芯片大廠涌入歐洲建廠，但歐洲的建廠道路真的平坦嗎？
關(guān)鍵詞： 芯片 半導(dǎo)體 光刻機(jī)
為了鼓勵(lì)半導(dǎo)體生產(chǎn)，歐盟2022年2月提交了《歐洲芯片法案》草案，經(jīng)過近一年的審查和討論，歐洲議會(huì)工業(yè)和能源委員會(huì)（Industry and Energy Committee）于當(dāng)?shù)貢r(shí)間2023年1月24日投票通過了《歐洲芯片法案》（European Chips Act）草案及修正案的立法報(bào)告。
該法案將在2030年之前，為公共和私人半導(dǎo)體項(xiàng)目專門撥款150億歐元。加上歐洲地平線（Horizon Europe）和數(shù)字歐洲計(jì)劃（Digital Europe Programme）等科研資助項(xiàng)目以及歐盟成員國的公共資金，到2030年將有超過430億歐元用于支持該法案。
同時(shí)，歐盟希望到2030年在全球的半導(dǎo)體市占率能從目前的10%提高到20%，從而降低對(duì)亞洲和美國的依賴。
近期，英特爾、臺(tái)積電、三星等晶圓領(lǐng)先廠商已相繼宣布，將在歐洲建設(shè)晶圓廠。英特爾宣布將斥資880億美元在歐洲建廠，其中包括在德國建設(shè)兩座晶圓廠(生產(chǎn) 2 納米制程芯片)、在意大利建設(shè)封裝廠、對(duì)原有愛爾蘭工廠進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)。與此同時(shí)，臺(tái)積電傳出在德國建廠的計(jì)劃；三星也宣布晶圓產(chǎn)能倍增計(jì)劃，計(jì)劃瞄準(zhǔn)車用芯片市場在歐洲建廠。
在談新晶圓廠之前，讓我們?cè)賮碇販叵職W洲半導(dǎo)體本來的實(shí)力。在全球半導(dǎo)體的版圖中，歐洲始終扮演著重要的一個(gè)角色，歐洲可以說是“盛產(chǎn)”半導(dǎo)體巨頭的地區(qū)。
首先，英國是化合物半導(dǎo)體王國，IQE是化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域的龍頭，在化合物外延片領(lǐng)域，IQE占據(jù)全球60%的市場份額；英國還有Arm和imagination這樣的IP廠商，兩家均在全球十大半導(dǎo)體IP供應(yīng)商之列；最近崛起的AI芯片公司Graphcore也是英國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一顆新星。
然后，德國更是被冠以“歐洲最強(qiáng)工業(yè)國”、“世界汽車王國”的國家。在半導(dǎo)體領(lǐng)域更是有著不容忽視的實(shí)力，德國不僅有英飛凌、博世這樣的IDM大廠，英飛凌在汽車電子、電源和安全I(xiàn)C領(lǐng)域都處于第一的地位，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中，博世是少有的幾家既熟諳微機(jī)電行業(yè)，又是電子和軟件方面專家的企業(yè)之一，在MEMS傳感器領(lǐng)域，博世市場份額大約為22%；有X-Fab這樣的晶圓代工廠，X-Fab是全球最大的SiC代工廠；還有全球第三大EDA設(shè)計(jì)公司西門子；在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，德國有Siltronic這樣的硅片廠商，SiCrystal SiC襯底供應(yīng)商（已被日本羅姆收購），蔡司的鏡頭是光刻機(jī)的關(guān)鍵組件。
歐洲還有位于荷蘭的光刻機(jī)霸主ASML，長期位列全球半導(dǎo)體供應(yīng)商20強(qiáng)的意法半導(dǎo)體和恩智浦，法國半導(dǎo)體硅片廠商Soitec等等。
可以看出，歐洲在整個(gè)半導(dǎo)體市場中，還是有很大的話語權(quán)的，但是歐洲缺乏先進(jìn)處理器和晶圓廠。多年來，歐洲也曾嘗試過提升自身的芯片制造能力，但一直有心無力，此次《歐洲芯片法案》的通過，或?qū)闅W洲的制造產(chǎn)業(yè)注入一池春水。
芯片法案是助推器
在經(jīng)歷了芯片短缺和供應(yīng)鏈依賴的弊端、意識(shí)到半導(dǎo)體市場蓬勃發(fā)展的分析后，歐盟委員會(huì)于2022 年 2 月 8 日提出了一套旨在加強(qiáng)歐盟半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)的綜合措施，即《歐洲芯片法案》，在過去的幾十年里，歐盟在全球市場上的微芯片產(chǎn)量一直保持在10%的穩(wěn)定份額，歐盟的目標(biāo)是要將半導(dǎo)體產(chǎn)能提高到20%。該法案計(jì)劃投入430億歐元來支持芯片的發(fā)展，超過三分之二的資金被指定用于建設(shè)新的、領(lǐng)先的芯片制造廠，或“大型晶圓廠”。
