每個(gè)人都知道將水灑在手機(jī)上是個(gè)壞主意，但您知道生產(chǎn)一部手機(jī)需要3,000多加侖的水嗎?開(kāi)采金屬、制造用于組裝和封裝的膠水和塑料以及稀釋整個(gè)過(guò)程中使用的廢水都需要水。這個(gè)數(shù)量是中國(guó)人均日用水量的10倍。

　　半導(dǎo)體，即為我們所有的電子設(shè)備(包括您的手機(jī))供電的稱(chēng)為芯片的微型電路，尤其需要用到它。每塊 30 厘米長(zhǎng)的集成電路板在您的手機(jī)中安裝芯片至少需要2,000 加侖的 水才能生產(chǎn)。這是因?yàn)槊總€(gè)芯片都需要用超純水 (UPW) 沖洗 - 純水被認(rèn)為是工業(yè)溶劑 - 以去除制造過(guò)程中的碎屑(離子、顆粒、二氧化硅等)并防止芯片受到污染. 制造 1,000 加侖的 UPW需要1,400-1,600 加侖的自來(lái)水。

　　半導(dǎo)體現(xiàn)在是中美地緣政治競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。如果數(shù)據(jù)是新的石油，人工智能 (AI) 是新的電力，那么將半導(dǎo)體視為與任何其他資源一樣會(huì)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的全球資源是有道理的。我們還需要牢記制造它們所需的水資源。

　　雖然中國(guó)僅占半導(dǎo)體銷(xiāo)售額的7.6%，但其計(jì)劃在該領(lǐng)域的大規(guī)模投資(2014 年至 2030 年為 1500 億美元)引起了人們對(duì)“人造衛(wèi)星時(shí)刻”的擔(dān)憂(yōu)，即中國(guó)實(shí)現(xiàn)技術(shù)偉大的決心。盡管資金激增，但水資源供應(yīng)仍然是一個(gè)重要的制約因素，因?yàn)榘雽?dǎo)體生產(chǎn)需要大量的水資源，而中國(guó)缺乏這一點(diǎn)，尤其是在芯片制造集中的地區(qū)。

　　中國(guó)的風(fēng)險(xiǎn) 迄今為止，半導(dǎo)體生產(chǎn)的用水需求尚未成為中國(guó)的主要關(guān)注點(diǎn)，中國(guó)一直專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)技術(shù)以減少對(duì)全球供應(yīng)鏈的依賴(lài)。雖然中國(guó)屬于后來(lái)者在半導(dǎo)體方面，但2021 年 7 月的一項(xiàng)研究半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)指出，得益于政府對(duì)該行業(yè)的資助、補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠，中國(guó)正在迅速趕上。新發(fā)布的“十四五”規(guī)劃(2021-2025)將半導(dǎo)體確定為最優(yōu)先的“前沿技術(shù)”之一，中國(guó)國(guó)務(wù)院概述了政府整體發(fā)展的方法。

　　盡管如此，即使在 2014 年國(guó)家集成電路計(jì)劃下投入了 1500 億美元，中國(guó)在生產(chǎn)手機(jī)、筆記本電腦和其他高科技產(chǎn)品所需的高端芯片方面仍面臨重大技術(shù)障礙。專(zhuān)家預(yù)計(jì)中國(guó)的成功喜憂(yōu)參半——中國(guó)公司將在某些領(lǐng)域落后，例如尖端的代工工藝技術(shù)和材料，不過(guò)在外包組裝和測(cè)試 (OSAT) 和芯片設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)力。 全球風(fēng)險(xiǎn) 直到 2021 年臺(tái)灣干旱凸顯了全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈水資源供應(yīng)的重要性，中國(guó)半導(dǎo)體政策的全球風(fēng)險(xiǎn)集中在國(guó)家安全后果、中國(guó)制定全球技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的努力、中國(guó)在全球供應(yīng)鏈中的作用以及跨該部門(mén)的海峽緊張局勢(shì)。 國(guó)家安全：美國(guó)認(rèn)為中國(guó)成為半導(dǎo)體行業(yè)的主要參與者會(huì)帶來(lái)國(guó)家安全風(fēng)險(xiǎn)。隨后美國(guó)進(jìn)行了一些列黑名單操作。盡管為了擴(kuò)大對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體公司的限制，拜登政府一直專(zhuān)注于提高美國(guó)的國(guó)內(nèi)能力。2021 年 6 月 8 日，美國(guó)參議院通過(guò)了《美國(guó)創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)法案》，為國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體發(fā)展撥款 500 億美元的緊急資金，拜登稱(chēng)這對(duì)美國(guó)在“21 世紀(jì)的競(jìng)爭(zhēng)”中保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要。

