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欧洲：一个“盛产”半导体巨头的地方
在谈新晶圆厂之前，让我们再来重温下欧洲半导体本来的实力。在全球半导体的版图中，欧洲始终扮演着重要的一个角色，欧洲可以说是“盛产”半导体巨头的地区。
首先，英国是化合物半导体王国，IQE是化合物半导体领域的龙头，在化合物外延片领域，IQE占据全球60%的市场份额；英国还有Arm和imagination这样的IP厂商，两家均在全球十大半导体IP供应商之列；最近崛起的AI芯片公司Graphcore也是英国半导体产业的一颗新星。
然后，德国更是被冠以“欧洲最强工业国”、“世界汽车王国”的国家。在半导体领域更是有着不容忽视的实力，德国不仅有英飞凌、博世这样的IDM大厂，英飞凌在汽车电子、电源和安全IC领域都处于第一的地位，在半导体产业链中，博世是少有的几家既熟谙微机电行业，又是电子和软件方面专家的企业之一，在MEMS传感器领域，博世市场份额大约为22%；有X-Fab这样的晶圆代工厂，X-Fab是全球最大的SiC代工厂；还有全球第三大EDA设计公司西门子；在半导体材料领域，德国有Siltronic这样的硅片厂商，SiCrystal SiC衬底供应商（已被日本罗姆收购），蔡司的镜头是光刻机的关键组件。
欧洲还有位于荷兰的光刻机霸主ASML，长期位列全球半导体供应商20强的意法半导体和恩智浦，法国半导体硅片厂商Soitec等等。
可以看出，欧洲在整个半导体市场中，还是有很大的话语权的，但是欧洲缺乏先进处理器和晶圆厂。多年来，欧洲也曾尝试过提升自身的芯片制造能力，但一直有心无力，此次《欧洲芯片法案》的通过，或将为欧洲的制造产业注入一池春水。
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晶圆存在扩产需求
晶圆需求仍十分强劲。一是电动汽车技术迭代推动汽车行业高速发展。二是俄乌冲突阻碍了半导体供应链。三是超大规模企业、初创公司和人工智能发展，激发芯片需求。IDM和代工厂都需要找到提高晶圆产能的方法，以应对当前和未来的挑战。
202年半导体销售增长率预计从2021年的25%下降至11%。增长率下降的原因包括芯片价格上涨，以及通货膨胀下智能手机和其他消费电子产品销量下滑。值得注意的是，增长率下降不等同于需求下降。
目前全球缺乏先进晶圆厂，其主要原因之一是建造需要大量资金支持。5nm晶圆厂的建造成本超过50亿美元，10nm晶圆厂建造成本近20亿美元。政府激励措施非常重要。中国政府已投入约730亿美元的半导体补贴，该数字尚未包括500亿美元的政府补助、股权投资和低息贷款。上述投入远超美国、欧洲和日本。近期，欧洲和美国发布芯片法案，韩国和日本也在推行金融支持法案。以上举措对先进晶圆厂建设起到促进作用，但大概需要三年时间才能有相关产能投放市场。文章预计，2022年至2025年间200毫米等效晶圆新产能分布如下。中国大陆居首，预计占比28%。其后依次是韩国（22%）、中国台湾（15%）、美国（11%）、日本（10%）、欧洲和中东（9%）、东南亚（5%）。
关于2023年至2025年晶圆新增产能，文章预测，2023年同比下降，4nm、6nm、8nm、12nm总计释放不足900万片。随后两年新增产能上升，2025年达到2000万片。近三年，12nm晶圆是主要增产方向，预计2024年扩产超过1300万片，2025年更是超过1700万片。期间6nm、8nm晶圆新增产能占比较低，每年总计不足500万片。4nm晶圆新增产能将在2025年所有释放。
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芯片法案是助推器
