普华永道发布的一份面向商业的报告指出,到 2035 年,全球约 32% 的半导体生产可能面临因气候变化导致的铜供应中断问题,这一比例相较于目前水平翻了两番。
全球的铜生产国智利,已经深陷水资源短缺的困境,这直接导致其铜生产速度放缓。普华永道预测,到 2035 年,为芯片行业供货的 17 个国家中的大多数都将面临干旱风险。上全球芯片短缺,疫情引发的需求激增与工厂停工同时出现,让汽车行业陷入瘫痪,众多依赖芯片的行业生产线也被迫停滞。普华永道项目负责人 Glenn Burm 引用美国商务部的数据表示,那次短缺让美国经济损失了整整一个百分点的 GDP 增长,德国损失了 2.4%。
除了智利,来自中国、澳大利亚、秘鲁、巴西、美国、刚果民主共和国、墨西哥、赞比亚和蒙古的铜矿商也将受到影响,这意味着全球所有芯片制造区域都难以幸免。铜在芯片制造中扮演着至关重要的角色,它被用于制造每个芯片电路内部的数十亿根微小导线。尽管科研人员正在研究替代品,但目前还没有任何材料能在价格和性能上与铜相匹敌。 普华永道进一步警告,如果材料创新无法适应气候变化,且受影响国家未能开发出更安全的水源,那么铜供应中断的风险将随着时间的推移不断增加。报告指出,到 2050 年,每个国家约一半的铜供应都将面临风险,而且这一情况不受世界减少碳排放速度的影响。
为了应对水资源短缺问题,智利和秘鲁已经采取了一些措施,如提高采矿效率和建设海水淡化厂。普华永道认为这些举措值得其他国家借鉴,但对于那些无法获得大量海水的国家来说,这可能并非可行的解决方案。普华永道估计,智利目前有 25% 的铜产量面临中断风险,十年内这一比例将升至 75%,到 2050 年将达到 90% - 100%。
与此同时,国际能源署(IEA)也发出了警告。5 月 21 日,IEA 表示,由于关键矿产的供应日益集中在少数国家,加上出口限制措施不断蔓延,未来遭遇重大供应中断的风险正在加剧。尽管目前关键矿产市场表面上供应充足,价格也远低于 2021 年和 2022 年的高点,但市场集中度却在上升。IEA 的年度关键矿产前景报告显示,在铜、锂、镍、钴、石墨和稀土元素矿产中,每个矿产前三大生产国的市场份额平均从 2020 年的约 82% 上升至 2024 年的 86%。
IEA 署长法提赫?比罗尔强调,在当前地缘政治高度紧张的世界中,关键矿产已经成为保障全球能源和经济安全的前沿问题。他警告称,即便市场表面供应充足,关键矿产供应链仍极易受到极端天气、技术故障或贸易中断的冲击,任何供应冲击都可能产生深远影响,推高消费者价格、削弱工业竞争力。
在半导体领域,铜的重要性不言而喻。它主要用于制造互连线路,与传统的铝导线相比,铜线具有更高的导电性、低电阻、低丝状息和可接受的失配效应等优势,在超大规模集成电路(VLSI)和超高质量(UHQ)应用中表现尤为突出。此外,铜还被用于处理器、高密度存储的制造过程中,如制造半导体材料的氧化物。同时,铜也可用于制造半导体封装材料和金属化电容器,能优化封装效果,减少能量损失,其电容器具有的电容和损耗特性,是下一代存储器、计算机和通信技术中的重要组件。