中東地緣政治局勢升溫,可能進一步影響半導體製造材料供應。其中,氦氣作為半導體製程中重要的散熱與冷卻氣體,中東國家卡達佔約全球氦氣供應量三成。業界擔憂,若中東能源供應受衝擊、能源成本上升,將可能推升晶片價格。
全球稀缺的戰略性資源
氦氣具有極低的沸點(-269°C)與化學惰性的特性,在諸多工業領域中被廣泛應用。氦氣主要來源於天然氣井,在地球上極其稀有和有限,目前,美國、卡達和俄羅斯占了全球約85%的生產與出口量,大多數國家仍需依賴進口。
氦氣在產業中的角色
在半導體製造過程中,氦氣可應用於等離子蝕刻、環境散熱和精密設備的洩漏檢測。隨著半導體產業朝向人工智慧(AI)處理器和先進光刻製程發展,對高精度製造的需求持續提升,氦氣除了提供穩定冷卻外,也用於保護EUV光刻機台,確保晶圓製程的穩定性與良率表現。
航太產業同時也是氦氣需求持續成長的重要市場。氦氣廣泛應用於火箭燃料系統的增壓,以及太空旅行過程中的低溫分離。隨著美中等大國相繼布局低軌衛星與太空產業,氦氣也成為確保運載火箭可靠性和燃料系統穩定性的關鍵。
氦氣也是工業低溫技術的重要氣體,應用於低溫製冷設備、科研設施與能源技術。中國2025年發表首台自主研發「萬瓦級氦低溫製冷機」,主要為核廢料提供低溫環境,並透過大規模氦氣回收與液化技術,降低對外部供應鏈的依賴。
液態氦作為地球上已知最冷的物質,是理想的低溫劑,應用於許多尖端醫療和物理學。例如用在冷卻在磁振造影(MRI)與核磁共振(NMR)設備中的超導磁性線圈。為了維持量子位元的穩定性,未來量子計算中心的運行也將極度仰賴這類大型低溫製冷機產出的液態氦環境。
氦氣回收與供應穩定
由於氦氣資源短缺,易受到外在因素影響(如中東戰爭),導致產量與價格波動。因此,各國與企業均積極推動氦氣提取、回收與再生技術,降低對供應來源的依賴。例如,德國一間研究機構透過氦氣回收裝置,將原本排放到大氣中的氦氣重新捕獲,再利用壓縮和儲存蒸發的氦氣,可以滿足其約80%的氦氣需求。
市場需求方面,根據研調機構分析,全球氦氣市場規模預計將從2025年的55.5億美元成長至2026年的59.6億美元,複合年增長率(CAGR)為7.4%,到了2030年將達到76.7億美元。需求增長主要來自半導體高精度製程、AI驅動晶片、量子計算、醫療成像及航太應用。
在全球供應高度集中的情況下,各國對氦氣回收技術與戰略儲備日益重視,以確保未來關鍵材料供應穩定。