I
專題報告
2021– 03
中華民國 110 年 12 月
台灣半導體產業面對國際
政經環境變動的挑戰及因應
財團法人中技社(CTCI Foundation)創立於 1959 年 10 月 12 日,以「引進科技新知,
培育科技人才,協助國內外經濟建設及增進我國生產事業之生產能力」為宗旨。初期著力於 石化廠之設計與監建,1979 年將工程業務外移轉投資成立中鼎工程後,業務轉型朝向裨益 產業發展之觸媒研究、污染防治與清潔生產、節能、及環保技術服務與專業諮詢。2006 年 本社因應社會環境變遷的需求,在環境與能源業務方面再次轉型為智庫的型態,藉由專題研 究、研討會、論壇、座談會等,以及發行相關推廣刊物與科技新知叢書,朝知識創新服務的 里程碑邁進,建構資訊交流與政策研議的平台;協助公共政策之規劃研擬,間接促成產業之 升級,達成環保節能與經濟繁榮兼籌並顧之目標。
本著創社初衷,為求對我們所處的環境能有更多的貢獻,本社就國內前瞻性與急迫性的 能源、環境、產業、社會及經濟等不同議題,邀集國內外專家進行全面的研究探討,為廣為 周知,特將各議題研究成果發行專題報告,提供產官學研各界參考。
2020 至 2021 年全球半導體供應鏈面臨極大的挑戰,台灣晶圓製造相關產業身處重要 戰略地位,如何平衡各方利益和需求,永續經營發展。本議題主要研討:全球半導體產業發 展現況及台灣的角色、美中歐日韓等國的產業戰略、及台灣半導體產業面對之挑戰與可能因 應策略,並將研究成果出版此專題報告,由本社發行。此研討由清華大學科技管理學院史欽 泰前院長、東華大學高長榮譽教授、清華大學科技管理學院金聯舫前副院長擔任議題召集人,
研究團隊包括:工業技術研究院產業科技國際策略發展所蘇孟宗所長、彭茂榮經理、江柏風 資深產業分析師、黃慧修產業分析師,及中央研究院經濟研究所簡錦漢研究員、中華採購與 供應管理協會白宗城理事長,及中華經濟研究院王文娟前副所長、綠色經濟研究中心葉長城 助研究員、第三所陳馨蕙助研究員、梁凱惟輔佐研究員,及台灣大學國家發展研究所葉國俊 教授等共 14 位,藉此誌謝。
發 行 人:潘文炎
主 編:陳綠蔚、史欽泰、高 長、金聯舫
作 者:史欽泰、高 長、金聯舫、蘇孟宗、彭茂榮、江柏風、黃慧修、
葉長城、簡錦漢、王文娟、陳馨蕙、白宗城、葉國俊、梁凱惟
(依篇章順序)
執行編輯:王釿鋊、郭博堯、陳潔儀、潘惠萍、葉琬萱 發 行 者:財團法人中技社
地址 / 106 臺北市敦化南路二段 97 號 8 樓 電話 / 886-2-2704-9805
傳真 / 886-2-2705-5044 網址 / www.ctci.org.tw
本社專題報告內容已同步發行於網站中,歡迎下載參考 發行日期:中華民國 110 年 12 月
ISBN:978-986-99844-8-5
I
半導體工業是 IC 電子工業的基礎,半導體技術的不斷創新帶動產品進步和 產業發展,不僅應用在電腦、智慧型手機、汽車、工業設備、甚至國防領域,也 創造5G、AIoT、量子電腦等新興技術的應用。依世界半導體貿易統計協會 WSTS 資料,全球半導體市場自 1991 年的 546 億美元成長至 2021 年的 5,500 億美元,
預估2022 年市場規模可突破 6,000 億美元。從半導體的特性和發展歷程來看,產 業核心關鍵在於研發技術的建立和累積,進而發展資本規模的產業競爭優勢。
2000 年以前美國在半導體產品和市場冠居全球,擁有良好的技術和研發能力,市 場占有率超 3 成,其次為亞太、日本和歐洲地區;後來南韓及我國等亞太國家以 優質研發能力、製程技術及獨特分工模式快速發展,而中國大陸亦在未盡公平的 貿易和產業政策扶植下追趕各國。
2020 至 2021 年歷經新冠疫情封城、美中科技對峙,全球半導體供應鏈面臨 斷鏈影響營運、部分停工拉大汽車電子、消費電子元件的缺口衍生晶片荒,而台 灣以先進製程技術加上緊密可信的產業聚落在全球產業鏈中一枝獨秀。各國開始 留意到長久以來電子製造業為節省人力成本,而將部分產能外移至東南亞、印度、
中國大陸等地,包含美中兩國、歐盟、日本、韓國等紛紛提出自己的半導體產業 戰略,欲建設本土半導體產業鏈以擺脫對於某些地區或企業的過度依賴。
隨著新興科技發展需求和複雜的國際政經局勢,加上「國家意志」的大力推 動,資本市場更加青睞半導體產業,未來5~10 年內全球會在半導體領域投入至 少 1.5 兆美元,而半導體產業原先的全球分工,是否將從此改變為半球化或區域 性尚難評斷。可預見的是半導體關連未來關鍵產業的發展,2~3 成產能重新在台 灣以外的地區建置勢在必行,過去追求極致效率的生產模式,必須納入供應鏈韌 性的相關成本,並且掌握同盟的機遇。2021 年適逢李國鼎資政逝世 20 週年紀念,
由李國鼎科技發展基金會、台灣半導體產業協會和許多產業界重要創辦人、領導 人齊聚「李國鼎紀念論壇」紀念並研討半導體未來布局,論壇提到 2 個重要的挑 戰-「地緣政治難解」和「科技人才短缺」,值此之際格外具有意義。台灣在先進 製程技術能量已使半導體產業成為全球市場重要的成員,但本於企業誠信正直、
永續經營的社會責任,一方面繼續確保站在技術領先的位置,平衡各方科技產業 利益和各國政府需求,與合作的企業或國家共存共榮。另方面如何協助產業價值
序 2021 -03
財 團 法 人 中 技 社
II
鏈和聚落的優勢,減低國際地緣政治對於個別(中小型)企業營運的風險;同時 也藉由全球供應鏈對於高風險環節的盤點,強化國內產業發展所需的諸多要素和 生產環境,包括國際化經營和跨領域人才的養成,均是產業和政府需要高度重視 的課題。
中技社於 1959 年由李國鼎先生及中油公司總經理金開英先生發起成立,以 引進國外工程技術、培育科技人才及協助國內經濟建設為宗旨,並設立獎學金,
獎項先後以李遠哲、朱經武、李國鼎、金開英、孫運璿、李登輝先生等對於國家 社會科研財經著有貢獻人士命名;一甲子以來獎學金得主遍及海內外各行各業,
以 1985~2005 年此時期為例,近四分之一得主曾在電子電機產業貢獻所學,2006 年迄今發放的研究獎學金中也有3 成以上得主在高科技產業就業。近年為協助產 業升級轉型,秉持政策智庫角色,邀集各界專家共同研討美中貿易戰、科技戰衍 生有關供應鏈重整、科技創新與智財保護等諸多議題,辦理論壇和出版專題報告。
有感於半導體產業的榮景象徵台灣以出口導向的經濟成果,相關產業的發展是在 資源有限的情況下成長茁壯,國人也以製程技術獨占鰲頭為榮,但在面對國際政 經變局的風口上必須謹慎應對。因此邀請清華大學科技管理學院史欽泰前院長、
東華大學高長榮譽教授、清華大學科技管理學院金聯舫前副院長3 位擔任議題召 集人。史前院長曾任工研院院長、董事長,是推動台灣半導體產業的先鋒者,參 與首波半導體技術引進,協助聯電、台積電、世界先進等公司設立;高教授歷任 國安會副秘書長、陸委會副主委,對於兩岸經貿、台商經營投資有長年的關注研 究;金副院長曾任 IBM 全球業務暨服務副總裁、台積電全球業務暨服務資深副 總,深諳國際企業經營策略。
本專題報告得以完成,感謝研究團隊:工業技術研究院產業科技國際策略發 展所蘇孟宗所長、彭茂榮經理、江柏風資深產業分析師、黃慧修產業分析師,及 中央研究院經濟研究所簡錦漢研究員、中華經濟研究院王文娟前副所長、葉長城 助研究員等專家協助各主要國家半導體產業戰略研究。同時為瞭解國內半導體供 應鏈業者在美中貿易紛爭、後疫情時代與高度地緣政治風險下的採購營運策略和 問題,委請中華採購與供應管理協會白宗城理事長、與中華經濟研究院陳馨蕙助 研究員、梁凱惟輔佐研究員,及台灣大學國家發展研究所葉國俊教授等共同合作,
完成相關的調查訪問並提出建議,亦感謝多位半導體高階經理人不吝提出分析、
產業訊息、經營策略與相關建議,供政府產業政策及產業布局策略之參考。同時 謝謝工業技術研究院資訊與通訊所吳文慶技術總監,提供寶貴的諮詢意見。謹對 於以上協助本專題研討和未及備載的專家先進致上敬意與謝意。
