德國，歐洲半導(dǎo)體全村的希望

作者：三分淺土

從去年下半年開始，芯片市場一直冷冷清清，原廠們的日子也不好過，今年一季度芯片大廠們的財報幾乎都不怎么好看。

然而，在業(yè)績堪憂的情況下，大廠們建廠的步伐反而加快了。

英飛凌投資50億歐元的德國新晶圓廠已經(jīng)破土動工；英特爾的德國晶圓廠終于敲定；意法半導(dǎo)體宣布將在意大利建立一個整合式碳化硅?(SiC)?基板制造工廠；臺積電的德國廠還在談，但是傳已接近尾聲；Wolfspeed與汽車零部件供應(yīng)商采埃孚，計劃在德國建造全球最大碳化硅半導(dǎo)體廠......

值得注意的是，以往大廠們總“偏愛”人多且便宜的亞洲，現(xiàn)在卻開始對歐洲“青睞有加”。而在歐洲之中，德國又成為了“香餑餑”，新的建廠計劃幾乎一大半往德國跑。

為什么芯片巨頭們都去德國建廠？德國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈有什么特點(diǎn)？它可以成為歐洲半導(dǎo)體“復(fù)興”的希望嗎？

德國，歐洲半導(dǎo)體全村的希望

歐洲正在想盡一切辦法進(jìn)入全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的中心。

在目前的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局中，歐洲的存在感有但并不突出。目前，全球近75%的芯片產(chǎn)能集中在日本、韓國、中國，全球領(lǐng)先的7nm和5nm節(jié)點(diǎn)100%的產(chǎn)能均位于東亞，歐洲占全球芯片產(chǎn)能的份額僅不到10%。

產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的價值量的區(qū)域分布特征?；來源：德邦證券

2021年的“缺芯潮”更是將歐洲供應(yīng)鏈的脆弱暴露無遺。由于汽車芯片短缺、價格上漲，歐洲許多汽車制造商被迫關(guān)停裝配線，一些國家汽車產(chǎn)量甚至下降了1/3，2022年歐洲市場汽車減產(chǎn)138.67萬輛。

這次“缺芯潮”除了反映了半導(dǎo)體產(chǎn)能分配的問題，也暴露了歐洲芯片產(chǎn)業(yè)鏈的脆弱之處，即在芯片設(shè)計等研發(fā)環(huán)節(jié)上依賴美國，在制造、封裝、測試等后端環(huán)節(jié)上依賴亞洲地區(qū)。

這么一番折騰之后，歐洲發(fā)現(xiàn)再不發(fā)展半導(dǎo)體就完了。今年4月，《歐洲芯片法案》發(fā)布，歐盟將向半導(dǎo)體行業(yè)投資430億歐元，到2030年將歐洲制造的芯片份額升至全球的20%，也就是現(xiàn)在的兩倍。

歐洲目標(biāo)定好了，目前來看，德國的建廠動作最多。歐洲這么大，為什么芯片大廠們都要去德國呢？

簡單來說，一是德國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈較為完善，有底子可以建好；二是德國自己被缺芯整怕了，有動力想要建好。

德國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈出乎意料的完整，從芯片的各環(huán)節(jié)來看：EDA/IP，有西門子EDA；芯片設(shè)計方面，有英飛凌、博世等大廠；制造方面，有晶圓代工廠X-fab、格芯、沉積設(shè)備制造商Aixtron、硅晶圓制造商Siltronic；此外還有光電器件企業(yè)通快、電子氣體廠商林德氣體、光學(xué)零部件巨頭卡爾蔡司、碳化硅襯底制造商SiCrystal、半導(dǎo)體化學(xué)品制造商巴斯夫等全球知名企業(yè)。

德國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)圖；來源：Germany trade & invest

德國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的重鎮(zhèn)——薩克森州的德累斯頓，不但是德國最大的半導(dǎo)體基地，還是歐洲最大的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中心之一，被譽(yù)為“歐洲硅谷”。

德累斯頓有大約200家半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)，英飛凌、格芯、博世、X-fab都在此設(shè)有晶圓廠，而且應(yīng)用材料、ASML、Siltronic同樣在當(dāng)?shù)赜型暾С?，僅半導(dǎo)體相關(guān)就業(yè)人數(shù)就達(dá)到了5萬人以上。如此龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模下，德國總理朔爾茨在今年曾公開表示，歐洲每生產(chǎn)三顆芯片就有一顆出自薩克森州。

