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频出政策和引入外援,欧洲强化“本地供应链”

效法美国,出台《芯片法案》。欧盟希望通过吸引更多投资,来提高半导体制造业的生产能力,以确保供应链的安全。

以往是“世界经济一体化,全球供应链,贸易自由化”,现在的情况却是“逆全球化”、“供应链区域化”。M61esmc

近年来,面对各国此起彼伏爆发的疫情,以及由此带来的复杂的国际形势和供求关系,美国开始强力推动高科技产业回流。为此,美国炮制出《芯片与科学法案》(CHIPS and Science Act),并于2022年8月正式颁布。M61esmc

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效法美国,欧盟出台《芯片法案》

2021年,欧盟委员会主席Ursula von der Leyen在当年的国情咨文演讲中首次提出“欧洲半导体行业的共同战略”。2022年2月,欧盟委员会提出《欧洲芯片法案》(The EU Chips Act)。2023年4月,欧洲议会和欧盟成员国就《芯片法案》达成共识。M61esmc

在美国《芯片法案》实施一年后,2023年9月21日欧盟正式宣布《欧洲芯片法案》生效。该法案旨在加强欧盟的制造业活动,刺激欧洲设计生态系统,并支持整个价值链的规模扩大和创新。欧盟希望通过该法案推动其半导体产业到2030年在全球的市场份额由10%提升至20%。M61esmc

欧洲芯片法案主要核心涵盖芯片计划、公私投资、协调机制建立三大块。M61esmc

1.欧洲芯片计划M61esmc

欧洲芯片计划(Chips for Europe Initiative)预计到 2030 年将提供158亿欧元的总预算,其目标是通过促进知识创新实现从实验室(研发)到工厂(量产)的转移,弥合研究、创新和工业活动之间的差距,促进创新商业化,并以此来加强欧洲的技术领导地位。M61esmc

具体而言,这些投资将支持建立先进的试点产线以加速创新和技术发展,开发基于云的设计平台,建立能力中心,开发量子芯片(以及相关技术),以及创建芯片基金以促进获得债务融资和股权融资等活动。M61esmc

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欧洲芯片计划概览M61esmc

设计平台M61esmc

《欧洲芯片法案》中提出的设计平台是一个基于云的虚拟环境,将在欧盟范围内提供,集成了从IP库到电子设计自动化(EDA)工具以及支持服务的广泛设计设施。该平台将以开放、非歧视和透明的方式使用。它将促进用户和生态系统关键参与者之间的广泛合作,并加强欧洲的芯片设计能力。M61esmc

试验线M61esmc

欧洲芯片计划还涉及许多用于工艺开发、测试和实验以及小规模生产的试验线,已确定对欧洲具有战略重要性的三个试点领域包括:M61esmc

  • Sub-2nm GAA工艺技术开发
  • 10nm及以下FD-SOI技术
  • 异构集成

量子芯片和相关半导体技术M61esmc

欧洲芯片计划还关注未来新一代半导体技术——利用量子效应的芯片(即量子芯片)。特别是支持开发量子芯片的设计库、新的或现有的试验线、用于原型设计和生产量子芯片的洁净室和铸造厂,以及用于建立测试和验证试验线生产的先进量子芯片的设施。M61esmc

2.鼓励公私投资M61esmc

欧盟希望通过吸引更多投资(包括公共投资和私人投资),来提高半导体制造业的生产能力,以确保供应链的安全。为此,欧委会在提出《芯片法案》提案时已经表示,根据《欧洲联盟运作条约》,可以向第一类设施提供国家援助。M61esmc

3.协调机制的建立M61esmc

欧盟希望通过建立协调机制,来加强监测和应对危机。《欧洲芯片法》提出在成员国和欧委会之间建立了一个协调机制,以加强与成员国的合作,监测半导体供应,评估需求,预测短缺,并在必要时启动应急预案。M61esmc

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据悉,监测利用了现有的自定义数据集和工具,包括SCAN(供应链警报通知),它依赖于一套指标,能够评估进口中断的事前系统性风险,并监测半导体价值链中74种产品的进口数量变化。M61esmc

此外,建立的半导体预警系统,允许任何利益相关者报告半导体供应链可能出现的中断问题或风险。此预警系统已于2023年4月18日启用。M61esmc

Chips JU计划提供110亿欧元资金预算

Chips JU作为欧洲芯片计划的主要实施者,预计到2030年将获得和管理欧盟和参与国提供的近110亿欧元的资金预算。其中,包括参与国预计将提供的41.75亿欧元,私人投资的25亿欧元,非主动性(R&I Horizon Europe,non-initiative)资金13亿欧元,以及来自于欧洲芯片计划中“欧洲研发地平线(R&I Horizon Europe)”计划的14.25亿欧元和“数字欧洲计划(Digital Europe,Cap acity building) ”的14.5亿欧元。M61esmc

