還記得小說《三體》裡能將鋼鐵巨輪輕鬆切割的“飛刃”嗎？最近，中國科學院山西煤化所磨劍數十年，與有關單位聯合打造出國產T1000級高性能碳纖維，這是現實中應用性能最接近“飛刃”的超強材料。這根現實版“飛刃”是如何造出來的？又將撐起那些硬核未來？T1000級高性能碳纖維是如何造出來的？這種“地表超強材料”，目前已實現量產，它每一股有12000根單絲，單絲直徑不到頭髮絲的十分之一，卻抗拉強度極高。1米長的碳纖維只有0.5克重，抗拉強度超6600兆帕，能拉動約200公斤的重物也不會斷，是鋼材料的7到8倍。記者來到碳纖維誕生地的搖籃，看到化合物在這裡聚合之後，通過干噴濕紡的工藝，形成一束原絲。這束原絲看著像生活中常見的透明膠條，但其實它包含有4000根的原絲，兩到三束擰成一股，每一股最後就形成了12000根原絲。真正的“神力”，除了誕生之初的聚合，還有用化學反應在原子層面編織出精妙的強韌網路——白色的絲束被送進氧化爐，逐漸變成黃褐色。絲束被送進1000℃至1500℃的高溫爐，分子裡的氫、氧等雜質被徹底剝離，最後只留下高純度的碳原子。純碳材料就能成為超強材料嗎？生活中最常見的石墨鉛筆芯和T1000級碳纖維，本質上都由碳原子構成，但石墨鉛筆芯一掰就碎，T1000級碳纖維成束之後卻能拉動汽車，天差地別的根源，就在我們看不見的原子“編織”方式裡。在微觀紡織過程中，碳原子首先會連接成一張極其堅固的六邊形網——石墨烯片層。這種網本身非常堅固，但如果無數張這樣的網只是簡單地堆疊在一起，就會像一摞撲克牌，輕輕一推就散開。石墨鉛筆芯就是這種微觀結構，一掰就斷。而碳纖維的“紡織”工藝，要精妙得多，它就像是用分子膠水，把每一層都不規則地、牢牢黏合在一起，再整體壓實。最終形成一個既有縱向纖維、又有橫向鎖死的超級立體網路。所以，當我們拉扯這根碳纖維時，力量會沿著數以億計的碳原子網均勻分散。如今，這種被稱為“黑色黃金”的“地表超強材料”正在走出實驗室，成為航空航天、國防軍工、新能源、高端裝備等國家戰略性產業不可或缺的“核心骨架”。這根現實版“飛刃”未來也將撐起更多國之重器的騰飛夢想！ (中國經濟網)

晶片製造行業正處於一個奇特的時期。一方面，我們正迎來有史以來規模最大的超級周期。先進的邏輯晶片、DRAM、NAND快閃記憶體，客戶需求旺盛，晶片製造商產能卻跟不上，我們可能很快就會面臨晶圓廠裝置供應不足的限制。另一方面，晶片尺寸縮小、功耗降低、成本降低等方面的技術進步速度已經大幅放緩。大量的研發投入只能帶來微小的增量。隨著成本上升而性能提升趨於平緩，尺寸縮小的空間也已接近極限，有時感覺摩爾定律已經變成了摩爾牆。好消息是，半導體行業歷來都能用實際行動證明那些唱衰者的錯誤。目前有很多創新技術正在研發中，有望在未來十年乃至更長的時間裡大放異彩。與2022年、2023年和2024年的報告一樣，本報告將重點介紹IEDM 2025的亮點，探討晶片製造的未來發展趨勢。隨著儲存器價格飆升，3D NAND 技術再次煥發活力。我們將探討 SK 海力士最新 V9 NAND 的技術和競爭力，三星如何利用鉬來改進其現有的 V9 產品，以及 SK 海力士未來可能推出的一項重大創新。在高級邏輯電路方面，我們將關注除銅以外的互連金屬，二維材料在電晶體中取代矽的潛力，以及 CFET（繼環柵技術之後的下一個重大突破）的進展。3D NAND目前，NAND快閃記憶體的微縮化至關重要，因為需求激增，但潔淨室空間不足以擴建產能。儲存器生產商只能升級現有生產線，因此其供應量受限於升級後工藝的密度。對於領先的晶圓廠而言，這指的是3xx層3D NAND工藝，其良率約為20-30 Gb/mm² 。這意味著在一片12英吋晶圓上可以生產超過30TB的儲存器（注意此處縮寫中(b)its和(B)ytes的區別）。3D NAND：海力士321層以SK海力士為例，其321層工藝的單片儲存容量比上一代238層工藝提升了44%。如果您受限於潔淨室空間，進而限制了晶圓產量，那麼每片晶圓44%的額外儲存容量無疑使升級成為明智之選。我們之前已經詳細介紹過NAND快閃記憶體的縮放方法，這裡簡單回顧一下：擴展 NAND 快閃記憶體每片晶圓的儲存容量主要有 4 個途徑。1. 邏輯縮放——每個單元儲存的位數。這需要每個單元儲存 2^n 個電壓電平。2. 垂直擴展——垂直堆疊的NAND單元數量3. 橫向縮放——二維向量上可容納的細胞大小/數量4. 架構擴展——各種提高密度和減少單元/外圍開銷的技術。請記住，NAND快閃記憶體的核心在於儘可能多地在晶圓上堆疊儲存單元。在3D NAND快閃記憶體中，這表現為垂直的圓柱體（溝道），它們緊密排列，如同森林中的樹木。導電層和絕緣層交替排列，環繞著這些溝道。每個溝道與導電層的交匯處都形成一個儲存單元。儲存單元的讀寫操作基於電荷陷阱材料中儲存的電荷，該材料層環繞著每個垂直溝道。儲存在那裡的電荷會改變電晶體的閾值電壓（即電晶體導通所需的最小電壓）。根據電晶體是否在給定的閾值電壓下導通，儲存單元的值可以讀取為 1 或 0。如今，儲存器生產商主要關注的是第二種擴展方案——垂直擴展，因為它成本最低。增加層數意味著晶圓單位面積上的儲存單元數量更多。最便宜並不意味著最容易。增加NAND快閃記憶體層數面臨諸多挑戰，因此，當一家大型公司分享其相關技術時，就顯得尤為重要。從238層的V8代到海力士321層的V9代，主要變化在於增加了一個deck和一個plug。deck是由水平堆疊的導電層和絕緣層交替組成，所有層一次性完成加工。首先沉積各層，然後進行觸點的圖案化和部分蝕刻（每個導電層都需要一個觸點來訪問由該層控制的電晶體——這就是儲存器的字線），最後蝕刻溝道孔，並用多晶矽和周圍的電荷陷阱層填充。圖中的“plug”指的就是這個填充完畢的溝道，它用來堵住孔洞。這是完成單個deck的流程。可以通過在現有deck上重複整個循環來製作更多deck。但這同樣困難，因為deck之間需要極好的對準——新的deck必須直接建構在現有deck之上——隨著數百層不完美層層疊加，晶圓會因應力累積而開始翹曲和彎曲。海力士的這篇論文大部分內容都集中在如何更好地連接deck以及如何應對近100層額外的材料。他們聲稱使用了低應力材料、改進了疊層控制，並採用了“局部強制”控制（可能是背面應力控制膜）。隨著單層結構中層數的增加，蝕刻和其他加工步驟的難度也隨之增加。海力士的極限似乎在120層左右。要蝕刻出縱橫比約為1:100的筆直均勻的圓柱體，溝道蝕刻非常困難。這需要使用高縱橫比蝕刻裝置，目前採用的是低溫蝕刻技術。Lam公司過去一直佔據著這一領域的主導地位，但TEL公司正在迎頭趕上。它是NAND快閃記憶體生產中最重要、也最難製造的裝置之一。當每層刻蝕層數無法增加時，就必須增加刻蝕層數。這會增加大量的加工步驟。海力士表示，從V8到V9，總加工步驟增加了30%，蝕刻步驟增加了20%。WFE（晶圓級刻蝕）的擁躉們，別高興得太早，層數增加的幅度接近35%，也就是說，層數的增長速度比加工步驟的增長速度更快。儘管這項技術很有意思，但海力士321層V9產品的商業前景並不樂觀。其21 Gb/mm²的密度與美光276層G9相當，但美光僅需兩層即可達到相同的密度，成本要低得多。與此同時，閃迪/鎧俠即將推出的332層BiCS10採用三層結構，密度更高，TLC（密度可達29 Gb/mm²，而QLC的密度則超過37 Gb/mm² 。不過，SK海力士、美光和三星在提高WFE強度和製造三層堆疊結構的方法上應該大體相似。值得注意的是，三星直接跳過了3xx層，從V9的286層雙層結構直接跳到V10的43層三層結構。Samsung Molybdenum在IEDM展會上，三星展示了其現有V9 286層技術的改進版本。從V5版本開始，他們一直使用鎢（W：tungsten）作為字線金屬，也就是儲存單元中的柵極金屬。