輸不得的半導體產業政策《華商世界雜誌第53期》


發佈日期:2022/04/28
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輸不得的半導體產業政策

《華商世界雜誌第53期》



前言 

半導體正處於強大的地緣戰略利益和全球技術競賽的中心,因此在半導體技術具領先地位的經濟體都竭力確保其地位不被取代,甚至是更進一步的引領市場。半導體已成高科技發展的核心及最強後盾,各經濟體的半導體政策將攸關未來發展。

 

本文 

在中美科技戰以及疫情衝擊供應鏈下,半導體產業不僅已成為歐洲和美國的戰略優先事項,也沾上地緣政治的競爭。美國及歐盟紛紛提出相關法案,以應對各自產能下滑,以及過度依賴亞洲製晶片等問題。各經濟體也分別提出半導體政策,絕不能輸在這塊關鍵產業上。

 

美歐發現半導體生產能力嚴重下滑 

美國重新審視其半導體產業的發展現況,發現其本土半導體生產能力嚴重不足。根據半導體產業協會(Semiconductor Industry Association)的數據,2020年美國的半導體產能佔到全球產能的12%,大大低於1990年時的37%。歐盟也發現其於全球半導體晶片營收中的份額從1990年的超過20%,跌到只剩10%,因此決意要奮力追趕。當然,在晶片(尤其是高端晶片)持續缺貨的情況下,是否能掌握半導體的關鍵核心技術/設備/材料/人才,對國家許多高科技產業之發展有關鍵性的影響。

 

美國「危險地依賴」台積電 

美國商務部長雷蒙多表示,美國「危險地依賴」台積電,而台灣正處於一種「脆弱狀態」。她表示,為了解決這個問題,美國必須提高國內晶片產量,並要求外國公司在美設廠。美國總統拜登也正敦促製造商將生產帶回美國,半導體製造大廠英特爾、三星與台積電正擴大在美國的投資。

 

美國通過《美國競爭法》釋出520億美元 

2021年6月份,美國參議院通過《美國創新與競爭法》(USICA),其中包含520億美元鼓勵自製半導體的措施,以及授權投資1,900億美元強化科技與研究。眾議院則等到今年2月5日,才通過《美國競爭法》(COMPETES Act),雙雙釋出520億美元資金,補貼半導體相關的研發計畫,還有望擴大至半導體原料及製造設備等重要上游產業。 

這些資金將有助美國與台灣、韓國競爭,追趕台積電和三星電子的晶片製造能力。美國若是撥款補貼,新的晶圓廠一座建造成本為100億美元,將可省下30億美元。

 

台積電、三星及英特爾 皆已規劃設廠 

目前,全球最大晶圓代工龍頭台積電宣布在美國亞利桑納州設立5奈米晶片廠,成為美國首座最先進製程晶片廠。美國半導體大廠英特爾執行長基辛格(Pat Gelsinger)宣布投資200億美元在俄亥俄州,建造2座晶圓廠。英特爾計劃未來10年內斥資1000億美元打造俄亥俄州為「超級晶圓廠區」,最終總共將有8座晶圓廠。韓國三星電子計劃在美國德克薩斯州的泰勒市建造一座價值約170億美元的晶片廠。

 

歐盟半導體晶片營收總體百分比下降至10% 

歐洲是世界領先的設備和原材料供應商的所在地,像是基板和氣體。在半導體供應鏈這塊,部分歐洲製造設備商在各自的細分市場中佔有領導性的地位,像是ASML的EUV微影設備,沒有它就就無法生產晶片。此外,NXP、Infineon、STMicro就些晶片供應商在汽車和工業用晶片也是全球領導者。 

歐盟在全球半導體晶片營收總體百分比卻從1990年的超過20%下降至10%,歐洲製造業規模縮減間接影響了其半導體晶片的收入,Medion、諾基亞、西門子等製造商,不是被併購了就是部門結束營業。加上,企業移轉至製造成本較低廉的亞洲等因素。雖然歐洲半導體產業也有持續在晶圓製造業上投資,但整體製造規模仍不足以支撐未來市場的預期增長。 

半導體設備廠商 ASML曾警告稱,如果不採取行動,這一比例可能會降至4%。美國半導體工業協會的數據顯示,美國公司目前在晶片行業擁有47%的市場份額,其次是亞洲,歐洲則遠居第三。


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歐洲晶片法案目標全球市占率,在2030年前翻倍至20% 

2022年2月8日,歐盟委員會 (European Commission)公佈歐洲晶片法案(A Chips Act for Europe),除了預計投入超過430億歐元(約480億美元)的補貼外;另提供110億歐元(約125億美元),以加強現有半導體研究、開發與創新技術,企圖帶動歐盟各國投資半導體產業,以降低對亞洲與美國晶片的依賴。歐洲晶片法案的目標是將歐盟全球半導體市場市占率從現階段的10%,在2030年前提升至20%。歐洲晶片法案可以說是全球半導體晶片戰略地圖的最後一塊拼圖。 

