中国计划主导一种关键半导体材料

ALEX RUBIN | 2025年9月 北京在其推动中国公司成为太阳能级多晶硅主导全球供应商的努力中，为其国内多晶硅产业提供了重大支持——并且它希望其公司扩大其在半导体级多晶硅中的份额。 关键要点 . 单晶硅通常被描述为地球上最纯净的材料之一。它被用作多种产品的基板材料，最重要的是芯片和太阳能电池板。 北京已为其国内多晶硅产业提供了重大支持，以确立中国企业为太阳能级多晶硅的主导全球供应商，并正寻求推动其企业扩大其半导体级多晶硅的份额。 中国多晶硅和碳化硅的过度生产正导致这些材料的全球价格暴跌，损害了美国及其盟国主要企业的短期和长期财务可行性。 强迫劳动已与中国关键矿产行业相关联，特别是稀土采矿和精炼，增加了强迫劳动可能融入中国多晶硅供应链的可能性。 . 商务部已启动对多晶硅及其衍生产品的第232条款调查，为确保关键基础设施供应链不依赖于中国输入，这提供了一个独特的机会。 政府应禁止进口中国原产或关联的多晶硅或衍生产品，并要求含有中国原产或关联多晶硅的产品证明其生产过程中未使用强迫劳动。 商务部、国防部和国库部应支持在美国的聚硅和碳化硅生产能力扩张。 itif.org 目录 关键要点 ................................................................................................................. 1 简介..................................................................................................................... 2 什么是多晶硅及其重要性？........................................................................ 2 中国如何主导芯片级多晶硅市场？ ................................ 4 中国不公平竞争导致美国、合作伙伴行业衰退.............................. 5 中国多晶硅与潜在的强迫劳动相关............................................................. 6 政策建议................................................................................................... 7 注释 ......................................................................................................................... 8 引言 中国政府正定位中国企业主导全球多晶硅市场——这是一种用于芯片制造的关键材料。多晶硅是用于制造全球几乎所有半导体制造厂（fab）所使用的晶圆的主要衬底材料。 当国会通过《2022年芯片与科学法案》时，它拨款530亿美元，用于提高美国制造芯片的能力，并开发一个强大且富有弹性的1此行为据称成功激励了新建设或扩建供应链。利用现有的亚利桑那州、德克萨斯州、纽约州及其他地区的芯片制造集群，建立基于美国的晶圆厂产能。然而，随着美国本土芯片制造产能的改善，它仅仅揭示了芯片供应链上游的更多依赖关系，这些关系仍然容易受到外国对手的破坏，中国首当其冲。 通过政府激励和支持，以及巨大的产能过剩，中国多晶硅生产商已用廉价多晶硅涌入全球市场，威胁到...2全球多晶硅产业依赖许多美国及其合作伙伴公司在这个关键领域。向太阳能级（精炼程度较低）多晶硅的销售以维持规模经济，从而实现半导体级（精炼程度较高）多晶硅的生产。中国企业目前特别集中他们在这个精炼程度较低的多晶硅的生产扩张，威胁到美国及其合作伙伴多晶硅公司的财务可行性。如果没有美国政府的近期行动，美国制造的芯片可能会发现自己依赖中国生产的材料，实际上使CHIPS和科学法案原本为美国供应链韧性实现的收益化为乌有。 什么是多晶硅？它为什么重要？ 硅通常被描述为地球上最纯净的材料之一。它是实际的半导体材料，因此是芯片和太阳能电池板的支撑者。这两者之间的关键区别在于，用于太阳能电池的硅不如用于芯片的硅精炼度高，太阳能电池的硅平均纯度为99.9999999%（“九个九”或9N），而芯片则为99.99999999993如果没有稳定的聚硅烷供应，公司就不会有芯片的纯度为百分之十二（12N）。他们可以将芯片“打印”在晶圆上。此外，美国的国防工业依赖于 用于关键国防应用的多晶硅，包括战斗机、坦克和无人机中使用的传感器、雷达和高压电气系统。 多晶硅生产设施必须生产太阳能级和半导体级产品，才能保持经济可行性，因为太阳能级产品至少占全球市场的95%。4中国的太阳能级市场控制措施威胁了半导体供应链。尽管亏损运营，但与中国相关的生产商仍继续扩大生产，包括通过非洲、印度和中东的设施，同时有效地阻止了美国对中国的多晶硅出口。 多晶硅和晶圆供应链是全球性的，并且包含许多独特的瓶颈。首先，石英从矿山中开采，这些矿山分布广泛。石英含有约98至992). 一种更专业的石英形式——高纯石英（HPQ）—是用于多晶硅精炼过程的二氧化硅（SiO2）的百分比，在斯普鲁斯pine的矿中高度集中5一旦提取石英，它将经过初步还原过程变成硅北卡罗来纳州。通过去除氧含量，金属可制成纯度为约98至99.5%的单晶硅。硅金属在工业过程中有很多用途，包括铝熔炼，以生产如润滑剂、密封剂和粘合剂等硅酮产品，并且在化学工业中作为中间成分使用。 硅金属随后进一步精炼成多晶硅，用于太阳能级或半导体级。太阳能级多晶硅的市场高度集中在中国企业，这些企业利用国家支持的优势超过了许多外国竞争对手。