کمبود هلیوم: تهدیدی خاموش برای زنجیره تأمین تراشه ها

دو ماه. این زمانی است که ساعتِ یکی از کم‌توجه‌شده‌ترین مواد در فناوری مدرن را می‌شمارد.

هلیوم به‌ندرت در مرکز توجه قرار می‌گیرد، اما بدون آن کارخانه‌های تولید تراشه کند می‌شوند، متوقف می‌گردند و نهایتاً سکوت می‌کنند. در داخل کارخانه‌های نیمه‌هادی، این گاز نقش آرام اما حیاتی‌ای ایفا می‌کند؛ از خنک‌سازی تجهیزات حساس و تشخیص نشت‌های میکروسکوپی تا فراهم کردن شرایط برای مراحل تولید فوق‌العاده دقیق. بدون هلیوم، تراشه‌ای ساخته نخواهد شد؛ به‌همین سادگی.

و در حال حاضر، کره جنوبی با کمبود روبه‌روست.

بر اساس گزارش‌های اخیر صنعتی، ذخایر هلیوم این کشور ممکن است تنها تا پایان ماه ژوئن کافی باشد. این فشار عظیمی را بر سامسونگ الکترونیکس و اس‌کی هاینیکس وارد می‌کند؛ دو غول صنعت که سهم قابل‌توجهی از تولید حافظه جهانی را در اختیار دارند. هر دو شرکت در تلاشند تا تأمین اضافی هلیوم را در شرایطی که قیمت‌ها به‌سرعت افزایش یافته‌اند، تضمین کنند.

افزایش قیمت‌ها چشمگیر بوده است. از اواخر فوریه تاکنون قیمت هلیوم تقریباً دو برابر شده و نوساناتی مشابه آنچه در بازارهای نفت و کود دیده می‌شود را نشان می‌دهد. ریشه این نوسان به جغرافیای سیاسی بازمی‌گردد. بخش زیادی از محموله‌های هلیوم جهانی از مسیر تنگه هرمز عبور می‌کنند؛ راهرویی راهبردی که هر روز تحت فشار بیشتری است. هر اختلال در آن نقطه، موج‌های شدیدی را در زنجیره‌های تأمین سراسر جهان به‌وجود می‌آورد.

وقتی تشک ایمنی شروع به پوسیدن می‌کند

مقامات در سئول تلاش کرده‌اند آرامش را منتقل کنند و می‌گویند وضعیت فعلاً قابل مدیریت است. اما درون صنعت، فضای محتاطانه‌تر است. سازندگان تراشه به‌شدت روی یک بافر موقت تکیه کرده‌اند؛ انباشتگاهی که برای جذب اختلالات کوتاه‌مدت در نظر گرفته شده بود. این بالشتک در حال کوچک شدن است.

و اوضاع هنگامی بدتر شد که قطر، دومین تأمین‌کننده بزرگ هلیوم جهان، شرایط فورس ماژور را اعلام کرد. از منظر عملی، این اقدام ناگهان بخش قابل‌توجهی از عرضه جهانی را حذف می‌کند. برای صنعتی که پیشاپیش با حاشیه‌های محدود و جدول‌های زمانی فشرده کار می‌کند، این یک ضربه جدی است.

شرکت‌ها تنها راه ممکن را انتخاب کرده‌اند: تأمین هر مقدار هلیومی که در دسترس است، صرف‌نظر از هزینه. محموله‌های ایالات متحده در اولویت قرار گرفته‌اند، حتی با قیمت‌های افزایش‌یافته. منطق ساده است: تولید باید ادامه یابد.

