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为什么芯片公司纷纷跑到德国建厂?

作者:文泽笔记

2023年8月,芯片大厂台积电宣布,将与博世(Bosch)、英飞凌(Infineon)和恩智浦(NXP)这几家总部位于欧盟的芯片公司共同投资位于德国德累斯顿的芯片工厂。台积电也将负责运营这家新工厂,并且持有这家合资企业70%的股权,其他三家公司则各持有10%。这家新工厂也被命名为欧洲半导体制造公司(European Semiconductor Manufacturing Company, ESMC)。

为什么芯片公司纷纷跑到德国建厂?

根据路透社的报道,这家工厂计划在2024年下半年开始建设,2027年年底开始生产。在欧盟和德国政府的支持下,这家芯片厂的总投资金额将超过100亿美元。其中德国联邦政府承诺,会提供相当于400亿人民币的资金来支持工厂的建设。

在欧洲《芯片法案》的推动之下,芯片厂商们纷纷在欧洲建设新的工厂。不过在众多的国家当中,台积电、英特尔等芯片行业的巨头都选择了德国。目前全球的芯片有3/4的产能都集中在东亚的中、日、韩三国,最先进的5纳米和7纳米的产能也都位于东亚。而各大芯片公司在德国投资建厂,也许就是想把未来的产能都转移到德国。

那为什么这些芯片巨头都会有这样的选择?它们齐聚德国背后的原因又有哪些?

原因之一,欧洲芯片法案背景下的德版“百亿补贴”。

罗兰·贝格咨询公司的观点认为,世界未来的趋势和包含芯片的产品息息相关。英特尔首席执行官帕特里克·格尔辛格也有类似的观点,智能手机、远程医疗、自动驾驶汽车等,人类的每一个方面都在变得更加数字化,数字化的实现方式,就要依赖半导体。

目前,欧洲占全球芯片产能的份额只有不到10%,和欧盟全球第三大经济体的地位并不匹配。2022年美国通过了涉及2800亿美元拨款的《芯片和科学法案》,目的就是吸引芯片厂商新建、扩建半导体生产线。2023年7月,欧洲议会通过了欧洲版本的《芯片法案》,想要在2030年之前,把欧盟芯片占全球的产量从当前的10%提高到20%。

前德国的政府官员在接受财经的采访时表示,欧洲《芯片法案》与美国的《芯片和科学法案》不同,美国对科技公司的补贴数额是确定的,而《欧盟芯片法案》的补贴金额则是由各个成员国政府来划定,还会带动其他的投资。也就是说,欧盟对于芯片的补贴主要来自各个成员国的财政预算,因此,相对富裕的德国就更加有优势。

路透社的报道显示,德国将为31个芯片项目提供超过相当于300亿人民币的资助。其中七成的资金由德国联邦政府来提供,另外三成则由各州来提供。这些项目涵盖了芯片行业的整个产业链,包括材料生产、芯片设计和半导体制造等。

在吸引英特尔投资建厂的过程当中,德国政府最初承诺了68亿欧元,约合人民币五百多亿的补贴。英特尔以能源和建筑成本增加为理由,最终把政府补贴的金额提高到了接近一百亿欧元,也就是七百八十多亿人民币。

在谈判的过程中,德国总理和经济部长都愿意为英特尔提供更多的财政支持。而根据德国媒体商报的报道,在台积电的项目中,德国政府承诺投入的金额达到了接近400亿人民币的规模。

原因之二,德国作为汽车的主要产地,对芯片需求量大。

作为传统汽车制造生产的强国,德国的汽车产业价值达到了4100亿欧元,超过3万亿人民币。在疫情期间,由于全球供应链危机导致芯片短缺,很多汽车制造商不得不关停车辆的装配线。德国的大众、奥迪、宝马等车企接连减产和停产。咨询公司Alix Partners认为,由于芯片短缺,汽车行业可能在2021年损失610亿美元。德国汽车工业协会的数据显示,德国2021年的汽车产量大约减少了40万辆。

同时,德国的汽车产业还在向新能源转型。2023年4月,欧盟理事会批准法规,要求欧盟2035年起禁售会导致碳排放的新的燃油轿车和小型客货车——欧盟委员会原本希望禁售所有新的燃油小汽车。于是,奥迪在2021年就宣布将停止研发汽油和柴油发动机。不过奥迪、奔驰在2024年都纷纷表示,这项计划将会放缓推进。

