近日颶風海倫登陸美國東南部，造成致命洪水和價值數十億美元的損失。這場風暴對北卡羅來納州造成了特別嚴重的影響，也有可能會幹擾價值 5000 億美元的半導體產業，進而導致通貨膨脹飆升。原因何在？
半導體基礎的基礎， HPQ 牽一發動全身
颶風海倫與半導體有何關系？
盡管石英是地球上最常見的礦物之一，但其最純凈的形式，例如北卡羅來納州的白色石英卻非常稀有。而高純度石英（ HPQ ）是生產矽晶片的關鍵成分，它是手機、電腦、 AI 大模型和太陽能電池板等產品的基礎。需要說明的是，石英的純度之所以重要，是因為制造矽晶片，到矽晶片後來會變成矽芯片的過程中，其中任何一個原子的位置不對，都可能導致生產脫軌。
知道了高純度石英的重要性，據 The Verge 報道，北卡羅來納州的 Spruce Pine 是地球可生產最純凈的石英廠商之一。該鎮的石英對半導體制造商至關重要，提供了全球一半以上高純度的石英供應，更有專家稱，供應比例可能高達 75% 。
賓夕法尼亞大學華頓商學院管理學教授、生成式人工智慧實驗室聯合主任伊桑莫利克 (Ethan Mollick) 曾於 2024 年 3 月 9 日 稱：「現代經濟依賴於北卡羅來納州斯普魯斯派恩的一條道路。」究其原因，因為在這條不起眼道路的盡頭，有兩座礦山，生產著全球半導體產業不可或缺的絕大多數高純度石英。
在社交媒體網站（如 X ）分享的視訊顯示，圍繞 Spruce Pine 地區的道路完全被淹沒，盡管該鎮的采礦作業造成的確切破壞尚不清楚。該鎮采礦公司之一 The Quartz Corp 的發言人稱，現在評論風暴對公司營運的影響還為時過早。而這並非第一次自然災害影響了 Spruce Pine 的采礦作業。
據 Wired 報道， 2008 年一場火災影響了該礦工廠生產該鎮高純度石英的產出能力，給整個行業帶來 " 震顫 " 。但是， 16 年後的今天，半導體對全球經濟更為重要，從汽車到智慧型手機都需要先進的芯片。
需要說明的是，高純度石英是一種重要的礦物，廣泛套用於半導體制造過程中。它的主要成分二氧化矽具有極高的電氣絕緣性和熱穩定性，這使其成為芯片制造中不可或缺的原材料。半導體行業對原材料的純度要求極高，任何不純的成分都可能導致最終產品的效能下降。因此，獲取高純度的原材料是確保芯片品質的重要環節。
而在 Spruce Pine 鎮，開采的高純度石英不僅滿足了原生的需求，還供應給全球多個高科技公司，特別是那些專註於人工智慧和數據處理的企業。隨著人工智慧技術的快速發展，對高效能芯片的需求也在不斷增加，而高純度石英的短缺將直接影響到芯片的生產能力。
品質及材料無可替代，多種舉措防患於未然
眾所周知，當新冠疫情打亂了全球半導體供應鏈時，阻礙了汽車和家電等商品的生產流通，導致供應受限，價格上漲。盡管美聯準和其他央行在對抗通貨膨脹方面取得了進展，但類似颶風幹擾半導體生產的供應鏈問題可能會導致通貨膨脹再次上升。
除了該鎮的礦業公司外，依賴 Spruce Pine 原材料的半導體制造公司也可能受洪水影響。這些公司包括中國台灣半導體制造（紐約證券交易所： TSM ）、阿斯麥控股（納斯達克： ASML ）、套用材料（納斯達克： AMAT ）等。
那麽問題來了，除了 Spruce Pine 的高純度石英，還有誰可以生產？是否有可替代的材料？
事實是，根據【物質世界：塑造現代文明的六種原材料】一書作者艾德康威的觀點，世界上只有少數幾個地方擁有超高品質的石英，例如俄羅斯和巴西也供應高純度石英，但 Spruce Pine 擁有的數量最多、品質最高。
至於中國，據稱，江蘇太平洋石英有限公司 (SHA: 603688) 在中國生產高純度石英。但今年早些時候，州立法者評估了北卡羅來納州眾議院第 385 號法案，該法案有可能禁止來自如中國的外國實體擁有當地石英礦。
而說到高純度石英的其他替代，雖然氮化鎵（ GaN ）和矽（ Si ）等也在半導體制造中扮演著重要角色。氮化鎵因其高效能和熱穩定性，逐漸成為高功率和高頻套用的優選材料。盡管這些材料的市場需求也在增長，但高純度石英的獨特性質使其在特定領域中依然不可替代。
值得註意的是，市場研究公司 TECHCET 總裁兼執行長 Lita Shon-Roy 已經跟蹤半導體供應鏈二十年了。她說，令人驚訝的是，該行業竟然沒有更加擔心依賴北卡羅來納州這一地區供應關鍵材料所帶來的脆弱性。
以光伏產業為例，太陽能專家、 Bernreuter Research 負責人約翰尼斯伯恩羅伊特 (Johannes Bernreuter) 表示，如果中斷持續「超過幾周」，就會「對光伏行業所需的矽錠生產造成嚴重問題」。而中國是太陽能電池板的主要生產國，嚴重依賴從 Spruce Pine 進口的高精度石英。
眾所周知，美國和中國正展開全球競爭，爭奪半導體和綠色技術原材料。雙方正瘋狂尋找各種礦產的新礦床和新開采方法。但說到高純度石英， Lita Shon-Roy 稱：「我還沒有聽說有任何可行的資源可以取代北卡羅來納州的資源，」
寫在最後： 綜上，我們認為，颶風海倫的影響不僅是對 Spruce Pine 的直接打擊，更是對全球半導體供應鏈的警示，尤其是中國。鑒於高純度石英的不可替代性，供應鏈的多元化、合理的原材料庫存以及詳細的應急預案理應是我們必須考慮的。
