BOB·半岛解码全球半导体价值链

　　半岛综合体育半导体是现代信息和通信技术的基石。由于地缘政治问题和供需失衡导致的供应链挑战，使得高度全球化但专业的半导体价值链发生了翻天覆地的变化。全球相互依存性是供应链的特征，凸显了对环境、地缘政治、经济和技术风险的脆弱性。因此，政府必须积极预测并熟练应对全球错综复杂的情况，构建强大而高效的国内半导体产业，这些产业充分本地化的同时又与全球价值链密缠绕式生长，以确保国内经济环境和对未来潜在芯片短缺的防范能力。

　　近几年发生的自然灾害、地缘政治冲突、贸易争端等全球性事件给半导体行业带来了压力，导致供应短缺和经济影响；干旱和流行病等环境风险扰乱了供应链，而需求激增等经济风险则使生产能力承受重大压力；包括网络攻击在内的技术风险会损害运营效率和数据安全；贸易争端进一步破坏了供应链和市场稳定。

　　为了应对这些挑战，各国政府正在实施各种对策来加强半导体供应链。本地化工作旨在增强行业韧性并减少对外国供应商的依赖。全球各地区国家都在大力投资半导体开发，以确保供应链安全并推动经济增长。

　　扩大半导体产业规模需要培养工程人才，促进终端应用产业发展，并应对复杂的地缘政治因素。各国政府必须采取措施，吸引熟练人才，并鼓励依赖半导体技术的行业发展。各国之间的合作以及对新兴和前沿半导体技术的战略投资对于维持行业增长至关重要。

　　半导体产业对一个国家的经济发展、技术发展和安全具有战略意义。除却安全和防御应用的关键构建块外，半导体还是多种工业应用、物理应用、产品以及物联网（IoT）和AI等软件技术的重要推动因素。这些应用程序涵盖行业、产品和功能。

　　半导体在汽车技术和电力电子中至关重要，驱动发动机管理、安全功能和信息娱乐等关键系统，从而提高现代车辆的性能和安全性。

　　半导体为基本的航空功能提供动力，包括飞行控制、导航和通信，确保现代飞机的安全性和效率。

　　半导体是可再生能源的基础，例如太阳能和风力涡轮机能源系统。它们用于电力转换以及向电网传输电力等基本过程。

　　医疗设备将生命科学和半导体相结合，用于健康和医疗保健。这些技术包括用于健康监测的可穿戴传感器、医疗机器人技术、用于高分辨率超声的先进成像技术、神经接口技术和用于创伤干预的植入式设备。

　　这些技术可能依赖于先进的半导体来协助数据收集和处理以获得可操作的反馈，或者帮助在体内导航以进行适当的治疗。

　　半导体行业生产微处理器和内存芯片，它们是计算机、服务器和数据中心的主要组件。这些设备用于从金融和医疗保健到制造和物流等各个行业。

　　半导体用于生产手机、卫星系统和其他通信设备。它们还用于创建路由器、交换机和其他网络设备，以实现设备之间的通信。

　　半导体芯片用于物联网设备中，用于执行商业和个人差事。随着对物联网设备的依赖程度越来越高，对传感器、内存、连接性等的需求将进一步增加。

　　半导体芯片对于高科技制造业实现人工智能至关重要。针对AI的半导体设计改进侧重于提高内存的数据速度和更高的功率效率。

　　全球排名前30位的科技装备公司包括英伟达、台积电、三星、博通、阿斯麦等半导体公司。这 30 家公司合计占前100家技术设备公司总市值约85%（截至2024年4月），它们都在全球半导体和半导体设备的供需中发挥作用。

　　2023年全球半导体市场价值为5270亿美元，需求由各行各业的终端消费者推动，如图1所示：

　　半导体价值正实现了全球化的关联网络，它从设计、制造到分销都由位于世界不同地理位置的公司完成。该行业的特点是跨地理区域的高度专业化，由于高昂的研发投资成本而进入壁垒高，资本支出大，需求易波动。