而此次，他們通過改用鉬（Mo：molybdenum ）實現了性能的顯著提升。與鎢相比，鉬在幾乎所有方面（化學、機械、電學）的製造都更加困難。鉬的原子層沉積（ALD）工藝尚不成熟，且易氧化，從而導致性能下降。沉積的鉬往往應力變化更大，部分原因是ALD工藝不夠成熟，這使得晶圓更容易發生翹曲甚至開裂。這些優勢值得付出努力：三星聲稱，採用鉬技術可將接觸電阻降低 40%，這對於讀取本就微弱的電流至關重要，因為電流必須流經 300 多個串聯的電池單元，而每個單元都有各自的接觸電阻。讀取時間縮短了 30% 以上，壽命測試中的故障率降低了 94%。他們並未詳細說明鉬整合過程中遇到的所有挑戰及其解決方案，但他們確實提到了原子層沉積（ALD）化學，這很有意思。他們並非直接沉積鉬，而是先生長一層氮化鉬（MoN）籽晶層，然後將其轉化為純鉬。在純鉬籽晶層上，可以生長更厚的塊狀材料，從而形成無襯墊的高品質鉬層。傳統工藝需要襯墊來防止金屬遷移和隨時間推移而劣化，但襯墊不導電且佔用空間。無襯墊工藝不僅能夠提高性能，而且在未來的工藝節點中還能進一步縮小尺寸。Lam 在 Mo 沉積工具領域佔據主導地位，從 AMAT W 工具手中奪取市場份額，並擊敗了 TEL 等公司。目前，層級縮放是擴展 3D NAND 快閃記憶體最簡便、最具成本效益的方法，但晶片製造商仍在探索上述其他方法。NAND 快閃記憶體領域最令人振奮的論文之一就探討了其中一種方法：SK 海力士展示了一種新的邏輯縮放方法。SK海力士多位點Cell/5Bits-Per-Cell前面我們討論了NAND位單元如何通過單元（bit cells ）訪問電晶體的閾值電壓來編碼資訊。不同的閾值電壓對應儲存單元的不同狀態，而閾值電壓是由電晶體溝道周圍電荷陷阱層中儲存的電荷決定的。如果一個單元有兩個不同的閾值電壓，它就可以儲存1位資訊，因為它可以被讀取為“開”或“關”。編碼2位資訊需要4個不同的閾值電壓，3位資訊需要8個閾值電壓，以此類推。常用的命名規則是：SLC（單層單元：single-level cell）表示每個單元儲存1位資訊，MLC（多層單元：multi-level cell）表示每個單元儲存2位資訊，TLC（三層單元：triple-level cell）表示每個單元儲存3位資訊，QLC（四層單元：quad-level cell）表示每個單元儲存4位資訊。這樣做的好處在於，單個儲存單元中儲存更多位元可以直接提高整體儲存容量，而無需增加晶片面積或層數。QLC 快閃記憶體如今很常見，但對於每個儲存單元 5 位元的儲存容量，甚至連一個通用的縮寫都沒有，更不用說有廠家生產這種容量的快閃記憶體了。不過，SK海力士現在另闢蹊徑。他們展示了一種巧妙的架構，用於製造每個單元儲存5位資料的NAND快閃記憶體。其核心概念是將溝道分割成兩個半圓柱體“區域”。每個區域都可以作為一個獨立的溝道，從而有效地將溝道數量翻倍。這些半圓柱體溝道的性能不如更大的完整圓柱體，因此儲存單元的數量並不會直接翻倍。但是，每個單元儲存5位資料變得容易得多。在傳統架構中，每個溝道需要儲存 32 個不同的閾值電壓 (Vt) 值才能實現 5 位/溝道 (5bpc) 的儲存。假設閾值電壓範圍總共為 1V，那麼每個 Vt 步長僅為 1/32 伏。而在這種多站點架構中，只需從每個站點讀取 6 個不同的 Vt 值，即可通過並聯讀取兩個站點，獲得 36 個不同的狀態（足以滿足 5bpc 的儲存需求，外加一些未使用的額外狀態）。此外，兩個站點佔用的空間與一個傳統溝道大致相同，因此最終得到的是 36 個易於讀取的 Vt 狀態，而不是 32 個難以讀取的狀態。當然，這其中有個問題：這種工藝製造起來非常困難（也就是成本高昂）。蝕刻高縱橫比溝道並在其中沉積多層高品質薄膜，本身就是3D NAND技術面臨的關鍵挑戰之一。這種多位點工藝需要將每個孔精確地分成兩半，在中間沉積一層壁，然後以奇特的、不對稱的新形狀沉積傳統材料。海力士已在研發環境中證明了其可行性，但目前來看，這項技術不太可能具有成本效益。下一代互聯隨著半導體節點尺寸縮小至 10 nm 以下，傳統的銅 (Cu) 互連線面臨著由“尺寸效應”引起的關鍵瓶頸，即隨著阻擋層和襯墊相對體積的增加，電阻率會急劇上升。為了應對這一挑戰，業界開始探索釕 (Ru) 作為更優的替代方案。三星“釕”三星通過釕原子層沉積 (ALD) 技術引入了晶粒取向工程（Grain Orientation Engineering），實現了具有 99% (001) 取向度的超高織構薄膜。與傳統的濺射 (PVD) 或常規 ALD 工藝相比，該方法顯著降低了晶界（grain boundaries）處的電子散射。實驗結果表明，在橫截面積僅為 300 nm² 的超細互連線中，採用取向工程技術製造的釕線電阻降低了 46%。此外，對環柵 (GAA) FET 結構的 TCAD 模擬表明，使用高織構釕 M1 線可使電阻降低 26% 。通過精心設計的“超循環”步驟，利用臭氧刻蝕去除側壁上多餘的晶核，實現完美的自下而上填充。更重要的是，沉積的釕在熱處理後發生重結晶，最終形成近乎單晶的結構。這使得垂直電流方向與低電阻的c軸完美平行，從而最大限度地提高了器件的導電性能。IMEC 16nm 釕金屬根據Imec公佈的路線圖，存在兩個關鍵的轉折點：A14 到 A10 節點：這標誌著從銅到釕的過渡，至少從 M0 層開始，因為在極小的尺寸下，釕的電阻率敏感性低於銅。A7 節點：在此節點引入了 18 奈米或 16 奈米的間距。一旦達到 16 奈米間距，它可能代表了單次曝光、高數值孔徑 (High-NA) EUV 光刻技術所能達到的實際極限。為什麼需要全自對準通孔？在 16 奈米間距下，通孔的關鍵尺寸 (CD) 約為 8 奈米，間距也為 8 奈米。如此小的尺寸帶來了巨大的挑戰：氣隙保護：為了最佳化RC延遲，釕互連通常需要氣隙結構。如果過孔開口過大，可能會意外破壞下方的氣隙，導致互連失效。可靠性：自對準可以顯著提高 TDDB（時間相關介質擊穿）壽命。整個工藝流程如下：首先，採用低數值孔徑（NA）極紫外（EUV）光刻技術對堆疊層和光刻膠進行圖案化。然後，通過干法和濕法刻蝕相結合的方式將圖案轉移到矽層上。接著，沉積間隔層並進行回蝕，以實現雙重圖案化。之後，進行化學機械拋光（CMP）以平整表面，最後選擇性地去除氮化矽（SiN）層。雙層金屬工藝：M1 形成：釕蝕刻後，通過 CMP 填充和平坦化氧化物，選擇性地停止在 SiN 層上。通孔開口：沉積 5 nm 厚的 TiN 硬掩模，進行光刻，然後先蝕刻 TiN，再選擇性蝕刻 SiN 以形成通孔。自對準：結合溫和氧化和濕法清洗去除溝槽底部，形成完美的自對準通孔。隨後，沉積約 15 nm 的 CVD 釕層，並進行 M2 圖案化。二維材料二維過渡金屬二硫化物（TMD：transition metal dichalcogenides）在邏輯器件討論中不斷湧現，原因與矽器件在柵極長度推進到10奈米以下時持續遭受性能瓶頸的原因相同。一旦溝道和靜電效應被限制在超薄結構中，關態漏電流就不再是設計上的小麻煩，而變成了一道物理壁壘，其主要驅動力是源漏直接隧穿。TMD仍然是控制漏電流的少數可行方案之一，因為更大的帶隙和更高的有效質量能夠抑制隧穿效應。這一點至關重要，因為傳統矽場效應電晶體（FET）在極短柵極長度下開始出現嚴重的漏電流。關鍵在於，這不再僅僅是單層物理層面的問題，而是一個製造層面的問題。首要制約因素是大規模生產：無論器件架構在紙面上看起來多麼精妙，只有當能夠在300毫米生產線上重複相同的結果時，業界才能獲得收益。許多用於獲得高品質二維薄膜的合成條件都存在嚴重的整合缺陷，例如生長溫度可能超過約800°C，以及與前驅體和化學成分相關的更廣泛的環境和安全問題。