擺脫依賴局面 各國相關晶片計畫紛出爐

作者 : 李晉,ESMC

2021年第二季,美國、韓國、歐盟、日本公佈了全新半導體策略,而中國的半導體計畫正在籌備中。值得注意的是,根據以往的半導體發展趨勢,在產業大漲之後往往會出現大跌,半導體企業投資擴產需警惕。

在過去幾年裡,全球半導體供應鏈遭遇了極大的挑戰——新冠肺炎疫情和國際貿易爭端極大衝擊了全球供應鏈,也暴露出各國供應鏈端存在的弊端。這種背景下,各國政府開始聚焦「內迴圈」,一場以「修煉內功」為主的半導體競賽正在拉開序幕。

2021年第二季,美國、韓國、歐盟、日本公佈了全新半導體戰略,而中國的半導體計畫正在籌備中。據初步統計,在未來5~10年內,全球會在半導體領域投入至少1.5兆美元。值得注意的是,根據以往的半導體發展趨勢,在產業大漲之後往往會出現大跌,半導體企業投資擴產需警惕。

各地推出半導體戰略計畫

全球半導體產業的發展已進入新階段,與過去強調更經濟的「全球分工合作」不同,現在大家重點聚焦於半導體全產業鏈的建設。

美國「半導體激勵計畫」5年投資520億美元

5月11日,64家企業共同宣佈成立美國半導體聯盟(Semiconductors in America Coalition,SIAC),該組織的首件工作是敦促美國國會通過520億美元的「半導體激勵計畫」(即《美國創新與競爭法》)。兩天後,美國參議院公佈了修改後的兩黨提案,正式批准了該提案,目標是在5年內大幅提升美國的晶片生產、研發能力。

520億美元的資金包括了——390億美元的生產和研發資金、105億美元的專案實施資金,以及15億美元的緊急融資。其中的15億美元緊急融資,將用來説明西方企業在設備上的「去中國化」——替換掉華為和中興通訊的設備,以加快發展美國運營商支持的開放式無線接入網。

2021年6月8日,美國白宮又公佈了一份厚達250頁的關鍵產品供應鏈風險評估報告,其中包括對半導體供應鏈的評估。在這份評估報告中,白宮表露出對美國半導體過度依賴其他國家或地區供應商的擔憂。

例如,美國的前瞻邏輯晶片主要依靠台灣,成熟節點晶片需求主要依賴台灣、韓國和中國大陸,美國的封測主要依賴亞洲的企業。SIA估計,一旦台灣的邏輯晶片代工生產中斷,或將導致美國電子設備製造商損失近5,000億美元。對此,業內專家認為,在過去30年裡,美國製造業逐步往外移,是導致其在供應鏈方面容易受制於其他國家的原因之一。

不過,也有分析師預估,美國若想要實現全半導體供應鏈的自主可控,需要投入9,000~12,250億美元。因此,《美國創新與競爭法》似乎還不夠誠意。

韓國「K-半導體戰略」10年投資510兆韓元

如果說美國《美國創新與競爭法》是小打小鬧,那麼韓國的「K-半導體戰略」就誠意十足。

2021年5月13日,韓國政府發佈了「K-半導體戰略」——政府和企業將在京畿道和忠清道規劃半導體產業集群,集半導體設計、原材料、生產、零部件、尖端設備等為一體,旨在主導全球半導體供應鏈。因建設區域規劃和字母K相近,故稱之為「K-半導體產業帶」。在投資金額方面,到2030年,韓國將向半導體領域投資510兆韓元,中大部分資金來自私營企業,總計有153家企業加入。

