德國要成為歐洲最大半導體生產(chǎn)國？德國半導體實力幾何？

據(jù)外媒報道，德國總理奧拉夫?朔爾茨 (Olaf Scholz) 日前在一次活動中表示，由于對該領域的投資，德國可能成為歐洲最大的半導體生產(chǎn)國。

朔爾茨稱，“我們可以創(chuàng)建一個有助于維護歐盟穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，使我們不依賴于其他地區(qū)”。他還表示，德國當局正在加緊努力，以重振該國半導體制造業(yè)，他愿意盡一切可能為該國半導體相關新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻，隨著時間的推移，核心投資將使德國成為該領域的主要參與者。

目前，英特爾已經(jīng)宣布了在德國的先進制程晶圓廠投資計劃，而臺積電據(jù)傳也正與該國地方當局就晶圓廠投資進行談判。

路變寬了，對手也多了

去年底，一場全球汽車產(chǎn)業(yè)的“芯片荒”，折射出半導體產(chǎn)業(yè)的諸多問題。

因為電子元件的短缺，德國汽車廠商遭遇嚴重的產(chǎn)能危機。最近，媒體報道，德國的聯(lián)邦經(jīng)濟部長甚至特意致函臺灣地區(qū)的“經(jīng)濟部長”，希望對方去和臺積電說情，優(yōu)先為德國汽車制造商提供芯片產(chǎn)能。可見德國的半導體廠商和博世、大陸這樣的供應商也無力解決“芯片荒”的問題。

汽車芯片短缺的原因很復雜，但背后指向一個現(xiàn)狀——在全球芯片產(chǎn)能沒有大幅提升的時候，汽車芯片需求的大幅增加，必須要和消費電子類芯片拼搶產(chǎn)能。汽車芯片市場正在迎來一波規(guī)模擴張的高速發(fā)展期。

隨著汽車電氣化、智能化趨勢的到來，汽車上的高性能芯片的需求量暴增，裝載的芯片數(shù)量也在增加。根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，2018年汽車半導體的單車價值為400美元，預計到2024年，這一數(shù)字將超過1000美元。

立足于本國發(fā)達的汽車工業(yè)，以汽車芯片為主業(yè)的德國半導體廠商英飛凌將迎來新的發(fā)展機遇。同樣，隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、新一代網(wǎng)絡和傳感器組成的現(xiàn)代工廠等投資的增加，德國整個半導體產(chǎn)業(yè)也將迎來新的發(fā)展機遇。

不過，與此同時，野蠻人已經(jīng)殺到門口，不僅想搶市場，同樣還要把企業(yè)也收走。最近傳出三星正打算要收購一家汽車半導體公司，荷蘭的恩智浦和德國的英飛凌都在重點考慮范圍。

恩智浦也好，英飛凌也好，作為全球半導體產(chǎn)業(yè)排名十五以內(nèi)的廠商，之所以還能被同行覬覦，根本原因就在于雙方在體量規(guī)模上的顯著差異。

德國半導體以及歐洲半導體，在產(chǎn)品結構上存在著明顯的劣勢。也就是既缺少千億規(guī)模的通信、PC等消費級電子類芯片產(chǎn)品，而在汽車、工業(yè)功率芯片等產(chǎn)品上又沒有獨特的利基型產(chǎn)品，仍然只能與美國、日韓企業(yè)共享模擬芯片市場。

根據(jù)相關數(shù)據(jù)，歐洲半導體的產(chǎn)值只占全球總產(chǎn)值的10%，雖然實力強勁、技術領先，但體量不足的短板導致其很容易淪為頭部巨頭們爭相并購的新標的。比如，2016年，高通以380億美元的天價收購恩智浦（NXP），交易已經(jīng)走到最后一步，因為考慮中國市場的監(jiān)管審查，才最終告吹。

因此，在當前的產(chǎn)業(yè)變局下，德國半導體，甚至整個歐洲半導體產(chǎn)業(yè)，既迎來一場新技術變革帶來的市場紅利期，又將身處全球半導體產(chǎn)業(yè)深度競合的漩渦之中。