因此，近期切實可行的方案越來越強調在相對較低的溫度下進行轉移整合，IMEC今年推出的300毫米相容干法轉移技術被認為是一種減少空洞形成並提高轉移後均勻性的方法。與此同時，轉移技術在實際半導體製造中仍然難以規模化。在300毫米目標晶圓上直接生長仍然是長期目標，而不是可有可無的附加功能。一旦接受了近期的挑戰在於整合，那麼下一個挑戰將更加嚴峻：接觸。為了滿足工業要求，器件性能必須得到提升，而接觸電阻一直是關注的焦點，因為它決定了器件是否受接觸限制。大量先前的研究報告指出，在特定的接觸方案下，MoS₂的 n 型接觸電阻很低，但需要注意的是，這些結果通常是在高 VGS 和 VDS 電壓下獲得的，而這並非產品實際應用的關鍵偏置電壓範圍。相關的目標工作電壓範圍是低電壓工作，即 |VGS| < 1 V，|VDS| < 0.1 V，接觸電阻 Rc < 100 Ω·µm。這重新定義了目標：需要在低偏置電壓下實現高載流子濃度，這樣 Rc 才能在實際工作條件下（而不僅僅是在過驅動條件下）接近量子極限。CMOS工藝的可行性隨後便會遇到常見的非對稱性問題。p型TMD FET的性能仍然不足，通常不如n型器件，而這種差距似乎更多地與工藝缺陷和介面物理有關，而非僅僅是研發投入不足。實際上，由於工藝過程中引入的缺陷，p型器件的行為可能會向n型偏移，從而降低空穴注入效率並導致p型Rc升高。先前的研究反覆指出費米能級釘扎（Fermi-level pinning）是其核心機制，釘扎傾向於將費米能級錨定（Fermi level closer ）在更靠近導帶邊緣而非價帶邊緣的位置。這會增加p型器件的有效肖特基勢壘高度，從而阻礙空穴注入。其他研究則強調金屬-TMD介面處的介面偶極子是造成不必要的勢壘偏移的另一個來源，進一步抑制了p型注入。由此可見，高p型Rc仍然是首要瓶頸，p型器件的工程技術必須迎頭趕上，“採用TMD的CMOS”才能真正成為現實。即使解決了接觸和極性對稱性問題，下一個制約因素並非某個單一器件的指標，而是薄膜質量和層控制所導致的變異性。轉移和製造過程中產生的損傷依然存在：低轉移良率和結構損傷（例如堆垛層錯、空位和其他晶體缺陷）經常在加工過程中引入。層數又增加了一個變異性維度。隨著層數的增加，帶隙通常會變窄，並且常常從直接帶隙（單層）轉變為間接帶隙（多層），這會顯著改變其電學特性。多層膜在製造過程中可以具有更高的機械強度，並且多條傳輸路徑可以降低對局部缺陷的敏感性。因此，多層膜看起來像是一種務實的工程折衷方案。然而，問題在於控制雙層、三層或更厚的過渡金屬二硫化物（TMD）的生長仍然很困難，常常會產生單層/多層混合區域和堆垛順序錯誤，即使平均器件看起來不錯，這些錯誤也會擴大器件的性能分佈。今年，在環柵（GAA）奈米片電晶體的背景下，TMDs 的微縮優勢得到了更明確的闡述。如果想要將亞閾值擺幅維持在 70 mV/dec 以下，將物理柵極長度縮小到約 10 nm 以下，就必須將溝道厚度控制在遠小於 5 nm 的範圍內。如果無法降低亞閾值擺幅，要麼接受過大的關態漏電流，要麼提高工作電壓。這正是矽器件面臨的最具體問題：在 10 nm 以下的工藝尺寸下，傳統的矽場效應電晶體（Si FET）由於源漏隧穿效應的增強，關態漏電流會急劇上升。TMDs 的作用在於通過帶隙和有效質量來抑制這種隧穿效應，從而在相同的幾何結構下保持較低的關態電流。閾值控制和摻雜成為下一個技術突破的瓶頸，因為矽基技術無法直接移植到二維過渡金屬二硫化物（TMD）器件上。目前，邏輯行業尚無實用可靠的替代摻雜技術能夠達到“可製造”的水平，這很可能是由於摻雜劑的摻入率和穩定性較差所致。離子注入是矽基器件的常用技術，但它會嚴重損傷二維材料，並引入缺陷，從而降低器件的遷移率和壽命。在這種情況下，許多研究更加側重於功函數工程和介面物理：精心選擇n型和p型器件的接觸金屬，通過金屬-TMD介面處的費米能級解釘扎來調節閾值電壓（Vt），以及利用柵極介質的電荷轉移效應而非傳統的摻雜方法。2022年台積電（TSMC）發佈的GAA單層MoS₂n型場效應電晶體（FET）就是一個清晰的架構方向訊號，它被視為TMD奈米片概念可以實現的證據，至少在n型器件方面是如此。在台積電2025年發佈的關於二維場效應電晶體（2D FET）的IEDM研究中，提升p型器件性能的關鍵在於在二維溝道和高介電常數柵極介質之間插入中間層（IL），以降低遮蔽效應和遠端聲子散射的影響，否則這些影響會降低器件的遷移率和穩定性。研究結果圍繞等效氧化層厚度（EOT）的縮小和中間層的選擇展開：在恆定過驅動電壓（Vov = 0.7 V）下，將EOT從約2 nm縮小到約1 nm可以增強靜電效應，使導通電流（ION）提高約2-3倍，並將遲滯降低約30-40%。然而，亞閾值擺幅（SS）的改善幅度有限，仍然遠低於矽器件約60 mV/dec的基準值，二維器件的SS值仍然在約1xx mV/dec的範圍內，這意味著剩餘的限制因素不僅在於柵極控制，還在於覆蓋層結構以及二維溝道/介面本身的質量。在離子液體化學方面，基於氧的離子液體會降低離子阱的效率，這主要歸因於製備過程中引入的較高表面粗糙度導致亞閾值擺幅（SS）惡化，因此他們轉向氮基離子液體作為主要的最佳化途徑；通過增加表面預處理以抑制缺陷驅動的性能退化，隨著處理強度的增加，亞閾值擺幅和滯後效應均持續單調改善。最終結果表明，單層WSe₂中的空穴遷移率可以超過100 cm²/V·s，這表明離子液體工程結合嚴格的表面處理是縮小p型能隙的可靠途徑。此時，接觸幾何形狀不再是次要細節，因為它決定了能否大規模重複建構“良好接觸”方案。最佳接觸幾何形狀仍存在爭議，純粹的頂接觸或純粹的邊緣接觸結構在生產中難以穩定實現。一些研究提出C型接觸、混合型或組合型拓撲結構作為可製造的途徑，第一性原理計算表明，類似C型接觸的結構（包括非范德華夾層接觸）具有更優的性能。發展方向很明確：業界正趨向於以可製造性為導向的折衷方案，理論理想不再那麼重要，能夠克服工藝偏差並提供可接受的電阻率的幾何形狀才是關鍵。最後，二維過渡金屬二硫化物（TMD）的研發速度受限於物理建模的成熟度，這雖然並非最引人注目，但卻是二維器件能否從實驗室走向產品化的關鍵制約因素之一。我們需要計算成本低廉且更具預測性的模擬方法。目前主要有兩種方法：基於TCAD的器件模擬和第一性原理計算。TCAD在矽材料領域應用廣泛，但專用於二維器件的TCAD模型將變得至關重要。然而，目前這些模型仍受限於缺乏定義明確、基於物理原理的TMD物理、化學和輸運性質參數。第一性原理方法（包括密度泛函理論，DFT）對於理解器件機理仍然具有不可估量的價值，但計算成本和原子級系統尺寸的限制使其難以應用於實際器件和變異性研究。高效的、基於物理的工具鏈能夠連接這兩個領域，並非可有可無的基礎設施，而是加快迭代速度的先決條件。總的來說，今年重點介紹的二維場效應電晶體（2D FET）成果與其說是對新材料的慶祝，不如說是一份清單，列出了在二維邏輯電路真正發揮作用之前，那些方面必須變得枯燥乏味且可重複。晶圓級整合路徑和轉移縮放的硬性限制；低偏置接觸電阻目標更像是產品本身的限制，而非實驗室偏置點；P型器件性能是主要瓶頸，受釘扎效應和介面效應驅動，而非輕微滯後；層控制和缺陷損傷等可變性問題，即使總體曲線看起來令人印象深刻，也會主導器件分佈。儘管縮放的重點仍然是堆疊的GAA奈米片和隧道效應抑制，但這些研究也隱含地承認閾值電壓（Vt）控制和摻雜技術尚不成熟，需要基於介面和介電層的策略。接觸幾何形狀的實用性和建模工具鏈是未來取得可靠進展的基礎。下一個重要的里程碑並非是又一條創紀錄的轉移曲線。這是一個晶圓級、低偏差、具有統計可信度的演示，其中整合、接觸、極性對稱性和變異性都朝著正確的方向發展。 (半導體行業觀察)