財團法人中技社 董事長 潘 文 炎 2021 年 12 月
III
目錄
序 ... I 目錄 ... III 圖目錄 ... V 表目錄 ... VII
執行摘要 ... 1
第一章 緒論 ... 5
一、研究背景... 5
二、地緣政治催化各國半導體業供應鏈自主化 ... 11
三、台灣半導體產業如何突破地緣政治枷鎖 ... 15
第二章 全球半導體產業鏈發展現況與趨勢 ... 21
一、全球半導體市場成長趨勢與需求面分析 ... 21
二、全球半導體產業發展趨勢與供給面分析 ... 29
第三章 台灣半導體產業發展歷程及挑戰 ... 43
一、台灣半導體產業市場活動分析 ... 43
二、台灣半導體產業生產活動分析 ... 47
三、台灣半導體產業競爭力SWOT 分析 ... 55
四、台灣半導體產業政策動向 ... 58
第四章 美國在全球半導體產業鏈地位及其發展策略 ... 67
一、美國半導體產業發展概況 ... 67
二、美國半導體市場規模與依賴度 ... 76
三、美國半導體產業競爭力SWOT 分析 ... 76
四、美國回應中國大陸崛起的半導體產業政策動向及評析 ... 82
第五章 中國大陸半導體產業發展趨勢與國際地位變化 ... 93
一、中國大陸半導體產業發展概況 ... 93
二、中國大陸半導體產業之自主能力 ... 101
三、中國大陸半導體產業競爭力SWOT 分析 ... 105
四、因應美國制裁的政策重點評析 ... 113
第六章 歐日韓對美中半導體產業戰略競爭之因應 ... 125
一、歐日韓半導體產業發展概況 ... 125
二、歐日韓半導體市場規模與依賴度 ... 134
三、歐日韓半導體產業競爭力 SWOT 分析 ... 136
IV
四、半導體產業政策動向評析 ... 141
第七章 全球半導體產業供應鏈未來之可能發展 ... 149
一、全球產業供應鏈產能分布及未來可能變化 ... 149
二、國際主要研究機構對全球供應鏈結構變化之預測 ... 156
三、因應美中對抗之國際合作及跨國投資趨勢 ... 161
第八章 國際情勢下台灣半導體供應鏈之採購營運影響、策略與挑戰 ... 171
一、研究方法... 171
二、美中貿易紛爭、供應鏈重組下台灣廠商動向分析 ... 173
三、面對全球地緣政治與疫情的產業風險意識與避險策略 ... 176
四、台灣半導體供應鏈的新增投資原因分析 ... 180
五、產業調查所揭露的意涵與政策思考方向建議 ... 183
第九章 台灣半導體產業中長期策略之研析 ... 187
一、國際地緣情勢下的台灣半導體產業 PEST 分析 ... 187
二、我國半導體產業中長期因應策略與政策建議 ... 195
附錄、半導體中英文專有名詞對照表 ... 205
V
圖目錄
圖 1.1、我國積體電路出口總值及年增率 ... 5
圖 1.2、半導體產業鏈 ... 10
圖 2.1、WSTS 預測全球半導體市場成長趨勢 ... 22
圖 2.2、Gartner 預測全球半導體市場成長趨勢 ... 22
圖 2.3、IC Insights 預測全球半導體市場成長趨勢 ... 24
圖 2.4、全球半導體市場季度成長趨勢 ... 25
圖 2.5、全球半導體市場各地區比重 ... 26
圖 2.6、2020 年全球半導體市場區域比重 ... 27
圖 2.7、2020 年全球各區域市場之半導體應用類別市場值 ... 28
圖 2.8、2020 年全球各區域市場之半導體應用類別市場比重 ... 28
圖 2.9、2020 年各國半導體產業鏈和產品特色 ... 30
圖 2.10、Intel 製程技術發展藍圖 ... 33
圖 2.11、運算用晶片產品 ... 35
圖 2.12、Nvidia 晶片發展藍圖 ... 36
圖 2.13、聯發科 vs. 高通 5G 晶片規格 ... 37
圖 2.14、國際車用晶片廠商布局現況 ... 38
圖 2.15、台灣半導體廠商布局車用晶片 ... 39
圖 3.1、台灣 8542 歷年進出口成長趨勢 ... 44
圖 3.2、台灣 8542 出口至中國大陸占比 ... 44
圖 3.3、台灣 8542 歷年四項產品別出口至中國大陸成長趨勢 ... 46
圖 3.4、2020 年台灣半導體客戶別比重 ... 47
圖 3.5、台灣半導體產業政策計劃推動藍圖 ... 48
圖 3.6、2020 年台灣半導體產能分布 ... 49
圖 3.7、2020 年台灣半導體產業次產業產值比重 ... 52
圖 3.8、半導體技術推進圖 ... 55
VI
圖 3.9、行政院六大核心戰略產業(2020 年) ... 61
圖 3.10、台灣高科技研發中心三大核心科技 ... 63
圖 3.11、台灣半導體先進製程中心推動策略 ... 64
圖 4.1、2012~2019 年全球與美國半導體產業市場規模變化 (以銷售金額計算) ... 72
圖 4.2、1999~2019 年美國半導體產業研發支出金額趨勢變化 ... 72
圖 4.3、美國、大陸、東亞(包括韓國、日本與台灣)、歐洲與其他地區在全球 半導體產業供應鏈之供應占比 ... 73
圖 4.4、2019 年美國、大陸、台灣、韓國、日本、歐盟與其他地區(以色列、 新加坡與世界其他地區)在全球半導體產業附加價值活動金額中之占 比 ... 74
圖 5.1、中國大陸 IC 之應用領域 ... 94
圖 5.2、中國大陸半導體產品對外貿易發展趨勢 ... 102
圖 5.3、中國大陸半導體產品進出口單價 ... 103
圖 5.4、中國大陸半導體產品競爭力變化趨勢 ... 104
圖 7.1、全球半導體晶圓廠所屬國別分布 ... 150
圖 7.2、全球半導體晶圓廠所在基地分布 ... 151
圖 7.3、全球晶圓新廠建設量及時程(2021~2022 年) ... 152
圖 7.4、全球晶圓廠設備支出年度成長趨勢 ... 153
圖 7.5、12 吋晶圓廠投資規模年度成長趨勢 ... 154
圖 7.6、全球 12 吋晶圓廠總產能及晶圓廠座數年度成長趨勢 ... 155
圖 7.7、全球晶圓廠產能分布比重 ... 157
圖 7.8、半導體產業的三大問題與策略 ... 159
圖 7.9、台灣推動半導體先進製程中心 ... 167
圖 8.1、美中貿易紛爭下之投資、遷廠與服務據點(地區別) ... 174
圖 8.2、供應鏈重組趨勢下投資、設廠與服務據點之移入區域別統計 ... 174
VII
表目錄
表 3.1、台灣 8542 歷年進出口及出口至中國大陸占比 ... 44
表 3.2、積體電路細項產品類別之應用電子產品 ... 45
表 3.3、台灣 8542 歷年細項產品別出口至中國大陸成長趨勢 ... 45
表 3.4、台灣半導體產業主要全球客戶 ... 47
表 3.5、2020 年台灣半導體產業全球布局比重 ... 49
表 3.6、台灣半導體廠商海外布局價值活動 ... 51
表 3.7、台灣半導體產業之全球地位(2018~2020 年) ... 53
表 3.8、2019~2020 年全球半導體設備市場規模 ... 54
表 3.9、2019~2020 年全球半導體材料市場規模 ... 54
表 3.10、台灣半導體產業 SWOT 分析 ... 56
表 4.1、2020 年主要國家在全球半導體產業價值鏈中之主要部門營收金額占 比 ... 75
表 4.2、美國半導體產業 SWOT 分析 ... 77
表 4.3、美國因應半導體產業競爭發展需求推動之主要法案內容、預算規劃與 目前進展 ... 87
表 5.1、近年來中國大陸集成電路產業發展戰略主要文件 ... 95