2023年1月24日，該法案正式通過。根據(jù)最新的《歐洲芯片法案》草案及修正案內(nèi)容顯示，其芯片戰(zhàn)略主要圍繞五大目標(biāo)：
? 強(qiáng)化歐盟在研究和技術(shù)層面的領(lǐng)導(dǎo)地位；
? 建立并強(qiáng)化歐盟在先進(jìn)、節(jié)能和安全芯片設(shè)計(jì)、制造和封裝方面的創(chuàng)新能力，并將其轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品；
? 建立一個(gè)適當(dāng)?shù)目蚣埽?030年大幅提高芯片生產(chǎn)能力（在全球半導(dǎo)體產(chǎn)能中的份額提高到20%），減少對(duì)外依賴；
? 解決嚴(yán)重的技能短缺問題，吸引創(chuàng)新人才并支持熟練勞動(dòng)力的培養(yǎng)；
? 加深對(duì)全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的了解。
歐盟委員會(huì)已撥出了150億歐元的資金用于到2030年的公共和私營半導(dǎo)體項(xiàng)目，這就為歐洲提供了發(fā)展的獨(dú)特機(jī)會(huì)，該舉措不僅吸引了歐盟成員國，也吸引了一些其他大型半導(dǎo)體廠商前往歐洲建廠。
涌入歐洲的新晶圓廠
1、英飛凌史上最大投資
2023年2月16日，英飛凌（Infineon）宣布已獲準(zhǔn)在德國德累斯頓（Dresden）投資50億歐元，建設(shè)一座模擬/混合信號(hào)技術(shù)和功率半導(dǎo)體新工廠。
德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)事務(wù)和氣候行動(dòng)部（BMWK）批準(zhǔn)該項(xiàng)目提前開工，允許英飛凌在歐盟委員會(huì)完成法律補(bǔ)貼方面的審查之前開始建設(shè)。這預(yù)示著新工廠離動(dòng)工不遠(yuǎn)了。
英飛凌表示，這將是該公司歷史上最大的單筆投資，新工廠計(jì)劃于2026年投產(chǎn)，預(yù)計(jì)創(chuàng)造約1000個(gè)工作崗位。
據(jù)報(bào)道，英飛凌的這一項(xiàng)目將獲得《歐洲芯片法案》的資金援助。該公司正在尋求約10億歐元的公共資金。
英飛凌的投資推動(dòng)了脫碳和數(shù)字化的半導(dǎo)體制造基礎(chǔ)。該公司首席執(zhí)行官約亨?哈內(nèi)貝克（Jochen Hanebeck）表示，新工廠主要看準(zhǔn)了再生能源、數(shù)據(jù)中心、汽車電動(dòng)化的半導(dǎo)體市場需求正呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)性增長，英飛凌將持續(xù)加速提升產(chǎn)能，以抓住脫碳化與數(shù)字化趨勢帶來的成長機(jī)會(huì)。
模擬/混合信號(hào)組件可用于供電系統(tǒng)，例如節(jié)能充電系統(tǒng)、小型汽車電機(jī)控制單元、數(shù)據(jù)中心和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。功率半導(dǎo)體和模擬/混合信號(hào)組件的相互作用可以創(chuàng)建出高度節(jié)能和智能的系統(tǒng)解決方案。
2、英特爾要求100億歐元補(bǔ)貼
2022年3月，芯片巨頭英特爾宣布未來十年將在歐洲投資超過800億歐元，至少新建兩個(gè)半導(dǎo)體工廠，并選擇德國馬格德堡市（Magdeburg）作為第一家新工廠的建設(shè)地點(diǎn)。
然而，能源和原材料價(jià)格飆升打亂了英特爾的計(jì)劃。據(jù)悉，新工廠最初的成本預(yù)算為170億歐元，現(xiàn)在成本已接近200億歐元。
按照原計(jì)劃，新工廠將于2023年上半年開始破土動(dòng)工，政府提供68億歐元的援助。2022年底有消息稱，英特爾推遲了開工日期，并將援助金額要到了100億歐元。
“自建廠計(jì)劃公布以來，情況發(fā)生了很大變化?！庇⑻貭柊l(fā)言人本杰明?巴特德（Benjamin Barteder）表示，“我們暫時(shí)還不能給出動(dòng)工的確切日期?！庇⑻貭栠€補(bǔ)充稱，正在與政府討論如何彌補(bǔ)資金“缺口”。
此外，英特爾還在與意大利商談建立一個(gè)先進(jìn)的包裝和組裝工廠，利用新技術(shù)將磁貼堆疊成完整的芯片。據(jù)報(bào)道，新工廠將耗資數(shù)十億歐元，該公司正在與羅馬方面進(jìn)行談判，以達(dá)成最終的投資協(xié)議，最有可能在較富裕的北部進(jìn)行選址。