کاربردهای فنی هلیوم در تولید نیمه‌هادی

برای درک عمق وابستگی صنعت به هلیوم، باید به کاربردهای فنی آن نگاهی دقیق‌تر انداخت. هلیوم در چند حوزهٔ کلیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد:

• خنک‌سازی: هلیوم مایع در برخی سیستم‌های کریوژنیک برای خنک‌سازی ابزارهای سنجشی و تجهیزاتی که نیاز به دماهای بسیار پایین دارند استفاده می‌شود. حتی در فرآیندهایی که نه مایع هلیوم لازم باشد و نه دمای ابرپایین، گاز هلیوم به‌عنوان واسطهٔ گرمایی در سیستم‌های خنک‌کننده کاربرد دارد.
• تشخیص نشت: یکی از دقیق‌ترین روش‌های تشخیص نشت، استفاده از هلیوم به‌عنوان گاز آزمایشی در همراهی با طیف‌سنج‌های جرمی است. از آنجا که هلیوم مولکول بسیار کوچک و غیرواکنشی است، می‌تواند نشت‌های ریز را کشف کند که گازهای دیگر قادر به نشان دادنشان نیستند.
• گاز محافظ و تمیزسازی: در برخی مراحل تولید و فرایندهای رسوب‌دهی و پلاسما، هلیوم به‌عنوان گاز حامل یا پاک‌کننده برای حفظ شرایط خلأ و ایجاد محیط‌های کنترل‌شدهٔ فرآیندی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• کرایوپمپ‌ها و پمپ‌های خلأ: هلیوم در کاربری با پمپ‌هایی که برای دستیابی به خلأ عمیق استفاده می‌شوند، نقش مهمی دارد و در عملکرد پایدار تجهیزات خلأ تأثیرگذار است.

این کاربردها نشان می‌دهند که جایگزین‌های ارزان و سریع برای هلیوم معمولاً وجود ندارند؛ نیتروژن یا آرگون ممکن است در برخی سناریوها جایگزین جزئی باشند، اما عملکرد، دقت و ویژگی‌های ترمودینامیکی هلیوم در بسیاری از کاربردها غیرقابل‌جایگزین است.

چرا هلیوم محدود است؟

هلیوم یک منبع تجدیدناپذیر زمینی است که عمدتاً از میدان‌های گاز طبیعی استخراج می‌شود؛ منبعی که خود محصول میلیون‌ها سال فرآیندهای رادیواکتیو و جغرافیایی است. پس از استخراج، هلیوم باید از مخلوط گازهای طبیعی تفکیک و خالص‌سازی شود؛ فرایندی که نیاز به زیرساخت، سرمایه‌گذاری و زمان دارد. ظرفیت تولید جدید هلیوم معمولاً با فرایندها و تصمیمات بلندمدت سرمایه‌گذاری شکل می‌گیرد، بنابراین پاسخ بازار به‌صورت لحظه‌ای و سریع محدود است.

کمبودی که در مرز صنایع باقی نمی‌ماند

اثرات موجی این کمبود هم‌اکنون مشهود است. سازندگان تجهیزات و متخصصان نیمه‌هادی از افزایش زمان‌های تحویل و تاخیرهای جزئی اما در حال رشد گزارش می‌دهند. اینها نشانه‌های اولیه‌ای هستند. اگر کمبودها ادامه یابد، صنعت با تصمیمات دشوارتری روبه‌رو خواهد شد؛ کاهش تولید یا توقف کامل برخی خطوط تولید می‌تواند گزینه‌های اجتناب‌ناپذیری باشد.

این تأثیر تنها درون کارخانه‌ها باقی نمی‌ماند. در محصولاتی که مردم هر روز می‌خرند — تلفن‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها، خودروها و حتی سیستم‌های صنعتی — نمود خواهد یافت. الکترونیک مدرن به عرضه پایدار نیمه‌هادی‌ها وابسته است و هر اختلالی در بالا دست سریعاً به یک مسئله جهانی تبدیل می‌شود.

منابع جهانی و موانع جغرافیای سیاسی

منبع بزرگ دیگری برای هلیوم، روسیه است. اما واقعیت‌های جغرافیای سیاسی این گزینه را پیچیده می‌کند. تحریم‌های غرب عملاً هلیوم روسیه را از بازارهای آمریکا و اروپا کنار گذاشته است. در حال حاضر، چین با سرعت در حال افزایش واردات از روسیه است و گزارش‌ها نشان می‌دهند که محموله‌ها تنها در سال ۲۰۲۵ حدود ۶۰ درصد افزایش یافته‌اند.