表 5.2、近年來中國大陸集成電路產業財稅政策主要文件 ... 96
表 5.3、中國大陸半導體產業產值變動趨勢 ... 97
表 5.4、中國大陸晶圓製造產能分布(2018 年) ... 98
表 5.5、2020 年全球封測業前十大 ... 99
表 5.6、主要半導體材料業之全球分布(2018 年) ... 100
表 5.7、中國大陸半導體設備業主要廠商 ... 101
表 5.8、中國大陸半導體產品在全球市場的份額 ... 103
表 5.9、中國大陸半導體產業 SWOT 分析 ... 105
表 5.10 國家集成電路產業投資基金(大基金)投資項目概覽 ... 107
VIII
附表 5-1、近年來中國大陸集成電路產業發展戰略相關文件 ... 119
附表 5-2、近年來中國大陸集成電路產業財稅相關政策文件 ... 121
附表 5-3、美國對大陸半導體行業制裁事件彙總 ... 122
附表 5-4、國發[2020]8 號文集成電路產業和軟件產業政策主要內容 ... 123
表 6.1、歐日韓在全球半導體產業價值鏈中的占比和優勢項目排名 (2019 年) ... 134
表 6.2、歐洲半導體產業 SWOT 分析 ... 137
表 6.3、日本半導體產業 SWOT 分析 ... 139
表 6.4、韓國半導體產業 SWOT 分析 ... 141
表 7.1、主要國家半導體產業和跨國合作計畫 ... 166
表 8.1、肺炎疫情對第一階供應商(first-tier supplier)交貨時間之衝擊分析 . 177 表 8.2、製造業與半導體供應鏈管理績效增進策略 ... 178
表 8.3、美中競合、肺炎疫情等地緣政治風險下轉型策略 ... 179
表 8.4、新增投資台灣與否及其取決因素 ... 181
表 8.5、台灣新增之產能與服務據點類型 ... 183
表 9.1、台灣半導體產業國際地緣情勢 PEST 分析 ... 195
執行摘要
1
執行摘要
一、問題及目標
過去台灣半導體產業猶如國家經濟象徵,相關產業發展在國家協助及資源有 限的情況下自行繁榮壯大,包含台積電的晶圓代工產業已經成長為世界指標級的 全球企業,現在更是成為台灣和許多國家的國家安全重要環節。過去半導體供應 鏈是市場機制運作下的結果,但因應地緣政治,半導體產業供應鏈短鏈化/自主化 已蔚為潮流,各國政府也積極注資其中,意圖提高在全球價值鏈中的地位。
以台灣半導體產業來說,除面臨競爭對手的技術追趕外,如何克服美中科技 霸權競奪,以及後疫情全球供應鏈「去中心化」風潮衍生的地緣政治困擾,同時 掌握新時代的商機,繼續保持全球領先優勢,值得深入研究。有鑑於此,本專題 報告將討論我國半導體產業在面臨外在經貿、政治環境劇變下,如何能掌握優勢、
抓住機會成為契機,希冀具體化產業可掌握的機會及可能面臨的挑戰,並提出對 政府及企業的建言。
二、研究範圍及內容
本專題報告共分九章,除首章為緒論,第二、三章先檢視全球半導體供應鏈 的發展概況,及台灣在全球供應鏈中的地位、優勢、限制與挑戰。第四、五、六 章分別研析美國、中國大陸與歐日韓等主要國家的半導體因應戰略,與未來政策 動向;各國不約而同提出中長期半導體業發展計畫,都將投入龐大資金發展自主 可信任的半導體業供應鏈,美國和歐盟將加大力度爭取更多的全球市占,並在該 產業實現自給自足,而亞洲(主要指台、韓)將鞏固其在全球市場上現有的製造 業主導地位,並精進晶片技術;中國大陸將追求供應鏈完整性和現代化,未來半 導體全球供應鏈出現大洗牌之勢已不可免。
第七章摘整國際產業預測機構對於全球半導體產業趨勢與可能策略,第八章 聚焦國內半導體供應鏈商採購經理人調查分析,旨在瞭解未來半導體產業發展和 國內相關供應鏈在採購營運策略的變化。第九章提出國際地緣情勢下台灣半導體 產業地緣政治壓力(P)、市場供需趨勢(E)、社會承載能耐(S)、產業技術演變(T)分 析,最後對台灣半導體產業因應國際情勢變化的中長期策略提出建言。
三、研究結論
世界半導體貿易統計組織(WSTS)統計 2021 年全球半導體市場規模較 2020 年成長 19.7%,WSTS 預測未來全球半導體市場成長動能均為正向;不過 Gartner 和 IC Insight 則分別預測在 2023 年和 2024 年全球半導體市場轉為負成長。在半 導體產業的需求面,中國大陸為第一大半導體市場大國,2020 年在美中貿易衝突
2
下比重稍微降低;第二、三大比重則為亞太地區(主要為東南亞、韓國、台灣,
不包括大陸及日本)及美國。各區域市場所需要之半導體類別也不同,如美國以 運算用半導體為主、日本以車用半導體為主。而在半導體產業的供給面,美國、
台灣和韓國分居半導體產業產值排名前三。在運算用、通訊用與車用三大領域中,
對於半導體晶片的需求最為急迫,因此也討論這些廠商的最新動向。
台灣半導體產業產值已位居全球第二名,但仍面臨中國大陸政府積極扶植產 業;大陸挖角人才;美日歐積極邀請台灣半導體產業前往設廠;韓國以國家之力 強化其產業等四大威脅。而美國在對於大陸崛起所做出的回應也值得觀察,台灣 半導體業者面臨在美國建立「去中化」供應鏈或至大陸建立「去美化」供應鏈的 機會,當然有其相對應的挑戰,例如如何從單純供應商轉為生產製造夥伴聯盟,
在當地聘雇人力並妥善管理等。
中國大陸半導體產業發展相對較晚,但政府傾一國之力支持,產業成長快速。
目前半導體產品的自給率仍低,地緣政治也將影響其技術升級的方式及速度。台 灣半導體產業將面對美中強權間選邊站的情況,如何能創造左右逢源將是目標。
而歐洲、日本、韓國在半導體產業皆佔有一席之地,在供應鏈各環節扮演不 同角色。歐洲依當地需求發展車用半導體;日本過去則是在集團和政府的推動下 迅速崛起,目前在部分產品和設備、原料占有一席之地;韓國同樣具備成熟的產 業供應鏈,加上政府大力推動,競爭力強大。在面對美中科技戰上,歐日韓皆投 入研發資金,政府提出大方向的策略構想,積極訓練人才並打造產業聚落。
接續盤點全球半導體產業供應鏈地圖、產能分布及未來可能變化,國際研究 機構(BCG、SIA、KPMG)陸續提出供應鏈潛在風險包括「生產過度集中、地緣 政治摩擦、國家自給自足政策、人才和基礎研究」。各國無不大力扶植半導體產 業、提高半導體自製率以及對於供應鏈的掌握。對於各國國家層級的半導體對策 分析,本文體認到若是國家不主導半導體產業發展,將會失去世界競爭力,不論 是技術研發、智財保護、財稅補貼、法規完善、人才延攬與培育等,都需要公私 部門協力,協助半導體產業強化供應鏈優勢。
而本報告也特別透過問卷調查和產業訪談,了解產業界想法。半導體產業因 應疫情和地緣政治下各國推動供應鏈在地化等風險,台灣供應鏈商主要應變策略 為開發次要供應商、分散製造全球布局與短鏈等策略,也因此無法單純再以市場 機制下之比較利益為圭臬。而國內中小型的供應鏈商可能無餘力抵擋地緣政治力 量,是否在台投資相對於產業五缺(水、電、土地、人才及缺工),可能更重視供 需市場規模、市場策略、產業聚落與政策穩定。
在中長期策略研析中,在產業地緣政治壓力面向可能面臨「一個世界、兩個 體系/市場」間的為難,設法持續創造不可被取代的價值,方能以市場力量抵消地
執行摘要
3
緣政治力量,政府並應積極協助國內產業鏈走向國際化的相關配套措施;在市場 供需趨勢面向,未來供應鏈回到成本效益考量及市場供需失衡獲得緩解後,重點 應回到技術和商業模式的考量面。在社會承載能耐面向,產業的社會環境是否完 善考量到包括水、電、土地、環境政策,以及人才是否足夠,政府如何能在政策 上吸引優質高科技人才,產業如何能打造完善的環境留才,需要一同努力。在產 業技術演變面向,摩爾定律可說是引領了過去 60 年矽基半導體產業的發展,未 來在晶圓代工先進製程到先進封裝上,產業投入重點應在如何維持技術上的領先 及完整供應鏈的生態聚落,進而擴大到跨產業合作創新。
