“伊朗战争一旦长期化,台湾将因电力短缺遭半导体重创”——牛津经济研究院
有分析指出,如果美伊战争长期化、持续6个月以上,电力高度依赖中东液化天然气(LNG)的台湾,可能因电力短缺而使半导体产业受到冲击。
短期内,台湾可以在电力分配上优先保障半导体产业,而非其他部门,但从长期看,半导体生产受挫几乎难以避免。
英国智库牛津经济研究院(Oxford Economics)23日(当地时间)在其官网发布题为《半导体产业的阿喀琉斯之踵是能源供应(Silicon’s Achilles heel is energy supply)》的报告,作出了上述判断。
以下为主要内容的摘要整理。
台湾发电对LNG依赖度高…LNG储备仅能支撑10~14天
由于美伊战争以及卡塔尔LNG出口中断,事实上约有20%的全球LNG供应已在市场上消失。这对亚洲能源密集型技术周期造成了重大冲击。
风险并不限于石油和天然气。目前海湾地区炼油设施运转受阻,导致供应不稳的炼油副产品硫磺(sulphur),也是提取铜和钴的关键原料。这两种金属都是半导体和电动化供应链中的核心投入品。
台湾和韩国是先进半导体生产的关键枢纽,日本则为主要晶圆代工厂提供大量精密材料和制造设备。这些经济体都高度依赖能源进口,其中台湾在电力结构上比区域内其他国家在结构性上暴露更大。
台湾的核心脆弱点在于发电。台湾发电对LNG的依赖度很高,尤其是在去年马鞍山核电站关闭、能源网络失去一个关键稳定装置之后,这种依赖更加凸显。台湾LNG储备能力仅约10~14天。与外界估算的日本约3周、韩国30~60天相比,明显落后。
与此同时,台湾的先进半导体生产正变得愈发能源密集。最先进的3纳米、5纳米芯片生产需要巨量电力和极其稳定的电力供应。牛津经济研究院估算,与人工智能(AI)相关的制造业已经消耗了台湾电力公司整体发电量的20%以上。
短期内半导体生产受冲击可能不大
台湾电网在全国范围内实现了统一,但电力需求分布并不均衡。最大工业用电负荷集中在聚集了最尖端制程晶圆厂的南部科学园区,而居民和服务业用电则高度集中在北部。
这种地理集中在能源需求上升时期,尤其是冬季,显得尤为重要。在这一时期,台湾电力系统事实上会在岛内执行一种“电力套利”(intra-island energy arbitrage)。在这种局面下,基荷电力容量似乎被积极重新分配,用于稳定南部的半导体生产集群,而北部和中部地区则通过计划性负荷削减以及在某些情况下承受供电不稳定,来承担这种调整成本。这一现象在2017年中期大潭燃气供应受挫及2021年中期兴达电厂故障时也曾出现,当时电力供应同样是优先保障半导体园区。
宏观指标也支持这种电网优先分配的判断。尽管每一次能源冲击发生时的条件各不相同,且可能受到多种变量影响,但从技术供应链上游发生能源中断时台湾及区域内的应对来看,仍可得到一些直观的经验教训。
按照标准冲击反应函数分析,如果台湾LNG供应突然减少,国内整体工业生产通常会立即下降约0.5%。但对半导体生产的初始冲击明显较小,大致仅为其一半左右。
这表明,先进半导体生产设施在能源冲击的初期阶段仍能维持运转,因此未来数月的表面生产指标也可能相对坚挺。然而,这种保护是有巨大代价的。人为造成的能源短缺会立即推高电价,并在其他部门抬升物流成本负担,从而迅速形成成本推动型通胀压力。
恢复力会随着时间推移而减弱
然而,这种恢复力会随着时间流逝而减弱。冲击发生约6个月后,冲击反应计算显示,工业生产将比基准水平低约0.7%。这意味着生产路径将经历在统计上显著且更为持久的下行偏移。
