中国半导体受制美国的原因

不仅仅是生产成本，制造业人才的短缺和文化问题也是美国国内制造业的障碍。

▲2021年5月31日，德国博世集团汽车芯片工厂。

图/视觉中国

正文|蔡婷宜

编辑|周豪

5月20日，美国总统拜登选择位于韩国京畿道平泽市的三星半导体工厂作为他为期三天的亚洲之行的第一站。拜登在参观结束后的讲话中说，“感谢三星170亿美元的投资，美国将在得克萨斯州建立一个这样的工厂，并创造3000个高薪工作岗位。”

2020年3月，新冠肺炎全球疫情引爆全球制造业供应链危机，其中手机、电脑、电动汽车用半导体严重短缺，导致制造业企业大规模停工。根据投资银行高盛的统计，大约有169个行业受到半导体短缺的影响。

因此，半导体的供应被欧美主要国家纳入国家安全视野，美国、西班牙等国相继宣布将大力投资半导体制造。自上任以来，拜登一直敦促国会通过法案和预算，支持半导体制造业回归美国，但国会尚未达成共识。

对于半导体制造业来说，制造业在美国的商业前景如何成为业界争论的焦点。通过合同制造改变半导体行业的TSMC公司创始人张忠谋在4月份的一次采访中指出, TSMC“在美国政府的怂恿下”决定投资120亿美元在亚利桑那州凤凰城建造一座5纳米晶圆厂。然而，在他看来，“这将是一个非常昂贵却徒劳无功的努力”[S2/]。

各大半导体企业在美国设厂，确实可以增加美国本土制造业，“但是会非常昂贵，在全球市场上没有竞争力”。张忠谋解释说，尽管美国愿意提供数百亿美元的补贴，“我认为这远远不够。”

半导体分析师丹·尼斯戴特(Dan Nystedt)对《财经》记者指出，从产业结构来看，张忠谋认为美国已经处于半导体产业链的顶端，不仅在半导体设计方面保持领先，在半导体制造机器和电子自动化设计软件的生产方面也处于领先地位。所以没必要回去以比中国台湾省高50%的制造成本追求制造端的产能。

全球核心缺陷

2020年3月，全球经济受到疫情打击。在疫情将导致消费收缩的假设下，许多制造企业将降低备件库存列为主要任务。随着客户预期的降低，半导体制造企业也顺势将产能降到低点。

然而，2020年欧美城市的大规模关闭，导致消费者出于家庭办公和娱乐需求，迫切购买家用电脑、电视、平板电脑等消费电子产品。再加上学校停课，青少年对游戏装备的需求也瞬间上升。更有甚者，疫情初期停产的汽车行业，因为美国民众避免乘坐公共交通、优步等，意外面临旺盛的需求。基于防疫考虑。美国新车供应严重不足，二手车价格走高，汽车整体价格大幅上涨。

消费电子和汽车对半导体的需求在供不应求的情况下意外形成了竞争关系。对于像TSMC这样的半导体代工厂来说，由于汽车半导体收入的比例很小，迫切的需求很容易被忽视。

多年来，手机和游戏平台因为数量优势，为TSMC贡献了50%的营收，而汽车半导体对营收的贡献从未超过5%。以2019年为例，全球市场生产了14亿部手机，但只制造了9300万辆汽车；从利润和运营的角度来看，半导体代工厂商选择先给消费电子厂商供货，比如手机、电脑、游戏机。

汽车用半导体相对被代工厂商忽视的原因是存在多年的产业结构问题。普通汽车需要1000芯片，电动汽车需要2000-3000芯片。随着汽车自动化程度的提高，使用的芯片数量会不断增加。汽车半导体行业多年来一直由英飞凌、恩智浦、瑞萨、德州仪器、意法半导体五家欧美公司主导。当市场稳定时，这些公司通常将20%至30%的生产外包给TSMC这样的OEM公司，但当汽车需求减弱时，他们也会优先切断这些外包订单。

2020年，汽车半导体企业也照常经营，但当时消费电子产品的需求已经很旺盛。主机厂提醒汽车半导体企业，如果因疫情取消或减少订单，主机厂将把产能转移到其他产品上，原本用于汽车半导体的产能一去不复返。

因为这样的产业结构问题，汽车半导体从2020年下半年开始缺货，迫使汽车制造业部分产能停止。2021年4月，德国商务部长甚至向台湾省寻求帮助，以发展德国的汽车产业。

自2021年初拜登上任以来，政府一直在不断寻求供应链安全和半导体短缺的解决方案。2021年9月，美国商务部对半导体制造商和客户进行了大规模问卷调查，寻求改善供求关系。最后，美国商务部得出结论，解决方案应该从“在美国制造更多的半导体”开始。目前，美国只生产12%的半导体。

美国制造业搬迁的困境

考虑到全球半导体严重短缺，各大半导体公司纷纷宣布投资扩大产能。TSMC在2021年4月宣布，将在三年内投资1000亿美元扩大工厂产能。韩国三星半导体2021年10月宣布，到2026年将代工产能提高两倍。2021年3月，第三大代工厂GlobalFoundries宣布，将投资14亿美元增加其在美国、新加坡和德国的工厂产能。

Ground首席执行官托马斯·考尔菲尔德(Thomas Caulfield)表示，疫情发生前，预计芯片行业5年内将增长5%，但疫情发生后，出现了明显的加速趋势，增幅为10%。他预计，未来8 -10年，全行业产能需要翻倍才能满足市场需求。

