歐美發(fā)布芯片法案 加劇全球半導體競爭
發(fā)布時(shí)間:2022/4/13
最近,美眾議院通過(guò)《2022年美國競爭法案》,以抗衡中國。其中,520億美元將資助美半導體產(chǎn)業(yè)。歐盟也推出《芯片法案》,到2030年將投入約450億美元用于支持芯片生產(chǎn)、建設大型芯片制造工廠(chǎng)。近年來(lái),美國政府多次以半導體技術(shù)作為武器制裁中國企業(yè),中國ICT產(chǎn)業(yè)深受其害,與此同時(shí),我國正在以出臺政策、提供資金、給予市場(chǎng)等方式大力扶持本土半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,美國和歐洲出臺法案目的在于提升各自的半導體企業(yè)競爭力,這將使全球半導體市場(chǎng)競爭越發(fā)白熱化。

全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈分布情況
半導體產(chǎn)業(yè)大致可以分為設備、設計、原材料、制造、封裝測試五個(gè)部分。
就半導體設備而言,美國、荷蘭、日本牢牢占據統治地位,美國應用材料、荷蘭艾斯摩爾、日本應用材料、美國泛林、美國科壘依次名列全球半導體設備商前五強,市場(chǎng)份額合計超過(guò)70%。半導體設備市場(chǎng)份額前10的廠(chǎng)商均為美國、歐洲、日本企業(yè),市場(chǎng)份額合計達90%。就是設備市場(chǎng)而言,全球市場(chǎng)份額約為600億美元左右,其中,最關(guān)鍵的是光刻設備、刻蝕設備和薄膜沉積設備,資金占比大約為30%、25%和25%。荷蘭艾斯摩爾基本壟斷了高端光刻機,刻蝕設備由美國應用材料、美國泛林半導體、日本東京電子瓜分,薄膜沉積設備則是應用材料的強勢領(lǐng)域,物理氣相沉積設備占據全球市場(chǎng)份額30%以上,化學(xué)氣相沉積設備占據全球市場(chǎng)份額的50%以上。

就半導體原材料而言,日本、美國企業(yè)在全球半導體材料供應上占主導地位,市場(chǎng)份額估算為500至600億美元。半導體原材料主要分為晶圓制造材料和封裝材料兩大塊。晶圓制造材料中,按照市場(chǎng)份額依次為硅片及硅基材料(占比31%),光掩模版(占比14%)、光刻膠配套試劑(占比7%)、光刻膠(占比5%)。封裝材料中,按照市場(chǎng)份額依次為封裝基板(占比40%)、引線(xiàn)框架(占比16%)、陶瓷基板(占比11%),鍵合線(xiàn)(占比15%)。就占比最高的硅片和封裝基板而言,日本信越、勝高占據硅片市場(chǎng)半壁江山,松下電工則是封裝基板行業(yè)的領(lǐng)頭羊。就其他細分市場(chǎng)來(lái)說(shuō),日本住友金屬、田中貴金屬、東京應化,美國陶氏化學(xué)、3M等公司占據市場(chǎng)優(yōu)勢地位。
就半導體設計而言,美國公司占據了絕對優(yōu)勢地位,美國半導體設計公司市場(chǎng)份額總量占比超過(guò)50%。就細分市場(chǎng)而言,英特爾和AMD壟斷了桌面和服務(wù)器CPU市場(chǎng);德州儀器、ADI、Skyworks、博通等公司是模擬芯片行業(yè)領(lǐng)頭羊;賽靈思、阿爾特拉、萊迪思、Microsemi基本壟斷了全球FPGA市場(chǎng);AMD和英偉達壟斷了全球高性能GPU市場(chǎng);三星、SK海力士、鎂光、西部數據、鎧俠等公司壟斷了全球存儲芯片市場(chǎng);高通是手機芯片市場(chǎng)的領(lǐng)頭羊,其在高端手機芯片市場(chǎng)的地位無(wú)可撼動(dòng),蘋(píng)果的CPU被廣泛應用于蘋(píng)果的手機、平板、筆記本電腦等產(chǎn)品...... 美國英特爾、英偉達、蘋(píng)果、AMD、高通、博通、賽靈思、德州儀器、ADI、Skywoks、Qorvo、鎂光、西部數據等公司在CPU、GPU、DSP、FPGA、NAND、射頻,以及各類(lèi)模擬芯片領(lǐng)域均占據統治性市場(chǎng)地位或優(yōu)勢地位。