　　在价值链中（见图2），有几个地区占据了全球大部分市场份额。例如，全球70%以上的成熟工艺技术（28纳米及更早）的半导体代工产能集中在中国大陆和中国台湾（见图3），此外，全球近70%的先进半导体制造能力（包括16/14纳米及更先进的技术）目前也位于中国台湾。

　　尽管存在这种集中性，但供应链仍具有强烈的全球相互依存性，上游是美国、欧洲和日本（设备和工具）；中国台湾和韩国，生产最先进半导体的地方，位于中间；以及中国将芯片纳入下游（后端组装和测试）的最终产品中。

　　半导体材料的价格和可用性各不相同，从丰富的硅到难以获取的稀土元素，如镓、锗和钪。中国在硅、镓、锗和钪等原材料生产方面占据主导地位（见图4）。

　　其他作为半导体行业主要原材料供应国的国家包括德国、美国、俄罗斯、日本、马来西亚和法国。乌克兰也是惰性气体的主要供应国，如氖、氩、氪和氙，这些气体对于半导体芯片生产过程中的使用至关重要。没有原材料，芯片就无法从设计图进入生产。

　　一个复杂且相互联系的全球合作伙伴网络对于生产单一半导体芯片仍然至关重要。在全球范围内，半导体生产的供应链仍然高度相互依存。在可预见的未来，国际合作仍然至关重要，尽管威胁这一供应链稳定性的风险因素不断加深。

　　全球结构高度专业化的半导体供应链通过在终端用户信息通信技术方面的创新和持续应用为整个行业带来了繁荣期。然而，在过去几年中，有几个因素对这种原本运作良好的结构造成了压力，甚至让这种模式面临风险。从广义上讲，半导体行业面临四个主要风险：

　　自然灾害、流行病和极端天气事件会因半导体的运营中断而影响半导体的供应。最近的事件有：

　　2021 年，美国德克萨斯州奥斯汀的一场冬季风暴导致三星等主要参与者至少暂时关闭运营。这些停工影响了较旧的半导体设施，可能会减少三星的智能手机产量。

　　2021年中国台湾的干旱增加了台积电的制造费用，台积电是一家耗水量很大的半导体公司。台积电每天使用超过150,000吨水，由于降雨量少而面临挑战。据说台积电在2021年仅在洒水车上就花费了约2500万美元，大大超过了其最初的预算计划。缺水继续对中国台湾地区的芯片产业构成挑战。

　　新冠疫情影响导致的半导体行业供应链中断是有据可查的。未来也不排除大流行病及其对全球半导体供应链的潜在破坏。

　　环境风险可能导致短缺、更高的生产费用，并对依赖半导体技术的行业产生潜在的经济后果。作为回应，该行业必须采用复原力和应急策略来应对此类风险。

　　需求激增、供应过剩和其他经济颠覆因素会影响供应链，导致市场失衡，并使生产能力紧张。典型案例包括：

　　2023年，全球半导体供需缺口预计将达到9%。缩小这一差距是一项重大挑战，尤其是对欧洲汽车行业而言，预计到2026年，欧洲汽车行业将在所有半导体领域中实现最高的增长（11%的复合年增长率）。相比之下，消费电子产品预计将增长4%，而智能手机预计仅增长2%。

　　欧洲深受半导体短缺的影响，2021年汽车产量下降了230万辆，占全球损失的24%，使其成为与北美（占损失的 25%）并列受影响最严重的地区之一。

　　总体来说，突然的需求激增和波动可能会使企业措手不及，可能导致供应短缺和难以满足消费者需求。相反，供应过剩也是可能的，正如在一些半导体类别中看到的那样（例如，2023 年下半年的内存芯片）。

　　因此，企业在迅速扩大生产规模、影响其从增长中受益和履行订单的能力，或在经济放缓时期减少生产和库存方面面临挑战。经济风险在于这些干扰有可能引发市场不稳定并造成更广泛的经济失衡。

