中国、美国与欧盟实现“芯片自由”，难在哪里？

传感器技术 2022-05-28 07:00

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西班牙经济部长近日透露，该国已经批准一项计划，到2027年将向半导体和微芯片行业投资122.5亿欧元。近年来，全球各国政府纷纷出台半导体产业扶持计划，争夺各大企业在本土投资建厂，这场经济与科技的较量进入白热化阶段。

从2021年初开始，中国、美国以及欧盟都再次努力加强各自在半导体产业的独立性，以缓解全球芯片短缺问题。短期内，这些产业政策举措刺激了各大企业对当地芯片制造的大规模投资。这些政策和投资的全部影响，将在两到三年后新芯片工厂投产时揭晓。

筑巢引凤

美、中、欧出台芯片产业政策

美国

2022年2月4日，美国众议院通过了规模3,500亿美元的《2022年美国竞争法案》（America COMPETES Act of 2022），意图全面抗衡中国，并在制造研发等多个领域强化美国竞争力。该法案将向半导体产业拨款520亿美元，用于补贴美国本土的芯片制造和工厂建设，此举将有助于解决供应链问题并确保在美国本土生产更多的半导体。

图片来源：南华早报

拜登政府也制定政策，积极支持国会将芯片制造业回流美国的努力。2月24日，白宫发布了《振兴美国制造业和保障关键供应链的计划》，旨在鼓励关键项目的国内生产和战略供应链的回流，半导体被指定为关键的出口部门，并将根据进出口银行国内制造计划获得融资。

中国

2021年3月，全国人民代表大会通过了“十四五”规划，将技术发展提升为国家安全问题，未来5年全社会研发经费投入增长至少7%，力争投入强度高于“十三五”时期，并将集成电路确定为科技前沿攻关领域。

随后，财政部、海关总署、税务总局联合发布《关于支持集成电路产业和软件产业发展进口税收政策的通知》，将对加工节点在65nm以下的逻辑、存储芯片的国内生产企业，免除原材料和设备零部件的进口关税。2022年1月，国务院发布了“十四五”数字经济发展规划，瞄准集成电路、新材料等战略性前瞻性领域，提高基础研发能力。

图片来源：新华社

随着“十四五”规划和数字经济发展规划的出台，地方政府也迅速采取行动。2022年1月，上海市和浙江省政府分别宣布了集成电路产业补贴计划和税收优惠政策。同月，国家发展和改革委员会和商务部宣布计划在深圳建立电子元器件和集成电路国际交易中心。

欧盟

2月8日，欧洲委员会公布了《欧洲芯片法案》草案，旨在确保欧盟在半导体技术和应用方面的供应安全、弹性和领先地位，增强欧洲竞争力和韧性，促进数字和绿色双转型。欧盟拟与成员国和国际伙伴携手向半导体行业注资逾430亿欧元，制定危机管理措施应对未来可能出现的供应链中断，实现将2030年欧盟占全球半导体市场份额从目前10%提升至20%的雄心。

图片来源：BBC

5月24日，西班牙已批准一项半导体产业扶持计划，到2027年向半导体和微芯片行业投资122.5亿欧元，其中93亿欧元用于建设芯片制造工厂，11亿欧元用于芯片研发，13亿欧元专门用于芯片设计。

政策加持，以资金补贴等方式扶持本土的芯片产业，这无疑将对全球芯片产业产生重大影响，对全球芯片市场格局产生巨大冲击。

全球半导体企业作出回应

中美受热捧，欧盟遭冷落

从2021年初开始，美国明确表示要推进国内半导体制造，民间投资也随之增加。2021年6月，台积电开始在亚利桑那州建造一座价值120亿美元的芯片制造厂，该厂将专门生产先进的5纳米芯片。英特尔紧随其后，于2021年9月在亚利桑那州开工建设了两家新的芯片工厂，投资总额为200亿美元。三星于2021年11月加入竞争对手的行列，宣布计划在德克萨斯州建造一座价值170亿美元的芯片工厂。

2022年1月，英特尔宣布再投资200亿美元在俄亥俄州新建两家芯片工厂，理由是芯片短缺持续、消费者需求强劲以及优惠的当地补贴计划。

与美国的情况类似，中国最近在半导体领域的努力已经吸引了大量企业投资。2021年7月，台积电确认计划扩大其南京晶圆厂，计划于2022年下半年开始28纳米量产。中芯国际于2021年9月宣布，计划斥资560亿人民币（88.7亿美元）在上海新建28纳米芯片工厂。2021年10月，SK海力士开始在江苏省无锡市建设一个价值20亿人民币（3.1亿美元）的“中韩集成电路产业园”。同月，中芯国际与深圳政府敲定了一项协议，将使用28纳米工艺节点建造一个新的芯片工厂。