四、改善對策及建言
在美中地緣政治角力下,美中關係將是在地緣政治上競爭、在具有共同利益 議題上合作、在挑戰民主、人權等議題上對抗,而修昔底德式競爭不會停止。在 此情勢下,我國半導體產業可掌握的機會包含:各國為追求在地化供應鏈積極邀 請台商前往投資、中國大陸為自立發展力求與我國爭取合作、對於美中從不同的 製程做出市場區隔分別參與布局投資。而整體產業需面對的挑戰則包括:配合美 國 製 造 的 海 外 龐 大 投 資 , 無 法 依 循 企 業 本 身 利 益 的 決 策 , 面 臨 股 東 責 信
(Accountability)、生產成本、營運執行、美商本土企業競爭等諸多挑戰;而來自 大陸對於台廠招商引資的種種優惠、對於產業機密技術和關鍵人才的挖角、及其 發展化合物半導體的策略,皆是逐漸升溫的競爭威脅。彙整本報告及產業相關建 言提出對於政府和企業的建議如下:
(一) 對政府的政策建議
台灣半導體完整的產業聚落、領先的晶圓製造技術、獨特的專業分工與專業 代工模式都是創造半導體產業領先優勢的原因。台灣要維持半導體製造的優勢,
最關鍵點在於製程、原物料、零組件設備的持續研發創新能力:
1.積極協助半導體產業供應鏈應對國際政經局勢
(1) 借鑑韓國,利用各國爭取台灣半導體業者投資的機會,政府應從國家戰略合 作高度推動雙邊產業合作、爭取雙贏局面、顧及產業鏈上下游的強化。
(2) 與跨國品牌大廠合作,共同投入新產品開發,領先競爭對手推出創新產品,
在供應鏈重組下協助/扶持相關業者站穩有利位置。
(3) 跨產業的平台(策略聯盟)能為生態系價值鏈加值,是產業打群架與升級的 後盾,未來在各種產品整合下,政府應提供誘因,協助促成企業或產業公協 會進行整合,並從宏觀高度提供跨領域、跨產業的法規、金融上之協助。
(4) 以國家稅制、金融等政策協助企業國際化經營,以政策鼓勵資本市場的創新 投資,吸引有國際競爭力的指標性半導體業者將核心技術根留台灣。
4 2.積極推動半導體技術/設備與材料研發能力
(1) 運用台灣半導體產業聚落的優勢,吸引半導體跨國企業來台投資設廠,並引 進高端海外人才來台從事研發工作,加速先進技術的研發速度。
(2) 立基於半導體技術優勢,將重心轉移至終端裝置的應用場景,整合製造、設 計、應用,共同發展出新的使用情境。政府部門(經濟部、科技部等)整合業 界資源,以國家政策設置尖端技術專案,推動化合物半導體研發,提升技術水 準、促進國際競爭力。
3.強化半導體產業供應鏈優勢所需研發和生產環境要素
(1) 政府應對發展半導體產業提出中長期規劃,打造市場規模經濟、一致性的政 策和完整產業聚落。提升半導體產業政策至永續發展的層次,從總體面研析 跨部會的戰略布局、協助產業國際化。
(2) 以完整產業鏈優勢、資通安全條件吸引半導體跨國企業來台投資設廠,提供 租稅優惠措施,爭取外資來台設立研發中心,建構台灣成為亞太區域/全球研 發基地。
(3) 強化政府專責部門,對於半導體產業所面對的全球供應鏈重組能有應對策略,
並投入更多人力和預算研擬國際變局下跨部門的戰略,適時提供產業國際政 治應對、維持技術領先、強化技術含量、數位轉型、人才紮根等之協助力量。
(4) 建構台灣完整的水、電、氣、土地等供應,提供友善的投資環境,吸引台商回 流和海外廠商來台投資設廠。
(5) 積極引進高端國際人才,在生活環境、租稅、子女教育等層面尋求更有效的 政策手段。
(二) 對企業的建議
1. 面對地緣政治等複合性風險,企業應強化供應鏈風險管理,最主要的因應策 略首重開發次要供應商,優化與降低供應商的供應風險,分散製造活動全球 布局,重啟供應鏈在地化與短鏈化的思維。
2. 利用各國爭取台灣半導體業者投資的機會,順應尋找其他商業模式,藉此爭 取更大轉型升級商機,降低地緣政治下成本提升帶來的競爭力降低影響。
3. 對於各國政府利誘台商投資,為爭取更好的投資條件和政府補助,宜思考加 入當地業者之聯盟或公協會團體,加強與當地業者、政府間的溝通聯繫。
4. 企業應更重視研發投入,在技術和產品上尋求創新突破,往更高附加價值前 進,持續提高競爭門檻,拉開與同業競爭者的距離。
5. 半導體產業人才集中,企業擁有的人才素質是未來成長的關鍵,因此應更重 視攬才、用才、育才、留才,讓人才發揮創新效益。
財團法人中技社
第一章 緒論
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第一章 緒論
一、研究背景
台灣半導體產業萌芽於 1970 年代,在時任行政院院長蔣經國的支持、經濟 部部長孫運璿的推動,以及海外學者和國內外人才的積極投入下,造就了今天台 灣半導體產業的榮景。世界半導體貿易統計協會(World Semiconductor Trade Statistics,WSTS)的數據顯示,2020 年全球半導體業(指 IC 設計、晶圓代工和 IC 封測)產值 4,404 億美元(約合新台幣 12.24 兆元)中,台灣即占 26%,約合 新台幣 3.2 兆元,僅次於美國。而 2020 年台灣半導體業產值中,晶圓代工製造約 占 50.6%,IC 設計和封測產值的占比分別為 32.4%和 17%。工研院產科國際所預 測,2021 年台灣半導體業產值將上看 3.8 兆新台幣,再創歷史新高。
台灣半導體產業獨特的代工模式,為全球客戶提供專業服務,經過 50 年的 發展,上、中、下游產業鏈相當完整,整體產業產值占國內GDP 比重達 15%,是 國家經濟和產業發展的基石。台灣積體電路向以外銷為主(近年比重近 9 成),
2020 年積體電路出口總值達 1,225 億美元,較 2019 年增加 2 成,遠高於整體出 口總值之漲幅 4.9%,占整體出口總值比重攀升至 35.5%。而出口的主要市場向 以中國大陸(含香港)居首,其次為東協;受美中關係緊張影響,相關業者提前 備貨,2020 年出口至大陸 750 億美元(較 2019 年增加 2.5 成,占比 61.3%)、東 協十國 243 億美元、日本 93 億美元、韓國 87 億美元(年增 15~24%)(行政院主 計總處,2021)。
資料來源:行政院主計總處,2021/2。
圖1.1、我國積體電路出口總值及年增率
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半導體產業是電子工業的基礎,而半導體技術不斷創新與突破,更是驅動電 子產品功能提升與整體產業發展的引擎,因此,全球各主要工業國家無不以半導 體產業為優先發展的目標,台灣也不例外。50 年來,台灣已發展出半導體業高素 質的完整供應鏈,從第一線的技術、設備、材料、資訊,到後援的科學研究、人 才培育體系支持,打造出強勁的國際競爭力,在國際市場的影響力有增無減。
然而,台灣半導體業面臨的國際競爭仍非常嚴峻,以晶圓代工製造為例,在 先進製程領域,儘管台積電的 3 奈米技術已突破,預計 2022 年下半年量產,但 韓國三星緊追不捨,仍是可敬的對手;在成熟製程部分,中國大陸(以下簡稱大 陸)半導體業在政府政策大力扶植下,產業供應鏈逐漸興起,又有龐大的內需市 場支撐,在國際市場攻城掠地,對台灣相關業者市占節節進逼,造成的競爭威脅 不可小覬。
國際半導體產業協會台灣區總裁曹世綸曾公開表示,在半導體產業贏者全拿
(winners take all)的生態環境下,台灣半導體業已是技術領先者,從市場、技術 到國內產業的生態鏈,都擁有極佳的優勢條件,但面臨當前遽變的國際市場競爭 環境,尤其美中科技霸權競奪、新冠肺炎(COVID-19)疫情事件衍生的地緣政治 角力,加上歐盟、日、韓等主要競爭對手,紛紛加大政策支持度,追求半導體產 業供應鏈在地化和自主性,對未來台灣半導體業支持續發展構成巨大的挑戰/威 脅。
(一)美中經貿博弈衍生的地緣政治動盪