歐盟負責內部市場的執行委員布勒東(Thierry Breton)曾表示,美國、中國等地都在興建晶圓廠,「超級強權很清楚先進晶片自給自足的必要性,現在已經是地緣政治的問題」。

 

補貼是有條件,須能帶動歐洲半導體技術 

歐盟的補貼是有條件的,首先,投資必須是「歐洲的先驅」,要能帶動歐洲半導體技術的發展。其次,歐盟將仿效美國「國防生產法」(Defense Production Act)的作法,管控供應鏈,在緊急情況下限制出口。「歐洲晶片法案」的特點是突破過去對政府補貼規定的限制,新法實施後,「補貼建廠成本的 40%至50% 都不是問題」。

 

小國看的到,吃不到的憂慮 

這份提案需經歐盟成員國和歐洲議會通過,但不是大家都有相同聲音:一方面德國、法國和義大利等工業大國雄心勃勃,另方面較小歐盟國則擔憂切斷有價值的亞洲供應鏈,如荷蘭和北歐國家。 

如同一名歐盟外交官表示:「我們不希望最後看到一家美國大企業獲得一大筆歐盟經費,然後只在一個歐盟大國設立一座工廠。」以英特爾為例,該公司一直計劃未來10年在歐洲投資多達950億美元,一直在德國、法國和意大利等大國物色地點,而這正是小國所擔心的,他們懷疑英特爾這類大公司不會選擇小國進行投資。

 

中國「十四五規劃」,半導體產業自主化 

美國總統拜登(Joe Biden)上任以來,中美緊張關係並未緩解。繼華為之後,美國還將中國大陸晶圓代工廠中芯、晶片廠飛騰、人工智慧(AI)業者曠視、無人機廠大疆等廠商列入黑名單。面對美國政府的強力圍堵,中國並未退縮,一方面大力支持第3代半導體發展,一方面金援中芯,協助擴展28奈米產能,並推動半導體設備自主化。 

根據中國的「十四五規劃」,中國正在獨立推動其半導體產業,強調科技自力更生與強勁內需市場的重要關聯,中國將研發支出重點指向生物技術、半導體和新能源汽車等戰略部門,以實現自給自足、避免過度依賴西方進口。 

北京當局2015年宣佈的「中國製造2025」,將半導體列為優先事項,透過政府支持,中國有超過200億美元的戰略資金挹注晶片產業,期間培育 NAND 大廠長江儲存等公司。

 

中國擬推跨國「晶片製造平台」 

依據日經報導,中國計劃成立跨境半導體工作委員會(Cross-Border Semiconductor Work Committee),目標促進該國企業與英特爾等國際半導體巨頭們的合作,加速實現晶片自給自足的目標。 

該委員會將鼓勵中外公司和研究機構的合作,並邀請國際企業透過與當地政府合作、提供資金來建立研發或製造基地,並可能會為計劃收購國際半導體公司的中企提供金援。日經獲悉,潛在合作國際企業將包含英特爾和超微、德商英飛淩,還包括荷蘭一些產業合作夥伴,其中還包含先進製程設備龍頭的艾斯摩爾(ASML)。 

中國半導體需求目前佔全球近25%。據報導,2020 年中國占英特爾總銷售額的26%,而超微在中國也擁有許多客戶。日經指出,北京政府支持的基金正計劃投資中芯國際的新設施,並投入資金於材料和製造設備,以強化供應鏈,但因為中國大陸缺乏技術,這項為跨國合作而成立的新平台將扮演關鍵角色。

 

韓國「K—半導體產業帶」戰略計畫,三星關鍵角色 

韓國政府為擴大在全球半導體影響,在2021年5月提出「K—半導體產業帶」戰略計畫,以韓國的三星電子、SK海力士等153家企業未來10年投資510兆韓元為主。 

韓國「K—半導體產業帶」戰略計畫,堪稱韓國有史以來規模最大的半導體發展大計,計畫自2021年起至2030年,在韓國構建全球最大規模的半導體產業供應鏈,涵蓋半導體生產、原材料、零部件、設備和尖端設備、設計等為一體的高效產業集群。 

這項戰略的生產據點,自西部北起依次有板橋、器興、華城、平澤、溫陽等城市縱向相連,向東覆蓋利川、龍仁、清州等城市,呈「K」字形。這10年間,韓國政府也加速基礎建設,給予研發獎勵,以及提供穩定水電供應和協助處理環保等相關議題。 

