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地緣政治風險升溫!半導體產業面臨變革 各國迎接挑戰

作者 台灣銀行家
發佈時間:2024/05/23 17:12
最後更新時間:2024/05/23 17:12
美日等國加強半導體扶植政策。(示意圖/shutterstock 達志影像)
美日等國加強半導體扶植政策。(示意圖/shutterstock 達志影像)
撰文:蔡鎤銘(本文作者為淡江大學財務金融學系兼任教授)

【台灣銀行家】在新千歲機場東側,沿著JR千歲線,有一個用白色鋼板圍起來的工地正在擴展。工地的邊緣幾乎看不到,只有偶爾打開的蛇形開口。在那之前,只有一個保安人員站在那裡,周圍一片樹木。除了通過鋼板看到的幾台起重機和從開口處出來的、裝著砂石的自卸車之外,沒有任何跡象顯示這是大規模工程。
 

為了實現先進邏輯半導體的國產化,日本於2022年8月低調成立Rapidus工業建設園區。儘管被北海道獨特的寧靜所包圍,但日本經濟安全保障涉及半導體的成敗卻取決於此。

美國半導體技術霸權難動搖

第二次世界大戰中,美國在電子領域的技術優勢對聯盟國的勝利做出了巨大貢獻。那時,雷達和近程彈道控制系統的電子控制都是透過真空管實現,隨後發展為晶體管和集成電路(IC)。然而,20世紀60年代的阿波羅計畫等使美國半導體技術獲得提升,其技術霸權除了某些時期外一直未曾動搖。

那個時期是上世紀80年代。日本企業在半導體市場迅速崛起。到1988年,日本製造的半導體占據了全球市場的一半以上,日本企業在半導體銷售收入中排名世界前3名,前10名中有6家日本企業。

日本與美國結盟。儘管如此,由於日本製造的半導體被廣泛用於武器、生產設備及軍用指揮通信系統,因此對「美國軍事技術依賴於日本」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,安全保障上的威脅從蘇聯軍事力量轉變為日本的技術實力。1960年代到70年代的高速增長時期,鋼鐵被稱為工業的核心「糧食」,但到了80年代後期,半導體取而代之。因此,半導體開始成為一種「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一些問題。最初,綜合電氣製造商將半導體生產視為業務的一部分,但後來專業的半導體製造商占據了市場主導地位。雖然三星電子也涉足家電,但更專注於半導體和資訊設備。

由於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,增加了交易成本。此外,半導體產業存在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(內憂)。

此外,隨著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的半導體。日本企業收購美國半導體製造商也受到了美國政治壓力的阻止(外患)。日本半導體產業在「失去的30年」期間試圖復甦,但始終未能成功。

地緣政治風險帶來威脅

儘管半導體製造商經歷興衰,但半導體供應從未陷入不安之中。然而,2019年底開始的新冠疫情導致了巨大變化。與冷戰時期不同,半導體供應危機在民用產品領域被視為經濟安全保障的語境。

隨著5G和數據中心半導體使用需求擴增,新冠疫情期間居家辦公和在宅生活的普及,推動了資訊設備和家用電器的需求增加。與此同時,由於美中經濟對抗,中國製造的半導體被排除在西方市場之外,加上2020年和2021年日本發生火災事故,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,汽車用半導體生產線轉向了其他用途的半導體生產。因此,即使汽車需求恢復,車用半導體的供應也無法立即跟上,導致各國汽車工廠被迫停產,最近,用於人工智慧開發的圖像處理半導體需求急遽增加。

當半導體供應鏈的維持被界定為經濟安全保障上的挑戰時,各國開始將其納入圍堵範圍。然而,在全球經濟一體化的背景下,美國的製造業轉移到海外,雖然美國企業在2021年全球半導體生產的市占率達54%,但在美國境內生產的半導體僅占全球的11%,改善這種局面,變得迫在眉睫。

此外,半導體生產基地集中在東亞,也增加地緣政治風險。截至2021年,半導體生產的前三大國仍然是韓國、台灣和中國,這些地區擁有高度緊張的台灣海峽和朝鮮半島。另外,中國掌握了全球六分之一的半導體產量,因此,中國有可能將半導體作為經濟威脅(例如出口限制)的工具。
 