六大新興支柱產業全國工業和資訊化工作會議近日召開，部署了2026年十個方面的重點工作。會議釋放的最強訊號，莫過於明確提出將重點打造積體電路、新型顯示、新材料、航空航天、低空經濟、生物醫藥六大新興產業，並將其提升至“支柱產業”的戰略高度，同時啟動建立首批國家新興產業發展示範基地。這不是一次常規的年度工作部署，而是在全球經濟格局深度重塑、新一輪科技革命和產業變革加速演進的時代背景下，中國作為世界第二大經濟體，為實現高品質發展、掌握未來競爭主動權而進行的深思熟慮的戰略佈局。將這六大產業從“戰略性新興產業”的廣泛籃子中精選出來，並冠以“支柱”之名，意味著國家資源將以前所未有的力度向其傾斜，政策工具箱將為其“量身定製”，產業生態的建構將進入“快車道”。在2026年的開端，我們必須深刻理解，這六大產業為何被選中？它們各自的發展現狀、核心瓶頸與未來機遇何在？『製造前沿』本文將逐一解構這六大新興支柱產業，力圖為讀者呈現一幅2026年中國核心產業發展的全景戰略地圖。01. 積體電路戰略定位在數位化、智能化席捲全球的今天，晶片是所有資訊技術產品的“心臟”，是數字經濟的“基石”，更是大國博弈的“戰略制高點”。從智慧型手機、電腦，到汽車、工業機器人，再到航空航天和國防裝備，無一不依賴於這方寸之間的矽片。過去數年間的全球“缺芯潮”和日益加劇的地緣政治摩擦，讓“缺芯”之痛深入骨髓，也讓“自主可控”從行業呼籲上升為國家生存與發展的底線。因此，將積體電路產業打造為“支柱”，其核心目標已遠超經濟增長本身，它承載著三重戰略使命：國家安全螢幕障：確保國防、關鍵基礎設施等領域不受外部技術“卡脖子”威脅。產業鏈穩定器：為下游龐大的電子資訊製造業提供穩定、可靠的元器件供應，避免因供應鏈斷裂導致整個工業體系的系統性風險。科技創新策源地：積體電路是技術高度密集的產業，其發展能帶動材料、化學、精密製造、軟體等一系列基礎科學和工程技術的突破，是整個科技體系的“火車頭”。此次工信部會議將其列為首位 ，再次確認了其在國家工業體系中的核心地位，預示著2026年將是積體電路產業攻堅克難、加速突破的關鍵一年。產業現狀與核心挑戰經過多年的追趕，中國積體電路產業已經形成了相對完整的產業鏈佈局，在設計、製造、封測等環節均有長足進步，湧現出一批具有競爭力的企業。然而，與世界頂尖水平相比，我們仍面臨著嚴峻的挑戰，這些挑戰是2026年及未來需要集中火力攻克的堡壘：高端製造工藝的瓶頸：在先進製程（如7奈米及以下）方面，與國際領先企業仍有較大差距。核心裝置，特別是高端光刻機，是制約我們邁向產業頂端的最大障礙。關鍵裝置與材料的對外依賴：除了光刻機，在刻蝕機、離子注入機等關鍵裝置，以及光刻膠、電子特氣、大尺寸矽片等核心材料領域，國產化率依然偏低，自主供應能力亟待加強。EDA（電子設計自動化）軟體的短板：EDA軟體被譽為“晶片之母”，是晶片設計的必備工具。目前，這一市場高度集中於少數幾家歐美企業，國產EDA工具在全流程支援和性能上仍需奮力追趕。高端人才的稀缺：積體電路是知識密集型和人才密集型產業，從研發、工程到管理，都需要大量具備深厚理論基礎和豐富實踐經驗的複合型人才，人才缺口巨大。資本投入的持續性考驗：晶片產業是典型的資本密集型行業，一條先進的生產線投資動輒百億甚至千億美元，且技術迭代迅速，需要長期、穩定、巨額的資本支援。政策導向與市場機遇回顧歷史，自2014年《國家積體電路產業發展推進綱要》發佈以來，設立的國家產業投資基金（簡稱“大基金”）起到了決定性的引領作用 。大基金一期投資超千億，撬動社會資金超6500億；二期募資規模更是超過2000億元 。可以預見，在2026年，以大基金為代表的國家級基金將繼續作為產業投資的“風向標”和“主心骨”，重點投向產業鏈的薄弱環節，特別是裝置、材料、EDA等“卡脖子”領域。市場機遇方面，汽車電子、人工智慧、物聯網、資料中心等新興應用場景將為中國積體電路產業提供廣闊的“內需藍海”。尤其是在成熟製程領域，中國企業已經具備較強的競爭力，可以有效滿足大部分市場需求，形成穩固的基本盤。而在先進製程領域，每一次國產技術的突破，都意味著巨大的進口替代空間。02. 新型顯示如果說晶片是資訊世界的“大腦”，那麼顯示面板就是資訊世界與人類互動的“面孔”和“窗口”。在萬物互聯、虛實融合的時代，顯示無處不在，從手機、電視、電腦，到車載顯示、AR/VR裝置、可穿戴裝置、遠端醫療、工業控制，其應用邊界正在無限拓展。新型顯示產業的戰略地位體現在：資訊消費的入口：作為人機互動的核心介面，顯示技術的每一次革新都驅動著消費電子產品的換代和資訊消費模式的變革。數字經濟的基座：是承載元宇宙、超高畫質視訊、人工智慧等新興數字內容的關鍵硬體基礎，其產業規模和技術水平直接影響數字經濟的發展質量。產業鏈的拉動者：新型顯示產業鏈條長，上游涉及材料、裝置、元器件，下游拉動終端應用和內容創作，具有極強的產業帶動效應。中國在LCD（液晶顯示）時代通過“逆周期”投資，成功實現了從“缺芯少屏”到“顯示大國”的轉變。如今，在全球顯示技術向OLED、Micro/Mini LED等方向演進的關鍵時期，將其列為支柱產業，意在搶佔下一代顯示技術的制高點，完成從“大”到“強”的關鍵躍遷，將顯示產業打造成繼高鐵、5G之後的又一張“國家名片”。產業現狀與核心挑戰目前，中國在新型顯示領域的產業規模已位居全球首位，尤其是在LCD領域擁有絕對話語權，OLED產能也在快速追趕。產業集聚效應明顯，京東方、TCL華星等龍頭企業已躋身全球第一梯隊。然而，繁榮之下仍有隱憂：核心材料與裝置的對外依賴：與積體電路產業類似，OLED蒸鍍裝置、高精度光刻機、FMM（精細金屬掩範本）等關鍵裝置，以及OLED發光材料、偏光片中的核心膜材等上游材料，仍然主要依賴進口，成為制約產業安全和利潤水平的“阿喀琉斯之踵”。下一代技術路線的卡位競爭：在被視為終極顯示技術的Micro-LED領域，巨量轉移等核心工藝難題尚未完全攻克，全球處於技術競賽的窗口期。此外，印刷顯示、量子點顯示、雷射顯示等多種技術路線並存，存在技術路線選擇和押注的風險。盈利能力與周期性波動的挑戰：顯示面板行業是典型的資本密集型和技術密集型產業，具有強烈的周期性。在LCD領域，由於產能過剩，價格戰時有發生，企業盈利壓力較大。如何在OLED等高附加值領域提升良率、降低成本，並開拓新的應用市場，是保持產業健康發展的關鍵。市場機遇市場機遇方面，儘管傳統消費電子市場增速放緩，但新興領域的需求正蓬勃興起。有研究報告預測，在2024-2030年間，市場規模年均增長率可達11.02%-13.55%，到2030年市場規模有望達到19281.24億元。預計主要增長動力將來自：車載顯示：隨著汽車“新四化”（電動化、智能化、網聯化、共享化）的推進，汽車正從交通工具轉變為“第三生活空間”，車載螢幕的數量、尺寸、形態和功能都在經歷爆發式增長。XR（擴展現實）裝置：AR/VR/MR裝置是通向元宇宙的關鍵入口，其對高解析度、高更新頻率、低功耗的近眼顯示技術（如Micro-OLED）有著剛性需求。柔性顯示與可穿戴裝置：折疊屏手機的滲透率持續提升，以及智能手錶、手環等可穿戴裝置的普及，為柔性OLED面板提供了廣闊的市場空間。03. 新材料戰略定位新材料產業是整個製造業的“底盤”，沒有高性能的材料，就沒有高速的晶片、輕巧的飛機、高效的藥物和清晰的螢幕。將新材料提升至支柱產業的高度，體現了國家對製造業基礎能力建設的深刻洞察和高度重視。其戰略意義在於：產業自主的根基：無論是積體電路用的電子級多晶矽、光刻膠，還是航空航天用的高溫合金、碳纖維複合材料，亦或是生物醫藥用的人工器官材料，關鍵核心材料的自主可控是擺脫“卡脖子”困境的根本前提。技術創新的源泉：材料科學的每一次重大突破，往往會催生一個全新的產業或引發一場深刻的技術革命。新材料是原始創新的重要策源地。綠色發展的支撐：節能環保材料、新能源材料、生物可降解材料等的發展，是實現“雙碳”目標、推動經濟社會可持續發展的關鍵支撐。