　　网络攻击和勒索软件攻击等风险会影响半导体产品的完整性、运营效率和消费者信心。最近的例子包括：

　　2023 年，全球领先的半导体制造设备、服务和软件供应商应用材料公司（Applied Materials）的销售额下降，原因是其供应商之一MKS Instruments遭到网络安全攻击。这次攻击导致了2.5亿美元的销售额损失。这种攻击的后果延伸到订单处理、产品发货和客户服务中断。此类供应链攻击通过针对供应商等安全性较低的元素来利用公司内部的漏洞。

　　半导体行业在2022年面临来自勒索团伙的8 次勒索软件攻击。英伟达（NVIDIA）、AMD和三星（Samsung）等知名公司，以及Ignitarium、Diodes、SilTerra Malaysia Sdn. Bhd.、Semikron和Etron Technology等公司都成为目标。由于半导体行业在全球经济中的关键作用，勒索软件组织将半导体公司视为高价值目标，并利用媒体关注来胁迫受害者进行赎金谈判。这些组织使用恶意软件来加密数据、发出勒索威胁，甚至发布源代码等专有信息。有些人威胁要把被盗的公司数据和计划卖给竞争对手。

　　鉴于该行业的互联性及其无处不在的应用，强有力的网络安全措施对于降低风险和维持半导体行业的稳定和扩张至关重要。

　　由于半导体是各种技术（包括国防系统、通信和消费电子产品）的重要组成部分，因此它们的可用性和可及性可能会成为具有地缘政治影响的有争议的问题。因此，随着各经济体竞相在半导体行业占据领先地位，必须考虑地缘政治风险。风险源于贸易紧张局势和各国实施的限制，可能会扰乱供应链，限制进入关键市场，并影响材料和产品的全球流动。地缘政治风险包括：

　　美国和中国之间的贸易对全球半导体行业及其供应链产生重大影响。中美贸易争端的影响延伸到该行业的各个经济体和公司。美国实施的严厉出口管制旨在阻碍中国芯片制造的进步BOB·半岛，给中国半导体行业带来了巨大的挑战。这些规定限制了芯片制造设备的出口，并限制了中国工业和客户对美国制造工具的使用。因此，中芯国际半导体制造股份有限公司（SMIC）和长江存储技术有限公司（Yangtze Memory Technologies）等公司在设备采购和来自美国和欧洲供应商的支持方面遇到限制，导致中国半导体行业明显下滑。

　　2023年，日本和荷兰在美国的授意下同样限制向中国出口先进芯片制造设备。此举等于支持美国限制中国获得先进技术的战略，尤其是半导体技术。作为回应，中国对包括半导体在内的各种技术应用至关重要的关键材料（镓和锗）实施了出口限制。这给依赖这些材料的西方公司也带来了挑战。因此，由于地缘政治影响，全球供应链正在出现价格上涨。英特尔打算以54亿美元的价格收购以色列芯片企业高塔半导体，目的是为了削弱中方在半导体领域的优势。然而，作为主要市场之一，中方监管机构下达了禁止收购的“限制令”，使得英特尔这一巨头企业的收购计划宣告失败。

　　其他经济体也陷入了困境，也受到贸易争端和地缘政治紧张局势的影响。例如中国台湾半导体产业贡献了全球近90%的先进芯片产量，发挥着举足轻重的作用。因此长期以来中国台湾半导体产业一直是世界其他各大经济体高度重视的对象。而中国台湾的生产集中加剧了与供应相关的脆弱性，更容易收到地缘政治紧张局势的影响。

　　综上所述，地缘政治风险在全球范围内对半导体行业产生深远影响。例如，美国严格的出口管制阻碍了中国发展本土半导体产业的进展。同时，中国台湾地区半导体生产的集中造成了各种供应风险，主要源于与地缘政治相关的因素。

　　半导体产业的本地化可以帮助政府解决迄今为止凸显的一些环境和地缘政治风险。如图6所示，各国正在积极努力增强半导体行业供应链的弹性，并确保它们能够发挥作用。一些政府正在投入大量投资，并将公共政策转向国内半导体设计和制造的本地化。

