芯片行业，很缺水

半导体是微芯片的基本构建模块。从灯泡、牙刷到汽车、火车和飞机，这些技术奇迹无处不在，更不用说已经成为许多人日常生活不可或缺的大量电子产品。

21 世纪的芯片制造业被描述为“在地缘政治上至少与 20 世纪的石油一样重要”。但半导体制造需要大量的水来保持机器冷却和晶圆片上没有碎片，而不断发展的气候紧急情况使该行业面临风险。

尽管该行业对水的依赖，但很少有人关注不断变化的环境条件可能对其产生的影响。记者和智库的报道往往忽视气候作为行业未来的风险因素。

然而，全球和地区都出现了麻烦的迹象。例如，台湾生产了全球约90%的最先进半导体，但自 2021 年以来一直经历严重干旱。

干旱已经够严重了，台湾农民得到报酬，让他们的田地休耕，这样原本用于农业的水就可以输送到半导体制造厂。台湾制造工厂甚至不得不通过卡车将水从一个流域运到另一个流域来克服短缺问题。

关于气候变化引起的水资源压力的公开数据，结合世界各地现有、规划和宣布的半导体制造设施位置的数据，都表明了全球对半导体制造未来的担忧模式。

无论考虑何种气候变化情景——乐观、照常还是悲观——所有现有半导体制造工厂中至少有 40%位于预计到 2030 年将面临高或极高水资源压力风险的流域。

高风险流域是指可用于各种用途（例如灌溉、工业、家庭用水）的可再生地表水和地下水总量的 40% 至 80% 正在使用的流域。极高风险流域是指使用了可再生地表水和地下水总量 80% 以上的流域。

最近对半导体制造的担忧大多从地缘政治角度描述了国家间竞争的问题，特别是中国和美国之间的竞争。

美国和欧洲都宣布政府将为半导体制造业提供大量资金，特别是为了将花费数十年时间在这些地区之外建立制造能力的公司的设施带回。然而，美国和欧洲正在宣布或正在建设的生产设施均位于已经面临严重缺水压力的地区。

英特尔、台积电和三星都在美国西南部建设新工厂，该地区自 1994 年以来一直处于干旱状态。2021年，美国垦务局首次宣布科罗拉多河流域缺水。

未来的气候变化情景表明，自 2021 年以来宣布的所有新半导体制造设施中，超过 40% 将处于可能经历高风险或极高风险缺水情景的分水岭。

简而言之，气候变化和水资源短缺正在给半导体制造带来短期和长期风险。

半导体制造设施投资数十亿美元。如果当地的水条件出现问题，人们不会简单地从一个地点拿起一个设施并将其扔到其他地方。

尽管该行业的未来可能令人担忧，但总体水资源压力风险只是部分原因。全球半导体生产网络中特定节点的重要性是另一个关键因素。

例如，台积电被广泛认为是为苹果、英伟达和Cerebras等公司制造先进半导体的全球领导者。然而，台积电为这些公司生产的工厂仅位于台湾的三个地点。这使得制造这些技术的全球生产网络变得相当脆弱。半导体，尤其是最先进的半导体，依赖于仅由台积电等少数设施组成的网络。

这些设施的客户在面临中断时无法轻易转向另一家供应商，因此单个设施出现的问题可能会蔓延到全球供应链。正如COVID-19 大流行期间所经历的那样，这可能会影响使用半导体的多种商品。

英特尔和台积电等主要半导体制造商声称认真对待水资源管理。然而，他们自己的公司报告表明，未来可能会遇到麻烦。尽管台积电在水回收和循环利用方面进行了投资，但该公司预计只能满足其台湾工厂日常用水量的三分之二。

与此同时，英特尔声称其整个制造网络实现了净正用水量。但是，它仅通过计算世界某个地区的剩余水量与其他地方设施的水量不足来实现这一成就。

克服因不断发展的气候紧急情况而给半导体行业带来的长期缺水风险并不容易，也不便宜。该部门与其他用水者之间已经存在冲突。

即使个别公司在用水效率方面取得了令人瞩目的进步，这些努力也不会自动提高整个半导体生产网络的系统效率。无论多么高的效率都无法解决半导体制造所需的水问题，而其他用户也需要水。

通过重新考虑已宣布但尚未建设的未来设施的位置，仍有可能避免因锁定该行业未来的用水压力而产生的一些最严重后果。

没有安全获取大量水就没有半导体，没有半导体就没有电子产品。气候紧急情况是现在和未来水资源压力的主要驱动因素。科技行业能否应对？它还有待观察。

今天是《半导体行业观察》为您分享的第3717期内容，欢迎关注。

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