就半導體制造而言,全球前五的芯片制造商分別為臺積電、三星、格羅方德、聯(lián)電、中芯國際。根據2021年的數據,臺積電以59.5%的市場(chǎng)份額遙遙領(lǐng)先于三星(8.7%)、聯(lián)電(7.9%)、格芯(6.9%),市場(chǎng)份額是中芯國際的10倍有余,中芯國際和華虹集團的市場(chǎng)份額分別為5.7%和3.1%。就技術(shù)水平來(lái)說(shuō),臺積電的制造工藝已經(jīng)超越了美國老牌公司英特爾,在制造工藝方面處于全球領(lǐng)先水平,大陸企業(yè)與臺積電在制造工藝技術(shù)上至少差2代,臺積電是名副其實(shí)的行業(yè)霸主。

就封裝測試而言,呈現出臺灣地區、美國、大陸地區三足鼎立之態(tài),臺灣地區日月光、美國安靠、大陸長(cháng)電科技、臺灣地區力成科技和矽品位列營(yíng)收前五位,營(yíng)收前十的企業(yè)中有5家臺灣地區企業(yè),3家大陸企業(yè),1家美國企業(yè),1家新加坡企業(yè)。
目前,全球半導體產(chǎn)業(yè)分工呈現“雁行”狀態(tài),美國及其歐洲盟友占據技術(shù)門(mén)檻和利潤最高的半導體設備和設計環(huán)節,日本、美國、歐洲、韓國公司占據了原材料環(huán)節,臺灣地區和韓國占據了制造環(huán)節,臺灣地區和中國大陸占據了封裝測試環(huán)節。雖然臺灣地區誕生了臺積電這樣的明星企業(yè),但探究其本質(zhì),是美國進(jìn)行技術(shù)轉移的結果。從股權上看,臺積電第一大股東是美國花旗銀行,持股比例為20.5%,外國人、外國機構總持股比例高達78%,“臺灣行政院”持股僅6.4%。從技術(shù)上看,臺積電必須遵從于美國所主導的全球半導體產(chǎn)業(yè)分工,在關(guān)鍵技術(shù)、設備、原材料方面高度依賴(lài)美國、歐洲和日本,這也是在此前的中美貿易摩擦中,臺積電惟美國馬首是瞻制裁華為的原因所在。
美國和歐洲出臺法案加劇全球半導體企業(yè)競爭
在過(guò)去幾十年,西方國家高舉全球化大旗,大量制造業(yè)向亞洲國家轉移,與此同時(shí),歐美逐步去工業(yè)化。即便是具有高附加值的半導體行業(yè),美國僅在設備、設計上掌握明顯優(yōu)勢,在原材料、制造、封裝測試等方面均被超越。就數據來(lái)看,美國在全球半導體制造業(yè)中的份額從1990年的37%穩步下降到現在的12%左右。
這種行業(yè)分工局面使美國對全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈的掌控能力降低,特別是美國AMD、英偉達、高通、蘋(píng)果等大公司在制造上高度依賴(lài)臺積電成為美國半導體供應鏈的巨大隱患,因為一旦爆發(fā)統一戰爭,臺積電很可能會(huì )受到波及,這會(huì )使美國IC設計公司的渠道變得非常脆弱。

正是因此,美國政府在最近幾年一直致力于加強本土半導體產(chǎn)業(yè),特別是有著(zhù)較高對外依存度的半導體制造。在特朗普政府時(shí)期,美國就竭力“勸說(shuō)”臺積電在美國投資建廠(chǎng),經(jīng)過(guò)一番討價(jià)還價(jià),臺積電決定投資120億美元在亞利桑那州建設5納米先進(jìn)工藝晶圓廠(chǎng),新工廠(chǎng)計劃于2024年前后投產(chǎn)。無(wú)獨有偶,三星也在美國政府的“勸說(shuō)”下,決定在美國得克薩斯州的泰勒市投資170億美元,用來(lái)建設能生產(chǎn)5納米先進(jìn)制程芯片的工廠(chǎng)。