这种动能流失,部分是因为随着时间推移,电网优先分配策略的边界逐渐暴露。另一部分则反映了先进半导体制造所具有的严苛物理约束。晶圆制造是高度刚性的连续工艺,依据芯片复杂性不同,生产周期最长可达3个月。用于最尖端晶圆厂的设备,尤其是用于“印刷”极其微细电路图样的极紫外光(EUV)曝光设备,对电压稳定性要求极高。在这种精度下,即便是以毫秒计的电力波动,也可能导致整一批晶圆报废。
从宏观经济角度看,这会产生一种“滞后效应”(hysteresis,自记忆现象)。能源冲击不仅会暂时压缩产出,还可能将包括半导体在内的更广泛工业生产路径长期推向更低的轨道。
区域内溢出效应初期有限,但可能逐步放大
台湾约占全球晶圆代工产能的60%。因此,一旦台湾电力系统出现问题,将对全球科技生产,尤其是亚洲技术密集型供应链构成相当大的供给侧风险。
不过,亚洲制造业所受的即时影响,可能会比一般预期更加有限。下游电子产品生产通常会相对上游半导体制造存在结构性时滞,正如近期报告所示,这在供应冲击向区域制造业整体传导之前,起到了一种缓冲器的作用。
库存流动也强化了这种滞后效应。虽然并非所有库存累积都与科技行业相关,但除泰国外,许多亚洲国家在最近几个季度经历了库存再累积阶段,这为电子供应链提供了更多短期缓冲空间。
因此,上游半导体中断的核心风险,与其说在于初始冲击本身的规模,不如说在于冲击持续的时间。一旦库存缓冲开始被消耗,通常在2~3个月之后,对下游部门的影响将在区域制造供应链中日益显现。模型显示,对工业活动的下行压力,从上游能源冲击发生后的第3个季度左右开始,在统计上变得显著。
与单纯的局部生产中断不同,目前的中东战争可能演变为对整个亚洲更广泛的能源供应冲击。一旦如此,更高的能源价格、上升的发电成本以及更昂贵的工业投入品,将通过多条渠道同步传导,使区域内整体生产环境趋于更紧张。能源进口依赖度越高的经济体,在这种冲击向工业生产转嫁的过程中,就越会面临更大的成本压力。
尽管如此,亚洲地区目前对这一初始冲击的应对表现相对罕见地稳健。牛津经济研究院基于战争情景所作的假设显示,工业活动可能有所放缓,但这种放缓不太可能扭转目前在亚洲各地推进的、由人工智能驱动的制造业周期本身。
台湾LNG进口来源多元化虽可行,但受限颇多
近期市场价格显示,目前的LNG供应中断可能持续数月,而非仅仅数周。不过,如果穿越霍尔木兹海峡的海运中断持续到5月中旬之后,台湾要替代来自卡塔尔的供应将更加困难。
理论上,台湾可以通过其他供应方实现进口来源多元化,但在现实中制约因素很大。澳大利亚已经占台湾LNG进口总量的约四分之一,但澳大利亚LNG的大量货源已被与日本、韩国、中国签订的长期合同锁定,难以及时转向其他目的地。
台湾也可以改道接收大西洋地区货源,即原本面向欧洲或美洲市场的LNG货物。但这样做必须承受更长的航程和更高的运费成本。台湾当局还在推进增加美国LNG进口的方案,并为美国境内的LNG基础设施项目(如阿拉斯加LNG开发)提供资金支持。
这些举措在中期内将成为重要的地缘对冲手段,但在短期内,政策当局仍不得不面对现货市场残酷的经济现实。预计亚洲LNG现货价格在第二季度将进一步上升,平均达到每百万英热单位(MMBtu)约18美元左右(今年2月20日战争前为10.66美元)。
从以往案例看,亚洲科技制造企业很少通过削减产量来应对天然气价格上涨。相反,这一财务负担大多被转嫁到国有电力公司的资产负债表上。这对台湾和韩国而言尤其令人担忧,因为两国的电力供应机构已经在高负债和有限财务缓冲的条件下运营。结果是,当它们以高企的现货价格采购LNG时,全球能源价格上升会直接传导到公共部门资产负债表上,进一步加大国家财政压力。
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