洁净室工程迎全球增长热潮,芯片扩产成核心驱动力

2025-11-20

       在AI算力需求爆发的当下,芯片作为核心载体正迎来全球范围内的产能扩张浪潮。而这股扩产潮背后,一个为精密制造提供“无菌无尘”环境的领域——洁净室工程,正逐渐走进大众视野。这种特殊工程不仅是晶圆制造、芯片封装、数据中心建设的必备环节,更被视作AI基建的“刚需配套”,如今正随着全球高科技产业的扩张,迎来快速增长期。

什么是洁净室?不止“无尘”这么简单

      提到洁净室,很多人会联想到“无尘车间”,但实际上它的功能远不止于此。洁净室的核心目标是为精密产品生产打造“全维度受控”的环境,具体可分为三大方向:一是通过高效过滤系统去除空气中的微粒,建立无尘空间;二是精准调节温度和湿度,维持恒温恒湿状态;三是构建正压环境,防止室外污染物渗入。无论是芯片制造中纳米级的工艺要求,还是生物医药生产中的无菌标准,都离不开洁净室的支撑。

       从技术原理来看,洁净室主要依靠“垂直层流技术”实现高精度控污。在洁净室顶棚,会铺设高效过滤器(HEPA)或超高效过滤器(ULPA),洁净空气以稳定风速垂直向下送入工作区,再通过特制多孔楼板排出。这种“自上而下”的气流循环,能反复冲刷室内空间,有效抑制污染物扩散和滞留,确保环境洁净度达标。

       目前全球洁净室普遍遵循ISO 14644标准,该标准将空气洁净度划分为ISO 1至ISO 9共九个等级,每提升一个等级,允许存在的微粒数量就减少至前一等级的十分之一。以芯片制造为例,随着工艺制程从微米级缩小到2纳米,对洁净度的要求也从早期的ISO 5级(允许一定数量0.5微米微粒)提升至ISO 1-2级,需要控制10-100纳米的微粒——这个尺寸比头发丝直径还要细上千倍。

        从下游需求来看,电子行业是洁净室工程的最大“买家”,贡献了54%的市场需求。其中,芯片制造和显示器件(如TFT-LCD)对洁净度要求最高,部分环节甚至需要达到“纳米级无尘”;光伏组件、LED照明制造次之。此外,医药及食品行业占16%,医疗行业占8.3%,这些领域更侧重对生物菌落的控制,比如无菌药品生产需达到ISO 5-9级标准,高致敏性药物的生产环境甚至需要单独隔离。

全球芯片扩产:三大区域成洁净室需求核心来源

       洁净室工程的增长,本质上是由全球芯片产业的扩张所驱动。当前,供应链安全和AI算力需求两大因素,正推动芯片产能在全球范围内重新布局,而中国、东南亚、美国三大区域,成为洁净室需求的主要贡献者。

介绍芯片科技图

        中国市场聚焦“成熟制程国产替代”。数据显示,2020年中国芯片自给率仅为16.6%,即使到2023年也仅提升至23.3%,成熟制程的国产替代空间巨大。为降低对外依赖,国内芯片厂商加速扩产,同时国家大基金三期(注册资本3440亿元)也重点支持芯片制造、封装测试等重资产环节。长江存储、长鑫科技等企业纷纷加码产能,其中长江存储三期项目预计新增10万片/月存储芯片产能,长鑫科技则计划2025年交付HBM3样品并于2026年量产。TrendForce预测,到2027年中国成熟制程产能在全球的占比将从2023年的30%提升至39%以上,这无疑会带动大量洁净室工程需求。

        东南亚则成为“成熟制程产能迁移”的重要承接者。受全球供应链安全考量影响,外资芯片厂商开始将部分产能从中国转移至东南亚,以寻求“替代供给”。尽管东南亚半导体产业集中在封测、被动元件等中低端环节,但在全球分工中不可或缺——全球约15%-20%的被动元件、27%的半导体封测产能来自东南亚。其中,新加坡凭借完善的基础设施和友好的商业环境,成为外资首选;越南、马来西亚、泰国则依托熟练劳动力,承接芯片后端制造环节。预计到2028年,东南亚芯片市场规模将从2020年的270亿美元增长至411亿美元,洁净室需求也将同步攀升。

介绍芯片科技图

        美国市场则因“AI算力爆发”成为增长潜力最大的区域。随着生成式AI、大模型训练的普及,5nm、3nm等先进制程芯片需求激增,而台积电掌握全球90%的先进制程产能,其在美国的投资成为关键。2025年3月,台积电宣布追加1000亿美元投资美国,总投资规模达1650亿美元,计划在亚利桑那州建设6座晶圆厂、2座先进封装厂及1个研发中心,其中首座4nm工厂已在2024年底量产,产能被苹果、AMD等企业全部预定。此外,美国四大云服务商(Meta、Google、微软、AWS)2025年资本开支合计达3150亿美元,其中超60%用于AI数据中心建设,而洁净室作为数据中心和晶圆厂的核心配套,自然迎来需求高峰。

        从行业趋势来看,随着AI技术持续渗透、芯片制程不断升级,洁净室工程的重要性将愈发凸显。无论是中国的芯片国产替代、东南亚的产能承接,还是美国的AI算力基建,都离不开洁净室的支撑。这个曾经“藏在幕后”的工程领域,正随着全球高科技产业的扩张,逐渐成为产业链中的“关键一环”,其市场潜力也将在未来几年持续释放。

市场前景广阔,企业加速布局

       根据Modor Intelligence预测,2025年全球洁净室市场规模将达到100.4亿美元,到2030年将增长至141.6亿美元,年均复合增长率(CAGR)达7.1%。这一增长不仅来自电子行业,生物医药、食品等领域的精密化趋势,也将为洁净室工程带来新增量。

        在行业增长背景下,洁净室服务商正加速拓展业务,尤其是海外市场。

       从行业趋势来看,随着AI技术持续渗透、芯片制程不断升级,洁净室工程的重要性将愈发凸显。无论是中国的芯片国产替代、东南亚的产能承接,还是美国的AI算力基建,都离不开洁净室的支撑。这个曾经“藏在幕后”的工程领域,正随着全球高科技产业的扩张,逐渐成为产业链中的“关键一环”,其市场潜力也将在未来几年持续释放。

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