在美国主导的全球半导体竞争格局下,日本半导体复兴之路必然要“仆从”于美国的意志。这也导致台积电的海外扩张计划,在考量实际区域需求之外,还需考量地缘政治的影响。这也是为何台积电为何在日本可以享受三大发展红利的情况下,还要在美国、欧盟布局新的工厂的重要原因。而日本的半导体强国之梦,也只能在有限的发展空间里实现。

最近几年,日本谋求再次成为芯片强国,已经是摆在台面上的事了。2月21日,有消息称,日本政府计划在私营部门的支持下,将半导体产业的财政支持提高到10万亿日元(约670亿美元),以实现“芯片强国”这一发展目标。

作为“芯片强国”发展目标的一部分,日本早在几年前就在拉拢芯片代工巨头台积电在其本土投资建厂,甚至为在熊本第一座工厂提供高达4760亿日元补贴。2月24日,台积电举行了建在熊本县菊阳町的第一工厂(JASM)的开幕典礼。这是TSMC在日本的首家工厂,投资额约为86亿美元。

有消息称,在日本丰厚的政策补贴下,台积电将在日本投建第二座工厂,预计在2024年度开工。而日本政府也将提供更大金额的政策补贴,以重建日本半导体产业生态系统,提升日本在全球半导体领域的竞争力。

赴日建厂享受三大利好

根据投产计划,台积电熊本第一座工厂将于4月试产,年底量产12/16纳米和22/28纳米成熟制程芯片。这条产线将生产日本企业无法生产的制程12~28纳米的逻辑半导体,用于日企的图像传感器和车载设备。

而台积电还将与索尼、电装和丰田合作建熊本的第二座晶圆厂,预计2027年底营运,聚焦6/7纳米的先进制程。两座工厂总投资将超过200亿美元。据悉,日本政府也将向第二工厂补贴约7300亿日元。

最近几年,台积电基于产业链安全考量,正将一些关键的硬件制造从其本土基地台湾转移出去,其中日本是其“分散布局”的重要区域之一。当然,日本有三大利好优势,是受台积电青睐的重要原因。

在产业链方面,日本拥有全球最完善的半导体材料和设备供应链,特别是半导体材料环节。据悉,在半导体前段工序常用的材料有19种,其中14种都由日本企业主导。其代表性企业有东京应化(TOK)、JSR、住友化学、富士胶片等。

在半导体设备环节,日本也拥有世界级的设备供应商,比如全球第三大半导体制造设备提供商东京电子、全球领先的半导体测试设备供应商爱德万。尽管日本半导体市占率从“全球半壁江山”到如今不到10%,但其半导体设备市占率一直维持在30%左右。

在目标客户和应用环节,日本拥有知名半导体生产企业罗姆、汽车芯片大厂瑞萨电子,更有丰田、Honda本田、SONY索尼、NISSAN日产、Canon佳能、Panasonic松下、三菱等下游应用巨头。实际上,上世纪90年代以来,日本CMOS、汽车MCU、功率半导体、LED、NAND Flash Memory在全球市场都在稳定增长,在全世界范围内存在感依然很强。

在技术人才和企业文化方面,日本不仅拥有相对丰富的半导体人才,而且就工作文化而言,更愿意接受加班文化。一直以来,日本的工人以工作时间长和对雇主的奉献而闻名。这也就能保证台积电的芯片制造机器可以在无菌环境内全天候运转,而其在美国建厂则要面临拒绝加班、技术工人缺乏等问题。

在政策扶持方面,虽然美国芯片法案的补贴资金也诱人,但其不仅广设门槛,而且补贴资金迟迟不到位,更有排外的嫌疑。而日本在“芯片强国”这一目标的驱动下,不仅没有太多的投资门槛,而且政策补贴也很慷慨,其补贴金额已经高达670亿美元。

因此,有人认为,在日本政府的强力支持下,台积电将考虑第三家甚至第四家工厂。

技术封闭到“联盟合作

数十年前,日本半导体衰落很大原因是由于美国对其发动的“芯片战争”,以及韩国、中国台湾地区的崛起和竞争。但实际上,最根本的原因在于日本在半导体产业发展上的战略错误——“全产业链控制”。

20世纪80年代,日本曾是芯片生产大国,芯片产量在全球的市场占有率达到45%甚至更高,绝对的全球半导体“大赢家”。这一成就主要来自于日本热衷于在研发、制造、封测等环节上,实行全产业链的控制。

从日本松下等离子技术,到如今丰田氢能源技术,以及曾经引以为傲的半导体存储技术,日本从民间企业到国家层面,都对技术拥有极大的偏执。这也导致日本占据全球半导体产业“半壁江山”的同时,也埋下了技术封闭、外部摩擦、决策失误以及成本竞争等隐忧。