近年來,美國與大陸地緣政治的競爭愈來愈激化,究其原因,主要是兩國的 經濟實力出現消長,目前大陸已成為僅次於美國的第二大經濟體,美國深感全球 霸權地位受到挑戰。以反映一國綜合經濟實力的國內生產總值(GDP)指標來看,
目前大陸GDP 占全球的比重約 17%左右,較 2005 年的 5%增加 12 個百分點;而 美國的占比,同期間卻由 28%逐年減少至 24%。
事實上,在 GDP 指標之外,大陸在諸多指標已超越美國。例如大陸的製造業 產值在 2011 年間超越美國成為第一大,目前占全球製造業總產值的比重超過 30%,大幅超過美國 10 個百分點;聯合國公布的 22 大分類製造業,大陸產值居 全球第 1 位的有 12 個,居第 2 位的有 9 個。儘管大陸的製造技術水準平均而言 仍大幅落後美國,但在 5G 通訊、物聯網、工業互聯網、人工智慧、量子計算等 領域,在國際競爭中逐漸嶄露頭角,同時,新經濟(以網路、通訊科技為主體的 新興產業)在全球的影響力與日俱增;中興通訊、華為是其中的領導企業。
大陸經濟快速崛起,尤其是技術進步速度,幾乎超過了美國的想像,而相對 地,美國的比較優勢卻逐漸被削弱,而導致貿易條件惡化,甚至使得美國經濟成 長動能減弱,消長之間,美國的超強地位面臨嚴峻的挑戰。而更讓美國感受到威
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脅的是,習近平主政下的大陸在內政上走向集權專制,追逐中華民族偉大復興,
在涉外事務上積極參與全球治理體系改革和建設,展現強烈的企圖心,相較於前 朝政府更加強勢,對於美國所設計和主導的世界秩序架構,也不再像過去一樣扈 從。習近平主政下的大陸,積極在南中國海造陸,廣建軍事設施,強化領土和海 上主權的主張。對外積極倡議「一帶一路」計畫,籌組亞洲基礎設施銀行(Asian Infrastructure Investment Bank, 縮寫 AIIB),推動「大國外交」,積極參與國際政經 規章制定,提出重構「人類命運共同體」;對內則高舉民族主義大旗,編織「中國 夢」;立誓實現「中華民族偉大復興」。
看在美國眼裡,習近平的地緣政治野心無異是在挑戰美國的意識形態和地緣 政治地位,觸動了美國「國家安全」的敏感神經。美國共和黨眾議院前議長金瑞 契出書「川普 vs.中國:美國面臨的最大威脅」,點名中國大陸華為在 5G 上的進 展,可能是美國遭遇的第一個重大戰略失敗。川普(Donald J. Trump)政府把大 陸與俄羅斯並列為美國的「戰略競爭對手」,指稱:大陸正「挑戰」美國地緣政治 優勢,並試圖改變國際秩序以符合他們的利益,並動用幾乎所有資源與大陸展開 全方位的戰略競爭;例如在軍事安全方面,增加在南中國海的航行自由活動,而 在經貿方面,掀起貿易戰爭,圍堵大陸取得先進科技,遏制大陸高科技和國防產 業之發展,甚至謀求與大陸經濟脫鉤。半導體產業是其中焦點。
新冠肺炎疫情造成全球產業供應鏈斷鏈危機,如何降低供應鏈對單一市場的 依賴遂成為各國嚴肅思考的課題。川普借力使力,除指責大陸刻意隱瞞疫情,讓 病毒在全球擴散,遊說盟國對大陸加重制裁,同時更加速推動與大陸經濟脫鉤,
即所謂「去中國化」。
美中地緣政治之爭,乃至於科技霸權之爭,並未因美國政府改朝換代而改變。
拜登(Joseph R. Biden Jr.)接替川普入主白宮之後,認為大陸是挑戰美國繁榮、
安全、民主價值的最大競爭對手,並表示會與中方的經濟霸凌、侵略和威逼行為 上對抗,亦會反擊中方的侵犯人權、知識產權、全球治理行為。不過,拜登也遞 出了橄欖枝,表示願意針對具有共同利益的議題與大陸對話、合作,例如氣候變 化議題。
拜登政府以「競爭-合作-對抗」定義美中關係。不同於前朝的是,拜登執政後 對抗大陸的焦點,不只強調「意識形態差異」,更強調「民主與專制政體的鬥爭」。 拜登形容大陸是美國最危險的競爭對手,承襲了川普執政時期推動的「四方安全 對話」,並提升了對話層級,由部長級提升為元首級峰會(弘安,2021);同時加 強推動區域聯盟關係,拉攏日、韓結盟聯手抗中;積極推進升級版的「印太戰略」, 以及「印太版『一帶一路』」戰略,圍堵、制衡大陸的意圖更加明確。
美中雙方對峙形勢,於 2021 年 3 月下旬雙方代表在美國阿拉斯加舉行高峰 會談後逐漸改觀。美國國務卿布林肯指出,只要符合美國利益,願與中國大陸合
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作,重點將在合作對抗疫情肆虐、共同對抗氣候危機,以及經貿合作等方面,並 已付諸具體的行動,例如 2021 年 3 月間雙方宣布成立「中美半導體產業技術和 貿易限制工作組」,為建立穩健、有彈性的全球半導體產業供應鏈共同付出努力
(德國之聲,2021);嗣於 4 月間共同發表《中美應對氣候危機聯合聲明》,從自 主行動、相互支持和多邊協調等 3 個方面確定了雙邊氣候合作的大方向(韓立群,
2021)。
這段期間半導體業難以預測全球貿易和政策變化。根據 KPMG 和全球半導 體聯盟發布的「2021 年全球半導體產業大調查」指出,科技產業領導者認為未來 3 年半導體產業可能會遇到的問題或前 3 大挑戰為:屬地主義 Territorialism/民族 主義Nationalism(53%)、供應鏈問題(37%)及人才管理危機(30%)。民族主義 下的貿易環境並不是基於經濟利益,美中兩強對峙增加貿易成本壓力、增加供應 鏈管理的複雜度,也影響半導體生態系(KPMG,2021)。
此外,EY 安永集團(2020)亦在「面對地緣政治動盪和全球再平衡,企業必 須做好因應計畫」一文中,提及 2020 年起的地緣政治力量正以相互關聯且複雜 的方式快速演變,東亞和太平洋地區,以至北美和歐洲的市場中,對 5G、人工智 慧和其他第四次工業革命技術的主權爭奪愈來愈激烈。在每個地區,技術標準以 及管理使用的法規可能會有所不同,企業需要考慮這些趨勢將如何影響其全球供 應鏈和營運。
(二)美中爭奪科技霸權,修昔底德式競爭不會停止
科技實力是美中兩國戰略競爭的核心,拜登政府為保住在科技、創新能力上 的霸權地位,未來勢必在高科技領域繼續對中國大陸施壓、封鎖。為了加強對抗 大陸,2021 年 4 月下旬美國參院委員會通過《戰略競爭法案》,就權力、政治、
外交、經濟、創新、軍事甚至文化等維度布局,直球應對大陸的挑戰。另據媒體 報導,自同年6 月初起,拜登政府先後多次公布對大陸企業制裁的清單,新增近 百家。
拜登政府把大陸視為競爭對手,而不是敵人;強調提高美國自身的競爭能力,
以實力地位與大陸競爭,並拉攏盟邦籌組科技聯盟,建立制度化機制,以一致行 動對付大陸,以防大陸主宰敏感先進科技,日後帶來最大地緣政治威脅。
面對美國咄咄逼人的「競爭-對抗」政策,大陸的應對堪稱軟硬兼施,一方面 強調「不衝突、不對抗、相互尊重、合作共贏」,表示可接受美中關係以競爭為主 的基調;但另一方面,則高調宣示堅持捍衛自身主權、安全、發展利益的決心。
2021 年 3 月底的阿拉斯加高層會談、7 月下旬美國副國務卿訪問大陸的天津會談 上,雙方各自表達強硬立場,凸顯大陸不願扈從美國所倡導的意識形態、國家制 度、國際秩序等現狀。
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面對美國貿易制裁、科技圍堵等不利的外部環境,中國大陸乃積極就操之在 我的範疇,採取了諸多因應政策,例如即將付諸執行的《十四五規劃》,關於「壯 大國內市場」、「突破關鍵核心技術瓶頸」、「產業供應鏈現代化」、「發展戰略性新 興產業」、「實行高水準對外開放」等內容,其實都可看到為應對美中貿易摩擦長 期化的影子。此外,更努力尋求與第三方國家合作,特別是在 5G、AI、量子計 算、半導體和新能源汽車等領域,提升自主能力、突破美國的圍堵與封鎖(陳信 宏,2020)。