在2026年，強化新材料的支柱地位，就是要為中國製造的整體升級，打造一個堅實、自主、綠色的材料基礎。產業現狀與核心挑戰中國已是全球最大的材料生產和消費國，在稀土功能材料、先進儲能材料、太陽能材料等部分領域具備國際競爭優勢。但總體上看，產業結構性矛盾依然突出，“大而不強”的問題亟待解決。高端產品供給不足：在許多高端應用領域，如航空發動機葉片用的單晶高溫合金、半導體製造用的高純度靶材、高端醫療器械用生物醫用材料等，國內產品在性能穩定性、一致性、使用壽命等方面與國外先進水平尚有差距，高度依賴進口。‍“產學研用”結合不緊密：許多新材料的研發成果停留在實驗室階段，缺乏有效的轉化機制和應用驗證平台，從樣品到產品的“死亡之谷”現象普遍存在。企業“不願用、不敢用”國產新材料的問題依然突出。關鍵工藝與裝備落後：高性能材料的製備往往依賴於精密的工藝控制和尖端的生產裝備。我們在高端材料的製備工藝、表徵分析儀器等方面，仍存在諸多短板。標準體系與品牌建設滯後：缺乏國際公認的材料標準和品牌影響力，使得國產新材料在進入全球高端供應鏈時面臨壁壘。市場機遇市場機遇方面，新材料的增長點與另外五大支柱產業的需求高度耦合，形成了強大的內生增長動力：半導體材料：隨著國內晶片製造產能的擴張，對矽片、光刻膠、電子特氣、靶材、CMP拋光材料等的需求將持續放量，國產替代空間巨大。航空航天材料：國產大飛機C919的批次交付和商業營運，以及空間站、衛星網際網路等重大航天工程的推進，將極大帶動高溫合金、鈦合金、碳纖維複合材料等高性能材料的需求。新能源材料：在“雙碳”目標下，動力電池正負極材料、隔膜、電解液，以及太陽能元件封裝材料、風電葉片用複合材料等將繼續保持高速增長。生物醫用材料：人口老齡化和健康消費升級，將推動植入性醫療器械、組織工程、藥物控釋載體等領域對高性能生物醫用材料的需求。04. 航空航天戰略定位與時代必然性航空航天產業是衡量一個國家綜合國力、科技水平和工業基礎的戰略性產業，具有技術高度密集、產業鏈輻射廣、國家安全意義重大等特點。大國地位的象徵：大型客機、重型運載火箭、空間站、深空探測等是彰顯大國實力和民族自信心的“國家名片”，具有不可估量的政治和外交意義。現代工業的“皇冠”‍：航空航天產業整合了現代科學技術的最高成就，其發展可以帶動新材料、高端製造、微電子、人工智慧等數百個相關產業的升級，是名副其實的“工業之花”。國家安全的基石：強大的航空工業是建設強大空軍的保障，而航天技術在偵察、通訊、導航、預警等方面發揮著不可替代的作用，是維護國家主權和安全的重要戰略威懾力量。未來經濟的新疆域：太空經濟，包括衛星網際網路、太空旅遊、空間資源開發等，是潛力巨大的新興經濟領域，是未來大國博弈的新戰場。2026年，中國航空航天產業將在完成初步積累後，進入加速發展和拓展應用的新階段。產業現狀與核心挑戰近年來，中國航空航天事業成就斐然。“天宮”空間站建成營運、北斗導航系統全球組網、C919大型客機開啟商業飛行，一系列里程碑事件標誌著中國已經躋身世界航空航天大國行列。但要成為真正的航空航天強國，仍需克服諸多挑戰：航空發動機的“心臟病”‍：航空發動機是飛機技術含量最高、製造難度最大的部分，也是中國航空工業長期以來的核心短板。雖然國產發動機已取得長足進步，但在性能、可靠性、壽命等方面與世界頂尖水平仍有差距。核心元器件與軟體的自主化：飛機和航天器上的大量關鍵機載系統、核心電子元器件、工業設計和模擬軟體等，仍然存在對外依賴，產業鏈的“卡點”“斷點”尚需打通。商業航天的市場化與規模化：雖然商業航天領域湧現出一批創新企業，但在運載火箭的低成本、可重複使用技術，以及衛星網際網路的星座部署和商業模式探索上，與SpaceX等國際領先者相比，仍有較大追趕空間。適航認證與國際市場開拓：對於民用飛機而言，獲得國際主流適航機構（如FAA、EASA）的認證，是打開國際市場的“通行證”。C919等國產飛機要實現大規模出口，仍需在適航取證、全球服務網路建設等方面付出巨大努力。市場機遇2026年的市場機遇預計將圍繞“兩大幹線、一片藍海”展開：航空主幹線：C919大型客機進入批次生產和交付階段，將帶動數兆規模的民航產業鏈發展，從機體結構、機載系統到發動機、內飾，整個鏈條上的國內供應商都將迎來歷史性發展機遇。航天主幹線：載人登月、行星探測等深空探測任務，以及空間站的應用與擴展，將持續催生對大推力運載火箭、先進航天器和科學載荷的需求。商業航天藍海：衛星網際網路星座加速部署，將引爆衛星製造和發射服務的巨大市場。同時，基於衛星資料的應用服務，如精準農業、智慧城市、應急管理等，將成為新的增長點。05. 低空經濟戰略定位低空經濟是本次六大支柱產業中最新穎、也最具顛覆性潛力的一個。它是指以各種有人駕駛和無人駕駛航空器的低空飛行活動為牽引，輻射帶動相關領域融合發展的綜合性經濟形態。將其提升到支柱產業，是國家搶佔未來交通革命先機、培育新質生產力的戰略遠見。立體交通的拓展：隨著城市化處理程序的深入，地面交通擁堵日益嚴重。發展低空經濟，特別是城市空中交通（UAM），能夠有效利用低空空域資源，建構城市立體交通網路，極大提升運行效率。新質生產力的代表：低空經濟的核心是航空器、人工智慧、巨量資料、物聯網等高新技術的深度融合，是發展新質生產力的典型代表，具有極高的技術附加值和創新驅動力。應用場景的廣闊：除了載人交通，低空經濟在物流配送、應急救援、農林植保、地理測繪、電力巡檢、文旅消費等領域擁有極其廣泛的應用前景，能深刻改變傳統行業的生產和生活方式。產業鏈條的延伸：低空經濟的發展，將帶動從飛行器研發製造、核心零部件，到飛行管控系統、基礎設施建設、營運服務、安全保障等一系列全新產業鏈的形成。2026年，將是低空經濟從概念走向現實、從試點走向普及的“起飛”之年。產業現狀與核心挑戰中國在無人機領域，尤其是在消費級和工業級無人機市場，已經具備全球領先的產業基礎和技術優勢。大疆等企業是全球市場的佼佼者。然而，要將這種優勢轉化為完整的低空經濟生態，仍面臨三大核心挑戰：空域管理的革命：低空空域的開放和精細化管理是低空經濟發展的首要前提。如何建構一套安全、高效、智能的低空飛行服務和監管體系，平衡發展與安全的關係，是最大的政策和技術挑戰。基礎設施的建設：低空經濟的規模化營運，需要大量的起降場、充電樁、通訊網路、導航設施等地面基礎設施作為支撐。目前，這些基礎設施的規劃和建設尚處於起步階段。技術與產品的成熟度：特別是作為未來城市空中交通主力的eVTOL（電動垂直起降飛行器），在電池能量密度、飛控系統可靠性、整機安全性以及適航審定等方面，還需要持續的技術攻關和驗證。同時，其高昂的製造成本也制約了商業化的步伐。市場機遇2026年的市場機遇將呈現“多點開花”的局面：eVTOL的商業化元年：隨著多家國內企業eVTOL產品陸續完成適航取證，2026年有望開啟小規模的商業試營運，率先在城市觀光、城際通勤等場景落地。無人機物流的規模化：無人機在“最後一公里”配送和幹線物流中的應用將更加普及，特別是在山區、海島等交通不便地區，無人機物流將成為重要補充。行業應用的深化：在應急、電力、農業、測繪等領域的“無人機+”應用將進一步深化，服務的專業化和智能化水平將不斷提升。06. 生物醫藥戰略定位生物醫藥產業關係國計民生和國家安全，是全球科技競爭的焦點領域，也是推進“健康中國”建設的核心支撐。將其列為支柱產業，體現了國家對人民生命健康的高度重視和對未來產業發展方向的精準把握。保障人民健康的基石：強大的生物醫藥產業能夠為14億人民提供高品質的藥品和醫療器械，應對重大突發公共衛生事件，滿足人民日益增長的健康需求。引領生命科學革命：生物醫藥正處於技術大爆發的前夜，基因編輯、細胞治療、合成生物學、AI製藥等顛覆性技術層出不窮，是未來科技革命的重要策源地。