2035年 全球32%半導體恐面臨銅斷料
歐祥義/核稿編輯
〔財經頻道/綜合報導〕銅是製造晶片不可或缺的關鍵材料,但在氣候變遷衝擊下,全球供應正面臨嚴峻挑戰。乾旱日益加劇,恐使銅產量受限,進而引發半導體產業面臨新一波供應鏈危機。《路透》於7月8日報導,根據普華永道(PwC)的報告指出,到了2035年,全球約32%的半導體產能恐因氣候變遷導致的銅供應中斷而受到影響,這一比例是目前的4倍。
銅是製造每顆晶片電路中數十億個微型導線的關鍵材料。儘管業界正在研究替代材料,但目前尚無其他材料能在價格和性能方面與銅匹敵。
報告指出,全球最大銅生產國「智利」目前已因水資源短缺導致產量減少。到2035年,為晶片產業供應銅的17個國家中,大多數都將面臨乾旱威脅。PwC表示,包括中國、澳洲、祕魯、巴西、美國、剛果民主共和國、墨西哥、尚比亞與蒙古等國的銅礦生產都將受到影響,幾乎沒有任何一個主要晶片製造地區能倖免於風險之外。
PwC指出,如果材料創新無法因應氣候變遷、以及受影響國家無法建立更安全的水資源系統,相關風險只會不斷升高。報告強調「即使全球大幅減碳,到2050年,各國大約一半的銅供應仍將面臨中斷風險。」PwC表示,智利與祕魯已採取措施確保水資源,包括提升採礦效率與建設海水淡化設施,但這些方法對於無法取得大量海水的國家而言,未必能複製。
PwC估計,智利目前約有25%的銅產量面臨中斷風險,10年內這一比例將升至75%,到2050年將達到90%至100%之間。
在全球邁向淨零碳排、數位化與電動化的過程中,一場看似低調卻極具戰略意涵的資源爭奪戰,正悄悄升溫。主角不是鋰、不是稀土,而是被視為「工業血液」的銅。銅為何覺醒再度成為焦點?誰能穩定掌握銅的命脈,在全球供應鏈重塑中占得先機?
台積電2奈米以下 對銅純度有極大要求
從電動車馬達、半導體晶片,到風電與太陽能電網,銅幾乎滲透所有未來關鍵產業。然而,當銅礦資源集中、冶煉能力壟斷,再生與替代技術尚未成熟。銅已悄然從「工業金屬」轉型為「戰略資源」,成為各國角力、企業競逐與產業升級的核心,這場銅的競賽正轉化為新一輪的地緣政治博弈。
今年初,瑞銀全球研究(UBS Global Research)報告就指出,這種红色金屬將超越其他工業金屬,主要受到供應限制和全球經濟狀況改善的推動。預估,到2025年底,銅價可能達到每公噸1.1萬美元,主要由於全球市場供需失衡導致的短缺所驅動。報告預估2025年銅需求增長率為3.4%。
從電纜到晶片,銅滲透現代生活。銅的重要性,遠超過大眾想像。它不僅存在於建築管線與高壓電纜,更深入關鍵科技與國安體系。每輛純電車需用到約70至90公斤銅,約為燃油車的4倍。馬達線圈、車載充電模組與充電樁系統,皆需高導電與高耐腐蝕的銅材料。隨著車廠競相擴產,銅的消耗量正攀升。
在半導體領域,銅更是晶片內部不可或缺的導電材料。它取代鋁成為主流材料,具備更低電阻與更高速度,尤其在高效能運算與AI晶片的製造中扮演關鍵角色。製程進入2奈米以下時,銅的純度與微結構將成為晶片效能能否再突破的關鍵。
再生能源方面也離不開銅的支撐。國際能源總署(IEA)指出,為實現2050年淨零排放,各國需大規模擴建電網與儲能設施,這些系統對銅的需求遠超過化石能源時代。從風力發電機內部線圈到變電所配電模組,無不仰賴銅的導電與散熱特性。
目前,台灣的銅供應仰賴海外,包對於台積電、鴻海、台達電這類高科技與電動車供應鏈企業而言,銅是不可替代的材料。尤其台積電在2奈米以下製程中所需的高純度銅,對供應穩定性與品質有極高要求。
中資企業控制超過40%銅精煉產能