保持耐心，走得穩(wěn)路少摔跤

想要理解德國半導體今天所遇到的產(chǎn)業(yè)格局的機遇和挑戰(zhàn)，還需要清楚其形成的根源。同德國AI產(chǎn)業(yè)一樣，德國半導體的戰(zhàn)略選擇也有著德國深厚工業(yè)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)影響。

我們知道，英飛凌正是從德國的工業(yè)巨頭西門子當中獨立出來，其技術來源、產(chǎn)品結構和市場也主要圍繞工業(yè)和汽車制造業(yè)的特點，而這些產(chǎn)業(yè)對半導體芯片的要求是高可靠性、高壽命，同時也意味著長開發(fā)周期和長驗證周期，也決定了一旦產(chǎn)品獲得領先優(yōu)勢，將很難被替代。因此，相比較于不斷圍繞“摩爾定律”展開激烈搏殺的消費端芯片市場，德國半導體能夠在一個長周期內(nèi)獲得穩(wěn)步的市場增長。

當然，德國半導體產(chǎn)業(yè)的這種“穩(wěn)定”特性，其結果是利弊參半的。由于掌握著垂直行業(yè)的領先技術，像英飛凌這樣就可以在風云激蕩的半導體競賽中始終立于不敗之地。但是因為沒有工業(yè)制造業(yè)以外的消費電子的產(chǎn)業(yè)布局，也沒有在消費電子類芯片領域做好產(chǎn)業(yè)投入和人才儲備，使得德國在近二十年的半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也還是只有一家“英飛凌”。

盡管沒有抓住每年數(shù)千億規(guī)模消費電子芯片的機遇，但是德國半導體在平衡產(chǎn)業(yè)質量和發(fā)展速度上面，其成績無疑的非常優(yōu)秀的。

和德國半導體產(chǎn)業(yè)相比，當前的中國同樣也處在新的數(shù)字產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的機遇期，也有著國家和地方政府的鼎力支持，同時面臨著更加復雜而艱難的全球半導體競合的困局。但好的地方是，中國有著全球最大的芯片消費市場，有著充裕的產(chǎn)業(yè)資金支持。

因此，從表面上看，中國在半導體全產(chǎn)業(yè)鏈似乎有著同步投入、同時收獲果實的發(fā)展優(yōu)勢。但是，在如今中國多地曝出的“爛尾”的半導體項目的現(xiàn)實情況下，德國半導體選擇的“走穩(wěn)路”所取得的經(jīng)驗，對于我國的半導體發(fā)展，是有積極借鑒意義的。

我們要清楚知道，半導體產(chǎn)業(yè)需要長期投入、注重人才和技術經(jīng)驗積累的基本邏輯沒有改變。德國半導體之所以能保持在核心技術領域的優(yōu)勢，離不開龐大的工業(yè)積累，比如現(xiàn)在主要的多晶硅提純工藝就是上世紀50年代西門子提出的工藝基礎上改良而來的。一旦投入某一半導體材料、設備制造等基礎領域，最重要就是要保持足夠的耐心，堅持長期主義，才能守住基業(yè)。

只有在關鍵的核心技術上面取得領先，才能有更大的話語權，獲得與全球半導體產(chǎn)業(yè)平等合作的機會。

未來，全球半導體產(chǎn)業(yè)的競爭將會日趨激烈，非市場的競爭因素也會增加，但好在半導體產(chǎn)業(yè)的賽程會足夠長，即使短暫的落后，也不可能再選擇放棄投降。

對于中國而言，我們有資本、有人才，更有市場，但稀缺的是“耐心”。我們需要的是像德國半導體一樣，在選定賽道后進行一場足夠長時間的專注投入，才有可能等到產(chǎn)業(yè)成熟時的碩果累累。

不容忽視的實力

市場和補貼政策固然重要，但德國的“芯”實力也是不容小覷，不僅擁有英飛凌、博世等IDM大廠，在半導體材料、設備、EDA以及晶圓制造等領域也都有著不少知名企業(yè)。

