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AI算力狂飙突进的当下,市场目光大多聚焦于GPU、HBM等热门芯片,却往往忽略支撑这些硬件走向物理极限的底层材料。
近期,一种名为「钌」(Ruthenium)的铂族金属正悄悄成为资本市场的焦点。过去一年多,这种相对小众的金属价格从2025年初的约每盎司560美元,飙升至今年9月的近1950美元,涨幅超过300%,背后不仅是AI数据中心对内存需求的拉动,更是半导体制造进入2纳米及以下节点后,材料体系面临的一场深刻变革。
钌先前最广为人知的应用是在传统硬盘(HDD)中,但随着半导体制程的微缩,它正迎来第二增长曲线——先进芯片互连。
长期以来,铜一直是芯片内部金属互连的首选材料,但随着晶体管尺寸不断缩小,铜互连正逼近物理极限。传统铜线需依赖扩散阻挡层和衬层来防止原子扩散,当线宽进入纳米尺度后,这些辅助材料挤占了大量空间,导致真正用于导电的铜比例大幅下降,电阻问题愈发突出。
钌的优势在此刻显现。在极窄线宽下,钌不需要像铜那样复杂的阻挡层结构,且其电阻率随线宽缩小而上升的幅度相对较低。
数据显示,当金属线宽度达到约17纳米及以下,钌开始具备与铜竞争的实力,这也意味着在向2纳米及以下先进制程推进的过程中,钌可望从辅助衬层跃升为内核互连材料。
此外,钌的熔点比铜高出摄氏1000度以上,受热膨胀程度不到铜的一半,这种优异的热稳定性使其在高温制程中表现更佳。
随着先进封装和背面供电技术(如埋入式电源轨、纳米级硅通孔)的发展,钌的应用场景正在进一步扩大。
AI基础设施的扩张为钌提供了独特的「双引擎」拉动。一方面,AI训练和推理产生大量数据,推动数据中心对高容量保存设备的需求,直接带动了硬盘领域的钌消费。
数据显示,电子业对钌的需求已从2023年的30万盎司增加到2025年的41.3万盎司,预计2026年将达到43.5万盎司。另一方面,AI芯片本身对先进制程的追求,又反向推动了半导体级钌的需求。
这种「保存+逻辑」的双重需求结构,使得钌不再只是化工产业的配角,而是逐渐演变为AI时代的关键策略材料。
但跟需求端的火热形成鲜明对比的是,钌的供给端却显得极为僵硬。钌属于铂族金属,绝大部分产量来自南非的铂矿,且是开采铂、钯等主要金属时的副产品。这意味着,即便钌价格暴涨,矿商也不会单纯为了增加钌产量而扩大矿场开采,因为决定矿场投资的内核因素仍是铂、钯的经济性,例如在Sibanye-Stillwater公司的铂族金属收入中,钌仅占3.3%。
2025年,全球钌原生供应量约30吨,年减14%,且先前用于弥补缺口的生产商库存释放并未在2025年持续。
根据Johnson Matthey预测,今年钌需求将达到119.3万盎司,而原生供应仅约97.7万盎司,市场已存在明显的供需缺口。
目前,化工产业仍是钌最大的终端需求来源。不过,2026年化工领域钌需求预计将下降16%,因中国尼龙产业产能过剩导致催化剂需求减弱。这在一定程度上缓解了钌价的上涨压力,使其未出现失控式飙升。
但从长周期来看,化工需求具有周期性,一旦产业复苏,原本就因AI而紧绷的供需平衡将面临更大压力。传统需求短期承压与新兴需求持续成长的错位,构成了目前钌市场特殊的「剪刀差」结构。
如果只看硬盘,钌或许只是小众商品,但一旦将其置于先进制程的视角下,其战略价值便截然不同。芯片制造正从单纯依赖晶体管微缩,转向晶体管、互连、供电和封装的协同优化。铜互连的瓶颈为钌打开了商业化的大门。
以每盎司1950美元计算,全球一年约30吨的钌原生供应总价值约20亿美元,数字虽不大,但其对尖端芯片制造的「卡脖子」潜力不容小觑。未来,随着化学需求恢复、电子产业持续成长以及AI数据中心的持续扩张,钌市场的供需缺口可能进一步扩大。
过去,钌是铂族金属产业链中不起眼的「副产品」,如今它正站在AI算力与先进材料的交会点上,悄悄成为AI时代值得关注的关键材料。