「K-半導體戰略」涉及稅收、金融、放寬限制、人才培養和立法。主要有以下幾點:第一,擴大稅收補貼,減免半導體企業40~50%的研發投資稅金和10~20%的設施投資稅金。2021年下半年至2024年期間,從事「關鍵戰略技術」大型企業的資本支出稅收優惠從最高3%提升到6%;第二,增加金融援助,將新設1兆韓元以上的「半導體設備投資特別資金」,為企業設備投資提供以低息長期貸款;第三,放寬化學物質限制,將降低化學物質、高壓氣體、溫室氣體傳播應用設備等半導體設施相關規定的門檻;第四,人才培養,到2031年,培養3.6萬名半導體人才,新設相關學科。此外,韓國政府還承諾更多有利於半導體的立法。

歐盟「2030數位羅盤」計畫生產全球20%高階半導體

新冠肺炎疫情的爆發讓歐盟意識到,其關鍵性技術已經過多依賴中美企業。今年2月,歐盟19國推出了「晶片戰略」,計畫為歐洲晶片產業投資約500億歐元,打造歐洲自己的半導體生態系統。為減少對非歐洲技術的依賴,歐盟還推出了「2030數位羅盤」計畫,希望到21世紀20年代末,能生產全球20%的半導體尖端半導體。

在「2030數位羅盤」計畫中,歐盟對要實現的數位能力目標進行了具體化,涵蓋數位化教育于人才建設、數位基礎設施、企業數位化和公共服務數位化等四個方面。這些遠景達成的時間節點主要集中在2030年。

屆時,歐盟各國80%以上的成年人具備基本的數位技能,擁有2,000萬名資訊技術領域的專業工作人員;所有家庭實現千兆網路連接,人口密集地區實現5G網路覆蓋,並在此基礎上發展6G;歐盟將能生產全球20%的半導體尖端半導體;75%的歐盟企業使用雲端運算服務、大資料和人工智慧,90%以上的中小企業達到基本的數位化水準;所有關鍵公共服務都可提供線上服務。

日本確立「半導體數位產業戰略」

2021年6月4日,日本經濟產業省宣佈,該國已完成對半導體、數位基礎設施及數位產業戰略的研究匯總工作,確立了「半導體數位產業戰略」。

根據「半導體數位產業戰略」,日本將加強與海外的合作,聯合開發尖端半導體製造技術並確保生產能力。加快數位投資,強化尖端邏輯半導體設計和開發、促進綠色創新、最佳化日本半導體產業佈局,加強產業韌性。

日本經濟產業發言人強調,半導體作為支撐數字社會的基礎至關重要,經產省致力於將「半導體數位產業戰略」實現在今後的預算編制中。

中國「晶片對抗」計畫投資1兆美元?

近日,外媒報導稱,中國正針對半導體展開一項「晶片對抗」計畫,旨在協助中國晶片製造商克服美國制裁。該計畫由國務院副總理劉鶴主導,包括了龐大的投資組合,涵蓋貿易、金融和技術,目前已經預留了1兆美元的政府資金。

之前業內就有消息稱,中國「2030計畫」和「十四五」規劃明確將第三代半導體列為重點發展方向。計畫在2021~2025年期間,在教育、科研、開發、融資、應用等各方面,大力支持發展第三代半導體產業發展,並承諾投入1.4兆美元到無線網路、人工智慧等技術領域,外媒的報導或與上述內容存在聯繫。

近年來,中國積極發展積體電路產業,並先後發佈多個鼓勵性、支持性政策。2014年9月,國家大基金一期成立,註冊資本人民幣987.20億元,發行優先股人民幣400億元。資金主要流向積體電路製造(67%)、設計(17%)、封測(10%)、裝備材料類(6%)領域。

大基金一期投資期間,中國國產半導體企業做出了一些成績——中芯國際和華虹分別於2015年、2018年量產28nm製程;2016年長電科技完成對新加坡新科金朋的收購,成為全球第三大封測公司;通富微電收購AMD馬來西亞檳城和中國蘇州兩廠85%的股權(2020年完成對馬來西亞檳城封測廠100%的股權併購)。