新工廠(chǎng)將會(huì )在2022年上半年開(kāi)始動(dòng)工,在2024年下半年啟動(dòng)生產(chǎn)。不久前,英特爾宣布將投資200億美元在俄亥俄州建設2家芯片制造工廠(chǎng)。未來(lái),投資可能還會(huì )增至1000億美元,累計建設8家芯片制造工廠(chǎng)。從上述例子可以看出,美國政府采用招商引資+本土企業(yè)投資的模式補全自身產(chǎn)業(yè)鏈的短板,力圖在2025年左右將半導體制造重新發(fā)展起來(lái),避免在半導體制造環(huán)節因國際局勢變幻而被卡脖子。與上述高額投資遙相呼應,美國眾議院通過(guò)《2022 年美國競爭法案》,將拿出520億美元將資助美半導體產(chǎn)業(yè)。美國眾議院議長(cháng)佩洛西表示,“眾議院立法將加強我們在芯片方面的投資,加強我們的供應鏈并改變我們的研究能力,以及許多其他關(guān)鍵條款”。這項法案立意更加深遠,直接采用補貼的方式扶持本土企業(yè),以增強其在競爭日益白熱化的半導體市場(chǎng)擊敗對手。

歐盟推出《芯片法案》的直接原因可能與當下彌漫全球的芯片荒有關(guān),但究其根本原因,還是在于扶持歐洲本土半導體企業(yè)做大做強。西歐國家是先發(fā)工業(yè)國,依靠工業(yè)文明殖民全球,其技術(shù)底子還是不錯的,具有ARM、博世、英飛凌、ST、恩智浦等一批企業(yè)。不過(guò),受美國英特爾、AMD、英偉達、賽靈思、TI等一批大廠(chǎng)排擠,除了ARM在嵌入式和智能手機領(lǐng)域地位穩固,歐盟的半導體企業(yè)基本被美國企業(yè)壓著(zhù),只能在細分市場(chǎng)尋找存在感。像桌面、服務(wù)器高性能CPU、GPU這類(lèi)大家耳熟能詳的芯片,基本沒(méi)有歐洲企業(yè)什么事情,博世、英飛凌、ST、恩智浦等公司則更多在一些細分市場(chǎng)耕耘著(zhù)自己的一畝三分地。德國的Siltronic、法國的Soitec在原材料方面具有一席之地,但相比于日本勝高、越信的市場(chǎng)地位依然有一定差距。荷蘭ASML雖然是全球唯一能夠制造尖端光刻機的廠(chǎng)商,但其最關(guān)鍵的零部件——光源依然要從美國進(jìn)口??梢哉f(shuō),當下歐洲半導體企業(yè)的現狀是具有較好技術(shù)積累和基礎,在設計、制造、設備等領(lǐng)域都有自己的建樹(shù),但被美國、日本、韓國、中國臺灣在各自強勢領(lǐng)域壓制,處于比上不足比下有余的狀態(tài)。歐洲半導體產(chǎn)業(yè)的潛力的巨大的,唯一的問(wèn)題就在于歐盟不是但單一制國家,各個(gè)成員國之間貌合神離,各懷鬼胎。如果歐盟《芯片法案》被各成員國不折不扣的貫徹落實(shí),歐洲的半導體企業(yè)就可以獲得更好的發(fā)展環(huán)節,增強其市場(chǎng)競爭力。
美歐出臺法案旨在做大做強本土半導體產(chǎn)業(yè)鏈 打擊中國只是副作用
先來(lái)看歐洲,如果歐盟是一個(gè)高度中央集權的單一制國家,那還是非常有潛力的,但問(wèn)題就出在,歐盟人心不齊,一團散沙。英國一貫就是歐洲“攪屎棍”,奉行大陸均勢政策,不希望德國或法國主導歐洲。本次立法允許各國政府補貼歐洲尖端芯片工廠(chǎng),恰恰就是法國和德國政府推動(dòng)。雖然法國和德國希望通過(guò)政府補貼發(fā)展本土的芯片產(chǎn)業(yè),以幫助企業(yè)與美國和中國競爭。但歐洲那些本國半導體技術(shù)落后的小國則更希望堅持自由市場(chǎng),《芯片法案》通過(guò)前,荷蘭、愛(ài)爾蘭在內的6個(gè)成員國就致函歐盟委員會(huì ),反對將政府資金用于大規模生產(chǎn)或商業(yè)活動(dòng)。信函中稱(chēng),對關(guān)鍵行業(yè)的戰略資金“過(guò)度和非定向使用”將導致“歐盟內部的補貼競爭和不公平競爭”。因為法國和德國主導的這項法案對這些小國而言沒(méi)有好處,“造不如買(mǎi)”最符合這些小國的利益。