應對人口老齡化的關鍵：隨著中國社會人口老齡化程度的加深，對腫瘤、心腦血管疾病、神經退行性疾病等老年相關疾病的創新藥物和治療方案的需求將持續增長。高附加值的知識密集型產業：生物醫藥產業具有研發周期長、投入高、風險大，但回報也極高的特點，是典型的知識密集型產業，能夠創造大量高價值就業崗位，推動經濟結構向高端化轉型。2026年，中國生物醫藥產業將從過去的“仿創結合”階段，全面邁向以“原始創新”為核心的高品質發展新階段。產業現狀與核心挑戰經過多年發展，中國已成為全球第二大醫藥市場和重要的原料藥生產國。在創新藥研發領域，也湧現出一批具備國際競爭力的Biotech公司，部分產品成功“出海”。但與國際醫藥巨頭相比，我們仍面臨深刻挑戰：原始創新能力不足：儘管創新藥數量快速增長，但同質化競爭嚴重（“Me-too”、“Me-better”居多），真正意義上的“First-in-class”（全球首創）藥物仍然稀缺，基礎研究和源頭創新能力有待加強。高端醫療器械依賴進口：在醫學影像裝置（如高端CT、MRI）、手術機器人、體外診斷（IVD）領域的關鍵試劑和儀器等高端醫療器械市場，跨國公司仍佔據主導地位。核心上游供應鏈短板：生物醫藥研發和生產所需的關鍵裝置（如生物反應器）、核心耗材（如層析填料、濾膜）、高品質試劑等上游供應鏈，仍存在“卡脖子”風險。臨床研究與審評體系待最佳化：雖然藥品審評審批制度改革已取得顯著成效，但在提升臨床研究質量、加速創新療法審評、完善醫保支付與創新藥的銜接等方面，仍有提升空間。市場機遇2026年的市場機遇預計將主要集中在以下幾個方向：創新藥的價值回歸：隨著醫保談判的常態化和對臨床價值的日益重視，那些真正具備差異化優勢和解決未滿足臨床需求的創新藥，將獲得更大的市場空間和更好的回報。細胞與基因治療（CGT）的爆發：隨著更多CAR-T等細胞治療產品獲批上市，以及基因編輯等技術的成熟，CGT領域將迎來商業化的爆發期。AI製藥的應用深化：人工智慧技術將更深度地應用於靶點發現、化合物篩選、臨床試驗設計等藥物研發的全流程，有望縮短研發周期、降低成本，成為創新的加速器。生物醫藥上游供應鏈的國產替代：在政策支援和下游需求的雙重驅動下，生物反應器、培養基、層析填料等上游領域的國產企業將迎來高速發展的窗口期。當中國在2025年1-11月規模以上高技術製造業增加值同比增長9.2%，人工智慧核心產業規模超過兆元，這些被點名的六大產業正在成為新型工業化的核心載體。“十五五”規劃的開局之年，這些產業的選擇與佈局，不僅關乎中國經濟的結構最佳化，更將決定中國在全球新一輪產業競爭中的位置。 (製造前沿)

近日，多家美國戰略諮詢機構接連發佈深度報告，指出中國在稀土材料領域的出口管制正演變為一場對全球高科技產業鏈、尤其是美國半導體行業構成系統性威脅的“隱形斷供”。報告警告稱，若當前趨勢持續至2026年及以後，美國晶片製造業或將面臨前所未有的生產停滯、成本飆升乃至局部產能癱瘓的風險。光刻機內部精密部件自2023年以來，中國逐步強化對稀土資源的戰略管控，不僅將輕重稀土礦產品納入出口許可體系，更於2025年下半年起實施新版《關鍵礦產與技術出口管制條例》，首次將高純度稀土氧化物、金屬靶材、磁性合金以及部分用於半導體製造的稀土基前驅體化學品明確列為管制對象。這意味著，從原材料到深加工環節，再到相關製造技術的輸出，均需經由國家出口審批機制嚴格稽核。這一政策並非臨時應對，而是中國基於《出口管製法》和《關鍵礦產安全戰略》所建構的長期資源治理框架的一部分。早在2014年，中國便已建立稀土出口配額與許可證制度；近年來，在地緣政治緊張與全球供應鏈重組背景下，該體系不斷升級，逐步從“資源控制”轉向“全鏈條主導”。稀土元素——如釹、鏑、鋱、釓等——雖在晶片中用量微小，卻在高端製造中扮演不可替代的角色。它們是極紫外（EUV）光刻機中精密伺服電機的核心磁材，是離子注入裝置中穩定磁場的關鍵組分，也是先進封裝工藝中高熱穩定性焊料與介電層的重要加入劑。一旦供應受限，不僅裝置交付周期拉長，晶圓良率亦可能因材料性能波動而下降，進而波及整個晶片產能爬坡節奏。資料顯示，中國目前掌控全球約70%的稀土開採量和超過85%的精煉產能。儘管美國擁有芒廷帕斯（Mountain Pass）等稀土礦藏，但其本土缺乏完整的分離提純與高純材料製備能力，短期內難以擺脫對中國供應鏈的深度依賴。即便加速推進《國防生產法》第三章授權下的關鍵礦產項目，從礦山重啟到形成穩定高純材料供應，仍需5至10年時間。面對潛在“斷鏈”風險，美國正多線佈局：一方面聯合日本、澳大利亞推動“友岸精煉”（friend-shoring）計畫，支援Lynas、Iluka等企業在美設廠；另一方面加大對深海多金屬結核、城市礦山回收等替代路徑的研發投入，並通過《晶片與科學法案》提供補貼以激勵本土材料創新。然而，這些舉措尚處早期階段，遠水難解近渴。與此同時，全球稀土及相關特種化學品價格已進入上行通道。六氟化鎢、稀土摻雜濺射靶材等半導體級材料報價在過去18個月內上漲逾40%，中小晶片設計公司與代工廠首當其衝，利潤空間被嚴重擠壓。在此背景下，“China+1”供應鏈策略正成為行業共識。台積電、三星、英特爾等巨頭紛紛與日本信越化學、韓國Soulbrain及歐洲材料供應商簽訂長期協議，試圖建構多元採購網路。但專家指出，真正的高純稀土材料產能高度集中，所謂“去中國化”更多是風險分散，而非徹底替代。可以預見，稀土已成為中美科技博弈的新前線。中國以資源為槓桿，謀求在全球價值鏈中更高的話語權；美國則力圖通過聯盟協作與技術突圍重建自主能力。而夾在中間的全球半導體企業，只能在庫存緩衝、戰略囤貨與供應鏈彈性建設之間艱難平衡——在這場沒有硝煙的資源戰爭中，誰掌握“工業維生素”，誰就握住了未來晶片時代的命脈。 (晶片研究室)

歐盟12月3日發佈了一份行動計畫，以解決對中國稀土依賴的問題。歐盟還計畫成立一個“歐洲關鍵原材料中心”，協調原材料有關的戰略行動。01 美日攜手：關鍵礦產供應鏈合作近月來，美日等盟友在關鍵礦產供應鏈合作上頻頻發力。2025年10月底，美國總統川普訪問亞洲，圍繞稀土等關鍵礦產展開外交行動。10月28日，川普與日本新任首相高市早苗在東京簽署了關鍵礦產合作框架協議，雙方承諾通過共同採礦和加工保障稀土等礦物供應。根據協議，美日將利用財政支援、貿易措施和戰略儲備等工具，聯合確定重點項目，填補永磁體、電池、催化劑和光學材料等供應鏈缺口。這標誌著美日聯盟在關鍵礦產供應鏈上的合作進入新階段。（美國總統川普與日本首相高市早苗在東京見證關鍵礦產合作框架的簽署 來源：俄羅斯衛星通訊社）除日本外，美國近期還加強了與其他印太夥伴的礦產合作：10月26日，川普赴馬來西亞並分別與馬來西亞、泰國簽署礦產合作諒解備忘錄。更早前的2023年，美國就與日本簽訂了關鍵礦產貿易協定，使日本獲得美國《通膨削減法》電動車補貼中“自由貿易夥伴”資格，進一步鞏固兩國電池金屬供應鏈紐帶。此外，美澳關係在礦產領域亦取得突破——2025年10月20日，美澳共同宣佈價值85億美元的關鍵礦產供應協議，重點支援稀土、鎵等關鍵元素的開採和加工。根據兩國發佈的框架檔案，雙方將通過戰略儲備、聯合投資和簡化審批等措施，在6個月內為各自國內的關鍵礦項目提供不少於10億美元融資，並建立價格機制（如價格下限）來保護本國礦產市場免受傾銷衝擊。此舉被視為美澳攜手重塑稀土等供應鏈、降低對中國依賴的重要里程碑。與此同時，美國主導的多邊機制也在擴容提速。“礦產安全夥伴關係”（MSP）自2022年成立以來陸續吸納加拿大、澳大利亞、日韓、歐盟等14個成員，2024年又新增愛沙尼亞、厄瓜多等國，使成員增至16個，支援的關鍵礦產項目增至32個。2024年，美國和歐盟還發起MSP全球論壇，加強與致力於高ESG標準的礦產生產國合作，推動負責任的礦產開採。