銅礦集中與冶煉瓶頸,是全球供應鏈的痛點。過去曾有統計,全球超過4成的銅礦產出來自南美洲的智利與祕魯,但這兩國的政局長年不穩、勞工運動頻繁,導致礦場停工與物流中斷事件時有所聞。2023年祕魯因政治動盪爆發全國示威,使全球第二大銅礦Las Bambas被迫停產,銅價應聲上揚。
智利雖然擁有全球最大銅礦Escondida,但當地水資源短缺與住民抗議令新礦開採難度提高。而在非洲,剛果雖蘊藏豐富礦藏,卻因政局動盪與中國資本介入而陷入資源主權爭議,未來穩定性令人憂心。
更棘手的是冶煉瓶頸。目前全球冶煉能力高度集中在中國,中資企業控制超過40%全球銅精煉產能。這使中國在全球銅供應鏈中掌握強大主導權。即便西方國家已展開供應鏈去中化行動,短期內仍難改變冶煉產地過度集中問題。根據國際銅業協會數據顯示,2023年中國精煉銅產量達1258萬噸,佔全球總產量的56%。過去五年,全球新增銅冶煉產能的75%集中於中國市場。這種產業格局演變令美國政府深感憂慮。
地緣政治下的「銅戰爭」,美國政府將銅納入《國防生產法》的關鍵礦產清單,象徵其戰略地位正式確立。與此同時,中國也發動「銅外交」,透過一帶一路倡議,中資企業進一步鞏固在剛果、贊比亞等國的礦權與港口控制權。
7月9日,美國川普總統宣布對銅徵收50%關稅,於8月1日起生效,主要是基於國家安全考量,以及重塑供應鏈。《CNBC》報導,銅是半導體、飛機、船舶、彈藥、資料中心、鋰離子電池、雷達系統、飛彈防禦系統,甚至高超音速武器(美國正在製造許多這樣的武器)的必需材料。銅是美國國防部使用量第二大的材料。美國商務部長盧特尼克 (Howard Lutnick)在CNBC的節目中表示,川普政府希望將「銅生產轉移回美國」。他指出,川普此舉將使銅關稅與美國對鋼鐵和鋁進口徵收的關稅保持一致。
未來十年 銅難被取代
PwC警告氣候變遷恐在2035年前導致全球32%的半導體產能面臨銅供應中斷風險。在這場即將到來的「銅荒」中,全球產業版圖恐怕重新洗牌。首先受到衝擊的,無疑是高度依賴銅材料的電動車產業。當銅價飆升、供應鏈緊張,車廠面臨的不只是成本上升,更是交貨期延宕、產線調度困難。
半導體產業也難以倖免。供應若稍有變化,便可能牽動整體製程進度。此外,風電與太陽能系統對銅的依賴使得綠能佈建面臨財務與施工挑戰。許多發展中國家仰賴便宜銅材進行基礎建設,當價格與供應失控,這些計畫恐將被迫喊停。
不過銅荒也可能孕育出新的贏家。擁有大量銅礦的國家談判籌碼大增,另一方面,歐美與日本投入多年的再生銅產業迎來市場轉機,再生金屬供應鏈有望快速擴張。同時,阿聯酋等國積極吸引冶煉投資,試圖接手部分中國產能轉移。
目前全球約有3成的銅來自回收來源,歐洲與日本過去長期投入回收系統建設,如今技術逐漸成熟。企業如德國Aurubis、日本三菱材料已能將廢家電與廢汽車有效分離出高純度銅材。不過銅在電子產品中分佈分散、體積微小,回收成本與效率仍無法與原生礦比擬。若無政策補貼或碳稅誘因,回收市場仍難大規模擴展。
至於材料替代方案,儘管石墨烯或碳奈米管被寄予厚望,但技術尚未成熟,成本也高不可攀。部分馬達嘗試改用鋁線圈,但導電與散熱效率明顯下降,難以應付高功率需求。總體而言,至少未來十年,銅仍難被全面取代。
在能源轉型、數位革命浪潮下,銅已不再是過去那個被忽略的金屬。它如同石油之於20世紀,成為21世紀競爭與安全的核心。銅,不只是金屬,更是權力,當世界邁向自動化,銅將決定速度、成本與可行性。
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