和传统燃油车相比,新能源汽车需要的芯片更多。咨询机构沙利文的报告显示,一辆新能源汽车平均使用一千五百多颗芯片,这个数字是传统燃油车芯片用量的两倍。而且新能源汽车所使用芯片的算力水平也在快速提升,芯片占整车的价值也在逐步提高,目前芯片已经达到了整车成本的5%到8%。

在参与台积电德国投资项目的另外三家厂商中,博世是全球最大的汽车零部件供应商,英飞凌和恩智浦也都是汽车芯片领域的巨头。有来自德国的芯片行业专家表示,德国对半导体的需求在汽车行业、工业自动化等领域是最为强劲的,而这些行业并不需要大量的尖端芯片,比如汽车行业需要的是市场上制造技术成熟的芯片。

所以,台积电也表示,其德国工厂将会迎合当地汽车业的需求,制造技术等级并不是最尖端的芯片。目前,台积电已经拿到了奔驰、宝马的长期订单,大众、通用和本田汽车也正在谈判当中。

原因之三,德国在欧洲半导体行业处于领先地位。

台积电计划投资的工厂位于德国萨克森州的德累斯顿,早在东德时期,萨克森州就是整个东欧的微电子中心。目前,萨克森州拥有几百家和半导体相关的公司,是欧洲最大的半导体产业中心,欧洲有大约1/3的芯片都是在这里生产的,因此萨克森州也被称为“欧洲的硅谷”,甚至当地的半导体行业协会就叫斯利康——Silicon Saxony。

汽车零部件巨头博世表示,萨克森州的大学和研究机构可以给生产商带来经验丰富的芯片专家,还有年轻的毕业生以及熟练的工人。半导体产业研究机构芯谋表示,德国不仅有英飞凌、博世等集芯片设计、制造和封装于一体的公司,还有晶圆代工厂xFab、西门子EDA和光学零部件厂商蔡思等全球知名的企业。

EDA是设计芯片不可或缺的软件工具,西门子EDA在全球市场中占据了15%的份额。生产高端芯片则必须要用到荷兰公司ASML所生产的光刻机,德国的蔡司是ASML光刻机光学部件的供应商。国金证券的研报显示,蔡司的部件大约占ASML产品成本的26%,也就是说,一台光刻机有1/4的成本都花在了德国的蔡司光学部件上。

由于上下游都有实力,德国自然就有信心,也有动力去发展自己的半导体产业。

不过,德国在制造芯片的过程当中也面临着一些不确定性。

首先就是人才的短缺。根据普华永道旗下的咨询公司思略特的研究,欧洲在2030年之前还需要35万名员工才能达到芯片市占率翻倍的目标。德国经济研究所最近的一项研究发现,截止到2022年6月,德国半导体行业还缺少六万多名员工,在电气工程、软件开发和机电一体化等专业上尤其严重。而且老龄化也是德国正在面临的问题。在未来十多年的时间里,德国半导体行业将会有超过1/4的电气工程师和1/3的工程主管达到他们的退休年龄。

随着越来越多的芯片公司到德国建厂,工人短缺的情况会更加严重。文化冲突也是其中的一个不确定因素。台积电此前在美国的工厂就遭遇了文化冲突的困扰,有当地的工程师表示,台积电的工作文化苛刻,标准过于严格,所以离职了。类似的情况也有可能会发生在其他的发达国家。

另外,德国芯片行业短缺的还有电力。目前德国有20%的电力是从法国进口的,但是芯片制造需要大量的电力,台积电一家企业在2022年就消耗了整个台湾当年用电量的8%。台积电德国工厂投产之后,德国还需要从法国进口更多的电能。

而在2021年9月,德累斯顿就曾经发生过大规模停电,在两个小时的时间里,电力供应时断时续,英飞凌、博世等芯片厂商的生产都受到了影响。业内预测,如果要达到《芯片法案》市占率20%的目标,欧洲生产半导体设备的耗电量会是现在的三倍,相当于欧洲总用电量的5%。

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