此外，在印太經濟框架（IPEF）下，美國於2023年11月宣佈啟動“關鍵礦產對話”機制，聯合13個印太夥伴提升關鍵礦產供應鏈的競爭力與多元化，支援美國從採礦到加工的全鏈條擴張。（澳洲“萊納斯”工廠 來源：路透社）可以說，美日及其盟友正通過雙邊協議與多邊夥伴機制並舉，織就一個橫跨北美、亞太與歐洲的關鍵礦產供應網路。值得注意的是，2025年10月31日七國集團（G7）能源部長會議宣佈成立“關鍵礦產生產聯盟”（CMPA），這是美西方在多邊層面最新的協調舉措。該聯盟旨在通過政府和產業合作，對一系列關鍵礦物的新項目提供長單承購和價格托底支援，以應對中國被指控的“傾銷—管制”策略。彭博社報導稱，G7指責中國曾通過低價傾銷使西方礦企無利可圖，近期又對稀土實行出口管制干擾供應鏈。為此，新聯盟將採用固定價承購一定產量、設定價格下限和庫存機制等“非市場”手段，保障成員國礦企收益，吸引資本投入。聯盟覆蓋鋰、銅、鎳、稀土、石墨等多種關鍵礦，並邀請資源豐富的加拿大牽頭推動。這一系列舉措表明，美國及盟友正全力組織一個由自身主導的關鍵礦產供應鏈聯盟，試圖從源頭到加工各環節建構“西方版”閉環體系，以抗衡中國在該領域的主導地位。02 西方供應鏈閉環：本土化與友岸外包策略面對中國在關鍵礦產領域的高度集中優勢，美西方國家近年加速建構自主可控的供應鏈閉環，其戰略涵蓋資源開採、加工冶煉、回收再生以及替代技術研發等多方面。首先，多元化資源開發成為核心目標。G7在2025年峰會上達成一致，制定共同戰略保障關鍵礦物供應，並推動採礦環節的多元佈局。例如，加拿大在2024年將高純鐵、磷、金屬矽納入本國關鍵礦產清單，加大國內勘探投入。歐盟於2025年3月公佈首批47個境內戰略採選和冶煉項目，總投資約225億歐元，涵蓋鋰、鈷、稀土等17種戰略礦物中的14種，力爭到2030年實現本土開採至少滿足10%需求。同時，歐盟在2025年6月增補13個境外合作礦產項目，拓展來自非洲、南美等地的原料供應，以緩解對華依賴。美國則通過立法和行政手段激勵國內採礦：2025年初美國國會通過法案撥款建立海外冶煉廠、醞釀50億美元規模的採礦投資基金。甚至在川普政府下，美國不惜採取保護主義——如2025年7月起對進口銅徵收50%關稅，以提振本土銅礦開採。這顯示出美方希望用關稅壁壘迫使供應鏈上游回流國內或友國。（中國稀土礦 來源：紐約時報）其次，加工冶煉本土化是閉環關鍵環節。當前中國在關鍵礦產精煉領域佔據壓倒性優勢：全球20種重要礦物中，中國主導了19種的提煉，加工市場佔有率平均高達70%。對此，西方國家紛紛出台支援政策，在境內或盟友國家建設冶煉和分離產能。歐盟通過《關鍵原材料法案》（CRMA）提出2030年本地加工滿足40%需求的目標，同時規定單一第三國供應佔比不得超過65%。為達此目標，歐盟簡化審批流程、設立單一窗口，加速推進鋰鹽提煉廠、稀土分離廠等項目。一系列項目投產後，歐洲有望在鋰、鈷等加工環節基本達到自給目標。美國同樣重金扶持中游環節：國防部資助企業在本土建廠，如MP Materials獲撥款在美國建立稀土分離和永磁體製造設施；澳大利亞稀土巨頭Lynas在德州建設的加工廠亦獲美方支援。美國還與盟友協調佈局，例如2025年美澳協議就承諾雙方6個月內各提供不少於10億美元，支援雙方境內的稀土礦提煉項目，2026年起新增產能將優先供應美澳市場。此外，日本、歐盟也投資於非中國地區的冶煉能力：比如愛沙尼亞新建了由加拿大Neo公司營運的稀土分離廠，美國加州的稀土分離線在2025年開始試產，標誌著西方關鍵礦物加工能力正逐步提升。第三，循環回收與替代技術成為西方降低對初級礦依賴的重要策略。日本在稀土回收利用方面技術領先，已能夠從電子廢料中提煉鏑、釹等元素。歐洲動力電池的回收率雖目前不足15%，但CRMA將回收利用提高到25%作為目標，鼓勵建設區域性電池回收中心。美國亦大力支援電池回收創業公司，希望通過二次利用緩解原生鋰鈷短缺壓力。第四，同時，西方積極研發材料替代方案：歐洲多國科研團隊嘗試開發無稀土永磁體，儘管目前性能僅達傳統磁體60%但仍在改進；美國公司探索鈉離子電池、矽基陽極等新技術，力求降低對鋰、石墨等中國產品的需求。英國、澳大利亞等也投入資源研發稀土替代材料和新型電機，以期從根本上減少“卡脖子”礦物的不可替代性。最後，西方以“友岸外包”（Friend-shoring）重組供應鏈，強化聯盟內循環。一方面，通過盟友間協議保障原料來源：美國已與加拿大、澳大利亞、非洲多國簽訂資源供應合作諒解，鼓勵盟友向美歐日長期供貨。例如，美國邀請中亞五國及非洲產礦國加入供應體系，以避險中國在亞非的影響力。另一方面，G7等制定標準和規則引導貿易：2024年歐盟CRMA要求無論在歐盟內外，關鍵礦產的生產加工必須符合高環境和勞工標準。這一高標準實際上為供應設立了門檻，鼓勵與西方價值觀契合的國家合作，同時削弱中國等競爭者的低成本優勢。此外，G7在2025年的行動計畫中強調了要與非G7夥伴合作，共同抵禦“非市場化政策”的威脅。這裡所謂非市場化，直指中國對關鍵礦產的出口管制和補貼行為。為應對這些“干預”，G7考慮了聯合儲備、價格上下限等干預措施。（新罕布什爾州埃克塞特營運一座金屬製造工廠 來源：紐約時報）例如，有消息稱G7討論對輕稀土設每噸2萬美元的價格基準、對重稀土設每公斤1500美元的價格上限，並對超價交易實施許可管理。雖然這一方案操作難度極高、需要巨額財政補貼，但也顯示出西方國家不惜動用行政力量來扭轉市場的決心。通過以上舉措，美西方試圖形成一個內部自給、對外有規的關鍵礦產供應閉環體系。從礦山到工廠再到回收，儘量擺脫對中國的依賴，同時設定標準和門檻將供應鏈限定在“可信賴”的朋友圈內。儘管這一閉環尚在初步建構，成本和技術挑戰不小，但其政治意圖和戰略影響已經顯現。03 對中國的影響與中國的應對西方關鍵礦產供應鏈聯盟和閉環策略加速推進，必然對中國這一全球礦產供應鏈樞紐產生多重影響。首先，西方合圍之勢將衝擊中國在關鍵礦產領域的市場地位和出口份額。目前中國在許多關鍵礦物上佔據壟斷性優勢：例如稀土礦佔全球產量約60%，稀土分離精煉產能約佔全球90%，鈷鋰等電池金屬加工也高度集中於中國。西方若成功實現供應來源多元化和加工本土化，意味著中國產品在美歐日市場的份額將逐步下降。歐美的產業政策（如美國《通膨削減法案》）已明確限制非盟友礦產進入其高科技供應鏈，這會削弱中國作為關鍵礦物出口大國的國際市場佔有率。從產業鏈安全形度看，中國在全球供應鏈中的話語權和影響力可能被稀釋。尤其一旦西方形成礦產供應閉環，關鍵資源“肥水不再流向中國”，這將動搖中國通過礦產供應建立的地緣影響力。其次，西方舉措對中國供應鏈穩定性構成挑戰。過去中國憑藉完整的采-選-冶-製造鏈條，在全球供應中佔據主動，一定程度上可利用出口控制等維護自身利益。然而西方閉環一旦成型，中國對其供應的依賴度降低，供應鏈博弈中中國的槓桿作用將被削弱。這迫使中國反思自身資源安全：一些中國短缺但對外依賴的關鍵礦，如鎳、鈷、鋰等，未來可能面臨西方限製出口或優先內部消化的風險。可以預見，中國需要加強與其他新興經濟體和資源國的合作，確保獲取多元來源的礦產投入以穩固國內產業鏈。例如，中國已深化與印尼、非洲國家在鎳鈷礦方面的投資合作，試圖鞏固“南南資源走廊”來避險西方閉環的不利影響。面對西方的競爭和封堵，中國近年來也在調整政策和佈局，以維護供應鏈主導權和安全。一方面，中國運用出口管制手段進行戰略反制。早在2023年7月，中國對鎵、鍺等半導體關鍵金屬實施出口管制，引發全球關注。2023年10月，中國又宣佈對石墨產品實行出口許可證制度，強化對電池材料的管控。最引人矚目的是稀土領域：2025年4月，中國對7種重稀土元素及相關磁體產品實行出口許可，導致歐美汽車和晶片廠商出現原料短缺，被迫減產。10月9日，中國進一步擴大稀土管制範圍，新增銩、鉺等5種元素，並要求對含中國稀土的製品出口也需許可。