最近,美國不僅有德州儀器、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電子等大規模投資。

1986年,富士通試圖收購美國的半導體巨頭費爾查爾德半導體,但遭到美國國會強烈反對。當時美國的反應帶有「半導體民族主義」色彩,但現在卻呈現出「半導體的本土化生產和消費」趨勢,企業的國籍不再是問題。
台積電承接了美國軍方戰鬥機、導彈、指揮通信系統用半導體的生產,但生產地點在台灣。然而,美國最近開始著手讓這些半導體在美國境內生產,對台灣來說,這意味著放棄「為美軍提供半導體供應」的安全保障利器。

在日本,像前文提到的Rapidus正在計畫投資5兆日圓。除了日本企業如Kioxia、東芝、三菱電機外,已經宣布的外資企業投資總額超過1兆日圓,包括台積電、美光科技和西部數據等。針對這些投資,日本經濟產業省在2022年度補正預算中要求13,000億日圓的半導體相關支持基金,2023年度則要求34,000億日圓。

避免地緣政治風險的對策,除了加強半導體作為成品的自給自足體制是不夠的。美國拜登政府於2022年10月禁止對中國出口先進半導體及其製造設備和技術,要求強大的日本和荷蘭也同步行動。
然而,由於功率半導體等並非最先進產品,因此可使用不受出口管制的設備進行製造。事實上,中國的汽車製造商正努力實現功率半導體的內部化。
 

此外,中國半導體代工巨頭中芯國際集成電路製造(SMIC)利用免受出口管制的設備,成功製造線寬為7奈米的先進半導體。先進半導體用於民用的智慧型手機、人工智慧、超級計算機,但也有可能用於軍事部門。

對俄國實施半導體出口管制

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,包括半導體及其製造設備、原材料等。出口管制最初旨在對俄羅斯實施經濟制裁,因為當時俄羅斯約90%的半導體供應仰賴西方進口。

然而,入侵烏克蘭演變為持久戰爭,半導體出口管制不僅是經濟制裁,還是削弱其持續戰鬥能力的手段。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,這些無人機也依賴半導體。此外,俄羅斯的衛星導航系統「GLONASS」使用了美國設計的半導體。雖然半導體出口管制對俄羅斯造成影響,但仍有一些國家繞過管制,如中國香港、土耳其等進口半導體,進行所謂的「半導體洗錢」。這些半導體也被用於家電產品,然後被出口到俄羅斯,用於修理軍需品。

由於現代戰爭極仰賴半導體技術,因此半導體的供應被視為戰爭能力的一大關鍵因素。儘管出口管制存在一些迂迴手段,但西方國家仍努力尋找有效的方法,來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」,其中確保半導體供應的重要性,包括加強供應鏈和建立製造基地。半導體製造商的設備投資也符合這一戰略。

航空發動機和艦艇的燃氣渦輪引擎都配備大量傳感器,用於蒐集運行和操作相關資訊,而半導體在處理這些資訊中至關重要。汽車中的半導體需求也快速增長,尤其是電動汽車領域。然而,日本在半導體製造相關設備和材料方面仍面臨挑戰,部分設備市場被美國和荷蘭企業主導,且烏俄戰爭後氖氣體和鈀金價格上漲,對供應鏈造成影響。

實現半導體的「純國產」不現實,而是需要提高對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。日本也加大了與其他國家的國防裝備合作,以應對此一挑戰。

在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的增加,半導體產業正處於變革的前夕。這些挑戰也促使各國政府、企業和研究機構更努力合作,以應對供應鏈的不穩定,推動創新技術發展,並促進產業的可持續發展。

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本文為作者評論意見並授權刊登,不代表TVBS立場。

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作者

台灣銀行家

台灣金融研訓院創辦《台灣銀行家》雜誌所涵蓋議題報導領域,除了銀行業、證券、保險與金控,亦對國內外政經社會議題、產業趨勢、金融教育等多有關注。期望藉由深入淺出的內容,協助讀者掌握金融情勢變化、重要政策,以及金融產業發展的最新動向,亦延請知名學者專家為本雜誌執筆撰文,提供深入觀點。期許能成為提供國內金融業與從業人員充實專業知能,提升競爭力,促進金融知識普及與資訊交流之最重要刊物。

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