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人工智能與算力技術(shù)的突破性發(fā)展，正推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)步入新一輪技術(shù)革命周期。在此過程中，錫金屬憑借其在先進(jìn)封裝領(lǐng)域的技術(shù)不可替代特性，成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的核心戰(zhàn)略資源。

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用

錫在先進(jìn)封裝技術(shù)中的不可替代性

錫元素是半導(dǎo)體封裝工藝中的關(guān)鍵材料，主要以錫基焊料的形式應(yīng)用于先進(jìn)封裝領(lǐng)域。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，先進(jìn)封裝已成為提升芯片性能、實(shí)現(xiàn)異構(gòu)整合的關(guān)鍵步驟。錫基焊料作為半導(dǎo)體封裝工藝的核心功能材料，其戰(zhàn)略地位隨著先進(jìn)封裝技術(shù)的不斷迭代而持續(xù)強(qiáng)化。

Yole Group的數(shù)據(jù)顯示，2024年，全球先進(jìn)半導(dǎo)體封裝市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)370.5億美元，預(yù)計(jì)到2030年，該市場(chǎng)將以10.20%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）擴(kuò)張至872.27億美元。在此過程中，錫基焊料憑借其獨(dú)特的物理化學(xué)特性，成為異構(gòu)集成與芯片性能提升的關(guān)鍵載體，戰(zhàn)略價(jià)值凸顯。

錫基焊料是實(shí)現(xiàn)芯片與基板相互結(jié)合的關(guān)鍵材料。在倒裝芯片（Flip - Chip）、晶圓級(jí)封裝（WLP）、扇出型封裝（FOWLP）等先進(jìn)封裝技術(shù)中，錫基焊料性能的好壞直接影響封裝的可靠度與電氣特性。產(chǎn)業(yè)研究顯示，2023年，先進(jìn)封裝約占集成電路（IC）封裝總體市場(chǎng)份額的44%，隨著AI、高性能計(jì)算、汽車電子等領(lǐng)域需求的持續(xù)增長(zhǎng)，這一比重不斷擴(kuò)大。此外，隨著封裝密度的逐步提高，微凸點(diǎn)（Micro-bump）、銅柱（CopperPillar）等互連技術(shù)對(duì)錫基焊料的純凈度和性能提出了更高的要求。整體來看，錫在現(xiàn)代工業(yè)中具有不可替代的獨(dú)特地位，特別是在電子、合金和化工領(lǐng)域，這使得錫資源的戰(zhàn)略價(jià)值日益顯著。

AI計(jì)算架構(gòu)對(duì)錫資源需求的彈性系數(shù)

近年來，人工智能計(jì)算架構(gòu)快速發(fā)展，成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)革新的核心驅(qū)動(dòng)力。AI芯片依賴高性能、高可靠度的先進(jìn)封裝，使得錫資源的消耗量與日俱增。IDC發(fā)布的《全球半導(dǎo)體技術(shù)供應(yīng)鏈智能報(bào)告》顯示，AI與高性能計(jì)算（HPC）將推動(dòng)2025年先進(jìn)芯片、2納米技術(shù)以及封裝領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)增長(zhǎng)，進(jìn)而帶動(dòng)整個(gè)半導(dǎo)體市場(chǎng)漲幅超過15%。

根據(jù)IDC的報(bào)告，各類AI技術(shù)對(duì)錫資源的需求差異明顯。以訓(xùn)練型AI架構(gòu)為例，其對(duì)錫資源需求的彈性系數(shù)為1.35。這是由于GPU、TPU等訓(xùn)練芯片高度依賴HBM和先進(jìn)封裝技術(shù)，若訓(xùn)練性能提升10%，錫的使用量將增加約13.5%。推理型AI芯片對(duì)功耗和成本更為敏感，彈性系數(shù)相對(duì)較低，僅為0.92。然而，隨著邊緣計(jì)算設(shè)備的迅速普及，其對(duì)錫資源的總體需求仍保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