據(jù)不完全統(tǒng)計，德累斯頓目前有三座GlobalFoundries 12英寸晶圓廠、一座X-fab的8英寸晶圓廠、一座英飛凌8英寸和12英寸晶圓廠以及一座博世的12英寸晶圓廠。在此次建廠熱潮中，英飛凌的12英寸新廠已經(jīng)動工，如果臺積電最終落腳德累斯頓，那么德累斯頓將擁有8座晶圓廠。

雖然芯片產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)較為完整，但是面對來勢洶洶的大范圍缺芯，德國還是受到了影響，尤其是汽車芯片。受缺芯影響，大眾、戴姆勒、奧迪、寶馬、奔馳、保時捷等德國車企接連減產(chǎn)、停產(chǎn)。德國汽車工業(yè)協(xié)會(VDA)數(shù)據(jù)所示，德國2021年的汽車產(chǎn)量大約減少40萬輛，暴露了供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)性缺陷。

另一方面，新能源車的普及度日益增高，德國作為老牌汽車王國，正在這個新賽道上積極競爭，而新能源汽車平均每輛車要1500顆芯片，大概是傳統(tǒng)燃油車的2-3倍。為了不被擠下牌桌，芯片供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性必須跟上。

因此，德國在這兩番刺激之下，下定決心要增加半導(dǎo)體產(chǎn)量。

從2020年開始，德國就已聯(lián)手多個歐盟國家發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)；2021年年初，德國經(jīng)濟(jì)部長呼吁歐洲加大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資，擬投資十億歐元扶持本土芯片產(chǎn)業(yè)；2021年年底，德國工業(yè)聯(lián)合會(BDI)在一份題為“關(guān)于半導(dǎo)體的5個關(guān)鍵點(diǎn)”立場文件中，呼吁歐盟制定歐洲半導(dǎo)體戰(zhàn)略；今年歐洲芯片法案正式發(fā)布，德國也加入半導(dǎo)體補(bǔ)貼內(nèi)卷，計劃500億歐元補(bǔ)貼半導(dǎo)體，光是一個英特爾的工廠，德國就決定補(bǔ)助約100億歐元，后續(xù)還將大力支持其他新廠落戶德國。

大力發(fā)展半導(dǎo)體，德國是認(rèn)真的。

只有英飛凌撐得起整個產(chǎn)業(yè)鏈嗎？

德國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從上個世紀(jì)發(fā)展至今，依托其深厚的工業(yè)基礎(chǔ)，半導(dǎo)體也以此發(fā)力。因此，不同于眾多憑借手機(jī)、PC等消費(fèi)電子起家的國家，德國半導(dǎo)體扎根工業(yè)及汽車領(lǐng)域，形成了自己獨(dú)有的產(chǎn)業(yè)鏈特點(diǎn)，并誕生了汽車芯片的龍頭英飛凌。

雖然有英飛凌，但是只有英飛凌，能不能支撐起德國整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈呢？2022年最新的TOP25半導(dǎo)體企業(yè)榜單中，德國只有英飛凌上榜，在被美國、日本、韓國、中國臺灣擠滿的榜單里，德國的優(yōu)勢并不明顯。

制造方面，德國雖然有蔡司這樣的先進(jìn)制造設(shè)備供應(yīng)商，但是沒有先進(jìn)的晶圓廠，這也將成為德國半導(dǎo)體發(fā)展的桎梏。

德國以“世界汽車王國”聞名，而電子電器元件在德國汽車供應(yīng)鏈中占有重要的位置，因此，德國的汽車芯片也實(shí)力強(qiáng)勁，也是歐洲汽車使用微電子增長率最高的國家之一。一騎絕塵的汽車工業(yè)催生出了德國的、乃至世界的汽車芯片龍頭——英飛凌。

英飛凌的前身是德國制造業(yè)的支柱型企業(yè)西門子的半導(dǎo)體部門，獨(dú)立后成為歐洲半導(dǎo)體的三駕馬車之一（還有兩個是ST和NXP）。2022年英飛凌在全球半導(dǎo)體企業(yè)營收排名第十三，全球模擬芯片營收排名第三。

全球模擬芯片企業(yè)營收排名

更值得注意的是，英飛凌是全球最大的汽車半導(dǎo)體廠家，汽車業(yè)務(wù)大概占其47%的收入。英飛凌汽車事業(yè)部大約56%的收入來自功率器件，26%左右的收入來自MCU，9%左右的收入來自存儲器，9%的收入來自傳感器。

并且，英飛凌是車載IGBT的絕對霸主，覆蓋除豐田外的全部主流車廠，SiC僅次于意法半導(dǎo)體。中國的小鵬、哪吒、上汽、理想、極氪、長安已經(jīng)決定采用英飛凌的SiC MOSFET。此外，大中華區(qū)是英飛凌全球最大區(qū)域市場，2022年在英飛凌全球總營收中的占比高達(dá)37%。

