2024年5月23日 星期四

【地緣政治風險升溫,各國強化半導體扶植政策!半導體產業的機遇與挑戰】

TechNews科技新報
2024年5月23號
作者 台灣銀行家



北海道新千歲機場東側沿著 JR 千歲線,有個用白色鋼板圍起來的工地,寬闊到幾乎看不到邊界,只有偶爾打開的蛇形開口,之前只有一個保安人員站在那裡,周圍一片樹木。除了透過鋼板看到幾台起重機和從出入口進出、裝著砂石的自卸車,沒有任何跡象顯示這是大規模工程。



為了達到先進邏輯半導體國產化,日本2022年8月低調成立Rapidus工業建設園區。儘管被北海道獨特寧靜包圍,但日本經濟安全保障涉及半導體成敗,卻取決於此。



美國半導體技術霸權難動搖
第二次世界大戰,美國電子領域優勢對聯盟國勝利有巨大貢獻。雷達和近程彈道控制系統的電子系統都是用真空管,隨後發展為晶體管和積體電路(IC)。然而1960年代阿波羅計畫等使美國半導體更提升,技術霸權除了某些時期一直未曾動搖。某些時期就是1980年代,日本企業迅速崛起。到1988年,日本製造半導體占全球市場一半以上,日本企業半導體銷售收入排名世界前三,前十名有六家日本企業。



日本與美國結盟,儘管如此,日本製造半導體廣泛用於武器、生產設備及軍用指揮通訊系統,因此對「美國軍事技術太依賴日本」的警惕情緒應運而生。正值埃茲拉‧沃格爾(Ezra Vogel)的《日本第一》(1979年)出版之際,對美國而言,安全保障威脅從蘇聯軍事力量轉變為日本技術力。



1960到1970年代高速增長期,鋼鐵稱為工業核心「糧食」,但到1980年代後期,半導體取而代之。因此,半導體開始成為「戰略物資」。



日本半導體產業面臨內憂外患
日本半導體產業面臨的問題,起初是綜合電氣製造商將半導體生產視為業務一部分,但後來專業半導體製造商占據主導地位。雖然三星也涉足家電,但更專注半導體和資訊設備。



半導體業務是多元化經營的一部分,決策投資需要與其他部門協調,增加交易成本。此外,半導體產業有與一般經濟週期獨立的市場變化,缺乏可預見性。1991年泡沫經濟崩潰,多元化經營和共識決策對半導體業務不利,是為內憂。



1985年9月《廣場協議》後日圓急遽升值,日美半導體協定迫使日本購買美國製造半導體。日本企業收購美國半導體商也受美國政治壓力阻止,是為外患。日本半導體產業在「失落的30年」試圖復甦,但始終未成功。



地緣政治風險的威脅
儘管半導體製造商經歷興衰,但半導體供應從未陷入不安。但2019年底開始的新冠疫情導致大變化。與冷戰時期不同,半導體供應危機在民用產品領域視為經濟安全保障的語境。5G和資料中心半導體用量擴增,新冠疫情期間在家上班和宅生活普及,推動資訊設備和家用電器需求增加。同時美中貿易戰,中國製造半導體排除於西方市場之外,加上2020和2021年日本發生重大火災事故,2021年美國發生停電,導致半導體工廠停產,供應量減少。



新冠疫情導致汽車銷售低迷,車用半導體生產線轉向其他用途半導體。即使汽車需求恢復,車用半導體供應也無法立即跟上,導致各國車廠被迫停產,最近人工智慧開發圖像處理半導體需求急遽增加。



當半導體供應鏈界定為經濟安全保障的挑戰時,各國開始納入圍堵範圍。然而全球經濟一體化背景下,美國製造業移往海外,雖然美國企業2021年全球半導體生產市占率達54%,但美國境內生產半導體僅占11%,改善局面變得迫在眉睫。



