英飛凌新廠能緩解缺晶片問題嗎？
2021-09-24
作者
黃燁鋒
英飛凌奧地利Villach新晶片工廠開業，就英飛凌本身的情況來看，這家工廠最直接的價值莫過於緩解英飛凌自身產能局促的現狀…
觀察缺晶片現狀，主要應該去看一些領導企業如今的業績和供貨情況。英飛凌作為功率離散元件與模組的全球頭號供應商(將近20%的市佔率，Statista和Omdia都提出類似的資料)，在很多領域都還是比較有發言權。
英飛凌在今年的半年報和Q3季報中都反復提到了產能緊缺，以及缺晶片的現狀，對於英飛凌造成的實際影響。今年8月份的財報會議上，英飛凌科技執行長Reinhard Ploss還特別談到「市場面臨比較大的供貨緊缺現狀，庫存達到歷史低位。」
英飛凌Q3財報顯示季度營收27.22億歐元——雖然市場需求持續強勁，但疫情對於其馬來西亞麻六甲(Melaka)工廠造成的產能影響，以及先前美國德克薩斯州奧斯丁冬季風暴的餘波，造成季營收僅同比成長了1%。
英飛凌在FY21半年報中提供的現有業務及產品類別構成情況，這些數位總結自FY20。
就單獨的業務來看，這些客觀因素對於英飛凌的ATV (汽車)和PPS (電源與感測器系統)在這一季產生了比較大的負面影響——尤其是ATV業務，相當的「受限於產能」。似乎英飛凌對於短期內的展望也不是特別看好，總結起來就是需求很旺盛，但外部環境造成的供貨緊缺現狀卻無法快速緩解。
不過FY21前兩季的整體情況還好於預期，所以英飛凌在今年的半年報中對於整年的預期也上調——主要是基於市場需求還是相當旺盛。
Villach工廠比預期提前開業
英飛凌奧地利Villach新晶片工廠開業，就英飛凌本身的情況來看，這家工廠最直接的價值莫過於緩解Villach自身產能局促的現狀，這是英飛凌針對功率半導體的第二家300mm晶圓工廠。從英飛凌在功率元件方面的全球地位，以及上圖中所見功率半導體在其整體版圖中所佔的比重，都能看出菲拉赫工廠的地位應該是非同一般。
英飛凌FY20年報中，可看到了英飛凌多次提及這家工廠的規劃。FY20年報中，Ploss表示：「一個比較大的里程碑事件，就是我們在奧地利菲拉赫針對功率半導體的第二家300mm工廠。雖然市場存在供貨緊缺的問題，不過我們的建構進度很不錯，根據市場開發情況，計畫於2021年末開始生產。」
從英飛凌科技奧地利執行長Sabine Herlitschka在線上媒體會宣佈的消息來看，Villach工廠還比預期提前三個月完成建設，「這周我們新廠的產品將首次出貨。」
英飛凌R&D與生產基地全球分佈情況。
此外，FY20年報中提到，「這家工廠將與德國Dresden一起，基於『One Virtual Fab』概念，我們將建構一個實體(unit)——提供更為出色的靈活性，以及更好的經濟效益。對我們和我們的客戶而言是雙贏。」據說是「像控制一座工廠一樣，來控制兩座工廠的生產營運」。
「Villach新工廠將與Dresden的300mm生產廠合體，跨兩地發揮協同和彈性特色，實現虛擬生產。基於『One Virtual Fab』概念，我們計畫在Villach與Dresden使用相同的製程、設備，以及自動化和數位化概念。這將造成成本效益，並且為客戶提供價值，因為我們能夠快速地在兩個工廠之間切換產量(shift production volumes)。透過擴充產能，我們將向客戶發出強烈訊號：英飛凌是實現未來業務成長理想的合作夥伴。」
英飛凌的Villach工廠應該是從2018年開始建設的，FY20年報中說完整裝配的建築與潔淨室設備(cleanroom facilities)投資大約為16億歐元。另外產能擴容不僅是針對矽基產品，對於SiC和GaN元件的產能增加也會有很大的幫助。「現有的建築和產線，就可以針對這些複合半導體生產進行複用。」
對於滿足供貨需求的問題，「尤其是德累斯頓300mm生產廠的進一步擴張，馬來西亞Kulim的第二生產組成與又一建築設施，外加Villach完全自動化的300mm工廠，都將幫助滿足功率半導體成長中的市場需求。」
