半导体产业在这几年有不少关键转折点出现，但多半是在晶体管架构、设备技术上，如 3D 立体式鳍式晶体管 FinFET 接棒 2D 平面晶体管架构、 3D NAND 架构取代传统的 2D NAND 技术，这种立体式架构的革新让半导体制程顺利走入 14/16 纳米等高端技术。
另外，荷兰企业 ASML 的 EUV 光刻机即将在 7 纳米工艺技术上实现量产，这些都在半导体行业中都具有跨越时代的意义，值得历史留名，也因为有这些转折点的产生，摩尔定律的生命因此延续。
短短数年，我们经历了 FinFET 、 EUV 光刻机的成功，而半导体产业的下一个转折点其实就在不远处，会是由新材料的革新接棒，“钴”时代即将登场，逐渐终结“钨”和“铜”的时代。
10 纳米和 7 纳米节点进入钴导线时代，设备龙头应材推动产业革命的到来
随着半导体制程朝 10 纳米以下发展，原本以“铜”作为导线材料开始暴露导电速率不足等缺点，让制程工艺技术在 10 纳米、 7 纳米节点上遇到瓶颈，因此半导体大厂和设备大厂纷纷投入新材料研发，突破半导体制程技术的限制。
美国公司应用材料（Applied Materials, Inc）是全球半导体设备龙头，每年投入的研发经费十分可观，也是最早投入以“钴”作为导线材料取代传统“铜”、“钨”的半导体技术大厂之一，现在，这样的产业革命已经即将要落实在商用化芯片，具有划时代的意义！
在 10 纳米、 7 纳米等先进工艺下以“钴”作为导线材料，可以达到导电性能更强、功耗更低，芯片达到体积更小的目标，应材解释，这就是推动“PPAC”（效能 performace、功耗 power、面积 area、成本 cost）不断往前，未来甚至往下做到 5 纳米、 3 纳米工艺节点。
应用材料解释，不像是晶体管的体积越小，效能会越高，在金属镀层的接点和导线上，反而是体积越小，效能越差，如果把导线比喻成吸管，吸管越小是越容易阻塞，因此，导线材料的选择上有三个关键参考点，分别是填满能力、抗阻力、可靠度。
在 30 纳米以上的工艺技术，“铝”在填满、可靠度两方面表现不佳，但“铜”则是十分称职，因此仍扮演很重要的材料。
然进入 20 纳米以下高端工艺后，无论是钨、铝、铜的表现其实都不理想，相较之下，“钴”在填满能力、抗阻力、可靠度三方面是异军突起，尤其在半导体 10 /7 纳米以下的高端技术，“钴”是新一代导线材料之王。
图丨钨铝铜钴的比较
应材分析，晶体管的关键临界尺寸（Critical Dimension）是在 15 纳米左右，意思是到了该尺寸时，钴与铜的性能参数比达到交叉点，而所谓晶体管的关键临界尺寸，与制程技术工艺节点之间的比例约是 2 比 1，意思是，当 15 纳米是使用铜材料的关键临界尺寸极限，放大到制程工艺节点上，瓶颈就是 7 纳米左右。
关于“钨”时代的登场，应材进一步表示，在芯片关键临界尺寸的微缩上，“钨”与“铜”两个金属材料在 10 纳米以下已经无法完成微缩任务，因为其电性在晶体管接点与局部中段金属导线制程上已逼近物理极限，“钨”与“铜”再也无法导入成为接口，这就成为 FinFET 无法发挥完全效能的一大瓶颈。
而“钴”这个金属刚好能消除这个瓶颈，但也需要在制程系统策略上进行变革，随着产业将结构微缩到极端尺寸，这些材料的表现会有所不同，而且必须在原子级上，有系统地进行工程，通常是在真空的条件下进行。
根据英国金融时报报道， 特斯拉 据悉从嘉能可购买钴用于上海工厂与计划中的柏林工厂。消息曝出后，之前被特斯拉无钴化计划打压的A股华友钴业随即涨停，锂电池板块大幅跟涨。
这说明目前特斯拉还在忙于大幅的横向扩张，对于纵向的电池技术无钴化这个命题的研究，仅仅是个实验室中的项目罢了。
01特斯拉大跨越扩张
特斯拉虽然在中国市场Model3的接连降价，被一众媒体和车主吐槽割韭菜。就连韩寒也自称被特斯拉割了韭菜。但是进入到30万之内的特斯拉Model3，在这个市场是爆炸级的。李斌也曾无奈的表示，特斯拉能做到那么低的价格，但是我们确实没办法。