　　一些政府，特别是那些拥有现有半导体产业的政府，正在采取微妙的方法与其他国家建立研发和供应链联盟，以获得竞争优势，并继续发布重大财政措施并制定公共政策，以发展高价值新兴和前沿半导体技术的能力和专业知识。

　　一些政府认识到需要建立技术人才基础，因此开始积极在教育和劳动力方面投资，以确保各自半导体行业的可持续增长和创新。

　　美国于2022年通过了《芯片法案》，以激励国内半导体制造，推动行业创新并发展劳动力。它授权了超过520亿美元的政府激励措施，以增加美国国内计算机芯片的供应，并在美国境内建设半导体制造设施和设备。

　　CHIPS for America基金将提供高达390亿美元的政府贷款和其他财政援助，包括向美国境内的半导体制造商提供25%的税收抵免。此外，它还将提供130亿美元用于半导体研究和劳动力培训。此外，美国正在加强合作努力，例如涉及日本、台湾和韩国的Chip 4联盟。该倡议旨在稳定供应链并促进未来合作，同时在中美贸易不断变化的动态中调整自己的战略定位，而与此同时，中国正在迅速推进自身的芯片制造技术。

　　同样，在欧洲，《欧洲芯片法案》（European Chips Act）旨在帮助该地区确保半导体供应，确保自给自足，更多地控制供应链，减少对外国公司的依赖，并在技术上与美国和亚洲竞争。《欧盟芯片法案》是一项470亿美元的公共和私人投资计划，旨在建设大规模产能和创新，以确保欧洲自给自足，预见未来可能出现的供应危机。该法案的目标是到2030年将欧盟在半导体领域的全球市场份额从9%翻一番至 20%。

　　亚太地区正在成为一个关键枢纽，因为亚太地区的经济体已经采取了重要的半导体战略，以应对国际政治格局并促进国内半导体生产和创新。

　　对于中国而言，已经实施的战略举措都有利于促进本地半导体行业的增长和自主性，减少对外国供应商的依赖。中国于2014年成立“国家大基金”。作为中国国内半导体行业的主要投资工具，大基金包括：初期募集资金196.3亿美元，大幅提升了中国半导体产业的产能和设计能力。这一阶段旨在扩大逻辑和内存代工厂，促进设计公司的发展，并加强封装行业。第二阶段价值289亿美元，重点是通过投资上下游供应商来培育重点公司，通常与工业园区的建立同时进行。国家大基金三期于2024年5月注册成立，除继续聚焦于大型半导体制造以及设备、材料、零部件等‘卡脖子’环节之外，与AI技术密切相关的算力芯片、存储芯片（HBM 芯片）等 AI 半导体关键领域可能会成为新的投资重点，进一步助力半导体全产业链的国产化进程，凸显了其自给自足和减少对外国实体依赖的动力。此外，大基金还推动了在汽车、大数据和通信等领域的应用。

　　印度已承诺在未来十年内投入100亿美元作为国家战略，以加强电子产品的设计和制造，特别是芯片设计和制造。目前，仍有近80%的资金有待分配。为促进半导体生态系统的发展，印度推出了修改后的特别激励计划（M-SIPS）、生产关联激励计划（PLI）和设计相关激励政策（DLI）等举措。作为对印度一系列举措的回应，美光科技、台湾富士康和 HCLTech 正计划对印度半导体制造设施进行大量投资，映射出印度致力于在全球范围内加强其半导体产业的决心。美光科技计划投资 8.25 亿美元建设新的芯片设施，富士康台湾正在寻求建立半导体部门的批准，HCLTech 正在与卡纳塔克邦政府讨论可能投资 4 亿美元建设外包半导体组装和测试 （OSAT） 设施。HCLTech和富士康还分别宣布成立一家OSAT设施的合资企业。