這被視為中國利用稀土這一“王牌”反擊西方的一步升級棋。但另一方面，中國也適時調整策略以避免兩敗俱傷：在2025年10月中美元首會晤後，中美達成罕見的階段性協議——美方同意暫停實施對華高科技出口管制新規一年，換取中方暫停實施10月9日宣佈的稀土等出口管制措施一年。中國商務部隨後宣佈，將暫緩執行涉及稀土、鋰電池和相關裝置的六項出口管制令，並“研究細化具體方案”。川普總統則聲稱此舉意味著稀土問題已“解決”，稀土供應將持續無虞。這一互相讓步的“稀土休戰”體現出中方在博弈中的靈活性：既展示了出口管制的威力，也通過暫停措施爭取了國際輿論和下游企業的喘息空間。從長遠看，中國或將更謹慎地使用礦產出口管制這一雙刃劍，在維護國家利益與保持供應鏈信譽之間尋求平衡。中國內蒙古包頭的稀土礦開採作業。中國佔據全球稀土供應鏈各環節主導地位，同時也在通過出口管制維護戰略利益，面對西方閉環，中國還在內功修煉上下功夫。2025年7月《中華人民共和國礦產資源法》完成修訂正式實施，強化了礦產開發的規劃管理和生態保護，鼓勵礦企提高資源利用率。這是中國提升礦業可持續和高效發展、鞏固自身供應鏈根基的重要舉措。此外，中國企業積極參與海外礦業投資併購，延伸佈局上游：例如中國礦企在非洲和南美參與鋰、銅礦開發，與當地合作實現共贏，以避免原料來源受制於人。中國也重視關鍵材料國產替代和技術創新，投入研發稀土永磁回收、新型磁材等，以降低在特定礦物上的不可替代風險。可以預見，中國將加快產業鏈重構：一方面繼續發揮自身在冶煉加工環節的技術和規模優勢，鞏固“世界工廠”地位；另一方面，加快產業升級，增加高附加值終端產品的出口，讓資源優勢轉化為製造優勢，從而在全球供應鏈中保持不可或缺的地位。最後，西方閉環競爭也對中國的外交與策略提出考驗。為應對“小圈子”挑戰，中國需要加強國際協調。一是通過多邊場合（如WTO、G20等）譴責和抵制破壞自由貿易的行為，倡導開放包容的供應鏈體系。中國外交部已明確敦促G7“停止以小圈子規則破壞國際經貿秩序”。二是深化同廣大開發中國家的戰略夥伴關係，建構南南礦產合作網路。許多資源國對西方主導的新聯盟心存疑慮，更願與中國這樣的主要消費市場合作。例如印度已表示不會放棄中國稀土市場，越南、馬來西亞則正在與中企合建稀土加工廠，形成“資源-技術-市場”的合作閉環。這些全球南方國家看重中國穩定的技術支援和龐大消費市場，希望分享產業鏈收益。這為中國抗衡西方供應鏈聯盟提供了外交空間。中國可以通過共建資源加工基地、簽訂長期採購協議等方式，將自身供應鏈與這些國家深度繫結，塑造跨區域的利益共同體。 (掌鏈)

日前，美國拉攏日本、韓國，加上歐洲幾個核心盟友，共8個國家，簽署了一份“對抗中國AI聯合聲明”。這事的性質極為惡劣。如果說以前是美國一家“單挑”，現在則是直接拉起了群架。然而，就在這道鐵幕落下的同時，美國卻反常地批准輝達向中國出售H200晶片。不少人的第一反應是：“美國是不是因為輝達業績壓力大，所以認慫了？”錯了。在“8國聯合圍堵”的大背景下，H200的放行絕非美國的仁慈，而是一套精心設計的“組合拳”：妄圖一邊用“八國聯盟”斬斷你的造血能力（生產），一邊用“H200”鎖死你的依賴習慣（生態）。01 從“技術封鎖”到“全產業鏈絞殺”這次8國《聯合聲明》最狠毒的地方，不在於美國，而在於日韓和澳大利亞、新加坡、荷蘭、英國、以色列和阿聯等八個國家的深度介入。這次不僅僅是稀土聯合抵抗中國，還是一個分工明確的AI科技“全產業鏈絞殺局”：日本（材料端）： 半導體材料之王。高端光刻膠、電子級清洗液，全球市場佔比極高。韓國（儲存端）： HBM（高頻寬記憶體）的霸主。現在的AI晶片，算力再強，沒有HBM配合就是廢鐵一塊。荷蘭及歐洲（裝置端）： 掌握著光刻機這一“工業皇冠上的明珠”。以前，我們還能利用這些國家與美國的利益分歧，搞搞平衡，買點裝置。現在8國抱團，意味著中國試圖從外部獲取先進製造能力的路徑，可能基本被堵死了。他們的目標很清晰：在物理層面，把中國本土的晶片製造能力，永久鎖定在落後兩代的水平。02 H200是一顆“劇毒糖果”既然要圍堵，為什麼還要賣H200？這半年的教訓讓美國人看懂了一件事：全面封鎖，只會倒逼中國成功。此前中國大廠買不到輝達，只能硬著頭皮買華為昇騰，買國產卡。結果呢？逼著中國廠商把那套原本很難用的國產軟體生態，硬生生地給磨合出來了。美國人一看，壞了！原本想餓死中國AI，結果反而逼出了一個能打的對手。所以，現在的策略變了，這是一招“抽梯子”的損招：斷你生產：我聯合8國，把造晶片的裝置和材料斷了，把中國自主製造的難度拉到滿級；毀你生態： 我把目前最好用的H200送還給你，雖然貴點，但比你自己造的好用。一旦你吃下了這顆毒糖果，中國本土晶片尚在襁褓中的生態，就可能會受到沉重打擊。03 爭奪科技發展的“定義權”現在的世界地緣格局，是從“全球化分工”變成了“陣營化切割”。美國拉著日韓搞8國聯盟，妄圖在AI算力、半導體裝置、高端材料這三個核心維度，對中國實施徹底的“物理隔絕”。其本質，是要把全球科技市場切割成兩半：“美國+盟友圈” 和 “中國圈”。在這個邏輯下，H200的出售，並不是美國想和你做生意，而是它試圖用技術優勢，繼續在這個分裂的世界裡，保留對中國科技發展的“定義權”。他們希望看到的局面是：中國負責： 出資料、出應用場景、出電費、做低端應用。西方負責： 掌握底層的硬科技、控制算力霸權、收取高額“技術租金”。這就像當年的殖民經濟：宗主國傾銷工業品，殖民地只負責提供原材料。如果你接受了H200，你就接受了成為“AI時代的殖民地”。更致命的是供應鏈安全。在8國對抗中國的背景下，把國家的AI基礎設施建立在輝達的晶片上，無異於沙灘築樓。川普或者下一任總統，心情不好隨時可以斷供，甚至利用晶片裡的後門遠端鎖死算力。到時候，咱們的資料中心就是一堆廢銅爛鐵。04 大廠的艱難選擇和考驗黃仁勳相信：只要美國稍微鬆開一點口子，大量中國的訂單就會瞬間流回輝達。因為作為商業公司，追求利潤最大化和效率極致化是其生存的本能，這無可厚非。但這也正是我們最擔憂的軟肋：特別是對於字節、阿里、騰訊這些商業大廠來說，這不僅是一道選擇題，更是一場“長考”：選國產卡：這意味著巨大的沉沒成本，算力暫時只有H200的60%。選H200：簡直太誘人了。插上就能用，CUDA生態無縫銜接，業務效率立馬起飛，競爭優勢瞬間拉滿。但這正是對手最陰險的“陽謀”。我們一旦動搖而拋棄國產，將面臨可怕的後果：國產晶片廠商剛拿到的訂單可能會枯竭，資金鏈斷裂；剛建立的使用者反饋機制可能會中斷，工程師不再為國產架構找Bug，晶片迭代失去方向；剛聚起來的開發者生態會可能後續無力，由於缺乏應用場景，人才將再次流失。結論很殘酷，但我們必須看清：晶片不僅是造出來的，更是“用”出來的，這是我們的優勢。所以，我們不能退步，不能拋棄國產，否則國產晶片好不容易燃起的星星之火，將被我們自己親手掐滅。寫在最後：面對H200技術性能的“誘惑”和所謂8國聯盟的“圍剿”，我們需要做的不是恐慌，當然也不能抱有任何僥倖的幻想。中方目前對解禁H200的“冷處理”，以及監管層對相關產業鏈的審慎佈局，恰恰是一種極度清醒的戰略定力。我們必須參透一個殘酷的底層邏輯：買來的現代化，是守不住的空中樓閣；跪著求來的繁榮，是必然帶毒的慢性藥。在8國“鐵幕”已然落下的今天，我們早已沒有退路。我們要珍惜每一塊艱難生產出來的國產晶片：那怕它現在算力還不夠強、發熱還比較大、適配還需改程式碼，但它不僅僅是工業品，更是屬於我們自己的“爭氣芯”。使用它、打磨它、迭代它，是我們這一代人的責任。我們早就看到了這一天，科技自立就是：一場不得不走的“新長征”，也是我們維護國家尊嚴與發展權利的護城河。唯有把關鍵技術掌握在自己手中，我們才能在談判桌上挺直腰桿，才能把“卡脖子”的清單，變成激勵我們前行的“軍令狀”。 (金百臨財富通)