英飛凌的表現(xiàn)亮眼，但是德國半導(dǎo)體似乎沒有第二個與之匹敵的芯片巨頭。這是因?yàn)椋?strong>專注于工業(yè)和汽車領(lǐng)域的德國，錯失了消費(fèi)電子的東風(fēng)。

近十年來，手機(jī)、PC所帶動的消費(fèi)電子浪潮給半導(dǎo)體行業(yè)帶來了巨大紅利。在此機(jī)遇之下，日韓搶攻存儲、半導(dǎo)體材料，沖出三星、SK海力士等巨頭；美國鞏固霸主地位，英特爾、博通、高通吃下手機(jī)芯片巨額市場；中國臺灣借力發(fā)展先進(jìn)制程......反觀德國，乃至歐洲，并沒有從中獲取明顯的發(fā)展紅利。

2022年消費(fèi)電子占全球半導(dǎo)體下游應(yīng)用市場的14%；來源：未來智庫

當(dāng)然，紅利是有風(fēng)險的，借消費(fèi)電子的東風(fēng)，就要在這兩年體會被“背刺”的滋味，感受芯片行情觸底所帶來的陣陣寒氣。正是因?yàn)?strong>英飛凌消費(fèi)電子的占比不高，躲過了慘烈的價格內(nèi)卷之戰(zhàn)，因此營收保持較為穩(wěn)定。從財報上來看，英飛凌2023財年第二季度（截至2023年3月31日）的收入實(shí)現(xiàn)同比、環(huán)比增長，在一片倒退中獲得了矚目的成績。

顯然，“穩(wěn)定”不總是褒義，在行情觸底時不會陷入沼澤，但在周期上揚(yáng)時，也飛不上天。

更重要的是，失去了消費(fèi)電子這塊大蛋糕，新型企業(yè)很難借勢成長，沒有激烈的競爭環(huán)境，也很難誕生新的巨頭。

除了下游市場的局限以及巨頭的缺失，德國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈制造環(huán)節(jié)也有一個明顯的缺陷——先進(jìn)制造的完全缺席。

放眼整個歐洲，目前10nm以下的先進(jìn)芯片制造，只有英特爾的尚未完全上量的愛爾蘭工廠。

來源：金融時報

目前，先進(jìn)制造幾乎被中國臺灣壟斷，10nm以下的芯片制造市場，中國臺灣占據(jù)了全球90%以上的市場份額。而且，目前歐洲沒有22nm以下制程的制造工廠。

缺乏先進(jìn)制造的主要原因有兩個：一是早年習(xí)慣將半導(dǎo)體制造外包給價格優(yōu)惠的亞洲，本土的半導(dǎo)體制造發(fā)展緩慢；二是，少數(shù)的幾個IDM廠商也只是專注生產(chǎn)自家的成熟制程芯片。剛才提過了，德國的芯片設(shè)計的重點(diǎn)在工業(yè)與汽車，而這兩類對芯片制程的要求都不高。

為了補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈空白，美國軟硬皆施地“拉攏”臺積電在美國建廠，日本費(fèi)“舉國之力”打造 Rapidus進(jìn)軍2nm，韓國三星也緊追臺積電，量產(chǎn)3nm。

此次德國耗費(fèi)100億歐元的天價拉攏英特爾，也是出于補(bǔ)足先進(jìn)制造的目的。英特爾在德國馬德堡的兩個新工廠將劃分嘗試生產(chǎn)2nm以下芯片，新工廠預(yù)計2023年上半年開工，2027年量產(chǎn)。

發(fā)展半導(dǎo)體不能只靠砸錢

此次歐洲發(fā)布的《歐洲芯片法案》重點(diǎn)很明確，砸錢補(bǔ)芯片制造的短板，并且重點(diǎn)瞄準(zhǔn)的就是臺積電、三星和英特爾這三家擁有最先進(jìn)制程工藝的半導(dǎo)體企業(yè)。德國更是計劃花費(fèi)高達(dá)500億歐元，來確保自己作為主要半導(dǎo)體生產(chǎn)地的地位。

但光靠砸錢，可以搞好半導(dǎo)體嗎？

德國的錢已經(jīng)開始砸了，但一系列的難題也隨之而來：補(bǔ)助的錢該如何分配；先抓成熟制程還是直接沖刺先進(jìn)制程；廠辦起來了，沒有工人怎么辦......