即便是有半導體廠(chǎng)商的歐洲小國,其半導體廠(chǎng)商也對美國技術(shù)也有依賴(lài),比如ASML,與其說(shuō)是光刻機制造商,不如說(shuō)是光刻機組裝商,基于商業(yè)利益,ASML不可能放著(zhù)成熟的美國光源不用,反而自主研發(fā)光源,或是采購歐洲企業(yè)的不成熟技術(shù)。荷蘭為了本國企業(yè)能夠從美國獲取先進(jìn)技術(shù),必然反對法德主導的補貼政策法案。愛(ài)爾蘭的情況也是類(lèi)似,愛(ài)爾蘭之所以反對法案,主要是因為其半導體產(chǎn)業(yè)主要依賴(lài)外資,其中,最關(guān)鍵的當屬英特爾在愛(ài)爾蘭的工廠(chǎng)——愛(ài)爾蘭已經(jīng)成為英特爾在美國之外最大的生產(chǎn)基地,英特爾公司正在加大對愛(ài)爾蘭的投資,對工廠(chǎng)進(jìn)行了大規模的擴建。由于歐洲國家內部勾心斗角,法國和德國主導的這項法案在落地過(guò)程中沒(méi)準會(huì )出現各種幺蛾子。誠然,法國和德國對于發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)雄心勃勃,但受制于國力和所處大環(huán)境,頗有“心比天高,命比紙薄”之感?!缎酒ò浮房梢愿纳茪W洲半導體企業(yè)的財務(wù)狀況,但無(wú)法在歐洲建成獨立于美國的半導體產(chǎn)業(yè)鏈。
相比之下,美國的《2022年美國競爭法案》影響會(huì )更大一些。美國是一個(gè)聯(lián)邦制國家,雖然美國政府和洲政府會(huì )有各種扯皮,但在政策落實(shí)和執行上比歐洲國家強。美國半導體產(chǎn)業(yè)實(shí)力雄厚,只要美國政府創(chuàng )造一個(gè)良好環(huán)境,美國半導體企業(yè)就能百尺竿頭更進(jìn)一步。作為全球霸主,美國可以通過(guò)政治、外交等方式吸納他國半導體企業(yè),比如通過(guò)“勸說(shuō)”的方式讓臺積電、三星到美國投資建設尖端工藝的芯片工廠(chǎng),以此補全自身產(chǎn)業(yè)鏈在制造環(huán)節的短板,這使得美國可以在本土打造一個(gè)完整的半導體產(chǎn)業(yè)鏈,美國半導體企業(yè)可以采用“內外雙循環(huán)”的方式參與國際競爭,大大提升其抵御市場(chǎng)風(fēng)險的能力。
當下,中國大陸半導體企業(yè)實(shí)力普遍偏弱,和美國在半導體產(chǎn)業(yè)上合作大于競爭,彼此之間的矛盾遠遠達不到當年美國和日本半導體產(chǎn)業(yè)對決的水平。國內ICT企業(yè)生怕買(mǎi)不到歐美芯片,國內芯片設計公司生怕無(wú)法使用美國三大廠(chǎng)的EDA工具和臺積電流片渠道,國內晶圓廠(chǎng)擔憂(yōu)買(mǎi)不到歐美日半導體設備和原材料......由于國內半導體企業(yè)技術(shù)底子薄,普遍對歐美日技術(shù)有較高的依賴(lài)性,企業(yè)最擔憂(yōu)的不是美國、歐洲刺激本土半導體企業(yè)發(fā)展的《法案》,而是擔憂(yōu)美國政府立法徹底禁絕中美技術(shù)交流和貿易。