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Chips JU计划提供的资金规模M61esmc

2023年11月30日,欧委会正式启动了Chips JU。当日,欧委会宣布Chips JU为部署试点产线,征集到16.7亿欧元的欧盟资金,以及预计来自成员国和私人提供的资金 33 亿欧元。M61esmc

为芯片试点线提供资金支持M61esmc

为了启动首批创新试点项目,Chips JU获得了来自欧盟所提供的16.7亿欧元。欧盟希望成员国建立试点线的组织(通常是研究和技术组织)可以参加,其主要聚焦于以下几个方向:M61esmc

  • 面向7nm的全耗尽型绝缘体上硅(Fully Depleted Silicon on Insulator(FD-SOI), towards 7 nm);
  • 2 nm以下的前沿节点(Leading-edge nodes below 2 nm);
  • 异构系统集成和组装(Heterogeneous system integration and assembly);
  • 宽带隙半导体(Wide Bandgap semiconductors);

除上述《欧洲芯片法案》和Chips JU所涉及内容外,欧盟在半导体领域还推行和实施了更多举措(计划),例如:M61esmc

  • 建立处理器和半导体技术联盟;
  • 研发方面的计划和行动,如Joint Undertakings(芯片联合计划)、Horizon Europe(地平线欧洲)和数字欧洲计划(Digital Europe Programme);
  • 关于微电子和通信技术的欧洲共同利益重要项目(IPCEI)。
  • 通过RFF资金提供支持——欧委会根据欧盟国家规定,批准在西西里岛卡塔尼亚建造一座价值2.925亿欧元的半导体价值链工厂。

IPCEI微电子计划: 十多国参与,公共投资高达81亿欧元

2018年12月,欧委会根据欧盟国家援助规则,批准了第一个支持微电子领域研究和创新的IPCEI,预算高达17.5亿欧元。IPCEI是由法国、德国、意大利和英国共同设立,该项目旨在为汽车、物联网和其他关键应用(如太空、航空电子和安全)开发创新微电子技术和组件,其最初涉及27家公司和两个研究组织。2021年3月,欧委会批准奥地利三家公司(奥地利英飞凌、奥地利 AT&S 和奥地利恩智浦半导体)加入该项目,他们分别在节能功率半导体、先进安全性和互连以及有机封装技术方面开展研发和技术创新。而在此前,这三家公司已获得了1.465 亿欧元的公共预算支持。M61esmc

2023年6月,欧委会官网公布了 IPCEI项目最新进展情况。这项名为“IPCEI ME/CT”的项目,由奥地利、捷克、芬兰、法国、德国、希腊、爱尔兰、意大利、马耳他、荷兰、波兰、罗马尼亚、斯洛伐克和西班牙等十多个成员国共同参与,提供了高达 81 亿欧元的公共预算,预计将释放额外137 亿欧元的私人投资。作为 IPCEI 的一部分,包括中小企业和初创企业在内的 56 家公司将承接 68 个项目。另外,还有大约 600 个间接合作伙伴(公司或组织)与 IPCEI ME/CT 的一个或多个直接参与者签订了合作协议,这些参与者将会从相关活动中受益。M61esmc

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据悉,IPCEI ME/CT涉及的研究和开发项目,涵盖微电子和通信技术,从材料和工具到芯片设计和制造过程,尤其是以5G/6G通信、自动驾驶、人工智能和量子计算等代表。预计第一批新品最早可能于2025 年推向市场,整个项目计划于 2032 年完成(具体时间因项目功能和所涉及公司而异)。 同时,该项目将会创造约 8,700 个直接就业岗位,以及更多的间接就业岗位。M61esmc

据《国际电子商情》获悉,“IPCEI微电子”主要由32家欧洲公司/组织直接参与,并实施了43个密切相关的子项目,主题涉及光学开发、硬件设计、工艺知识、生产设施、芯片制造以及主要行业的下游应用。在项目实施过程中,这些公司将与多达425个额外的(间接)研究机构或中小企业进行合作。M61esmc

目前,IPCEI项目主要关注节能芯片(Energy efficient chips)、功率半导体(Power semiconductors)、智能传感器(Smart sensors)、先进光学设备(Advanced optical equipment)、复合材料(Compound materials)五大技术领域。由于这五大技术领域都是互补和相互关联的,所以参与者将在40个紧密相联的子项目中,会涉及100多项不同领域的合作。M61esmc

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IPCEI项目五大技术领域参与企业(机构)地区分布M61esmc