「K—半導體產業帶」戰略計畫由2大集團—三星及SK海力士負責投資,其中三星預估10年斥資370兆韓元;SK海力士則斥資110兆韓元。兩大集團10年投資總額達480兆韓元。 

韓國在半導體產業已擁有一定優勢。三星電子是全球第二大半導體製造商,占全球代工市場約17%的市佔率,僅次於台積電。但在記憶晶片DRAM方面,韓國企業已居主導地位。

 

日本半導體援助法3/1施行 

為了追上各國發展半導體的進度,去年10月日本首相岸田文雄大動作開設「經濟安全大臣」的職務,並任命小林鷹之為負責人,開啟「復興日本半導體產業」的第一步,並與台積電攜手打造本土晶圓工廠。 

日本政府宣佈在3月1日施行,對在日本國內興建先進半導體工廠提供補貼的「特定高度情報通信技術活用系統開發供給導入促進法(5G法)」等相關法案,只要申請企業提出的生產計畫符合「持續生產10年以上」、「供需緊繃時能增產因台應」等條件,最高將可獲得設備費用「半額」的補助金。預估積電計劃在熊本縣興建的新工廠將成為首件申請案。日本政府大致上決定對將在熊本縣設廠的台積電,提供規模約4,000億日圓的補助。為了加強先進半導體的生產,日本經濟產業省已在2021年度補正預算中編列6,170億日圓資金。

 

加拿大宣佈投資半導體行業 

根據加拿大創新、科學與經濟發展部(Ministry of Innovation, Science and Economic Development)的聲明,政府致力於與加拿大研究人員和企業合作,以加強加拿大在該行業的地位。 

加拿大將向其半導體行業投資總計2.4億加元(約1.89億美元),以支持該國處理器晶片的製造和研究。加拿大的半導體行業包括100多家從事微晶片研發的本土和跨國公司。其製造基地包括化合物半導體、微機電系統(MEMS)和先進封裝等領域的30多個應用研究實驗室和5個商業設施。 

這份半導體投資包含兩項內容,一項是Semiconductor Challenge Callout,這是透過戰略創新基金提供的1.5億加元基金,旨在進行有針對性的投資,以增強加拿大在半導體開發和供應方面的國內優勢。另有9000萬加元用於資助加拿大國家研究委員會(National Research Council of Canada)的加拿大光子製造中心(Canadian Photonics Fabrication Centre, CPFC)。 

在過去的二十年裡,CPFC是加拿大光子學領域的一項重要資產,它是北美唯一一家公開運營並對所有人開放使用的化合物半導體代工廠。它在為研究和私營部門提供有影響力的光子器件製造服務方面有著令人印象深刻的記錄,幫助在電信、環境傳感、汽車、國防和航空航太等行業發展了許多加拿大中小型企業。

 

IC設計大國印度向台積電、聯電等大廠招手 

全球為了鞏固未來高科技產業的地位,半導體成為各國首要發展的目標。繼日本大動作宣示,將「復興本土半導體產業」後,印度也加入打造晶片工廠的行列,即將推出規模達數十億美元的投資藍圖,以及生產補貼計畫(PLI)、電子元件和半導體製造促進計劃(SPECS),這兩大項目來吸引國際廠商前來設廠。目前積極聯繫台積電(TSMC)、英特爾(Intel)以及聯電(UMC)等國際半導體廠商。 

雖然印度在晶片設計(IC設計)實力雄厚,但是於製造領域相當不足,主要的障礙就是打造一座晶圓工廠動輒100億美元的巨額投資,讓印方遲遲無法動土開工。不過,由於印度在電子產品製造、汽車、國防、航空,以及下一世代的產業,對半導體晶片的需求與日俱增。目前,據統計該國進口半導體有近240億美元的需求,到2025年將直逼1000億美元。 

根據印度政府2月聲明,印度當局已收到五項投資提案,以興建半導體晶圓廠、顯示器製造工廠,投資金額總計達205億美元。 

包括與鴻海成立合資企業的Vedanta、新加坡IGSS Ventures,以及ISMC等公司,已提出136億美元的投資案,要在當地製造能用於5G設備、電動車等各類產品的晶片。這三家公司已向印度政府的生產獎勵計畫尋求56億美元的支持。Vedanta和Elest已提議出資約67億美元興建顯示器工廠,並已向印度政府尋求27億美元的補助。印度的半導體市場規模估計在2026年前達到630億美元,遠高於2020年的150億美元。

 

半導體處於地緣戰略利益和全球技術競賽中心 

半導體正處於強大的地緣戰略利益和全球技術競賽的中心,因此在半導體技術具領先地位的經濟體都竭力確保其地位不被取代,甚至是更進一步的引領市場。半導體已成高科技發展的核心及最強後盾。

 

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