Ураган в США обрушил 90% мировой добычи чистого кварца для микроэлектроники. Ждем дефицит чипов и рост цен? Это шанс для России?

Та катастрофа для мировой микроэлектроники, о которой предупреждали еще в марте 2024 года, произошла!

Ураган «Хелен» обнажил малоизвестную уязвимость в цепочке поставок полупроводников, ведь наводнение на шахтах в Северной Каролине остановило производство сверхчистого кварца, который жизненно необходим для производства микросхем. Об этом пишет Financial Times.

Ураган, ставший самым смертоносным для материковой части Соединенных Штатов со времен урагана Катрина в 2005 г., в минувшие выходные затопил горный городок Спрус Пайн, где, по мнению экспертов из Financial Times, производится до 90% всего мирового объема сверхчистого кварца. Этот дефицитный минерал используется для изготовления тиглей, в которых производится высококачественный кремний, используемый в полупроводниках.

Любой долгосрочный перерыв в производстве может повлиять на последующее производство важнейших компонентов широкого спектра электроники — от смартфонов и компьютеров до солнечных батарей. Такой удар придется на время, когда растущий спрос на серверы для обработки данных искусственного интеллекта (ИИ) уже превышает предложение самых современных чипов.

«В мире есть и другие источники кварца высокой чистоты, но пока никто не нашел нигде такого же чистого кварца, такого же количества и такой же легкости доступа. Несмотря на существование нескольких небольших альтернативных производителей в России, Бразилии, Индии и Китае, концентрация цепочки поставок этого важнейшего материала в небольшом горном городке с населением около 2 тыс. человек совершенно безумна. Ему нет реальной замены», — сказал журналист Винс Бейзер (Vince Beiser).

Компания Sibelco, горнодобывающий конгломерат со штаб-квартирой в Бельгии, который управляет крупнейшим предприятием по производству кварца в Спрус Пайн, заявила, что этот район пострадал особенно сильно. Со слов сотрудников компании, ураган «Хелен» вызвал широкомасштабные наводнения, перебои в подаче электроэнергии, нарушения связи и повреждения важнейших объектов инфраструктуры в этом районе. Усилия по восстановлению достигли значительного прогресса, добавив и то, что первоначальная оценка показывает, что производственные объекты в районе Спрус Пайн получили лишь незначительный ущерб, но детальная оценка продолжается.

Кварцевая корпорация, еще один горнодобытчик в Спрус Пайн, заявила ранее на этой неделе, что на данный момент слишком рано оценивать, сколько времени потребуется для возобновления производства. Однако сотрудники компании по-прежнему уверены в своей способности избежать каких-либо перебоев с поставками для клиентов кварца высокой чистоты.

Компания, расположенная в Осло, назвала Spruce Pine единственной шахтой на земле с кварцем достаточной чистоты для производства тиглей, необходимых для изготовления полупроводниковых слитков.

Мировое производство электроники находится в тяжелой и пока непреодолимой зависимости от США. Вся планета зависит не просто от одной страны, всего лишь от двух американских шахт. Эксперты не сомневались в том, что любой сбой в работе шахт или запрет на экспорт их продукции – это катастрофические проблемы для всего мира, которые затянутся на годы.

Кремниевые слитки, полученные в кварцевых тиглях, нарезаются на тонкие пластины, на которых отпечатываются транзисторы и микросхемы для создания чипов, что делает их фундаментальным элементом полупроводниковой промышленности стоимостью $600 млрд.

Кварц, используемый в этих тиглях, должен быть чистым как минимум на 99,99%. Для того чтобы избежать реакции кварца при сильном нагреве с еще более чистым поликремнием. С последнего и изготавливаются компьютерные чипы.

По словам Бейзера, разрушения, вызванные ураганом «Хелен», несомненно, приведут к краткосрочному кризису, который приведет к росту цен. Помимо затопленных шахт, от урагана серьезно пострадала транспортная инфраструктура в регионе.

По оценкам SemiAnalysis, консалтинговой компании, занимающейся разработкой микросхем, производители кремниевых пластин, такие как GlobalWafers, Siltronic и Sumco, располагают запасами от 3 до 8 месяцев для таких чипмейкеров, как Intel, Samsung и TSMC. По словам аналитиков SemiAnalysis, существующие запасы являются буфером на случай любых сбоев, и добыча может вероятно возобновиться до того, как запасы будут исчерпаны. Однако эксперты считают, что может потребоваться еще много месяцев, чтобы предприятия вышли на прежнюю мощность.

Отечественные производители

Уход с рынка России иностранных производителей микросхем на фоне беспрецедентных санкций против российской промышленности создал окно возможностей для развития отечественной микроэлектроники.

Перед Россией стоит задача импортозамещения микросхем для самого широкого спектра устройств, которые есть в каждом доме, на каждом предприятии. Микросхемы сегодня используются практически везде – в бытовой технике, промышленном оборудовании, автомобилях и космических аппаратах. Однако до недавних пор почти 80% российского спроса на них удовлетворялось за счет импорта.

В ряде областей замена иностранных производителей на отечественных быстро набрала обороты. Так, лидер российской микроэлектронной отрасли, завод «Микрон» в Зеленограде, входящий в группу компаний «Элемент», в 2023 г. увеличил производство чипов для банковских карт и документов в 2,6 раза. Это произошло после того, как платежные системы Visa и Mastercard приостановили деятельность в России, и банки резко увеличили выпуск карт платежной системы «Мир» с использованием российских чипов.

В настоящее время на российском рынке присутствуют китайские микросхемы, которые по своему качеству не всегда удовлетворяют требованиям. С помощью параллельного импорта в Россию до сих пор попадает и некоторый объем западных микросхем, но эти поставки нельзя рассматривать как стабильные и надежные. Стратегическим результатом должен стать переход на отечественную электронную компонентную базу.

Ожидается, что спрос на микросхемы в России в ближайшие годы существенно возрастет. Один из факторов роста – это развитие интернета вещей (IoT). Датчики, подключенные к интернету, применяются в приборах учета электроэнергии, в управлении промышленными предприятиями, в системах умный дом, в сервисах аренды самокатов и каршеринге, в системе взимания платы за проезд по автодорогам и т.д.

Другой важный драйвер роста спроса – это развитие электротранспорта в стране. В системах управления электровозами, электромобилями, зарядными станциями для них, а также в энергосетях используются микросхемы управления и компоненты силовой электроники. В 2023 г. ГК «Элемент» выпустила микроконтроллеры для всесезонных речных трамваев с электродвигателями – нового вида общественного транспорта, запущенного в Москве. В части силовой электроники «Элемент» строит отдельный завод, который в будущем сможет закрыть до 70% потребностей России в подобных устройствах.

ГК «Элемент» планирует наладить в другие страны поставки своей продукции, например электронную компонентную базу для электротранспорта, включая электромобили, электропоезда или речной транспорт. Как пояснил президент компании, в любом электротранспорте есть различные устройства, преобразующие электрическую энергию. Классическая форма такого устройства — это инвертор (устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный), который содержит силовые транзисторы. Этот продукт, безусловно, будет востребован на рынке БРИКС, и, самое главное, мы сможем производить его серийно на базе отечественных технологий.

Сообщение Ураган в США обрушил 90% мировой добычи чистого кварца для микроэлектроники. Ждем дефицит чипов и рост цен? Это шанс для России? появились сначала на Время электроники.