在美国的打压之下,日本半导体产业跟随其经济的下行,进入数十年的“衰退期”。特别是随着全球分工和产业转移,以及同业的竞争之下,日本国内先后关闭或被收购的芯片企业数十家,不仅低中端芯片产业被韩国、中国台湾取代,更是在高端芯片上难以望其项背。

不过,日本政府、半导体企业上下已经汲取了过去“技术封闭”和“内部闭环”的教训,在推动实现“芯片强国”这一目标上出现了明显的变化,改变了以往着力追求研发与生产等全产业链自控的模式,转向“自主+外资+结盟”,即在继续重视高端自主开发的同时,加大引入领先的外资企业、行业研究机构,形成深度的合作和“结盟”。

而日本引入台积电,就是一个新的重要战略选择,试图通过在芯片领域的规模外资引进,与日本的半导体企业展开深度合作,进一步完善完整的半导体产业链,提升日本半导体产业的技术水平和竞争力。

与此同时,日本正在积极推进2纳米半导体技术的研发和生产。其中,新组建的日本Rapidus公司将涉足半导体代工领域,攻关2纳米芯片技术。根据规划,Rapidus公司计划在2024年10月将工厂建设完成,在2025年4月开始启动试制生产线,在2027年开始量产2nm的尖端半导体技术。

当然,为了实现尖端半导体技术的发展目标,日本政府计划拨款约3500亿日元(近23.8亿美元)用于建立联合研究中心,并在先进的生产中心上投入更多资金。同时,日本政府还计划投入资金用于确保制造所需的材料,以支持2nm芯片技术的研发和生产。此外,日本政府还推动与IBM、比利时半导体研究所imec等行业企业、研究机构合作,确保2nm芯片制造技术的落地和实现,恢复昔日的芯片强国和前沿技术大国地位。

重塑半导体强国的挑战与机遇

在台积电熊本厂开幕仪式上,创始人张忠谋表示,该工厂一定能够进一步提升晶圆供应链的韧性,并为日本半导体产业带来新一波复兴。同时,他也指出,人工智能的快速发展,将催生更多晶圆厂产能,“三、五间甚至十间”。因此,日本引入台积电,不仅可以加快技术创新和产业升级,享受5G、物联网、人工智能等技术带来的发展红利,还将进一步提升其在全球半导体市场的地位。

不过,日本看似具备重塑半导体强国的“天时”和“地利”,但仍然面临着两大挑战:一是地缘政治的影响;二是区域合作的问题。

作为二战之后形成的地缘政治格局,日本短期内是无法摆脱美国的影响的。以30多年前的美日“芯片战争”为例,日本在重点产业的发展上将无法超越美国在地缘政治对其遏制和束缚,也将导致日本无论在经济上还是政治上都必须“仆从”于美国。这也意味着日本重塑半导体强国不得危及到美国的半导体产业发展战略。

同时,尽管在引入台积电投资上日本都强调了项目建设涉及地缘政治和经济安全因素,以及应对中美博弈加剧、中国台湾高端芯片断供等风险,但更深层次是希望在全球半导体产业链、供应链中重新确立优势地位。但在地缘博弈和“经济安保”等思维的影响下,日本不得不被配合美国加大芯片领域遏制能力的战略意图,比如加入美国发起的“芯片四方联盟”。

在重点产业发展上,目前日本已经在加大数字经济的发展,且相继出台了多项政策和措施,甚至将数字化转型提升为重要国策。为此,日本政府加大了对数字经济的投资,重点推动5G通信、人工智能、物联网和工业互联网等领域的发展。

然而,日本要想发展数字经济产业,除了该产业所需的技术支撑——高端芯片技术之外,还需立足于在打造本国战略优势的同时,深化与中国、韩国甚至全球范围内的新经济合作,使其产业链和先进芯片技术的综合优势得以充分体现,否则其本土市场或难以支持半导体发展战略。

但在美国主导的全球半导体竞争格局下,日本半导体复兴之路必然要“仆从”于美国的意志。这也导致台积电的海外扩张计划,在考量实际区域需求之外,还需考量地缘政治的影响。这也是为何台积电为何在日本可以享受三大发展红利的情况下,还要在美国、欧盟布局新的工厂的重要原因。

实际上,台积电的海外布局之路,已不是单纯的考量经济效益、获取政策福利,而是要在当前的半导体产业竞争格局下,为长远的发展的做足“备选方案”。而日本的半导体强国之梦,也只能在有限的发展空间里实现。

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