在经历了芯片短缺和供应链依赖的弊端、意识到半导体市场蓬勃发展的分析后，欧盟委员会于2022 年 2 月 8 日提出了一套旨在加强欧盟半导体生态系统的综合措施，即《欧洲芯片法案》，在过去的几十年里，欧盟在全球市场上的微芯片产量一直保持在10%的稳定份额，欧盟的目标是要将半导体产能提高到20%。该法案计划投入430亿欧元来支持芯片的发展，超过三分之二的资金被指定用于建设新的、领先的芯片制造厂，或“大型晶圆厂”。
2023年1月24日，该法案正式通过。根据最新的《欧洲芯片法案》草案及修正案内容显示，其芯片战略主要围绕五大目标：
强化欧盟在研究和技术层面的领导地位；
建立并强化欧盟在先进、节能和安全芯片设计、制造和封装方面的创新能力，并将其转化为商业产品；
建立一个适当的框架，到2030年大幅提高芯片生产能力（在全球半导体产能中的份额提高到20%），减少对外依赖；
解决严重的技能短缺问题，吸引创新人才并支持熟练劳动力的培养；
加深对全球半导体供应链的了解。
欧盟委员会已拨出了150亿欧元的资金用于到2030年的公共和私营半导体项目，这就为欧洲提供了发展的独特机会，该举措不仅吸引了欧盟成员国，也吸引了一些其他大型半导体厂商前往欧洲建厂。
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涌入欧洲的新晶圆厂
欧洲要发展本地的制造产业，位于本部的企业无疑是中坚力量。我们看到，英飞凌、ST、博世等此前有晶圆厂的厂商已经纷纷建起了新厂。最令欧洲振奋人心的是，其吸引到了英特尔和Wolfspeed等厂商的入驻。
英飞凌史上最大单笔投资
2022财年英飞凌实现收入142.18亿欧元，较上年的1100.6亿欧元增长29%。英飞凌对此的分析是，导致营收增长一半以上的因素是半导体销量增加的结果，这离不开英飞凌前端制造的产能扩充，包括2021年9月在Villach工厂(奥地利)开设的300毫米薄晶圆电力电子新芯片工厂，以及在德累斯顿(德国)和居林(马来西亚)的产能持续扩张。
2023年2月16日，英飞凌获准开始在德国德累斯顿市（Dresden）建设一座价值 50 亿欧元（53.5亿美元）的半导体工厂，该工厂将于 2026 年投产，这也是英飞凌历史上最大的一笔投资。该工厂将主要用来生产功率半导体和模拟/混合信号组件。英飞凌正在为该工厂寻求10亿欧元的公共资金。
目前英飞凌在欧洲拥有多家前端和后端工厂。下图是英飞凌在欧洲的制造厂和总部的位置，图中标号①和③分别是英飞凌位于奥地利菲拉赫和德国德累斯顿的前端制造厂，②是英飞凌总部德国纽比堡，④是英飞凌位于德国雷根斯堡的前后端一体化的工厂，⑤和⑥分别是英飞凌位于瓦尔施泰因 (Warstein)和匈牙利Cegléd的2个后端工厂。
意法半导体：在欧洲新建两座晶圆厂
意法半导体（ST）也是欧洲半导体巨头的一员大将，2022年ST全年净收入为161.3亿美元，增长26.4%。2023年，ST计划投资约40亿美元的资本支出，主要用于提高12英寸晶圆产能，以及碳化硅芯片和衬底的产能。下图红色部分显示了ST目前在欧洲拥有的工厂情况，可以看出，ST目前在欧洲大约拥有6座前端晶圆厂，3座后端工厂。
2022年8月4日，ST与GlobalFoundries签署了一份商业和合作协议，在ST位于法国Crolles的现有300毫米工厂附近建立一个新的联合运营的300毫米半导体制造工厂，主要是生产FD-SOI 或完全耗尽的绝缘体上硅的半导体制造技术的产品。该工厂的目标是到2026年达到满负荷生产，完全建成后每年可生产多达62万片300毫米晶圆。该项目预计耗资57亿美元。该晶圆厂的建造一方面能够支持ST年收入达到200 亿美元的计划，另一方面，也将帮助格芯基于其流行的 22 纳米 22FDX 芯片制造工艺生产更多芯片。