簡(jiǎn)言之,美國《2022年美國競爭法案》并未直接打擊中國,旨在修煉內功,彌補美國本土半導體產(chǎn)業(yè)鏈的短板,以及扶持美國企業(yè)技術(shù)創(chuàng )新,參與新興市場(chǎng)的競爭,在短期內不會(huì )對中國大陸本土企業(yè)造成過(guò)多影響。但是,如果美國在本土夠了完整的半導體產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)實(shí)力進(jìn)一步增加,這對于5至10年后已非吳下阿蒙的中國企業(yè)而言,無(wú)疑增大了參與國際競爭的難度,一旦發(fā)生緊急情況,“內功大成”的美國打人會(huì )“更疼”,對中國的制裁會(huì )更加嚴厲,打擊力度會(huì )比以往更強。
打鐵還需自身硬
早在2014年,中國成立國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金,其中,一期募集資金1387億元(2014-2019年),市場(chǎng)預計二期規模有望達到2000億元,其投資方向是既包括傳統半導體產(chǎn)業(yè),又包含智能汽車(chē)、智能電網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等,國內一大批半導體設計、設備、制造、封裝測試企業(yè)都受益于大基金。必須說(shuō)明的是,這僅僅是大基金的投資,并不包括地方政府投資和社會(huì )資本投資。
由于大基金采用國有資本投資撬動(dòng)社會(huì )資本投資的模式,因而大基金撬動(dòng)的社會(huì )資本將會(huì )是大基金募集資金的數倍。此前,美國智庫戰略與國際問(wèn)題研究中心高級副總裁、技術(shù)政策項目主任詹姆斯·劉易斯表示,“中國對半導體的投資可能是美國的1000倍,這樣的實(shí)力對比無(wú)論如何都沒(méi)法贏(yíng)?!彼J為,美國目前在這場(chǎng)科技競賽中領(lǐng)先,但中國正努力追趕,而美國最大的劣勢是“不愿花錢(qián)”。
過(guò)去幾年,中國企業(yè)乘著(zhù)政策的東風(fēng),在設計、設備、原材料、制造、封裝測試等領(lǐng)域都有所建樹(shù),取得了不俗的成績(jì),在多個(gè)細分市場(chǎng)逐步蠶食外商市場(chǎng)份額,有計劃的推進(jìn)國產(chǎn)化替代,但從總體上看,差距依然存在,而且還不小。就半導體設備而言,即便是中國大陸市場(chǎng),自給率也僅有5%左右,美國應用材料、泛林、科壘三家公司在全球半導體設備市場(chǎng)的份額就超過(guò)50%。就半導體設計而言,在商業(yè)上相對成功的企業(yè)普遍對境外技術(shù)有較高依賴(lài),設計行業(yè)的領(lǐng)頭羊海思公司就高度依賴(lài)ARM技術(shù)授權,因美國制裁的原因營(yíng)業(yè)收入斷崖式下跌。幾十年磨一劍專(zhuān)注自主研發(fā)的芯片設計公司大多數只能在低端市場(chǎng)艱難求生,或者是在信創(chuàng )市場(chǎng)謀求一席之地茁壯成長(cháng),商業(yè)市場(chǎng)基本被外商壟斷。就原材料而言,雖然本土企業(yè)發(fā)展迅速,但中芯國際、華虹、長(cháng)江存儲等本土晶圓廠(chǎng)的原材料大量依然進(jìn)口,其中12英寸晶圓嚴重依賴(lài)進(jìn)口。在制造方面,中芯國際、華虹的市場(chǎng)份額合計僅8.8%,不足為臺積電的五分之一。大陸唯一發(fā)展的比較好的是封裝測試,技術(shù)上基本追捧國際主流水平。

當下,中國半導體產(chǎn)業(yè)與美國半導體產(chǎn)業(yè)的差距是巨大的,最缺的是發(fā)展壯大的人才、資金和時(shí)間,最需要的是修煉好內功,補全在設計、設備、原材料、制造環(huán)節的短板。只要構建完成“紅色產(chǎn)業(yè)鏈”,哪怕技術(shù)比美國落后2至3代,就能夠依托本土市場(chǎng)實(shí)現內循環(huán),不懼怕美國制裁。