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欧盟半导体未来:2030年的前景与挑战

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发表于 2023-1-16 11:26:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
  随着欧盟准备制定“芯片法案”以加强其半导体行业,需要应对哪些挑战——以及不采取行动的潜在后果是什么?

  为了应对之前的芯片短缺,拟议中的《欧洲芯片法案》旨在动员430亿欧元的“政策驱动型投资”,以在2030年前增强欧盟的半导体能力。与此同时,美国、中国、韩国和日本的类似战略同样旨在加大对本国芯片行业的投资。欧盟必须做些什么来跟上,欧洲半导体未来最好和最坏的情况是什么?

  通过一项调查、一个研讨会和对十几位欧洲半导体政策专家的采访,对这个问题提供了一个答案。这些专家深度参与了就这些问题向政策制定者提供建议的工作。他们提出的期望和希望,以及对恐惧和地缘政治的见解将决定2030年欧盟半导体能力和供应安全的潜在连续性、是上升、还是下降抑或崩溃,并指明将决定这些情景中哪些可能成为现实的关键挑战。这些发现最初是为欧盟的共享前瞻合作框架ESPAS(欧洲战略和政策分析系统)准备的,最近发表在一篇题为“全球半导体趋势和欧盟芯片能力的未来”的报告中。

  一、欧洲芯片法案

  欧盟委员会于2022年2月提交的《欧洲芯片法案》旨在到2030年为欧洲半导体行业筹集430亿欧元的“政策驱动型投资”。欧盟委员会预计长期私人投资将超过这一数字。该计划有助于欧洲立即协调应对供应中断,加强和扩大整个欧洲半导体价值链的生产和创新,并增强欧洲在该领域的技术领先地位、实际应用和数字主权。《欧洲芯片法》由三大支柱构成:

  (1)以研究为目标的欧洲芯片倡议:芯片联合事业是对“欧洲地平线”和“数字欧洲”计划下的关键数字技术联合事业的战略调整,将从欧盟、成员国、伙伴国家和私营部门筹集110亿欧元,用于加强现有的研究、开发和创新。

  (2)以企业为目标的供应安全:《欧洲芯片法案》条例将提供一个框架,通过吸引对先进生产能力和相关创新的投资来提高供应安全。20亿欧元的芯片基金将有助于初创企业获得融资,推动创新和吸引投资者。欧盟将通过InvestEU下的半导体股权投资混合基金吸引更多资本,以支持中小企业扩大规模和市场扩张。此外,这些条款还支持被归类为“开放式欧盟代工厂”和“综合生产厂”的一流工厂,前者主要为其他工业企业设计和生产半导体元器件,后者为欧洲市场设计和生产元器件。支持的形式包括快速通道许可、优先进入试点线路以及在成员国提供公共支持时在国家援助规则方面相对宽松。此外,还有300亿欧元的公共和私人投资。

  (3)以协调为目标的监测和危机应对:成员国和欧盟委员会之间的协调机制将监测半导体的供应链和价值链,估计需求和短缺,从公司收集情报,并确定关键的弱点和瓶颈。它将纳入共同危机评估,并协调新的应急工具箱中的行动。

  图1:2030年欧盟半导体的潜在未来

  二、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。

  三、2030年的挑战

  如果欧洲要取得成功,它需要努力提高自己作为半导体投资目的地的吸引力,与其他地区竞争。

  欧洲应对某些挑战的能力将决定欧盟芯片行业的未来,并决定上述哪种情况可能成为现实。半导体政策专家指出,到2030年,将决定欧盟半导体行业成功程度的许多关键因素都与投资有关。如果欧洲要取得成功,它需要努力提高其作为半导体投资目的地的吸引力,以与其他地区竞争。投资还需要着眼于加强欧洲半导体在设备制造和设计方面的现有优势。欧盟芯片能力的差距也需要在现有资源范围内尽可能得到解决,但不要过度分散资源。另一个关键挑战是确保对R&D能力的充分投资,并为创新型中小企业和初创企业提供风险资本。为了避免与国家间重复努力相关的低效率,还需要加强成员国之间半导体投资的协调。最后一个关键的投资挑战是识别正确的半导体市场趋势,以便投入资金。

  第二组挑战涉及投入和需求。一个问题是如何获得合格的劳动力和足够的人才库,以进一步发展欧洲的半导体行业。欧盟芯片制造翻两番还需要微电子领域的培训和入学人数增加四倍;需要吸引和留住这样的人才。半导体投入制造需要原材料,而确保获得原材料的挑战因中国在原材料供应方面的相对主导地位而变得复杂。需求方面的一个挑战是如何让终端用户行业参与进来并进一步发展,从而为政策提供信息,并建立当地对尖端芯片的需求。另一个问题是如何避免半导体投资导致芯片生产产能过剩,这将导致价格下跌和欧洲芯片投资缺乏回报。

  最后一组挑战与外部和环境因素有关。例如,为了加强其芯片行业,欧洲将需要与美国、台湾、日本和新加坡等关键国家建立有益的国际伙伴关系,在半导体投资、研究和供应安全方面进行合作。这里的另一个挑战是如何适当保护欧洲的知识产权,同时仍然保持与第三国合作的开放态度。另一个关键的总体挑战将是提高欧盟的准备水平和半导体供应安全,以应对未来可能出现的与美中地缘政治紧张局势、自然灾害、流行病和其他潜在的外部干扰有关的外部冲击。最后,确保半导体行业的发展在环境上是可持续的,并且是绿色转型的推动者,这是一个重要的额外挑战。

  欧洲政策制定者和半导体利益相关者共同应对这些挑战的能力将在很大程度上决定欧洲芯片行业和供应安全的未来实力和弹性,并决定哪一个讨论的场景成为现实。

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