IDM廠

?英飛凌

英飛凌可以說是土生土長的德國企業(yè)，于1999年4月1日在德國慕尼黑正式成立，其前身是西門子集團的半導體部門，于1999年獨立，2000年上市。

作為全球功率半導體的龍頭，英飛凌全球市占率達到36%，從1992年起就開始著手碳化硅的研究，2001年成為全球首家推出碳化硅二極管的廠商，2015年實現(xiàn)了碳化硅從4英寸轉6英寸晶圓的生產(chǎn)，2018年通過收購 Siltectra 公司獲得了碳化硅晶圓的冷切割技術。

官網(wǎng)消息顯示，目前，英飛凌已向3,000多家客戶提供基于碳化硅的半導體產(chǎn)品，計劃到本世紀20年代中期，將碳化硅功率半導體的銷售額提升至10億美元。同時，氮化鎵市場預計也將迎來激增，從2020年的4,700萬美元增至2025年的8.01億美元。

據(jù)了解，2022年英飛凌計劃增加50%投資以應對全球半導體需求的增長，此外，為了擴大第三代半導體產(chǎn)能，英飛凌還將持續(xù)為第三代半導體業(yè)務注資，除了投資超過20億歐元（合計約144億人民幣）擴大SiC 和 GaN的產(chǎn)能外，還將在未來幾年把奧地利菲拉赫的6英寸、8英寸硅基半導體生產(chǎn)線改造為第三代半導體生產(chǎn)線。

?博世

成立于1886年的博世是全球第一大汽車技術供應商，同時也是全球MEMS傳感器王者，市場份額占比約高達22.1%，其MEMS傳感器主要應用于消費電子，汽車，物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)電子等行業(yè)。

在缺芯的影響下，近幾年，博世一直在加緊擴產(chǎn)動作。2021年6月，博世耗資 10 億歐元 (約 12 億美元)打造的德累斯頓 12 英寸新工廠開業(yè)，該工廠主要生產(chǎn)電動工具的芯片和車用芯片。2021年10月，博世再次宣布將斥資超4億歐元，其中大部分資金用于擴建德累斯頓工廠，5000萬歐元用于擴大羅伊特林根工廠的規(guī)模，另外還將在馬來西亞檳城州建立一個半導體測試中心。

今年2月，博世發(fā)布聲明稱，為了應對全球持續(xù)的芯片短缺，公司將追加投資2.5億歐元，用于擴建其位于德國羅伊特林根工廠的芯片生產(chǎn)設施，新生產(chǎn)設施預計于2025年投入使用。

?恩智浦

恩智浦雖然是荷蘭企業(yè)，但其在德國有7個辦事處，位于博布林根(Boeblingen)、卡爾斯魯厄(Karlsruhe)、紐倫堡(Nuremberg)和威斯巴登(Wiesbaden)等，主要開發(fā)半導體和系統(tǒng)解決方案。

其中，德累斯頓、漢堡和慕尼黑的卓越中心專注于恩智浦數(shù)項關鍵業(yè)務的研發(fā)和設計，包括連接、支付和移動以及車載信息娛樂系統(tǒng)、雷達和安全。首席技術官辦公室位于漢堡和慕尼黑辦事處，專注于為自動駕駛、網(wǎng)絡安全和Industry 4.0開發(fā)安全可靠的解決方案。

晶圓制造企業(yè)

?X-fab

X-fab總部位于德國愛爾福特，是世界最大的模擬混合信號集成電路代工企業(yè)，專注于汽車、工業(yè)和醫(yī)療應用等領域，在德國（3個）、法國（1個）、馬來西亞（1個）和美國（1個）擁有六個晶圓制造基地，總產(chǎn)能約為每月 100,000 片 200 毫米等效晶圓 (WSPM)。