半导体级多晶硅市场处于转折点，尚未由中国企业主导，但同样受到太阳能级市场的影响。 某些军用产品也使用一种称为“区熔”的多晶硅专用超纯硅，这种多晶硅对军用光学设备、传感器、雷达以及在外部极端环境或高电压下运行的设备有用。7 After polysilicon is refined from quartz and silicon metal, it is turned into chunks of varying sizes that are then melted and formed into ingots, which are sliced into blank wafers used in chip fabrication processes. The global wafer fabrication market is heavily concentrated in Germany, Japan, South Korea, and Taiwan,with only a nascent production capacity in the United States as of earlier this year. 中国正在做什么以主导芯片级多晶硅市场？ 北京已为其国内多晶硅产业提供了重大支持，以确立中国企业为太阳能级多晶硅的全球主要供应商，并寻求推动其企业扩大其半导体级多晶硅的市场份额。中国政府为其企业提供一系列支持，使它们能够在销售多晶硅（以及硅碳化物等衍生材料）的同时扩大其生产能力，通常以低于市场价值的价格出售——往往亏本以换取市场份额的增加。北京对其企业的支持包括财政补贴和激励措施、基础设施和土地支持，以及国家战略计划。 例如，中国领先的生产商同威自2009年以来已获得约3.01亿美元的政府补助和税收优惠，其中一半以上是在最后一年来提供的9更近来，中国政府已经随着公司迅速扩大其生产能力，旨在限制中国多晶硅行业过剩产能的负面影响，该行业已将中国多晶硅价格甚至压低至相关公司生产成本以下。中国领先的多晶硅生产商正在商讨创建一个70亿美元的基金，用于收购并关闭约三分之一的产能，以符合政府抑制有害10如果成功，这将创建一个类似欧佩克的联盟，能够设定全球过剩产能。 太阳能级多晶硅价格处于对中国企业有利但对美国及伙伴企业来说过高昂的水平。 北京通过获得廉价电力支持其多晶硅产业，这占11这个百分比可以是对中国总多晶硅生产成本的40%以上。在更先进、节能的行业中较低，例如在欧洲或美国，在那里电力的总生产成本百分比较低，但单位电力的成本12中国的多晶硅产业——其集中在中国要高得多。新疆维吾尔自治区（XUAR）—受益于低廉的能源价格，这是由政府支持和燃煤发电推动的。例如，在XUAR，生产者的电费可能为13在低至0.03美元/千瓦时（kWh），与中国的0.06美元/kWh相比。相比之下，美国和欧洲的工业生产商平均支付0.08美元/kWh和0.20美元/kWh。14 中国关联企业也在海外扩张。例如，中资中关联公司联合硅业 polysilicon 正在阿曼开发一座新的 16 亿美元 polycrystalline silicon 设施，预计将生产 100,000 吨多晶硅。 最后，北京提供了优惠的土地征用激励措施，使国内多晶硅产业受益。地方政府，特别是在像新疆这样工业化程度较低的地区，利用其对公共土地分配的控制权，以低于市场价格的价格提供工业用地，以激励产业发展和吸引投资。地方政府还发展相关的工业基础设施，以使新工厂更成功，发展交通、电力和通信网络。15 中资关联企业也在海外扩张。例如，中资中关联企业联合硅业多晶硅公司正在开发一个价值16亿美元的新多晶硅项目，该项目位于阿曼（mt）的多晶硅。16 2025年8月8日，那期望能生产100,000公吨（国际金融公司（IFC）批准了在此设施中高达2.5亿美元的贷款和投资，尽管遭到IFC的美国执行董事的反对，以及德国、荷兰和北欧国家代表的另外三名董事的弃权。17 获得直接补贴、廉价电力和廉价开发的土地使中国多晶硅制造商得以扩大规模并降低成本。 中国不公平竞争导致美国及伙伴产业衰退 中国的多晶硅以及碳化硅等衍生产品过度生产，正导致这些材料全球价格暴跌，削弱了美国及其合作伙伴国家领先企业的短期和长期财务可行性。从2016年至2024年，中国的多晶硅生产能力从0.21百万吨增加到3.25百万吨，而其利用率从92%下降到56%。18 美国国家可再生能源实验室估计多晶硅的公平市场价格为每公斤24美元；中国企业销售价格约为每公斤5美元，比他们的（价格）低约1美元。19中国公司报告了2024年400亿美元的亏损。这促使了生产成本。 工业和信息化部为抑制产能过剩、稳定价格所做的努力。20 在过去几个月里，由于碳化硅和多晶硅市场动力不利，多家市场领导者宣布了关闭或推迟扩张计划。美国碳化硅主要生产商Wolfspeed关闭了两家美国制造工厂21六月，该公司申请破产其在德国工厂的扩建计划推迟至2024年。22美国总部、挪威上市的制造商REC硅业，由于不公平的中国竞争。由于价格低廉，它在美国停止了多晶硅生产，关闭了蒙大拿和华盛顿的设施。23 美国国家可再生能源实验室估计多晶硅的公平市场价格为每公斤24美元；中国企业售价约为每公斤5美元，低于其生产成本约1美元。 如果任其发展，中国在太阳能级多晶硅的现有主导地位、碳化硅的产能过剩，以及半导体级多晶硅生产能力的快速增长，将导致美国及其伙伴国家的企业破产或关闭生产设施，使美国及其伙伴国家的供应链依赖中国公司提供关键上游投入。 中国多晶硅与潜在强迫劳动相关 China’s polysilicon industry is concentrated in Xinjiang, increasing the likelihood that there is a forced labor connection. However