3、意法半導(dǎo)體擴(kuò)大生產(chǎn)基地
意法半導(dǎo)體公司（STMicroelectronics）將在意大利投資7.3億歐元建立一個(gè)碳化硅晶圓廠。該公司表示，新工廠將滿足汽車和工業(yè)客戶在向電氣化轉(zhuǎn)型過程中日益增長的需求。
新工廠將位于其西西里島東部的卡塔尼亞生產(chǎn)基地，毗鄰現(xiàn)有的碳化硅設(shè)備制造廠，創(chuàng)造約700個(gè)就業(yè)崗位。
這項(xiàng)為期五年的投資將于2026年完成，將得到意大利2.925億歐元的公共資金支持，這項(xiàng)撥款得到了歐盟委員會(huì)的批準(zhǔn)。
歐盟委員會(huì)執(zhí)行副主席瑪格麗特?維斯塔格（Margrethe Vestager）在一份聲明中說：“意大利新工廠將加強(qiáng)歐洲的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈，幫助我們實(shí)現(xiàn)綠色和數(shù)字轉(zhuǎn)型。確保行業(yè)有一個(gè)可靠的碳化硅基板來源，生產(chǎn)高能效的芯片，用于電動(dòng)汽車和充電站?！?/span>
2022年7月，該公司還宣布了與格羅方德（GlobalFoundries）合作在法國建造一家半導(dǎo)體工廠的計(jì)劃。該工廠將緊鄰意法半導(dǎo)體位于法國克洛爾（Crolles）的現(xiàn)有工廠，目標(biāo)是在2026年達(dá)到滿負(fù)荷生產(chǎn)。
4、臺(tái)積電與德國深入談判
據(jù)媒體報(bào)道，臺(tái)積電計(jì)劃在德國德累斯頓建立新的晶圓代工廠，這也是臺(tái)積電在歐洲的首個(gè)生產(chǎn)基地。
報(bào)道稱，有知情人士透露，臺(tái)積電將于2023年初派遣一支高管團(tuán)隊(duì)前往德國，討論當(dāng)?shù)卣畬?duì)其擬建工廠的支持程度，以及考察當(dāng)?shù)毓?yīng)鏈滿足其需求的能力。
知情人士還稱，預(yù)計(jì)在訪問后不久，臺(tái)積電將會(huì)對(duì)是否建廠做出最終決定。若決定建廠，該工廠最早可能在2024年開始建設(shè)，首先會(huì)從事28nm芯片的研發(fā)。
臺(tái)積電正在與幾家材料和設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行談判，討論重點(diǎn)是供應(yīng)商是否也有能力進(jìn)行投資，以支持工廠的建設(shè)。
該公司曾在2021年透露，正在對(duì)向德國擴(kuò)張進(jìn)行初步評(píng)估。該公司在一份聲明中表示：“我們不排除任何可能，但目前沒有具體計(jì)劃?！?/span>
5、Wolfspeed攜手采埃孚
碳化硅技術(shù)與制造全球引領(lǐng)者 Wolfspeed 2月1日表示，將攜手采埃孚在德國薩爾州建立一個(gè)30億美元的電動(dòng)汽車芯片工廠和一個(gè)研發(fā)中心。
Wolfspeed的首席執(zhí)行官格雷格?羅維（Gregg Lowe）表示，該公司預(yù)計(jì)將獲得總投資額20%的補(bǔ)貼。在獲得歐盟委員會(huì)批準(zhǔn)之后，工廠建設(shè)預(yù)計(jì)將于 2023 年上半年啟動(dòng)，從2027年開始生產(chǎn)半導(dǎo)體，到2030年全面投產(chǎn)。
屆時(shí)，該工廠不僅是Wolfspeed在歐洲的首座工廠，也是全球最大、最先進(jìn)的碳化硅200mm（8英寸）碳化硅器件廠。新工廠將靠近采埃孚最大的工廠，等到全面運(yùn)行時(shí)，該工廠將雇傭超過 600 名員工。
采埃孚將向新工廠投資1.85億美元，持有其少數(shù)股份，Wolfspeed則保持新工廠的所有運(yùn)營及管理控制權(quán)。
除了工廠之外，兩家公司還將在歐盟打造突破性創(chuàng)新碳化硅開發(fā)與制造中心，采埃孚將持有該研發(fā)中心的多數(shù)股權(quán)。
Wolfspeed的業(yè)務(wù)聚焦碳化硅半導(dǎo)體。與傳統(tǒng)硅芯片相比，碳化硅技術(shù)適合用在功率芯片當(dāng)中，也被歸屬為第三代半導(dǎo)體，利用碳化硅芯片有助于節(jié)約電池相關(guān)成本，將電動(dòng)汽車的續(xù)航里程提高15%，縮短充電時(shí)間，因此受到了電動(dòng)汽車制造商的青睞。
在歐洲投資布局并非易事