值得一提的是，Ploss提到：「新工廠有望為英飛凌帶來每年約20億歐元的銷售額提升。」不過他並未說明何時能夠達成20億歐元的目標，僅提到「我們會在4~5年內逐步提升產能…」
Herlitschka透露：「透過本次投資，我們創建了400個高素質人才就業機會，其中2/3已經到崗。」Ploss則在答問時提及Villach工廠仍然有擴張的新規劃。
新廠三大要素：產能、綠色、自動化
雖然英飛凌在媒體說明會上並未總結Villach工廠的特點，不過幾位主要發言人針對Villach工廠表達的大致就是三點。其一是擴充產能——這必然是Villach工廠最重要的職能；其二是綠色工廠，主要就是低碳節能，這一點也是英飛凌工廠這些年建廠的主旋律；其三為高度自動化，德國Dresden和奧地利Villach工廠都具備這一比較典型的特色。
有關綠色工廠，或者說可持續、節能的發展理念，也不僅是Villach工廠。「綠色」、「節能」、「低碳」其實在英飛凌如今的財報中就體現得非常突出。
Ploss說：「Villach新工廠讓綠色發展成為可能。對於我們來說有兩個非常重要的議題。一是節能減排，透過我們的晶片——尤其是節能晶片，來提升能效。同時工廠也希望能夠做到零排放。透過設立菲拉赫新廠，也是向著我們未來宏大的零排放目標邁進了重要一步。」
「我們可以看到現在有很多的太陽能設備。」Ploss說，「得益於Villach工廠的產品組合，採用新生產設施所生產的產品能夠減少超過1,300萬噸的二氧化碳排放，這相當於歐洲2,000多萬居民產生的二氧化碳量。」在碳達峰、碳中和的問題上，英飛凌無錫後道工廠也有類似的規劃。
英飛凌科技營運長Jochen Hanebeck則說：「在可持續生產和迴圈經濟方面的另一個重要里程碑，是綠氫的生產和回收。自2022年初開始，生產過程中所需的氫氣將直接在Villach工廠利用可再生能源來製備，從而消除原生產和運輸環節中的二氧化碳排放。綠氫在用於晶片生產後將被回收，為公共巴士提供動力。」還有包括冷卻系統的廢熱智慧回收利用，滿足工廠絕大部分供暖需求等。
而在自動化的問題上，Hanebeck說近幾年Dresden工廠已經實現了全自動化批量生產。Villach工廠與之完全一樣。「兩座工廠都是高度自動化的，不會再使用人工來運輸晶圓。我們的自動化運輸系統長達6公里，將所有的設備連接在一起。」
另外，「我們還使用人工智慧來更智慧地管理、收集資料。透過人工智慧和高度自動化技術來做更好的抉擇，可以實現預測性維護，更好地測試設備可靠性。」最後值得一提的是，工廠的自動化也是對抗未來可能出現更多變數，比如產能過剩這一局面的重要組成部分。Ploss也提到了透過高效的管理和預測，包括智慧化的庫存處理方式，去避免未來可能的過剩問題。當然這對自動化所提的，又是另一個層面的技術要求了。
英飛凌眼中的市場機會
功率半導體這兩年的市場增量之巨大，是眾所周知的。熱門應用實在是數不勝數，此前EE Times China採訪瑞能CEO Markus Mosen時，就曾提到他們眼中的4個高速發展方向：消費性電子、可再生能源、大資料、汽車電子，這其中應當有很多共性的組成部分。
Ploss也概括了他眼中的一些熱點。其一自然是電動車——這是英飛凌如今業務的主場，「電動車還在發展的初期。我們生產的40%的晶片是流向汽車產業的。汽車可以說是我們的基本盤。」
其二是新能源，「我們在風能和太陽能方面看到很大的潛力」；其三是資料中心；還有物聯網，這其中涵蓋了「電池驅動型裝置或家用電器」、智慧家庭等，以及衛生健康領域，「健康、輔助設備也會用到更智慧的晶片」。Ploss還提到了協作機器人等，這些應該都可以涵蓋在前面提的這幾大領域中。
大量應用場景的需求仍在大幅成長是市場的主流，英飛凌在這些領域也已有佈局。對英飛凌來說，目前最重要的還是擴充產能，以滿足供不應求的市場局面。Villach工廠預計很快就會在英飛凌的版圖中發揮作用，今年該公司的年報值得我們做進一步的觀察。
本文原刊登於EE Times China網站