在2022年2月，三菱气体化学宣布计划在中国建立一个新的工厂，生产去除芯片制造过程中产生的细颗粒的清洁剂。

与中国、美国受到的热烈回应相反，欧洲在吸引半导体企业方面并不顺利。一年多来，欧洲一直在推动半导体行业的三大制造商（台积电、三星和英特尔）在欧洲建立一个芯片超级工厂，生产最新一代的芯片（低至5纳米或更小）。台积电作为苹果、联发科、高通的供应商，是欧洲最为看重的合作对象，但台积电尚未发布任何有关欧洲投资的公告。台积电表示，它正就在德国设立办事处进行初步谈判，但在过去几个月中已经宣布了在亚利桑那州（120亿美元）、日本（70亿美元）和中国（28亿美元）的投资。而三星更显消极，连在欧洲投资大型晶圆厂的想法都没有。

只有英特尔的态度稍显积极，其在一份声明中表示，“正在考虑增加在欧洲的投资”。虽然英特尔在去年3月宣布了“英特尔代工服务”的战略，但这一新业务尚未取得明显进展。

漫长曲折

追求半导体产业独立性之路

高度全球化的生产链条

半导体生产被认为是世界上最复杂的制造工艺之一，涉及50多个学科。数十亿个晶体管结构必须在几毫米内制造出来。

荷兰的ASML公司是目前世界上唯一能够生产高端极紫外光刻机的公司，在其17家核心供应商中，超过一半来自美国，其余都是欧洲各地的公司。

图片来源：CNBC

该公司由来自数十个国家和地区的股东共同拥有。其官网显示，三大股东中，有两家来自美国，一家来自英国。此外，中国台湾的台积电和韩国的三星也持有ASML的股份，因此这两家制造商享有优先购买权。

虽然ASML可能主导芯片光刻机市场，但它只是行业长链中的一部分。光刻机镜头由德国蔡司制造，激光技术由美国Cymer公司所有，关键阀门由法国公司提供。

柏林智库新责任基金会高级研究员、技术与地缘政治项目主任Jan-Peter Kleinhans表示，没有外国公司的技术，任何国家都无法制造芯片。“ASML花了20多年的时间，依靠大约5,000家供应商的网络来开发他们的机器。如果没有这些公司中的任何一家参与，整个全球半导体链都会断裂。”

成本和回报之间的矛盾

在430亿欧元的《欧洲芯片法案》中，大部分资金是现有的研究资金，这些资金已经指定用于半导体行业，若想实现半导体产业独立性，这一数额恐怕远远达不到要求。

知名半导体市场研究公司VLSI research总裁Risto Puhakka说：“我们认为，任何数量的资金都不会让欧盟在技术上拥有主权。我们几年前估计，中国大陆要成为第四个半导体制造地区（与美国、韩国和中国台湾相当），十年内将耗资约5000亿美元。现在价格更高了”。可以预见，欧盟若想赶上竞争对手，成为具有相当规模的半导体制造地区，花费的代价将远超中国大陆。

另一个问题是欧洲的工资成本，那里的工资相对高于目前主导全球半导体供应链的亚洲公司。尽管英飞凌在奥地利新建了人手稀少的工厂，但其半导体的劳动密集型后端工艺仍将在英飞凌在马来西亚的精加工工厂进行。“极高的前期成本和相对微薄的经济回报之间的不平衡是问题的核心”，伦敦经济学院政治经济学副教授Bob Hancké总结道。

小结

在过去的两年中，美国、中国、欧盟都大量利用产业政策工具（如政府补贴、企业激励、研发资金等）来推动本土半导体制造业。作为回应，半导体企业热情地建造了大量新的芯片制造厂，其中大多数将在2024年开始运营。这些巨额投资面临着地缘政治、需求波动和极端天气事件带来的重大风险。然而，鉴于芯片在比特币挖矿、人工智能、量子计算、电动汽车和其他前沿技术中的重要性，全球长期半导体需求将保持强劲。展望未来，美国、中国、欧盟应该会对芯片产业进行进一步投资。

参考资料

1. Justin Feng, How are Washington and Beijing Utilizing Industrial Policy to Bolster Domestic Semiconductor Manufacturing? 2022.03.29.

2. Matthew Gooding: The €43bn European chips act may lack the finance – and focus – to succeed, 2022.02.09.

3. Laurie Clarke: Europe is still set on chip sovereignty despite the many challenges it presents, 2021.09.20.

4. John Xie, Can China Become Self-reliant in Semiconductors? 2020.12.11.

- END -

来源：芯师爷

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