數(shù)據(jù)中心AI基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)錫最為敏感，彈性系數(shù)達(dá)1.78，這主要源于大型數(shù)據(jù)中心對(duì)先進(jìn)封裝及高性能互聯(lián)技術(shù)的旺盛需求。當(dāng)前，全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)385億美元，預(yù)計(jì)在2025—2034年將保持年復(fù)合增長(zhǎng)率超11.5%的態(tài)勢(shì)。這種增長(zhǎng)源于汽車電子產(chǎn)品復(fù)雜程度的不斷提高，在此背景下，對(duì)高性能錫基焊料的需求也將隨之增長(zhǎng)。

全球錫資源分布與開發(fā)情況

全球錫礦儲(chǔ)采比與資源可持續(xù)性評(píng)估

錫資源是典型的不可再生資源，在全球的分布極不均衡，且總體儲(chǔ)量較少。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的數(shù)據(jù)，過去20年，全球錫資源儲(chǔ)量持續(xù)減少。2023年，全球錫資源儲(chǔ)量約為430萬(wàn)噸，同比下降6.52%，創(chuàng)近20年以來最低水平，與2021年的490萬(wàn)噸最大值相比，降幅達(dá)12.24%。

在全球范圍內(nèi)，錫礦儲(chǔ)量的分布高度集中于少數(shù)幾個(gè)國(guó)家，其中，印度尼西亞儲(chǔ)量最為豐富，約為80萬(wàn)噸，占全球總量的17.3%；中國(guó)位居第二，儲(chǔ)量達(dá)72萬(wàn)噸，占比約為15.6%；緬甸以70萬(wàn)噸的儲(chǔ)量位列第三，占比為15.1%；澳大利亞和俄羅斯的儲(chǔ)量分別是62萬(wàn)噸和46萬(wàn)噸，占比分別為15%和11.2%。

全球錫礦產(chǎn)量的分布與錫礦儲(chǔ)量的分布情況大致相符。根據(jù)ITA的數(shù)據(jù)，2023年，全球錫礦產(chǎn)量為31.2萬(wàn)噸，同比下降2.35%。產(chǎn)量排名靠前的國(guó)家依次為印度尼西亞、中國(guó)、緬甸、秘魯，產(chǎn)量分別為7.5萬(wàn)噸、7萬(wàn)噸、4.1萬(wàn)噸和2.6萬(wàn)噸。

從科學(xué)角度評(píng)估全球錫資源的可持續(xù)性時(shí)，學(xué)界常用錫礦儲(chǔ)采比（R/P比率）這一關(guān)鍵指標(biāo)。該比值通過以探明儲(chǔ)量（噸）作為分子、年產(chǎn)量（噸）作為分母進(jìn)行計(jì)算得出。全球錫儲(chǔ)采比約為13.78年，遠(yuǎn)低于其他有色金屬，如銅（42.61年）、鋁（64.44年）的儲(chǔ)采比水平。值得注意的是，錫礦主產(chǎn)國(guó)中，中國(guó)、印度尼西亞以及秘魯?shù)膬?chǔ)采比更是低于全球平均水平。

近年來，全球錫資源的可持續(xù)性面臨諸多挑戰(zhàn)：一是高品位礦床逐漸枯竭，導(dǎo)致開采成本上升，如印度尼西亞的陸地錫資源逐步枯竭，轉(zhuǎn)為開發(fā)海床錫礦資源；二是錫礦采選過程對(duì)環(huán)境的影響較大，環(huán)保壓力持續(xù)增加；三是錫礦生產(chǎn)集中度較高，供應(yīng)安全受地緣政治沖突的影響顯著。