受拜登政府政策刺激，三星宣布在德州投资170亿美元，在德州仪器投资300亿美元。内存芯片公司美光也宣布将扩大在美国的产能。但是在美国生产价格有竞争力的半导体并不容易。在过去的几十年里，美国原有的完整的半导体产业链和人才在很大程度上消失了。

出于安全原因，美国国防部自2019年以来一直邀请TSMC在美国设厂，但TSMC因成本因素一直犹豫不决。直到2020年才宣布在亚利桑那州凤凰城建厂。随后在2021年6月，TSMC总裁魏哲佳证实，亚利桑那州一座价值120亿美元的工厂已经开工建设。预计2024年开始生产5nm芯片，主要为美国汽车供应人工智能设备。

对于在德州仪器工作了25年的张忠谋来说，在美国建厂是一段痛苦的过去。他说，1997年TSMC在华盛顿州建厂后，“发生了各种悲惨的事故”。原本预计成本会和在中国台湾省生产差不多，但结果显示当时的假设“太天真”。他指出，自工厂成立以来，从中国台湾省派出了各种管理人员和工程师，试图改善生产状况。经过多次尝试，终于解决了问题，但成本还是太高——同样的产品比中国台湾制造的贵50%。虽然该产品仍有利润，但利润远低于中国台湾省生产的产品。

一直在美国维持部分产品生产的美光也证实，美国本土制造比其他已经拥有完整制造生态的国家多35%-45%。

不仅仅是成本，制造人才的匮乏和文化问题都是美国本土制造的障碍。张忠谋指出，美国廉价的土地和电力相当有优势，但在亚利桑那州找到有竞争力的技术人员和工人将是一个挑战。毕竟制造业的工作在美国并不受欢迎。

不仅如此，他还悲观地指出，把中国台湾省的管理人员派到美国工厂也无济于事。“不同品牌的电脑可以放在一起用，但不同文化的人不能放在一起然后运行。”仅仅因为台湾省的管理层可以交付最好的结果，并不意味着他们可以在海外交付类似的结果。

2022年初，由于工人短缺，TSMC在凤凰城的工厂建设被推迟。然后开始招聘工程师的TSMC，和美国本土的制造业人才发生了文化冲突。TSMC要求工程师工作12小时，周末需要随时待命，这让美国工程师认为这是“军事化管理”，很难在工作和生活之间找到平衡。媒体报道为了解决人才短缺，TSMC目前正在美国和中国台湾省招聘工程师。

事实上，尽管美国从特朗普政府开始就一直试图将制造业转移到美国，但经过几十年制造业的不断转移，美国面临着技术人员和工程师的严重短缺。帮助公司招聘人才的Tooling U-SME副总裁Jeannine Kunz指出，美国正在面临的制造业人才短缺是一场“国家灾难”，许多公司因为招不到人而被迫拒绝订单。

非营利组织Reshoring Initiative Foundation主席哈里·莫泽(Harry Moser)向《财经》指出，美国确实面临制造业人才危机，但这可以通过吸引外国人来缓解。同时，在半导体工厂附近设立培训基地，半导体工厂的“高薪”对一些年轻人有足够的吸引力。尤其是近几年大学升学率下降，对制造业人才会有帮助，因为这些人总要找到一个值得追求的职业。他相信这些半导体工厂最终能够招到足够的技术人员和工程师。

与张忠谋观点完全不同的是2021年初上任的英特尔第三任总裁格辛格。上任后，他决心与错过了几轮产品大战的英特尔一起赶上时代，同步加强和整合英特尔的代工和芯片设计业务。

承认美国制造业缺乏竞争力的格尔辛格选择“安全”作为自己的诉求。他在全球半导体短缺危机中上台，提出“世界需要更强大、更具地缘政治性的半导体供应链。”随后，格尔辛格宣布投资200亿美元在俄亥俄州新建工厂，并扩大俄勒冈州、亚利桑那州和新墨西哥州的产能。此外，他还宣布在德国、意大利、西班牙和爱尔兰建立新工厂和RD中心。

在5月底出席达沃斯论坛时，辛格进一步向媒体指出，全球半导体制造业不可能脱离对亚洲的依赖，但目前亚洲80%的制造业和欧美20%的制造业失衡。他认为，战略平衡的供应链应该是亚洲50%，欧洲30%，美国20%。“如果我们在2030年前将这一比例提高到50%，那么我们就已经实现了我们的目标。”

华尔街投资者仍然对英特尔的计划持怀疑态度，认为投资美国制造业不仅具有挑战性，而且回报周期也很长。

然而，格尔辛格的计划使他与拜登政府一拍即合。拜登甚至特意邀请格尔辛格作为他3月份在国会发表国情咨文的嘉宾。辛格和拜登对国会的共同目标是说服国会通过半导体本地制造补贴法案。半导体分析师普遍认为，格尔辛格在美国扩大生产最重要的算计是获得高额政府补贴。

为了帮助美国的半导体制造业，参议院和众议院分别通过了两项独立的法案。美国参议院3月28日通过了520亿美元的补贴法案，随后其他支持产业创新和制造业搬迁的决议被包装成“跨党派创新法案”。尽管行政部门多次催促国会，但参众两院5月中旬就开始就法案内容进行协商，预计6月中旬可能通过。

拜登和美国商务部长雷蒙德多次呼吁国会尽快通过该法案，威胁称国会的拖延可能导致美国错过下一轮科技竞赛。在雷蒙多达沃斯论坛上，有人指出，当英特尔、三星、美光都在建设未来工厂时，“如果国会不迅速通过法案，他们不会在美国设厂，但会继续覆盖亚洲和欧洲。”

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编辑|赵成

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