2020年10月,中國國家大基金二期成立,僅註冊資本就達到了人民幣2041.5億元,重點投資半導體材料和設備企業。到現在,大基金二期的投資還在進行中,市場上已經湧現出中芯國際、韋爾股份、卓勝微、三安光電、北方華創、聞泰科技、華潤微、兆易創新、中環股份等一批市值達人民幣千億的國產半導體企業。

半導體企業投資擴產需謹慎

各國針對半導體的舉措,也促進了半導體製造商的投資。據SEMI最新預測顯示,為滿足市場對晶片的需求,到2022年全球將新建29座晶圓廠(2021年新增19座高產能晶圓廠,2022年新建10座),總設備支出將超過1,400億美元。

依地域劃分,中國大陸、台各新增8座,美洲地區新增6座,歐洲和中東地區新增3座,日本和韓國各新增2座。在這29座晶圓廠中,主要以300mm晶圓生產為主(2021年新建15座,2022年新建7座),其餘7座是100mm、150mm和200mm晶圓廠,預估29座晶圓廠每月可生產260萬片晶圓(8英吋)。

根據IC Insights資料顯示,2020年半導體產業資本支出總計為1,130億美元,2021年半導體產業資本支預計提升會16~23%。其中,三星電子、台積電、英特爾2021年的支出將佔全球半導體企業總支出的50%以上。

2021年,三星電子的支出約為279億美元,與2020年的支出金額持平;台積電年計畫投資300億美元,比去年的支出金額提升74%;英特爾計畫投資195億美元,較去年提升了37%。

 

圖1:綠色柱狀圖表示半導體資本支出的年度變化(左軸);藍線表示半導體市場的年度變化(右軸)。標有「資本支出危險線」的紅線表示資本支出成長超過40%會導致半導體市場陷入困境。

(來源:semiwiki)

 

另外,半導體產業在繁榮過後一般會有一個蕭條期,在需求旺盛的時候,企業會增加投資擴大產能,當需求放緩,市場則會出現產能過剩。觀察圖1可知,當半導體資本支出大幅增加之後,市場在一至兩年內會出現下降的趨勢。

如1984年半導體市場成長了46%,資本支出成長106%,到1985年市場下跌17%;1988年半導體市場成長了38%,資本支出成長57%,緊接著1989年半導體市場下跌30%。隨後的1995年、2000年、2004年、2010年、2017年,均是半導體發展週期中的最高點,這些高點也伴隨著大量的資本支出,在半導體市場和投資高點過後,緊接著就會進入蕭條期。

2020年下半年,新一輪半導體週期的上升期開始。到2021年中,全球半導體市場仍呈現上升的態勢,據業內人士預估,晶片市場供不應求的局面,至少會持續到2022年年中。《國際電子商情》(ESMC)也提醒業內企業,在決定本輪上升週期擴充產能之前,先研究半導體產業的繁榮-衰退週期,尤其是在2022年年中以後達產的專案,需要特別權衡投資回報率。

全球合作才能共贏

目前,各國/地區均在強調半導體供應鏈的重要性。有趣的是,歐美、日韓和中國都認為自己的半導體產業過於依賴其他地區的供應商。

實際上,這與半導體產業鏈的特點有很大的關係。根據白宮的供應鏈評估報告:半導體生產過程涉及多國多地區,其產品可能要跨越70次國際邊界,整個過程需要長達100天,其中約有12天是供應鏈步驟之間的中轉。

美國的半導體設計生態全球領先,但產業高度依賴對中國的銷售和有限的IP、勞動力及製造資源。韓國和台灣的晶片製造是業界的標竿,其設備和EDA軟體需要歐美企業的大力支持,中國擁有全球最大的半導體市場,但其半導體製造還有很大的提升空間。

目前,雖然各國針對半導體的政策非常積極,但是半導體是資金、技術密集型產業,需要企業大量的資金和長期的人才投入。同時,各國半導體產業鏈各有優勢和劣勢,對半導體全產業鏈的建設,需要各國共同發力才能實現共贏。

本文原刊登於ESMC網站

 

 

 

 

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