新興錫礦區(qū)域的產(chǎn)能潛力與開發(fā)障礙

為緩解傳統(tǒng)錫礦區(qū)資源的緊張局面，全球許多國(guó)家積極探尋并開采新的錫礦產(chǎn)地，但這些新興礦區(qū)面臨諸多阻礙。以澳大利亞塔斯馬尼亞島的Renison Bell項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目擁有約15萬(wàn)噸錫儲(chǔ)量，卻深陷嚴(yán)苛的環(huán)保約束，采礦許可證審批耗時(shí)漫長(zhǎng)，且設(shè)備更新及環(huán)保達(dá)標(biāo)的費(fèi)用不斷增加。

加拿大育空地區(qū)的錫礦床位于極北之地，當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施薄弱，交通條件欠佳，這導(dǎo)致生產(chǎn)與運(yùn)輸成本高昂。加之原住民土地權(quán)益問題復(fù)雜棘手，投資回收期限因而延長(zhǎng)。

剛果（金）北基伍省的Bisie錫礦品位極高，但當(dāng)?shù)卣謩?dòng)蕩不安，給經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)活動(dòng)帶來不穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施匱乏，進(jìn)一步增加了運(yùn)作成本。

秘魯阿馬索內(nèi)斯地區(qū)的錫礦也受原住民抗議活動(dòng)的影響，在環(huán)保許可和社群關(guān)系方面投入巨大。該國(guó)主要的San Rafael錫礦經(jīng)長(zhǎng)期開采后，品位從最初的5%大幅降至約2%，開采效益顯著下滑。

俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的錫資源，但由于受到國(guó)際制裁，其融資渠道極為狹窄，設(shè)備與技術(shù)的引進(jìn)遭遇重重困難，進(jìn)而導(dǎo)致項(xiàng)目進(jìn)展緩慢。

哈薩克斯坦中部的錫礦具備開發(fā)潛力，然而，該區(qū)域技術(shù)相對(duì)落后，加工回收率較低。同時(shí)，此地處于干旱地帶，水源不足問題極為嚴(yán)峻，阻礙了開發(fā)進(jìn)程。

盡管這些新興錫礦區(qū)蘊(yùn)含著巨大的潛力，但復(fù)雜的地緣政治形勢(shì)、高昂的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費(fèi)用、嚴(yán)苛的環(huán)保要求以及錫價(jià)波動(dòng)引發(fā)的融資風(fēng)險(xiǎn)，使得它們的開發(fā)進(jìn)程遲緩，投產(chǎn)日期不斷延后。

錫資源供應(yīng)的不確定性上升

國(guó)內(nèi)錫資源供需錯(cuò)配與進(jìn)口依存度攀升

我國(guó)是全球最大的錫資源生產(chǎn)國(guó)與消費(fèi)國(guó)，但錫資源分布卻不均衡，這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)錫資源供求在結(jié)構(gòu)上不匹配。

從資源分布狀況來看，我國(guó)錫礦主要集中在云南、廣西、內(nèi)蒙古、江西等地區(qū)。其中，云南錫礦儲(chǔ)量約占全國(guó)總量的60%，但隨著開采深度的不斷增加，出現(xiàn)了品位下降、成本上升的問題。與此同時(shí)，我國(guó)電子信息、光伏等錫消費(fèi)產(chǎn)業(yè)主要集中在長(zhǎng)三角地區(qū)和珠三角地區(qū)，這種產(chǎn)需區(qū)域不匹配的現(xiàn)象，進(jìn)一步推高了生產(chǎn)成本。

此外，由于我國(guó)高品位易采錫礦數(shù)量日趨減少，我國(guó)錫資源的進(jìn)口依存度持續(xù)攀升。從進(jìn)口依存度來看，錫礦方面，我國(guó)對(duì)緬甸的依賴程度較高；錫錠方面，我國(guó)對(duì)印度尼西亞的依賴程度較高，這使得我國(guó)供應(yīng)鏈的安全風(fēng)險(xiǎn)有所增加。