然而，各大晶圓廠商在歐洲的投資與布局同樣面臨著一些潛在問題。首先就是供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定因素。業(yè)界表示，過多晶圓廠可能會(huì)導(dǎo)致當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體上游材料供應(yīng)鏈壓力增加。大規(guī)模新建晶圓廠需要強(qiáng)大的化學(xué)品、材料供應(yīng)鏈，但目前歐洲化學(xué)品供應(yīng)鏈極不穩(wěn)定。具體來看，歐洲當(dāng)?shù)鼗瘜W(xué)品、氣體供應(yīng)商設(shè)備投資意愿低且供給不足，導(dǎo)致相關(guān)供應(yīng)鏈跟進(jìn)速度緩慢。
第二個(gè)問題是歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的短板較為明顯。根據(jù)歐盟公布的數(shù)據(jù)，在半導(dǎo)體供應(yīng)鏈上，歐盟在設(shè)備制造領(lǐng)域的市場份額為23%，在原材料/硅片領(lǐng)域占14%，在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域占8%，而在IP/電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，僅占2%。創(chuàng)道硬科技合伙人步日欣對(duì)《中國電子報(bào)》記者表示，歐洲在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的部分環(huán)節(jié)存在短板，而這些短板無法僅依靠市場化手段來彌補(bǔ)，加速半導(dǎo)體產(chǎn)能向歐洲回流還需要更多舉措。
第三個(gè)問題與歐洲較小的市場規(guī)模有關(guān)。現(xiàn)階段，歐盟所產(chǎn)芯片僅占全球份額的不到10%，并且在很大程度上依賴于第三國供應(yīng)商。近80%的芯片生產(chǎn)目前集中在亞洲。以消費(fèi)電子市場為例，當(dāng)前最大的消費(fèi)電子市場在中國。中國電子視像行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長董敏在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示，我國消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值高達(dá)6萬億元，消費(fèi)電子行業(yè)終端產(chǎn)品產(chǎn)量占全球70%以上。其中，手機(jī)、PC、電視等主要電子消費(fèi)產(chǎn)品產(chǎn)量均位居全球第一，占全球出貨量超過一半以上的比重。
在接受記者采訪時(shí)，芯謀研究分析師張亞并不看好各大晶圓廠商在歐洲建廠的前景。他表示，歐洲離半導(dǎo)體產(chǎn)品的主要市場更遠(yuǎn)，目前只有汽車半導(dǎo)體的主要市場在歐洲。
下游市場規(guī)模較小還會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同難題。在步日欣看來，下游有足夠大的市場，才能推動(dòng)上游芯片制造快速落地發(fā)展，因此如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同，將是歐洲振興半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最核心問題。
較高的人力和環(huán)境成本是歐洲面臨的第四個(gè)問題。步日欣特別強(qiáng)調(diào)了人才成本問題。他表示，半導(dǎo)體制造雖然不是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，但對(duì)人才能力要求較高。一個(gè)合格有經(jīng)驗(yàn)的Foudry線工程師需要長期培養(yǎng)，這個(gè)過程并非一蹴而就。
歐盟各國之間資源的整合是各大晶圓廠商在歐洲建廠時(shí)需要考慮的第五個(gè)問題。TrendForce集邦咨詢分析師喬安對(duì)記者表示，由于歐盟成員國數(shù)量較多，各國都希望半導(dǎo)體廠能夠設(shè)立在本國內(nèi)以享有地利之便。這不僅能夠增加當(dāng)?shù)氐木蜆I(yè)率，也能夠提升本國的高科技水平。
“如果半導(dǎo)體廠商在某一國家設(shè)廠，就必須優(yōu)先解決稅務(wù)問題，以及與其他成員國之間的公平性問題?！眴贪脖硎?，這不僅需要提供更多資源，避免各成員國在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面產(chǎn)生不均衡問題，歐盟內(nèi)部也必須處理嚴(yán)格的環(huán)境影響評(píng)估、水源及環(huán)保等問題。
