气候变化对铜供应的影响 - 到2035年约32%的全球半导体生产可能因气候变化相关的铜供应中断而受影响是当前水平的四倍 [1] - 全球最大铜生产国智利已在应对水资源短缺问题导致铜产量放缓 [1][3] - 为芯片产业供应铜的17个国家中大多数到2035年将面临干旱风险 [1][3] 铜在半导体行业的关键作用 - 铜在半导体中主要用于制造互连线路提供更高的电导率和中性极度的应变 [1] - 相较于铝导线铜线具有更高导电性、低电阻、低丝状息和可接受的失配效应在VLSI和UHQ应用中优势明显 [1] - 铜还被用于处理器、高密度存储的制造过程中如制造半导体材料的氧化物 [1] - 铜可用于制造半导体封装材料减少能量损失优化封装效果 [2] - 铜广泛应用于半导体器件中的金属化电容器被视为下一代存储器、计算机和通信技术中的重要组件 [2] 全球铜价走势 - 2011年-2012年月均价格7000-10000美元/吨受中国四万亿计划余温和全球经济复苏影响 [3] - 2014年-2015年价格跌至4500-5000美元/吨因全球经济增长放缓和铜矿产能过剩 [3] - 2021年-2022年价格达1104美元/吨进入结构性牛市受新能源车和光伏需求爆发影响 [3] - 2023年-2024年价格在9000-11000美元/吨高位震荡 [3] - 预测2025年下半年LME铜价将下探至9000美元/吨附近 [3] 铜在芯片制程中的应用演进 - 2014年22nm制程铜互连层数为12层 [4] - 2017年10nm制程铜互连层数为15层 [4] - 2020年7nm制程铜互连层数为18层 [4] - 2023年3nm制程铜互连层数为22层 [4] 英伟达推动铜需求增长 - 英伟达宣布将AI数据中心的短距离数据传输从光纤转向铜缆预计将大幅增加铜需求 [4] - GB200采用72个Blackwell GPU全互连的NVLink技术拥有超过2英里的NVLink铜缆 [4] - 使用铜而不是光学器件可以为每个服务器机架节省20千瓦的电力 [4] - GB200 NVL72在一个机架中配置72个GPU使用铜缆盒密集封装和互连GPU [5] - 单台GB200 NVL72服务器利用5000根NVLink铜缆总长度接近2英里 [5] - 2024-2025年GB200 NVL72出货量预计分别达到3000台和50000台 [5] 铜在AI和数据中心的需求 - GB200 NVL72相对于H100实现25倍能效提升30倍大型语言模型推论能力 [6] - 到2026年全球数据中心电力需求将以15%的复合年增长率增长 [6] - 到2030年AI数据中心将需要累计新增约260万吨铜需求占全球预期需求的2% [6] - 预计到2030年铜的供应缺口将达到400万吨 [6] 铜互连工艺技术 - 铜互连通过"大马士革"工艺实现铜的嵌入式填充 [7] - 与铝互连相比铜互连具有更低电阻率和更好抗电迁移性能 [7] - 铜在芯片中用于全局互连的"电流大动脉"、局部互连的"纳米导线"和三维堆叠的"垂直电梯" [7] 新能源产业对铜需求的影响 - 2024年全球精炼铜消费量为2733.2万吨同比增长2.92% [8] - 新能源产业占全球铜总需求的15%成为驱动铜市发展的核心力量 [8] - 纯电动汽车(BEV)的铜用量高达80公斤至83公斤大型车辆如纯电动大巴的铜用量高达224至369公斤 [8] - 比亚迪"海鸥"每辆车铜用量80公斤35370辆"海鸥"需铜总量达2829.6吨 [8] AI对铜需求的拉动 - 2022至2027年全球AI市场规模将以58%的复合增长率增长至约4000亿美元 [9] - 至2027年我国算力市场规模预计将达到1234.7 EFLOPS智能算力占比高达90%以上 [9] - 铜在数据中心配电系统中的用量占比高达75% [9]