10月，ST又宣布，将在意大利建设一个集成的碳化硅 (SiC) 衬底制造工厂，这将成为欧洲第一家量产150mm SiC外延衬底的工厂。它与现有的SiC器件制造设施一起建在意法半导体位于意大利卡塔尼亚的工厂，卡塔尼亚一直是ST功率半导体专业技术的中心，ST在这里与意大利研究实体、大学和供应商进行了集成研究、开发和制造SiC，此举将推进意法半导体碳化硅业务垂直整合战略。ST预计将于2023年开始生产，从而实现内部供应和商业供应之间的SiC衬底供应平衡。意大利政府将在国家复苏和恢复力计划的框架下，在五年内向该工厂投资7.3亿欧元。
博世：不断扩建的两大晶圆厂
博世主要有两家大型晶圆厂，分别位于罗伊特林根和德累斯顿。其中，博世德累斯顿晶圆厂的核心技术为直径为300毫米晶圆制造，单个晶圆可产生31,000片芯片。自2010年博世引入200毫米晶圆技术，在罗伊特林根和德累斯顿两个晶圆厂的投资已达25亿欧元。除此以外，博世还投资了数十亿欧元用于微机电技术开发。
2022年，博世投资超4亿欧元扩建其位于德国德累斯顿和罗伊特林根的晶圆厂（主要）以及位于马来西亚槟城的半导体测试中心，2022年该厂的产能将得到进一步提升。其中德累斯顿晶圆厂于2022年7月开始生产300毫米晶圆，比原计划提早了六个月，首先用于博世电动工具。面向汽车客户的芯片于9月开始生产，比原计划提前了三个月。2023年约5000万欧元将被用于建设毗邻斯图加特的罗伊特林根晶圆厂。
英特尔：德国建厂“虽迟但在”
英特尔在欧洲已有 30 多年的历史，欧洲出台了《欧洲芯片法案》之后，也吸引了英特尔再次投资扩产。早在去年3月中旬，英特尔宣布其IDM2.0计划的第一阶段是未来十年内在整个半导体价值链中投资多达800亿欧元。初始阶段，英特尔计划在德国马格德堡建设两座一流的半导体工厂，预计将于 2023 年上半年开始建设，2027年投产，项目预计总耗资170亿欧元。
英特尔在德国马格德堡新建两家晶圆厂的早期渲染图
但是2022年由于能源危机而引发的能源和原材料成本上涨的原因，去年12月份，英特尔宣布推迟原定于2023年在德国开设芯片工厂的计划。据消息指出，英特尔将建厂预算设立为170亿欧元，但现在价格飙涨至约210亿欧元。再加上2022年英特尔营收下跌较严重，收入缺口也是建厂推迟的考量因素。2022年英特尔全年营收为631亿美元，较2021年的790亿美元下跌20%，净利润为80.14亿美元，较2021年的198.7亿美元暴跌60%，这几乎是是英特尔20多年来最糟糕的年报。而且英特尔CEO基辛格表示，经济的不确定性持续到2023年。因此，英特尔希望欧盟能在已经承诺的68亿欧元的基础上，再获得32亿欧元的补贴。
不过尽管存在这些财务的问题，英特尔坚称将继续建设新的德国芯片厂，目前英特尔正在仔细监测市场状况，并与政府合作伙伴密切合作，以最佳方式推进我们在马格德堡和俄亥俄州的计划。
Wolfspeed正在德国建立最大的SiC工厂
Wolfspeed宣布将斥资30亿美元，计划在德国萨尔州建造一个高度自动化的200毫米SiC晶圆制造工厂。该工厂将建在萨尔州一座占地35英亩（14公顷）的前燃煤电厂上，这是Wolfspeed在欧洲的第一家工厂，也将成为世界上最大的碳化硅芯片生产工厂，晶圆厂建设预计将于 2023 年上半年开始建设，并计划在四年内开始批量生产。新工厂是Wolfspeed 65亿美元全球产能扩张计划的一部分，将支持其2027财年40亿美元的长期收入前景。
Wolfspeed 的选址很大程度上归功于其合作伙伴采埃孚，这家汽车供应商已在萨尔州开展业务数十年，并与该州的政界人士有着相应的良好联系，采埃孚将投资1.85亿美元入股该芯片厂，并将持有该研究中心的多数股权。除此之外，据Wolfspeed CEO Gregg Lowe表示，Wolfspeed预计将获得投资金额的20%的补贴。
正在考虑的台积电？
台积电自2022年下半年以来，在美日等地建厂的计划已经明朗，欧洲也是台积电考量的一个重要地区。早在去年底，就有消息透露出台积电有意在德国建厂，据知情人士透露，台积电将在今年派遣一个高管团队前往德国，讨论政府对未来工厂的支持程度以及当地供应链满足其需求的能力。据晶圆厂工具制造商的消息来源称，德国的德累斯顿最有可能成为该地点。