این عدم تعادل چشمگیر است: در حالی که برخی از نواحی جهان برای تأمین تقلا می‌کنند، برخی دیگر به‌صورت خاموش و منظم قراردادها و مسیرهای جایگزین را مستحکم می‌کنند. تلاقی سیاست بین‌الملل، لجستیک حمل‌ونقل و بازارهای انرژی باعث شده تا هلیوم به عنصری راهبردی برای صنایع پیشرفته تبدیل شود.

نقش مسیرهای حمل‌ونقل و ریسک تنگه هرمز

مسیرهای حمل بین‌المللی، به‌ویژه تنگه هرمز، نقشی کلیدی در جریان‌های حمل‌ونقل هلیوم دارند. بسیاری از محموله‌های مایع و گازی از طریق بنادر خلیج فارس به بازارهای جهانی ارسال می‌شوند. هرگونه تنش یا اختلال در این گذرگاه دریایی قیمت‌ها و زمان‌بندی عرضه را تحت تأثیر قرار می‌دهد و این همان چیزی است که اخیراً بازارها تجربه کرده‌اند.

در نتیجه، تولیدکنندگان تراشه باید مخاطره‌های لجستیکی را همراه با مخاطره‌های تولیدی و مالی مدیریت کنند؛ چالشی که نیاز به استراتژی‌های چندوجهی تأمین دارد.

عواقب اقتصادی و نمونه‌های قابل لمس

اگر کمبود هلیوم تشدید شود، اثرات اقتصادی آن می‌تواند واضح و گسترده باشد:

• افزایش هزینه تولید نیمه‌هادی که در نهایت می‌تواند به افزایش قیمت نهایی محصولات الکترونیکی منجر شود.
• کاهش سرعت تولید و طولانی‌تر شدن چرخهٔ عرضه که ممکن است کمبودهای محلی در بازارهای مصرفی ایجاد کند.
• تأخیر در پروژه‌های سرمایه‌گذاری و توسعه فن‌آوری‌های جدید نظیر مراکز داده و مراکز تحقیقاتی که به جریان پایدار قطعات وابسته‌اند.

نمونهٔ قابل‌لمس این وضعیت در بازار حافظه دیده می‌شود، جایی که شرکت‌هایی مانند سامسونگ و اس‌کی هاینیکس بخش بزرگی از نیاز جهانی را تأمین می‌کنند؛ هر اختلال کوچک می‌تواند بازار حافظه را متلاطم کند و اثرات خود را روی صنعت گوشی‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها و مراکز داده بگذارد.

گزینه‌های تعدیلی و راه‌حل‌های فنی

چند راه‌حل فنی و تجاری وجود دارد که شرکت‌ها و دولت‌ها می‌توانند در کوتاه‌مدت و میان‌مدت دنبال کنند:

• بازیافت و بازگردانی هلیوم: سرمایه‌گذاری در سیستم‌های بازیافت هلیوم داخل کارخانه‌ها و تأسیسات می‌تواند مصرف خالص را کاهش دهد و فشار بر عرضه را کم کند.
• قراردادهای بلندمدت و تنوع‌بخشی تأمین‌کننده: امضای قراردادهای بلندمدت با چند تأمین‌کننده و افزایش ذخایر استراتژیک می‌تواند ثبات عرضه را بهبود دهد.
• توسعه زیرساخت‌های داخلی: کشورهای دارای ظرفیت تولید گاز طبیعی می‌توانند با سرمایه‌گذاری در پالایشگاه‌های استخراج هلیوم، عرضهٔ محلی را افزایش دهند.
• تحقیق و توسعه روی جایگزین‌ها و بهینه‌سازی فرآیندها: تلاش برای کاهش وابستگی به هلیوم از طریق تغییرات فرآیندی یا استفادهٔ محدود از گازهای دیگر در بخش‌هایی که امکان‌پذیر است.
• همکاری بین دولت و صنعت: سیاست‌گذاری برای ذخایر راهبردی، مشوق‌های مالی برای بهبود بازیافت و ساخت تاسیسات جدید می‌تواند به کاهش ریسک کمک کند.