据IPCEI资料显示,参与上述项目的企业已经取得了一定成就,比如在功率半导体方面,2022年11月,博世启动了在IPCEI项目中的一条SiC试产线,并计划每年将产能增加一倍,以满足对高效SiC芯片日益增长的需求,还将希望把技术规模扩大到200毫米。而在此前,博世董事会主席Stefan Hartung在2022年博世科技日(Bosch Tech Day)表示:“作为IPCEI资助微电子和通信技术项目的一部分,到2026年,博世计划再向半导体部门投资30亿欧元。“此外,该公司还参与了IPCEI智能传感器项目的研发。M61esmc

一年以后,也就是在2023年11月,艾迈斯欧司朗发布公告称,德国联邦政府和巴伐利亚自由州计划通过IPCEI向该公司提供资金支持,以推动其在雷根斯堡进行下一代光电半导体技术的研发和应用。根据最终拨款决定,艾迈斯欧司朗预计在未来五年内获得超过3亿欧元的公共资金补贴。该公司计划将这笔资金用于研发创新型光电半导体技术及其制造工艺,预计将创造400个全新的科技工作岗位。同时,该公司还将建立全新的洁净室和实验室设施,这些设施将为各类创新应用(例如用于消毒的UV-C LED和用于自动驾驶的LiDAR近红外发射器)以及工业4.0相关应用领域的研发和试产提供理想的环境和条件。此外,这笔资金投入的另一个重点是将用于全新类型Micro LED的研发。M61esmc

建立联合实验室和引入高端制造

不仅限于欧洲地区的半导体企业参与IPCEI项目,甚至美国企业也在积极参与。M61esmc

2023年3月,全球最大的碳化硅半导体企业Wolfspeed曾宣布计划将在德国萨尔州建造200mm晶圆厂,此举是该公司在欧洲的首座工厂,同时也将成为其最先进的工厂之一。而该工厂计划作为IPCEI微电子和通讯技术框架下的合作组成部分,其实施将有待欧盟委员会国家援助规则的批准。IPCEI项目资金将用于支持该项目的技术开发和早期部署。按计划,在获得欧委会批准后,该工厂建设原本于2023 年上半年启动。M61esmc

此外, Wolfspeed 当时还宣布与采埃孚(ZF))达成战略合作,后者将向前者新工厂投资,并共同建设位于德国的碳化硅联合研发中心,而这些都是IPCEI项目合作框架的内容体现。至2023年5月3日,Wolfspeed与采埃孚宣布计划在纽伦堡大都市区建立碳化硅电力电子欧洲联合研发中心。新的联合研究设施得到了德国联邦政府和巴伐利亚州政府的支持。与规划中的位于萨尔州恩斯多夫的 Wolfspeed 碳化硅芯片工厂类似,新中心的资金需要得到欧委会根据IPCEI计划以及反垄断机构的批准。而建设这两大设施的目的就是,使其成为欧洲碳化硅技术创新的基石。根据原计划,这两个项目在2023年晚些时候获得 IPCEI 资金批准后即可开始施工。M61esmc

“德国的碳化硅联合研发中心对于欧盟的能源和交通行业转型具有极其重要的意义。” 对此,采埃孚首席执行官 Holger Klein表示,“优化碳化硅技术可推动产业转型,增强欧洲供应链的独立性。” 未来,随着时间的推移,该研究中心有望将发展成为电子和半导体园区。M61esmc

除了热门创新技术的投入外,在尖端半导体制造方面,欧洲也在积极引入外援。M61esmc

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2023年8月8日,台积电 (TSMC)、博世(Robert Bosch)、英飞凌(Infineon)和 恩智浦(NXP)宣布计划共同投资位于德国德累斯顿的欧洲半导体制造公司 (ESMC),以提供先进的半导体制造服务。 ESMC最终的投资决定将会受到公共资金支持水平的影响。该项目也是在《欧洲芯片法案》的框架下设立。M61esmc

新的晶圆厂将采用台积电28/22纳米平面CMOS和16/12纳米FinFET工艺技术,预计月产能力为4万片300毫米(12英寸)晶圆,这一合资项目的引入将进一步强化欧洲半导体的制造能力, 并有望直接创造约2,000个技术工作岗位。M61esmc

预计该合资项目总投资将超过100亿欧元,包括股权注入、债务借贷以及将获得的欧盟和德国政府的大力支持。在新公司股权分配方面,台积电持股70%,博世、英飞凌和恩智浦各持股10%。 ESMC计划于 2024 年下半年开始建设该工厂,并于2027年底投产。一旦该工厂投产运作,将交付给台积电运营。届时,欧洲地区将会拥有一座先进的半导体芯片制造基地。M61esmc

责编:Zengde.Xia
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夏曾德
夏曾德,《国际电子商情》副主分析师
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