歷經7 年、35 輪談判的《中歐全面投資協定》於 2020 年底完成。一般認為,
中歐全面投資協定談判曠日廢時,雙方願意在此刻達成共識,尤其大陸願意在市 場准入和改善勞工標準方面接受歐盟的要求,背後不排除有美國因素的考量,也 就是說,大陸對美國科技圍堵的行動備感壓力,試圖與歐盟達成全面投資協定開 創新藍海 (BBC 中文網,2021/05/06)。不過,2021 年 5 月初歐盟決定暫緩將該協 定交付歐洲議會審批。
此外,為抗衡美國的打壓,大陸陸續頒布相關行政命令或立法,直球對決。
例如繼 2020 年 9 月商務部公布《不可靠實體清單規定》、同年12 月開始實施《出 口管制法》後,2021 年 1 月再頒布實施《阻斷外國法律與措施不當域外適用辦 法》。同年6 月 10 日,中國人大常委會審議通過《反外國制裁法》,官方強調該法 的宗旨,是在「維護國家主權、尊嚴和核心利益,反對西方霸權主義和強權政治」, 其中規定,國務院有關部門可以處罰直接或間接參與制定、實施制裁大陸的組織 與個人,預料該法將成為大陸反制美國「長臂管轄」的有力工具。
拜登執政下的美國仍強調與中國大陸競爭,甚至未改變川普時期「抗中」的 本質,因此,美國哈佛大學教授艾利森(Graham T. Allison, Jr.)認為,美中修昔 底德式競爭不會停止。美中爭奪科技霸權衍生的風險,受到衝擊的當然不只美中 兩國;地緣政治角力為全球半導體供應鏈帶來風險,尤其台灣又身處在暴風圈中,
更難以置身度外。
(三)半導體的戰略地位和地緣政治角色
半導體在過去數十年無聲地扮演科技產業的基石,半導體(semiconductor)
是一種導電率介於金屬與絕緣體之間的材料,可透過運用不同的材料調整半導體 的導電性,此特性可利用電流傳輸來處理訊號,是電晶體(transistor)與積體電 路(integrated circuit)的核心,在電子及科技產品上均有相當廣泛的應用;現代 生活所需的汽車、電網、交通管理系統、醫院、金融機構等等所有系統之功能,
以及AI、量子計算或自駕車等新興技術,都需要用到半導體晶片。由於半導體不 僅是重要基礎科技,也是現代科技社會的骨幹,幾乎每項科技產業的發展都依賴 半導體晶片,因此半導體已經成為重要的戰略物資。
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半導體產業具有資金密集、技術密集、高風險高報酬等產業特性,產業的結 構是一種上、中、下游相互供需結合的產業鏈型態。上游的產業是材料、設備、
積體電路(IC)及矽智財(IP)設計,中游的產業是 IC 製造、DRAM 製造等產業,下 游的產業是 IC 封裝測試、IC 模組、相關生產製程檢測設備、零組件(如基板、
導線架)、IC 模組、IC 通路等(圖 1.2),是一種偏重於硬體的製造與生產。
資料來源:行政院經貿談判辦公室,2020;台灣半導體產業協會,2020。(本研究繪製)
圖1.2、半導體產業鏈
目前全球半導體產業鏈是由位於美國、台灣、南韓、日本、歐洲以及中國等 許多國家或地區的公司所共同組成,而且不同國家的不同公司各自專精於特定的 半導體生產,從上游至下游所有製造程序(如晶片設計、製造及封裝)、生產設備、
材料供應(如矽晶圓生產、化學品生產)中的部分環節,形成高度相互依賴的產 業鏈,而且這個產業鏈越來越先進、高資本密集與技術密集,每一個環節都需要 越來越龐大的投資,已經沒有任一國家可以有效的掌控完整的產業鏈,因此也沒 有任一國家能夠真正達到所謂的高「半導體戰略自主」或掌控「半導體科技主權」。
歐亞集團地緣科技專家Paul Triolo 指出,美中雙方在科技上的角力和猜忌迄 今未曾中止;加上過去 10 年中,技術和市場趨勢已將尖端的半導體製造能力集 中在全球熱點地區的少數公司中,其中包括韓國,但最重要的是台灣,這種趨勢 現在正在產生地緣政治後果(EURASIA GROUP,2020)。
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美國外交政策雜誌 2021 年 2 月出版的報告「半導體與美中創新競賽-供應 鏈的地緣政治與台灣的角色」(Semiconductors and the U.S.-China Innovation Race
-Geopolitics of the supply chain and the central role of Taiwan ; FP Insider, 2021/2/16),指出:半導體是美中相互依賴科技發展野心的關鍵,但也是雙方技術 的弱點,因此需要拉攏台灣尖端的半導體企業;中國大陸即使進行大量投資,仍 不可能在未來 5~10 年內具備自主製造能力。美國單面限制造成企業和政府之間 的不信任,並導致經濟脫鉤的風險,企業將評估分散規避政府經濟政策。該報告 強調,政府與企業之間的合作將是平衡國家安全和商業利益的關鍵,因此建議透 過現有美台、美中經濟對話加強關係,同時也預估台灣將成為美中緊張關係的中 心;美國政府以各種手段高壓管制中國獲取班導體高端技術,或將促使中國透過 貿易限制、挖角和網路攻擊關鍵企業,以獲取其內部產業所需半導體智財,台灣 很可能成為受害的一方。
美國川普政府對中國大陸展開科技戰,限制華為使用尖端晶片的舉措已經威 脅到該公司全球業務的生存能力,並使華府占了決定性的上風。如果美國對半導 體和相關技術實行更嚴格、廣泛的控制,將技術管制擴大到其他中國企業,除了 將加速美中兩國科技領域的脫鉤,令全球晶片供應商在「藍色」(美國)和「紅色」
(中國)供應鏈之間做選擇的壓力越來越大,也將進一步刺激中國建立獨立的研 發和生產體系的決心。中國大陸可能的手段包括:盜竊智財權、併購外國及台灣 之科技公司、招募/挖角關鍵人才等,而這些作為必然會牽動著台灣的半導體產業,
也將對產值 5 兆美元的全球 ICT 部門帶來巨大的新風險。
地緣政治對半導體供應鏈影響複雜多變,且不可預測,決策者面臨的挑戰或 將更加嚴峻。首先是如何確保和外國技術提供者的交易管道暢通,尤其任何掌握 其中部分關鍵技術國家提出出口管制措施時就可能中斷供應鏈,此時外交與貿易 政策就扮演關鍵角色;其次是如何規劃策略性產業政策,來保有本土半導體公司 在產業鏈中的關鍵地位,從而能透過槓桿作用強化本土產業發展;第三是如何形 塑更具韌性的產業鏈,例如當前半導體製造代工產業聚落過於集中,是否能較為 分散以降低地緣政治風險。
二、地緣政治催化各國半導體業供應鏈自主化
如前一節所述,美中科技修昔底德式競爭不會停止;美國致力於「去中國化」, 也就是「經濟脫中」;中國大陸則致力於追求科技自主和供應鏈現代化,也就是
「去美國化」。兩國科技霸權爭奪甚至已陷入冷戰情境,雙方各自爭取盟友的結 果,可能令全球價值鏈相關業者陷入選邊站的困擾,或可能導致全球形成「一個 世界、兩個體系/兩個市場」,對業者尤其中小型企業,資源配置可能陷入左右為 難的處境。
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中國大陸科技實力崛起的競爭威脅與日俱增,而美中貿易戰導致地緣政治緊 張,加上新冠肺炎疫情肆虐,凸顯全球供應鏈高度依賴亞洲的風險,因此,近年 來歐、美、日等主要國家莫不致力於發展半導體產業供應鏈自主性;美中科技冷 戰更加速美、中、歐、日、韓等國發展半導體產業供應自給自足的想法。雖然台 積電創辦人張忠謀曾於2021 年 7 月亞太經合會(APEC)非正式領袖會議中發言 示警,大國追求半導體晶片的自給自足,不僅成本會增加,技術進步可能會放緩,
而且花費數千億和多年之後仍無法達成目標;即使國家安全顧慮確實存在,但是 建構在自由貿易體系的供應鏈,才是最佳解方(經濟日報,2021/8/3)。不過對於 張忠謀創辦人的警示,多數國家政府或產業高層在其多方政治考量下,能否持平 決策,可能有其一定程度的困難。先就各主要國家對半導體供應鏈自己自足的推 動情況加以簡述如下:
(一)美國致力重振半導體產業優勢
為了重返半導體製造的龍頭地位,並確保供應鏈穩定,美國一方面制裁/遏制 中國大陸的不正當/不公平競爭,並結合友邦或盟國共同圍堵大陸科技勢力崛起,
另一方面則積極召喚美資企業返美投資,鼓勵全球先進半導體製造業增加在美國 的產能,以建立完整的在地化供應鏈體系。
不同於川普執政,拜登政府在半導體相關科技產業之抗中政策強調多邊結 盟。白宮曾在2021 年 4 月中旬召開「執行長半導體和供應鏈韌性高峰會」(CEO Summit on Semiconductor and Supply Chain Resilience),台積電、Samsung、Intel 等 19 家企業受邀參加。白宮召開高峰會的意圖很清楚,除了聚焦討論目前全球 晶片短缺問題及其長短期解決方案,還有拉攏全球半導體龍頭大廠共同圍堵大陸 半導體勢力崛起(涂志豪,2021)。
為重振美國半導體產業,提高晶片製造自給自足比例,2021 年 6 月初美國參 議 院 通 過 《2021 年 美 國 創 新 與 競 爭 法 》( The United States Innovation and Competition Act of 2021,USICA),該法案預計未來 5 年投入 2,500 億美元,加強 對美國人工智慧、半導體晶片、量子計算、先進通訊、生物科技和先進能源等高 科技領域的研發、製造,以及供應鏈的危機因應(張捷舒,2021)。美國預計晶片 生產在全球的市占率,從目前的10%提高到 30%(陳品潔,2021)。
此外,美國眾議院也在 2021 年 6 月底另審議通過了簡稱為《鷹法》(Eagle Act)的《確保美國全球領導地位與接觸法案》(Ensuring American Global Leadership and Engagement Act),該法旨在應對中國大陸對基於規則的國際體系和全球經濟 所帶來的挑戰;增加投資以促進美國製造業、貿易與盟國及合作夥伴合作,重新 參與國際組織,確保美國將再次在世界舞台上處於領先地位。
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(二)中國大陸積極提升半導體產業供應鏈獨立自主
為因應美國科技制裁,在習近平主政之初即開始推動的「國產化替代」和「技 術自主可控」政策,更積極加碼運作,例如 2019 年間設立第二期「國家集成電路 產業投資基金」,所謂「大基金」,強力扶植半導體產業發展,特別是扶持晶片領 域的下游行業,例如:人工智慧、5G、智慧汽車、智慧電網、物聯網等領域,主 要是朝向終端應用的延伸布局。以及扶持 IC 設備製造及材料行業,建立包括材 料、裝備、設計、製造、封裝測試、終端應用等完整的本土半導體產業鏈生態;
最終目標是達成國產化替代。
繼設立「大基金」二期,2020 年 7 月間,大陸國務院另公布《新時期促進集 成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》(國發[2020] 8 號),做為半導體 產業和軟件產業發展的指導文件,從財稅、投融資、研究開發等方面,提出一系 列促進政策,政策鼓勵力度之大堪稱空前。並自 2021 年起,大陸開始執行第十四 個五年「國民經濟與社會發展規劃」(簡稱「十四五規劃」)。為因應美國制裁,大 陸「十四五規劃」除從教育、科研、開發、融資、應用等方面扶植半導體產業發 展,亦積極鼓勵發展應用新材料的第三代半導體產業,以加速實現半導體產業獨 立自主。
政策重點之一是要加快先進製程的發展速度,推進 14nm、7nm 甚至更先進 製造工藝,實現規模化生產。其次是在高端 IC 設計和先進封裝領域,將針對存儲 晶片、嵌入式 MPU、DSP、AP 領域、模擬晶片和高端功率器件重點支持;邏輯 晶片的先進封裝和功率器件的封裝將是重點。第三是關鍵設備和材料,將會針對 一些關鍵「卡脖子」的設備和材料等進行專案扶持,例如光刻機、大矽片、光刻 膠等,還有化合物(第三代)半導體材料碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)及硒化鋅等,
應用在高功率的電源晶片、高頻率的射頻晶片。將化合物半導體寫入「十四五規 劃」,是大陸突圍美國「去中國化」的牽制,用以達到半導體新材料自主化目標的 重大對策。
(三)歐盟強化半導體製程,提高在全球價值鏈中的地位
美中科技霸權爭奪戰如火如荼,讓其他國家半導體產業覺得有危機感。為避 免美中科技戰、東亞地緣政治風險、改善歐洲半導體製造過度依賴亞洲地區之劣 勢,歐盟 17 個成員國曾於 2020 年 12 月初共同簽署《歐洲處理器和半導體科技 計畫聯合聲明》(Declaration: A European Initiative on Processors and Semiconductor Technologies),同意合作強化歐洲半導體製程,提高歐洲半導體產業在全球價值 鏈中的地位。該計畫預計提撥145 億歐元,用於增加半導體相關設備、材料、設 備、先進製程與封裝的投資(雷鋒網 2020/12)。
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為克服全球晶片荒,歐盟(EU)擬建立半導體聯盟,允許歐盟政府依照較寬 鬆國家援助法規挹注資金,企業能就整個計畫展開合作;積極推動的「歐洲共同 利益重要計畫」(Important Project of Common European Interest, IPCEI),對歐洲晶 片產業的整體投資將達500 億歐元,旨在提升歐洲半導體產業的競爭力,降低對 國外晶片製造商的依賴,同時強化歐盟的地緣政治影響力(Money DJ 2021)。2021 年 3 月初歐盟發表「2030 年數位羅盤」(2030 Digital Compass)計畫,聚焦於車 聯網、智慧手機、聯網裝置、高性能電腦和人工智慧所使用的晶片;設定諸多先 進技術目標,包括建立 5 奈米節點以下先進製程晶片廠,在 2030 年前生產包括 處理器在內的先進、永續半導體,以價值計算至少達全球的 20%,以及 5 年內自 主打造首部量子電腦等(林奕榮,2021;陳品潔,2021)。
歐盟執委會在 2021 年 9 月中宣布將推出《歐洲晶片法案》(European Chips Act),目的在於將歐洲國家的頂尖研究、設計和測試能力串聯,共同創造最先進 的歐洲晶片生態系統,包括片設計和製造,以確保供應安全,邁向自給自足,避 免過度依賴亞洲及美國晶片可能受到的傷害(經濟日報,2021/9/17)。此外,也為
《歐洲晶片法案》尋求國際合作夥伴,包括拜訪日韓討論合作協議、未來預計與 新加坡建立數位夥伴關係,共同納入歐盟印太戰略;並與台灣建立更密切的貿易 和投資關係,在戰略部門持續與台灣合作(自由時報,2021/9/14)。
(四)日本強化半導體產業的韌性和晶片設計開發能力
美中貿易/科技競爭與新冠肺炎疫情接踵對全球供應鏈造成衝擊,促使美中兩 國加速推動先進半導體國產化,台灣、韓國、歐盟等相關國家受到波及,也被迫 重新審視供應鏈布局,還有全球晶片短缺問題,諸多因素催化日本將半導體產業 發展列為重大的國家發展戰略。
2021 年 6 月間,日本產業經濟省公布「半導體及數位工業策略」(The Strategy for Semiconductors and the Digital Industry),目標在於確保半導體供給穩定、掌握 未來市場、增強半導體產業的韌性,提高生產、設計開發能力。就政策方向來看,