1、陷入補(bǔ)貼內(nèi)卷，一個英特爾吞掉五分之一

不止歐洲在爭奪先進(jìn)制程，各國各地都在瘋狂“撒錢”，制定巨額補(bǔ)貼計劃，吸引臺積電們來本國建廠。

美國的《芯片法案》補(bǔ)貼約530億美元；印度也拿出約100億美元來吸引大廠；日本也新增3686億日元的預(yù)算來補(bǔ)貼半導(dǎo)體......無論本意如何，各國似乎陷入了半導(dǎo)體補(bǔ)貼內(nèi)卷。

德國的500億歐元不算少，但是在內(nèi)卷趨勢下，原本靠50億便能吸引到大廠來本土建廠，現(xiàn)在可能需要花更多的錢。比如，德國與英特爾的談判。

今年年初時，德國政府提到給英特爾的補(bǔ)貼還是68億歐元，結(jié)果英特爾靠其強(qiáng)大的議價能力，目前將補(bǔ)貼談到了99億歐元，這還不包括未來可能的工業(yè)用電補(bǔ)貼。

而且，嗷嗷待“補(bǔ)”的還不止英特爾。已經(jīng)在商談中的就有Wolfspeed與采埃孚的新廠、英飛凌的新廠，以及還在商談中的臺積電。目前，一個英特爾已經(jīng)吞掉了近五分之一的補(bǔ)貼預(yù)算，之后的建廠補(bǔ)貼商談還會順利嗎？

2、要現(xiàn)在還是要未來，抓成熟制程還是沖刺先進(jìn)制程

此次德國的補(bǔ)貼明顯是傾向于拉攏擁有先進(jìn)制造能力的半導(dǎo)體制造廠，但其內(nèi)部也對這筆巨額補(bǔ)貼的用途產(chǎn)生了爭議。

德國半導(dǎo)體專注工業(yè)和汽車，因此德國對功率半導(dǎo)體有著強(qiáng)烈的需求，而英特爾新工廠將要生產(chǎn)的先進(jìn)制程芯片，則是人工智能等領(lǐng)域所需求的，德國市場對先進(jìn)制程的需求并沒有那么強(qiáng)烈。

將賭注壓在先進(jìn)制程上，有可能會忽視自身市場的實(shí)際需求。英飛凌的首席營銷官在去年的一次采訪中就曾表示，歐洲應(yīng)當(dāng)把重心放在現(xiàn)有的現(xiàn)代技術(shù)上，今天乃至未來的五年，一輛車的絕大部分零部件都不會從20nm以下芯片中得到任何好處。

3、勞動力短缺：老齡化嚴(yán)重，年輕人不愿意來

德國的另一個主要挑戰(zhàn)是工人不夠。

根據(jù)德國經(jīng)濟(jì)研究所的數(shù)據(jù)，目前在芯片行業(yè)的各種專業(yè)中缺少62000名技術(shù)工人。薩克森州未來將擁有更多的晶圓廠，根據(jù)相關(guān)預(yù)測，2030年需要的勞動力將達(dá)到10萬！

然而，德國正面臨一大波工程師即將退休，新人又不見影的“青黃不接”的難題。

根據(jù)IW Koeln的一項(xiàng)研究，德國半導(dǎo)體行業(yè)33%的工程主管和28%的電氣工程專家將在未來10到12年內(nèi)達(dá)到退休年齡。

而在年輕勞動力方面，德國乃至歐洲所提供的薪資水平很難與新加坡、韓國、美國或加拿大的芯片制造商競爭，對年輕人也沒有足夠的吸引力。

總 結(jié)

作為老牌工業(yè)國家，德國這次扛起了歐洲半導(dǎo)體“復(fù)興”的大旗。

目前來看，拿出的補(bǔ)貼夠多誠意十足，而且大廠也紛紛有意向，可以說是“雙向奔赴”。但是，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的完善并不是靠幾座晶圓廠就能解決的，并且廠建完之后還將面臨一系列的問題。歐洲半導(dǎo)體能不能重新崛起，尚待日后見分曉。

參考資料：

[1]“熱鍋上”的德國半導(dǎo)體，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

[2]歐盟發(fā)力先進(jìn)芯片制造，能否助力實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體戰(zhàn)略自主？FT中文網(wǎng)

[3]德國也卷入了芯片補(bǔ)貼競賽？FT中文網(wǎng)

[4]“他者”德意志（二）：“走穩(wěn)路”的德國半導(dǎo)體，腦極體

[5]十年信息革命更迭，歐洲半導(dǎo)體三巨頭的得與失，芯三板