不过近日据台湾媒体报道，台积电考量到汽车芯片供需不再严重吃紧，加上多数汽车芯片客户可转至日本、美国等地的工厂生产后，决定将欧洲建厂时间表将推迟两年。不过对于这些传闻，台积电一概是不予评论。
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2030年前景
在2030年的预期连续性情景中，由于其他地方的投资增加，欧洲在全球芯片生产中的份额将保持在与现在相似的水平。这意味着欧洲半导体产能仍将是全球芯片行业未来十年增长预测的两倍，但不是《欧洲芯片法案》计划的四倍。欧洲还将获得少量尖端芯片的制造能力，加强其在先进半导体技术领域的全球市场地位，并在设备(化学品)投入、汽车芯片以及创新芯片设计和应用研究方面保持全球领先地位。
在2030年的预期崛起场景中，欧洲将成为研发尖端半导体技术的世界领导者，并将主导6G等新领域的芯片创新；AI（人工智能）、云计算、量子计算和边缘计算；自动驾驶汽车。欧洲将在设备和设计领域处于领先地位，并进一步增加其在化学品投入生产领域的全球市场份额。通过其作为世界级创新中心的无与伦比的技术知识产权开发，欧洲将为微电子创造新的市场。欧洲本可以在促进全球半导体合作伙伴关系方面起到带头作用，从而成功减轻其对外国半导体的一些关键依赖。欧洲将通过有利的条件和教育机会，为其半导体生产和设计生态系统培养、吸引和留住本地和全球人才和技术工人。私人投资将提供所需的资本，为欧洲的卓越中心扩大创新以及中小企业和初创企业扩大规模提供资金。欧洲也将设法吸引领先的外国芯片制造商投资，从而看到绿色和最先进的芯片制造厂在欧洲的出现。在欧洲领土上，半导体价值链的每一个环节都至少有一些生产能力。欧盟芯片收入将占全球半导体价值链的20%以上。
在2030年令人担忧的衰退情景中，由于优势丧失、未能填补缺口、资源浪费和对外国生产的芯片的零星中断，欧盟在全球半导体价值链中的地位将变得越来越弱，越来越不安全。欧盟半导体制造和设计能力的日益缺乏会导致欧洲人才外流。随着某些关键的研究机构选择迁往国外，研发的发展速度将会放缓，知识将会从欧洲流失。人才缺乏、制造成本高以及令人窒息的监管，会促使西方主要芯片制造商和初创企业转而在美国和亚洲投资并建立工厂。由于严重的技术问题、环境问题和对其芯片的需求不足，一个新的部分由欧盟资助的半导体超大型工厂将无法满足预期，并变得经济上不可行。为填补无数缺口而注入的剩余资金将过于分散，无法让单个初创企业和项目起飞。欧洲将失去此前被视为其优势的生产领域的市场份额，包括设备制造、原材料和汽车芯片。随着卓越中心的削弱，欧洲现在可能会在半导体价值链的各个环节落后。
在2030年令人担忧的崩溃情景中，中国对台湾实施6个月的海空封锁将切断台湾芯片的出口。封锁将是中美之间军事对峙的结果，此前台湾海峡的紧张局势持续多年。中国本可以通过半导体储备为这一事件做好准备，此外还会在此前十年大幅扩大国内前沿芯片生产。在威胁对中国实施制裁的同时，随着中国库存的减少，欧盟将被迫继续进口中国芯片，以维持欧洲工业的运转。全球高端电子行业将受到最沉重的打击，因为它最依赖仍主要由台湾TSMC（台积电）生产的尖端芯片。汽车和其他需要不太先进的后沿芯片的行业也会出现严重的短缺和延迟，而台湾在这些行业中也占有很大份额。在联合国斡旋的中美谈判之后，封锁最终会被解除，但不会在导致严重的全球衰退之前。随着紧张局势的持续，未来十年发生另一次重大中断的风险仍将存在，从而在全球范围内引发由政府主导的半导体回流和进口替代的巨大浪潮。
写在最后
与其说是晶圆厂涌入欧洲，更确切的来讲，是德国。可以看出，在欧洲诸多国家中，德国是大多数厂商建造晶圆厂商选址的候选地，这里面的一大原因是，德国以其卓越的工程技术而闻名，德国汽车工业在全球向电动汽车的过渡中发挥着关键作用，而汽车芯片的需求将在未来十年蓬勃发展。在欧洲的晶圆厂版图中，德国将扮演着很重要的角色。