　　中国台湾仍然致力于高端芯片制造。除了在成熟工艺技术（28 纳米及更早）和先进制造工艺（包括 16/14 纳米和更先进的技术）方面处于代工市场领先地位外，中国台湾地区在极紫外光刻生成工艺（简称为 EUV）方面也是市场领导者——这是半导体行业用于制造集成电路 （IC） 的创新技术。台湾继续在尖端3纳米和2纳米芯片的研发上投入巨资，以确保技术领先地位。其为期 10 年的芯片计划从 2024 年开始，第一年预算为 3.75 亿美元，旨在继续支持先进的 IC 工艺开发并吸引全球半导体合作。当地的税收优惠包括对研发支出减免25%的税收减免，以及对先进机械支出额外5%的税收减免。台积电（TSMC）耗资29亿美元的芯片封装厂和富士胶片公司（Fujifilm）耗资1.1亿美元的芯片抛光扩建项目等主要行业参与者，凸显了台湾对半导体产业的重视。

　　日本出于经济安全考虑，将芯片生产放在首位，承诺在五年内投入75亿美元用于推进材料和设备。一项为期 10 年的税收优惠计划为每个财政年度的半导体行业企业提供 20% 的企业所得税减免。三星和台积电正在进行大量投资，三星在其横滨研发中心附近探索一条芯片封装测试线，台积电计划在九州岛建造一座价值70亿美元的芯片工厂，用于12纳米、16纳米、22纳米和28纳米芯片生产。美光科技还在日本政府的支持下投资高达 35 亿美元用于 EUV 技术，以在日本开拓 EUV 技术。2023 年 9 月，在日本政府和大型企业集团的支持下，晶圆代工初创公司 Rapidus 在北海道千岁市的一家芯片工厂破土动工，并计划在 2025 年开始试生产其基于全栅极晶体管技术的先进 2 纳米芯片。

　　韩国正在通过各种大型基金和直接投资进行战略性投资，以增强价值链稳定性并推动全球产业发展。2023 年 6 月，宣布设立 2.2925 亿美元的基金，以支持无晶圆厂公司。2023 年 9 月，宣布明年追加投资 3.0166 亿美元，未来五年追加投资 18 亿美元。最近批准的《K-Chips法案》将大公司的税收抵免提高到15%，将投资制造设施的中小型公司的税收抵免提高到25%。三星电子与ASML合作，将投资2300亿美元，在大首尔地区建立最先进的半导体加工技术工厂。

　　新加坡积极实现价值链重点的多元化，并通过激励措施吸引投资，在五年内提供5%或10%的优惠税率，对固定资本支出提供高达100%的免税，并为自动化项目提供税收减免。新加坡还通过延长250%的研发税收减免至2025年来鼓励研发计划和人才招聘，并为每家公司提供10个新的就业准证，为熟练的海外人才。

　　GlobalFoundries已向一家半导体制造厂投资了40亿美元，预计到2025年至2026年，该厂将满负荷生产每年450,000个300毫米晶圆。

　　越南不断发展的半导体产业得到了美国的支持，为劳动力发展拨款200万美元。高科技劳动力培训得到了1700万美元的国内基金的支持。三星、Hana Micron 和 Amkor Technology 正在投资，三星承诺投资超过 26 亿美元开发电子元件组装设施，Hana Micron 计划到 2025 年在芯片封装和内存产品方面投资 10 亿美元，Amkor Technology 开设 16 亿美元的先进芯片封装工厂。

　　泰国热衷于吸引从事前端流程的公司，例如设计半导体和蚀刻晶圆，并提供长达13年的公司税收减免。今年早些时候，投资委员会 （BoI） 批准了台湾电子公司价值~8.7亿美元的 20 个新投资项目，旨在将泰国打造成该行业的新出口基地BOB·半岛。

　　马来西亚的激励措施，包括部分所得税减免和长达10年的全额免税，使其成为半导体投资的有利目的地。中国控股的安世半导体（Nexperia）扩大了其在马来西亚的工厂，并建立了一个全球研发中心BOB·半岛，以配合其全球扩张。

　　英飞凌科技公司（Infineon Technologies）和英特尔（Intel）也选择马来西亚进行扩张;两家公司都选择马来西亚作为新的半导体制造和封装设施的目的地。英特尔正在槟城建设其首个先进的3D芯片封装工厂，而英飞凌则承诺在五年内投资~50亿美元开发世界上最大的200毫米碳化硅半导体工厂。