此外,半導體生產基地集中東亞,也增加地緣政治風險。截至2021年,半導體生產前三大國仍是韓國、台灣和中國,這些地區不但是高度緊張的台灣海峽和朝鮮半島,中國還掌握全球六分之一半導體產量,故有可能將半導體當成經濟威脅(如出口限制)工具。



最近,美國不僅德州儀器、英特爾、美光科技等企業投資,還有外國企業如台積電和三星等大規模投資。



1986年,富士通試圖收購美國半導體巨頭費爾查爾德半導體,但遭美國國會強烈反對。美國反應有「半導體民族主義」色彩,現在卻呈現「半導體本土化生產和消費」趨勢,企業國籍不再是問題。



台積電承接美國軍方戰鬥機、導彈、指揮通訊系統半導體生產,但生產地點在台灣。然而美國最近著手讓這些半導體回到美國生產,對台灣來說,這代表放棄「提供美軍半導體」的安全保障利器。



日本如前文提到的Rapidus投資5兆日圓,除了日本企業鎧俠、東芝、三菱電機,已宣布的外資企業投資總額超過1兆日圓,包括台積電、美光科技和威騰電子等。日本經濟產業省2022年度補正預算要求13,000億日圓半導體支援基金,2023年度更要求34,000億日圓。



避免地緣政治風險的對策,除了加強半導體成品自給自足體制還不夠,美國拜登政府2022年10月禁止出口中國先進半導體及製造設備技術,要求日本和荷蘭也同步行動。然而功率半導體等並非最先進產品,因此可用不受出口管制設備製造。中國車商正努力內部生產功率半導體。



此外,中國半導體代工巨頭中芯國際(SMIC)利用免受出口管制設備,成功製造7奈米晶片。先進半導體可給智慧手機、人工智慧、超級計算機用,但也有可能給軍事部門用。



管制俄國半導體出口
俄羅斯入侵烏克蘭後,日本及西方國家對俄羅斯實施出口管制,包括半導體及製造設備、原材料等。出口管制最初是經濟制裁,因俄羅斯約90%半導體供應仰賴西方進口。俄烏戰爭演變為持久戰後,半導體管制不僅是經濟制裁,還是削弱戰鬥力的手段。高科技武器的生產和維修都需要半導體,包括模擬半導體和功率半導體。



烏克蘭和俄羅斯都在大量生產軍用和民用無人機,也都依賴半導體。俄羅斯衛星導航系統「GLONASS」使用美國設計半導體。雖然半導體出口管制對俄羅斯造成影響,但仍有些國家繞過管制,如中國香港、土耳其等進口半導體,進行所謂「半導體洗錢」。這些半導體也用於家電產品,然後出口至俄羅斯,再拆出以供軍需品修理。



現代戰爭極仰賴半導體,故供應來源視為戰爭力的關鍵因素。儘管出口管制有很多迂迴手段破解,但西方國家仍努力尋找最有效的方法,限制俄羅斯取得半導體。



日本通過國家安全保障戰略
2022年12月日本政府通過「國家安全保障戰略」,確定半導體供應的重要性,包括加強供應鏈和建立製造基地。半導體製造商設備投資也符合。



航空發動機和艦艇的燃氣渦輪引擎都配備大量感測器,蒐集相關資訊,半導體對處理資訊至關重要。汽車的半導體需求也快速增長,尤其電動車領域。日本半導體製造設備和材料仍面臨挑戰,部分設備市場由美國和荷蘭企業主導,且俄烏戰爭後氖氣和鈀金價格上漲,對供應鏈造成影響。



實現半導體「純國產」不現實,而是需要提高其他設備和材料的談判實力,同時加強技術優勢和人才培養。日本也加強與其他國家國防裝備合作,以應付挑戰。



全球半導體產業面臨諸多挑戰時,也有無限機遇。從供應鏈的脆弱性到地緣政治風險,半導體產業處於變革前夕。這些挑戰也促使各國政府、企業和研究機構更努力合作,以對付供應鏈不穩定,推動創新技術發展,並促進產業可持續性。






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