吐槽归吐槽，特斯拉的价格下沉，迅速助力了特斯拉股价破千，正式打败 丰田 成为全球市值排名第一的车企。特斯拉的步伐还在扩张，尤其是在中国。
今年1-4月，国产特斯拉共计上险20,169辆，其中北上广深四地的上险量占到了57.5%。5月中旬，特斯拉中国副 总裁 陶琳表示，上海工厂预计今年6月就可实现周生产4000辆的目标。特斯拉计划新增入住包括东西南北四大区位，共45座城市，这一计划落地之后，意味着特斯拉体验中心将会遍布了全国34个省份和自治区。
而且马上特斯拉还要在中国推出新车：ModelY，这将会是对市场的又一大刺激措施。以特斯拉的这种扩张速度来看，它未来一年在中国销量目标是奔着翻倍去的。所以根据消息，特斯拉每年需求钴的供应量约为6000吨，约占今年新能源车钴需求量的21%左右。
据外媒报道，特斯拉正与美国得克萨斯州特拉维斯县（Travis）政府就建厂事宜谈判，后者针对工厂建设提出一系列补贴政策，以吸引特斯拉的投资。据悉，一旦双方合作达成，特斯拉有望在得州首府奥斯汀再添一座电动车装配厂。
也就是说，目前的特斯拉已经在为扩产后的工厂准备材料了，而钴在特斯拉的电池里依旧必不可少。
02为什么特斯拉离不开钴？
此前，特斯拉一直强调其未来方向是使用"无钴电池"。今年2月，特斯拉同意自宁德时代购买不含钴的磷酸铁锂电池，以用于国产Model3车型。6月11日工信部发布的新能源汽车推广应用推荐车型目录(2020年第7批)中，特斯拉Model3标准续航版搭载为无钴的磷酸铁锂电池。该电池重1,745千克，较之前使用三元电池重131千克。
但是为什么特斯拉扭头又买了这么多钴？
首先因为特斯拉作为一家典型的股价驱动型企业，除了要生产研发和卖好产品以外，还要时不时的搞一些新概念刺激市场。所以特斯拉提出的这个无钴概念，真的可能是未来的大方向，但是要实现可能要等到十数年之后。
目前中高端动力电池仍然以含钴的三元材料为主流。三元材料现在占据高能量密度的高端市场主流，低钴高镍已是不争的大势所趋，但当前主流仍是NCM523、622，NCM811渗透率仍然有限，低钴高镍仍然任重道远。
虽然钴相关上市公司当时被特斯拉和宁德时代一个无钴的会晤直接把股价打到夭折，但是根据行业内的分析，钴在未来几年中，还会持续性的稳健的增长。智能手机和智能汽车依旧会是供应主力。
但是下一步特斯拉会往哪走？就是解决ModelY的中国产能。
根据业内人员预计，2020-2021年钴的供需缺口在1万吨以上，结合2020-2021年钴供需缺口来看，2021年的供给缺口将比2020年更大，供需反转将催生钴金属价格的第三轮牛市。
而特斯拉在此时签订钴金属的订购大单，实则是抢筹。虚晃"无钴化"的一q之后，面对国际市场即将飙升的钴价，还有自身发展的巨大需求缺口，特斯拉先一步进行抢购钴资源。
在搞定钴之后，对于特斯拉来说，目前最大的瓶颈就是产能，尤其是中国的产能。特斯拉在来华建厂之前，松下一直是其唯一的电池供应商。特斯拉CEO埃隆——马斯克曾发推文抱怨称，松下电池产量不足耽误Model3轿车的生产。而松下则表示，虽然特斯拉在产量和单车售价上不断提高，但其经常被特斯拉要求"压低"电池价格。
虽然外媒报道，目前特斯拉ModelY的产能已经实现了提升，周期缩短了一个月，但是从目前的情况来看，这仅仅是松下的电池供应和特斯拉北美工厂突破了一个瓶颈。特斯拉在提交给美国证券交易委员会（SEC）的文件中披露，公司与日本松下公司签署了一项为期三年的定价协议，涉及美国内华达州超级工厂锂电池的制造和供应。
但是特斯拉能否更近一步还要看中国市场，根据目前得到的消息，虽然北美市场ModelY已经很成熟，但是特斯拉想要在中国交付ModelY至少也要等到明年，而且这还是要在和宁德时代完成电池方面供应和匹配需求的情况下。所以现在对于特斯拉来说，时间紧任务重，抢钴保生产才是当下要紧的。浪费时间琢磨给旗下都换上无钴电池，那可能是几年之后再琢磨的事情了。@2019
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