　　標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)一直在向盟國(guó)和合作伙伴施壓，不要使用華為技術(shù)。這在一定程度上說(shuō)明了對(duì)國(guó)家安全可能會(huì)受到損害的擔(dān)憂(yōu)，但也關(guān)系到華為為 5G 技術(shù)制定全球技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷努力。迄今為止，美國(guó)和歐洲的公司憑借其提供的市場(chǎng)份額以及對(duì)商業(yè)需求的響應(yīng)引領(lǐng)了這一進(jìn)程。在其2020 年 12 月的年度報(bào)告中?，美國(guó)安全與經(jīng)濟(jì)審查委員會(huì)詳細(xì)說(shuō)明了中國(guó)在塑造全球技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面的努力如何反映了中國(guó)政府支持的產(chǎn)業(yè)政策，即在外部市場(chǎng)上為中國(guó)公司提供特權(quán)，同時(shí)限制國(guó)內(nèi)準(zhǔn)入并支持專(zhuān)制規(guī)范。 供應(yīng)鏈：來(lái)自多個(gè)國(guó)家和多個(gè)世界地區(qū)的公司參與了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程。擾亂半導(dǎo)體行業(yè)的全球化供應(yīng)鏈存在經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。 出于這個(gè)原因，隨著國(guó)際公司爭(zhēng)先恐后地取代中芯國(guó)際成為供應(yīng)商，特朗普政府對(duì)中國(guó)公司采取的行動(dòng)導(dǎo)致半導(dǎo)體和汽車(chē)等需要半導(dǎo)體的產(chǎn)品短缺。在2021年4月研究半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的結(jié)論是，建立完全自給自足的本地供應(yīng)鏈需要花費(fèi)1萬(wàn)億美元，這可能會(huì)使半導(dǎo)體成本增加65%。一些行業(yè)專(zhuān)家建議采取更謹(jǐn)慎的方法來(lái)解決供應(yīng)鏈中最重要的漏洞，例如美國(guó)制造業(yè)的份額從 1990 年的 37%下降到今天的12%，而其他人則建議采取更全面的努力填補(bǔ)美國(guó)在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的空白，包括創(chuàng)新、設(shè)備和封裝。 中國(guó)臺(tái)灣：由于臺(tái)灣在世界最先進(jìn)半導(dǎo)體制造中的核心作用，臺(tái)灣面臨多重壓力。2020年，臺(tái)積電(TSMC)占全球半導(dǎo)體代工市場(chǎng)的55.6%，生產(chǎn)了全球92%的尖端芯片。為響應(yīng)美國(guó)對(duì)華為的新規(guī)定，臺(tái)積電暫停了該公司的新訂單，該公司是其僅次于蘋(píng)果的第二大客戶(hù)，占其年收入的 20%。臺(tái)積電還同意在亞利桑那州建廠。

　　除了所有這些擔(dān)憂(yōu)之外，2021 年春季，通常多雨的亞熱帶臺(tái)灣發(fā)生了 56 年來(lái)最嚴(yán)重的干旱，威脅著全球半導(dǎo)體的生產(chǎn)。干旱推遲了生產(chǎn)并導(dǎo)致芯片短缺。半導(dǎo)體生產(chǎn)商被迫配給水并用卡車(chē)運(yùn)進(jìn)來(lái)。由于擔(dān)心未來(lái)氣候變化會(huì)減少降雨量，臺(tái)積電正在建造一座能夠重復(fù)利用工業(yè)用水的新工廠，而其他生產(chǎn)商正在挖掘自己的水井。 最重要的是，臺(tái)灣 2021 年的干旱引起了人們對(duì)水對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)的重要性的關(guān)注。 水風(fēng)險(xiǎn) 確保足夠數(shù)量的半導(dǎo)體和發(fā)展國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力并不是中國(guó)面臨的唯一挑戰(zhàn)。確保有足夠的水來(lái)生產(chǎn)半導(dǎo)體可能更令人生畏。ChinaWaterRisk計(jì)算出，一家生產(chǎn) 40,000 塊電路板的工廠每天需要 480 萬(wàn)加侖的水，足以供應(yīng)一個(gè) 60,000 人的城市。

　　在中國(guó)中部發(fā)生史無(wú)前例的洪災(zāi)之際，值得記住的是，作為一個(gè)整體，中國(guó)的水資源相對(duì)不安全——盡管中國(guó)擁有世界 20% 的人口，但中國(guó)僅擁有全球 7% 的水資源。水也分布不均。大部分半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所在的中國(guó)北方，水資源僅占全國(guó)的五分之一。 即使在水資源短缺的情況下，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的用水也存在問(wèn)題。2017年一項(xiàng)關(guān)于半導(dǎo)體行業(yè)用水的研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)在漂洗過(guò)程和生產(chǎn)所需電力的用水方面都比其他主要生產(chǎn)國(guó)(日本、韓國(guó)、臺(tái)灣和美國(guó))使用的水更多。與美國(guó)相比，中國(guó)用水量是美國(guó)的三倍。事實(shí)上，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)吸收了27%的工業(yè)用水。

　　對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體的雄心發(fā)展需要把實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)所需的水資源考慮在內(nèi)，而中國(guó)卻缺乏水資源。正如我們?cè)谂_(tái)灣2021年的干旱中所看到的，即使有頂級(jí)人才和尖端技術(shù)，水資源短缺也會(huì)使生產(chǎn)偏離軌道。