باید تأکید کرد که هیچ‌یک از این راهکارها در کوتاه‌مدت به‌سرعت مشکل جهانی عرضه را حل نمی‌کند؛ اما ترکیبی از اقدامات می‌تواند خطر قطع تولید را به‌طور معنی‌داری کاهش دهد.

ریسک‌های زنجیره تأمین و تصمیم‌گیری‌های تجاری

برای مدیران تولید و زنجیره تأمین، این وضعیت به معنای بازنگری در سناریوهای ریسک است. تصمیماتی مانند تراز کردن موجودی، رزرو ظرفیت حمل، یا اختصاص بودجه برای خرید هلیوم با قیمت‌های بالاتر همگی ممکن است لازم شوند. از منظر مالی، مدیریت هزینهٔ تولید در حالی که قیمت ورودی‌ها افزایش می‌یابد، یکی از مهارت‌های کلیدی مدیریتی خواهد بود.

در عمل، برخی شرکت‌ها ممکن است تصمیم بگیرند که خطوط تولید با کمترین حساسیت به هلیوم را در اولویت قرار دهند یا تولید محصولات کمتر حساس را به مکان‌هایی منتقل کنند که دسترسی به هلیوم پایدارتر است. این اقدامات می‌توانند اثرات بازار را به شکل نامتقارن پخش کنند و بر رقابت جهانی صنعت تأثیر بگذارند.

در سوی دیگر، کشورها و بازیگران بزرگ بازار ممکن است نگاه راهبردی‌تری داشته باشند؛ مثلاً ایجاد ذخایر ملی هلیوم یا تشویق تولیدکنندگان داخلی به توسعهٔ ظرفیت بازیافت.

طبیعی است که برخی از ادعاها و آمارها در گزارش‌های خبری هنوز به‌طور کامل قابل راستی‌آزمایی نباشند، اما جهت‌گیری عمومی بازار و رفتارها در صنعت شفاف است: هلیوم اکنون جزو کالاهای راهبردی برای فناوری‌های پیشرفته به‌شمار می‌آید.

در سطح بین‌الملل، این وضعیت می‌تواند به افزایش رقابت بر سر منابع منجر شود؛ کشوری که بتواند مسیرهای لجستیکی و تأمین خود را زودتر تثبیت کند، در مزیت رقابتی قرار خواهد گرفت.

از منظر سرمایه‌گذاری، شرکت‌های فعال در حوزهٔ بازیافت گاز، ساخت زیرساخت‌های پالایشی و حمل‌ونقل مایعات سرد ممکن است به‌عنوان بازیگران کلیدی آینده دیده شوند. سرمایه‌گذاری در این حوزه‌ها می‌تواند به کاهش فشار عرضه هلیوم کمک کند و سودآوری ثانویه‌ای برای سرمایه‌گذاران ایجاد کند.

در نهایت، پاسخ به این بحران نیازمند ترکیبی از اقدامات شرکتی، دولتی و بین‌المللی است؛ از قراردادهای تجاری تا دیپلماسی انرژی و سرمایه‌گذاری در فناوری.

باید توجه داشت که بازار انرژی و مواد اولیه همواره تحت تاثیر جغرافیای سیاسی، تغییرات فناوری و تصمیمات سرمایه‌گذاری بلندمدت قرار دارد. هلیوم، با ماهیت ویژهٔ خود، به‌وضوح یکی از این مواد کلیدی است که آیندهٔ تولید نیمه‌هادی را شکل خواهد داد.

پیام آشکار برای صنعت و سیاست‌گذاران این است که آماده‌سازی و افزایش پایداری زنجیره تأمین هلیوم باید در اولویت برنامه‌ریزی‌ها قرار گیرد — نه به‌عنوان موضوعی ثانویه که تنها در زمان بحران مورد توجه قرار گیرد.

اگر تنش‌ها در مسیرهای کلیدی حمل‌ونقل ادامه یابد، صنعت نیمه‌هادی ممکن است به واقعیتی تلخ نزدیک شود: محدودیت تولیدی که نه بر اساس تقاضا، بلکه بر اساس دسترسی به گازی تعیین می‌شود که اکثر مصرف‌کنندگان حتی به آن فکر هم نمی‌کنند.