　　菲律宾和印度尼西亚等其他亚太国家也在战略层面投资半导体产业，以利用其优势并融入全球价值链。菲律宾正在推动合作倡议，例如去年11月宣布的美国国际技术安全与创新（ITSI）基金，该基金旨在增强复原力和促进互利共赢。此外，印度尼西亚虽然落后于其他国家，但正在积极制定其半导体产业的路线 年底完成，以吸引对本国的投资。

　　虽然本报告没有广泛涉及，但中东地区的国家，如沙特阿拉伯和阿拉伯联合酋长国，对将其经济多元化发展到半导体技术制造和研发领域表现出了极大的兴趣。以色列政府还同意向英特尔提供32亿美元的投资在当地新建价值250亿美元的芯片工厂。

　　在南美地区，墨西哥和美国宣布建立战略合作伙伴关系，以探索半导体供应链的机会。

　　目前在全球半导体产业中地位不高的国家可以采取多种措施来创造有利的监管环境，以发展当地的半导体产业。在半导体行业拥有重要地位的国家可以通过适当的监管支持、人才和合作伙伴关系组合，在有吸引力的产品领域成为更重要的全球参与者。

　　合适的基础设施、能力和专业知识来生产入门级半导体技术，如基本存储芯片和逻辑芯片，能够搭建良好的基础。此后，可以分阶段采取其他措施，逐步建立更先进的能力，并使基础设施能够随着时间的推移扩展到半导体行业更高价值的新兴和前沿技术，包括（见图7）：

　　政府应该持续审查其外国直接投资计划、税收激励和其他财政措施，以确保它们与竞争对手国家同等或更有优势。全面审视财政措施在创造就业、创造终端用户应用产业、建立半导体技术知识产权、抵御未来潜在芯片短缺等领域的直接效益和附带效益，将使人们能够在经济发展、技术创新和安全等更广泛的背景下看待财政措施的影响。

　　摒弃不同国家联盟内部地缘政治地位的持续波动，以建立合作共赢的全球经济治理体系将为半导体原材料、设备和/或芯片的供应来源提供更丰富稳定的保障。

　　半导体技术在电力电子、光电子和传感器等新兴领域以及片上系统、人工智能和高性能计算等前沿技术中发展迅速。这些技术不仅需要工程技术人才进行研发，还需要保持先进制造设施的运行。随着技术的持续快速发展并影响使用半导体的终端应用行业类型，能够培养本地工程技术人才并吸引精通这些新兴和前沿技术的海外人才的政府将加强其竞争优势。

　　各国政府继续支持促进低关税/无关税贸易，并为相关终端用户应用行业提供税收减免和其他出口导向型和国内消费相关的财政措施，将确保供需良性循环，以加强创建或扩大本地半导体产业所需的大规模投资回报。与半导体需求紧密交织在一起的此类最终用户应用行业例如电子、电信、汽车和医疗保健等。

　　半导体产业在推动经济发展、技术创新和安全方面发挥着举足轻重的作用。其应用涵盖汽车、医疗保健、通信和人工智能等关键领域。然而，该行业面临着众多挑战，例如供应链脆弱性、环境风险、地缘政治紧张局势和技术威胁。

　　最近发生的自然灾害BOB·半岛、贸易争端和地缘政治冲突等事件凸显了该行业内建立复原力和应急策略的必要性。世界各国政府都在寻求各种对策，以加强供应链并促进国内半导体制造。扩大半导体行业规模需要采取多方面的方法，包括：

　　对新兴技术进行系统分析，以预测未来的半导体需求来源，以指导建立行业能力所需的投资和承诺。

　　积极与现有公司合作，通过财政措施和建立有利的支持基础设施，促进公平进入全球ICT/半导体价值链。

　　建立先进的工程技术人才储备和竞争优势（例如，专注于新兴或前沿半导体技术的应用，或专注于材料和设备供应等特定价值链活动）。

　　通过为半导体创新和生产营造有利环境，各国可以将自己定位为全球半导体价值链中的关键参与者，并在此过程中推动经济增长和技术进步。

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