錫礦方面，2019年以來，我國(guó)錫礦產(chǎn)量逐年遞減。此前，我國(guó)錫礦產(chǎn)量大約能滿足國(guó)內(nèi)50%的消費(fèi)需求，到2023年，這一比例逐步降至37%。正因如此，我國(guó)對(duì)錫礦進(jìn)口的依賴程度大幅提高，進(jìn)口量逐年遞增。截至2024年，我國(guó)錫礦進(jìn)口量達(dá)24.9萬(wàn)噸（實(shí)物噸），較2019年增長(zhǎng)了39.67%。

錫錠方面，2020年以來，我國(guó)進(jìn)口錫錠的數(shù)量不斷增加。2023年，我國(guó)進(jìn)口錫錠3.35萬(wàn)噸，占當(dāng)年錫錠消費(fèi)量的18%。

因此，在地緣政治形勢(shì)日益復(fù)雜的當(dāng)下，錫資源供應(yīng)方面的外部不確定因素不斷增加，建立國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備愈發(fā)重要。

國(guó)際錫戰(zhàn)略儲(chǔ)備體系的對(duì)比

由于錫資源具有重要的戰(zhàn)略意義以及供應(yīng)存在波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，部分國(guó)家和地區(qū)已構(gòu)建起各種形式的錫戰(zhàn)略儲(chǔ)備制度。

日本在應(yīng)對(duì)資源依賴性問題時(shí)采取了一系列戰(zhàn)略舉措，尤其在降低對(duì)中國(guó)稀土的依賴方面成效明顯。自2010年中國(guó)對(duì)日本實(shí)施稀土出口禁令后，日本將其對(duì)中國(guó)稀土的依賴度從90%降至60%。這主要緣于日本推行的全方位戰(zhàn)略：其一，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)源多元化。日本向海外礦山進(jìn)行資金投入，并與澳大利亞萊納斯公司簽署了價(jià)值2.5億美元的重要合同。目前，該公司為日本提供三分之一的稀土供應(yīng)量。其二，建立戰(zhàn)略儲(chǔ)備。日本石油天然氣和金屬國(guó)家公司（JOGMEC）擁有涵蓋34種稀有金屬的國(guó)家儲(chǔ)備體系，目標(biāo)是儲(chǔ)備不少于60天消耗量的資源，對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)材料，儲(chǔ)備量甚至可達(dá)180天。其三，降低消費(fèi)依賴。一方面，日本通過提高資源利用效率，將稀土消費(fèi)量削減了一半；另一方面，大力推動(dòng)替代技術(shù)發(fā)展以及提升投資回收能力。

在國(guó)際合作方面，日本與萊納斯等企業(yè)建立了緊密聯(lián)系。目前，萊納斯生產(chǎn)全球12%的稀土氧化物，為日本提供約90%的輕稀土。此外，日本還計(jì)劃，2025年，要將從中國(guó)進(jìn)口稀土的比重進(jìn)一步降至50%以下。通過這些綜合措施，日本增強(qiáng)了自身資源供應(yīng)鏈的彈性，能夠應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的供應(yīng)鏈中斷情況。

然而，即便錫被納入日本更為全面的資源戰(zhàn)略并擁有戰(zhàn)略儲(chǔ)備，但它并未像稀土那樣成為同等程度供應(yīng)鏈重新布局的對(duì)象。

美國(guó)和歐盟等經(jīng)濟(jì)體也以各自不同的方式構(gòu)建了關(guān)鍵金屬儲(chǔ)備體系。美國(guó)借助國(guó)防生產(chǎn)法（DPA）與戰(zhàn)略關(guān)鍵礦物庫(kù)存（NDS）來持有錫等關(guān)鍵金屬儲(chǔ)備；歐盟則通過原材料聯(lián)盟（ERM Alliance）協(xié)調(diào)成員國(guó)建立共同儲(chǔ)備機(jī)制。

（作者單位：廣發(fā)期貨）