%。它的储量很大。俄罗斯天然气工业股份公司有能力通过将提取的氦气注入西伯利亚的天然气田来储备它。美国容易受到外国供应中断和外国价格操纵的影响，并且很可能会因进口氦而受制于俄罗斯。美国未来新的氦供应很可能来自西部联邦土地的开发，如果拜登禁止在联邦土地上开采石油和天然气的计划得以实施，美国将变得依赖俄罗斯和其他一些国家的氦供应。     液氦没有替代品。氦在所有元素中是独一无二的，因为它能够达到超低温。目前，全球氦气资源供应相对紧张，氦资源需求量仍将保持快速增长。伴随四大提氦工程的陆续投产，全球氦气市场开始呈供应宽松态势。中国氦气资源对外依存度非常高，随着中国提氦工程的陆续投产，自产氦气量将不断增长，但远低于需求量，对外依存度仍将处于较高水平。在多方因素的影响之下，包括中美之间贸易摩擦，新冠疫情、俄乌战争，全球已有经济危机迹象，各国加大贸易壁垒。我国总体对氦气资源紧缺是常态，只是做到一定程度的缓解。

乌克兰引发的另一场危机   半导体通常被描述为现代电子产品的大脑。例如，在现代汽车中，可能有超过 3,000 个芯片支持远程信息处理、信息娱乐和其他功能。同样，家用电器，如冰箱、微波炉和洗衣机，也越来越多地依赖芯片来为其“智能”功能提供动力。   在全球芯片短缺的情况下，许多行业因缺乏所需的芯片供应而受到影响，与半导体供应链相关的问题已成为首要问题。芯片短缺的原因有很多。主要提到的原因是 COVID-19 大流行，这导致对笔记本电脑和其他设备的需求突然增加，以促进向在家工作的转变。然而，即使在大流行之前，物联网就已经出现了趋势，并且电动汽车的采用率越来越高，从而推高了对半导体的需求。与此同时，随着需求的持续上升，供应链问题，如德克萨斯州的冬季风暴导致电网瘫痪，以及日本一家芯片工厂的火灾已经中断了供应。   乌克兰的战争使供应问题进一步复杂化，虽然乌克兰以农业国和能源中转枢纽而闻名，但它作为主要制造中心的作用却没有受到人们的重视。回到 1970 年代和 1980 年代的前冷战经济体，前苏联的大部分制造能力和高科技开发都位于乌克兰。今天，乌克兰在成品和中间制造方面在全球制造业供应链中发挥着重要作用，为德国汽车制造商和西欧其他关键行业提供零部件。   俄罗斯与乌克兰的战争给世界上已经遭受重创的供应链带来了新的麻烦。这场战斗已经关闭了依赖乌克兰制造零部件的德国汽车工厂，并打击了远至日本的钢铁行业的供应。它切断了自大流行开始影响海上贸易以来变得至关重要的空中航线和陆地航线。   经济学家和商界领袖担心，这将打击依赖俄罗斯零部件和鲜为人知的商品的供应链，例如氖气和钯，这是制造半导体的重要原料。在大流行封锁和持续的生产瓶颈放松后，汽车制造等行业已经因需求激增而中断。   全球供应链的强大取决于其最薄弱的环节。尤其适用于半导体供应链，大多数高度先进的半导体来自中国台湾、韩国或美国。半导体供应链的任何中断都会对世界上的每条供应链产生不利影响。   美国威胁要切断对俄罗斯的半导体和精密机械出口。这种轻率的禁运忽略了供应链的其余部分。半导体实际上是如何制造的？关键工艺之一涉及在硅晶片上蚀刻微小电路。这个蚀刻过程是用精密激光完成的。激光器由经过处理的氖气供电。世界上 90% 的氖气出口来自俄罗斯和乌克兰。超过 65% 的氖气由位于乌克兰敖德萨的一家公司加工。简而言之，如果美国和欧盟禁止向俄罗斯出口半导体，俄罗斯将禁止从敖德萨运送加工过的氖气。一旦现有库存用完，这种天然气禁运可能会削弱半导体生产，这将使耐用消费品、汽车、电子产品和许多其他产品的生产陷入停顿。如果美国切断对俄罗斯的半导体，一旦俄罗斯通过关闭氖气供应进行报复，全球经济的大部分可能会关闭   为了缩短这些交货时间，需要更多的供应。然而，建造一个新的半导体制造设施（或晶圆厂）需要花费数十亿美元。多年来的趋势是将制造转移到劳动力成本较低的地点，主要是在亚洲。这导致了一个公司高度专业化的行业——所谓的“无晶圆厂”公司专门从事芯片设计，并将其制造承包给专门从事技术复杂制造工艺的第三方代工厂，而其他公司则专门从事芯片设计。组装和测试步骤。这一切都导致了一个复杂的全球生态系统，其中包含许多故障点。   中国台湾占全球芯片制造能力的近三分之二，台积电占据了全球半导体制造市场 54% 的份额韩国三星以18%的市场份额位居第二。由于美国国会最近通过了 CHIPS 法案，为建设制造设施提供了520亿美元的激励措施和25%的税收抵免，这些新设施的建设和开始运营仍需要时间。此外，尽管一些迹象表明全球芯片短缺开始缓解，但全球供应链仍存在许多问题，包括持续的通货膨胀、集装箱港口长期积压，以及由于新冠病毒政策导致的货物中断。归根结底，芯片供应链对于全球经济的运转至关重要。采用良好的供应链风险管理实践有助于减少中断的影响并增强消费者的安全。