首先在強化生產和確保供給穩定方面,除鞏固既有在半導體製造設備和材料的優 勢,將與國外代工業者技術合作開發新的設備和材料,強化生產基礎;甚至以優 惠政策吸引國外業者到日本投資設廠,製造先進製程半導體產品;此外,也推動 結合國內半導體邏輯 IC 設計企業和使用企業共同研發,強化晶片設計開發能力
(洪尉淳,2021;Money DJ,2021/6)。
其次是促進半導體材料創新,包括化合物半導體使用的碳化矽(SiC)、氮化鎵 (GaN)、氧化鎵(Ga2O3),強化研發,確保日本半導體業的領先優勢。第三是增強 產業體質與供應鏈韌性,日本政府預計將強化人才培養;減免企業稅賦或提供補 助,促使老舊半導體廠房改建,確保重要半導體產品在國內生產,促進企業針對
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市場需求研發創新技術。同時,加強與台美歐等國家的半導體業者深化合作,確 保穩定供給,提升生產、設計與開發能力,強化產業體質與產業供應鏈韌性等。
在最新進展上,2021 年 11 月日本經產省公布「半導體產業基盤緊急強化包 裹方案」,希望吸引半導體廠商赴日興建先進半導體晶圓廠、老舊晶圓廠設備更 新,並與美國合作次世代技術研發,目標是2030 年營收達 2020 年的 3 倍,提高 至 13 兆日元規模。
(五)韓國致力發展成為全球最大半導體生產基地
有鑑於美國、歐盟及大陸等國家近年來加速推動國內半導體產業發展,韓國 於 2021 年 3 月間提出「加速推動系統半導體產業民間投資及加強投資擔保方案」
(孫碧鴻,2021/3),政策重點之一是協助落實大規模民間投資,預計在 2030 年 前投資 133 兆韓元(約合新台幣 3.3 兆元),打造全球最大半導體產業聚落。其次 是擴大以民間為中心的系統半導體基金及政策融資,主要有 1 千億韓元規模的系 統半導體相生基金、2 千億韓元規模的半導體成長基金、2.5 千億韓元規模的 D.N.A
(Data, Network(5G), AI)加 BIG3(系統半導體、未來車及生技保健)基金、1 千 億韓元的材料、零組件及設備半導體基金。
美中科技霸權爭奪,凸顯半導體的競爭已從企業間的競爭轉變成國家間的競 爭。2021 年 5 月中旬韓國宣布「K-半導體戰略」,召集三星及 SK 海力士等 153 家企業,將在未來 10 年內斥資約 4,500 億美元建設全球最大的半導體生產基地,
成為記憶體儲存和系統晶片的全球領導者(中央社,2021/5)。這項戰略規劃在韓 國西部和中部地區興建「K-半導體走廊」(K-Semiconductor Belt),目標在招攬全 球半導體產業價值鏈相關廠商進駐,與韓廠合作建立一個半導體生態體系;並擴 大投資先進邏輯 IC 領域,以提升先進邏輯 IC 製造能力,扭轉落後台積電的劣勢。
針對「K-半導體戰略」,韓國政府表示將提供特別資金支援設備投資,還要放 寬處理化學物資的法規,支援民間投資;也將制訂《半導體特別法》,成立跨部會 的協議體制以防止技術外流;公司研發投資的可扣抵稅率最大提高至 50%。此外,
對於半導體產業人才培育,將擴大半導體相關大學的人員名額,目標未來 10 年 內能培育約 36,000 名人才;在攬才和留才方面,對於擁有卓越的半導體製造技術 者,韓國政府將給予「名人」的稱號。
三、台灣半導體產業如何突破地緣政治枷鎖
科技實力是中美兩國戰略競爭的核心,美國拜登政府為保持在科技、創新能 力上的霸權地位,未來勢必在高科技領域繼續對大陸施壓、封鎖。美國哈佛大學 教授艾利森(Graham T. Allison, Jr.)認為,美中修昔底德式競爭不會停止,科技 霸權之爭奪讓美中貿易爭端議題更形複雜,地緣政治競爭關係更是難分難解。
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對中國而言,面對美國的貿易制裁和科技圍堵,以及拜登政府可能結合盟國 共同對付大陸的不利外部環境,在應對策略上,一方面高調宣示堅持捍衛自身主 權、安全、發展利益的決心;另一方面就可操之在我的範疇,積極採取對策「發 展戰略性新興產業」、「突破關鍵核心技術瓶頸」,追求「產業供應鏈現代化」,美 中科技霸權之競奪,未來全球很可能會朝向「一個世界、兩套標準」,或「一個世 界、兩個市場」發展。
值得注意的是,美國的強力圍堵卻也可能成為大陸加速推進半導體國產化替 代和技術自主的動力;未來大陸一旦能夠成功地打造自己的半導體產業鏈,提升 半導體自給率,勢將衝擊全球半導體市場供需結構,既有的全球半導體供應鏈將 面臨重整。其次,在美國強力推動「去中國化」的壓力下,大陸更寄望並祭出各 種優惠政策吸引跨國企業投資,尤其吸引台商赴大陸投資,甚至挖角台灣人才、
利用網路竊取技術和商業機密等,台灣半導體業勢將無法避免大陸的強勁競爭,
此外,有鑑於地緣政治及供應鏈過度集中可能造成斷鏈的風險,美、歐、日、
韓等國家都致力於建立本土的半導體產能,追求供應鏈在地自主性。各國發展半 導體產業的政策手段,其中一項是政府採取補貼等方式吸引台積電、Intel、
Samsung 等廠商到當地設廠,例如美國、日本力邀台積電,對於台灣廠商來說,
既是挑戰也是機會。就挑戰來說,在政治及客戶關係考量下,到其他國家設立據 點是不得不為的策略,在國外設立生產據點,產品的成本必然會比在台生產為高;
就機會來說,或透過海外投資拉近與當地廠商的關係,增加在當地的市占,並在 具有未來性的關鍵技術上與當地相關消費者商品的廠商共同研發(例如電動車的 半導體,5G 晶片,低軌道衛星通訊等),更能掌握未來的技術及市場。
台灣在半導體產業鏈的大部分環節,如晶片設計、晶圓生產、光刻機等材料 和設備等上游產業,多受美國、荷蘭、日本等其他國家所主宰,只是近期德國大 眾、美國福特、日本豐田等車廠紛紛因晶片供應緊張而被迫減產,凸顯了全球經 濟對半導體產業,尤其是對台灣晶圓代工業者的高度依賴。柏林智庫「新責任基 金會」(Stiftung Neue Verantwortung)的科技政策專家 Jan-Peter Kleinhans,在接受 彭博社採訪時指出:佔據晶圓代工環節過半市場份額的台灣,已經成為「整個半 導體產業鏈上最為致命的潛在單點故障點SPOF」(single point of failure,指一個 體系中某個環節一旦失效就會讓整個體系無法運轉)(關鍵評論網,2021/1/29)。
這便是台灣半導體產業面臨的外在國際關係、政治經濟鉅變的環境。當兩大 強權在競爭又博奕的初期,選邊站並非明智的策略。新加坡前駐聯合國大使馬凱 碩(Kishore Mahbubani)所著「中國贏了嗎?挑戰美國的強權領導」中文版序中 寫給台灣「地緣政治三鐵律」,提醒處在大國周邊的生存之道。必須掌握先機、時 時保持敏感度。
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台灣半導體產業最大的特色及其利基點在於高素質的科技工程人才及敬業 勤勞工作精神。未來要如何維持領先者的優勢,又不會失去產業原先的成本、彈 性、效率的優勢,則是相關供應鏈需要面對的課題。史欽泰(2011)認為以現有 製造能力的優勢與創新為基礎,進一步要與各項產業作跨領域的結合,使得我們 可以往下個世代走,也就是所謂物聯網的時代;其中關鍵的技術如微小化、感知 化等,是所有高科技整合的核心,也是台灣半導體產業可發揮之處。未來包括醫 療器材、生物科技等結合半導體技術的硬實力,便能創造出台灣獨特的競爭優勢,
而軟實力可能是設計、管理,軟體或服務,需要有多元思考和創新能力的人才,
落實抽象的軟實力,這些是半導體產業的未來挑戰。
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參考文獻
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