其中，德國愛爾福特廠主要生產(chǎn)模塊化 1.0 μm、0.8 μm 和 0.6 μm CMOS 混合信號工藝（模擬、高壓、EEPROM、EPROM、RF 和線性），每月產(chǎn)能達12,000 個8英寸等效晶圓；德國德累斯頓主要進行350nm超高壓CMOS工藝（XU035）、350 nm 模擬/混合信號 CMOS 工藝 (XH035)、0.6 μm 模擬/混合信號 CMOS 工藝等，每月可生產(chǎn)8,000 個 8 英寸等效晶圓；德國伊策霍主要生產(chǎn)物理傳感器、MOEMS、RF-MEMS、晶圓級封裝等。

?格芯

德國也是芯片代工大廠格芯最重要的研發(fā)中心之一。格芯是由AMD拆分而來、與阿聯(lián)酋阿布扎比先進技術投資公司(ATIC)和穆巴達拉發(fā)展公司(Mubadala)聯(lián)合投資成立的半導體制造企業(yè)。當年在收購交易達成之后，AMD就將包括德國德累斯頓兩座晶圓廠在內(nèi)的所有芯片制造設備都將移交給格芯。

據(jù)介紹，格芯位于德國德累斯頓的工廠占地 364,512 平方公尺的晶圓廠，是由原 AMD 最早的晶圓廠 Fab 36 和 Fab 38 合并而來，格芯成立之后，改名為 Fab 1 Module 1 廠區(qū)。之后，附近的原 AMD Fab 30 也合并至 Fab 1，并改名為 Module 2 廠區(qū)。

此前，也有消息稱臺積電將在德國建廠，雖然目前還未“定音”，但在2021年12月，臺積電負責歐亞業(yè)務的高級副總裁何麗梅（Lora Ho）表示，正在與德國政府就臺積電在德國建立工廠的可能性進行初步接洽。此外，早在去年7月，臺積電董事長劉德音就曾對股東們表示,正考慮在德國設立芯片制造廠,但目前屬于早期研討階段。由此來看，臺積電在德國建廠也是極有可能的。

芯片設計工具

?西門子（EDA）

自1999年英飛凌單飛后，西門子并未退出半導體行業(yè)，轉而攻向了EDA芯片設計領域。2016年，西門子以45億美元收購全球第三大EDA設計公司Mentor，此后西門子陸續(xù)收購了Avatar、Ultrasonic、OneSpin以及Fractal等多家與芯片設計相關的公司，補全了在布局布線技術、fab-to-field工廠現(xiàn)場分析能力、集成電路完整性驗證解決方案以及幫助客戶驗證IP模塊和設計方面的能力。

通過持續(xù)不斷的收購，西門子正在完成以Mentor為基礎，以其他軟件工具為補充的集成電路和系統(tǒng)設計平臺，延續(xù)在全球數(shù)字化工業(yè)軟件領域的領導地位。


半導體設備

?ASML

作為全球光刻龍頭的ASML在德國也有工廠，今年年初，ASML位于德國柏林的工廠發(fā)生火宅還引起了人們對光刻機供應問題的擔憂。據(jù)了解，該工廠是ASML于2020年收購的Berliner Glas公司，主要生產(chǎn)用于在硅晶圓上打印圖形的光刻系統(tǒng)的零部件，如晶圓臺、光罩盤和反射鏡模塊等。

?Aixtron

Aixtron是德國沉積設備制造商，成立于 1983 年，總部位于德國黑措根拉特（亞琛市地區(qū)），在亞洲、美國和歐洲設有子公司和代表處，產(chǎn)品被廣泛應用于制造基于化合物或有機半導體材料的電子和光電應用的高性能組件。

?通快

通快光電器件是全球垂直腔面激光發(fā)射器 （VCSEL）和激光二極管（PD）解決方案的領導者，同時也是目前全球為數(shù)不多能夠供應 EUV 光刻用激光放大器的廠商。據(jù)了解，通快成立于1923年, 致力為機床、激光、電子及光通信和消費電子領域提供制造解決方案，產(chǎn)品廣泛應用于眾多工業(yè)及消費電子產(chǎn)業(yè)。


半導體材料

?Siltronic

Siltronic是德國硅晶圓制造商，總部位于慕尼黑，今年年初，因未能獲得德國政府批準，其被環(huán)球晶圓收購的計劃破裂。據(jù)介紹，Siltronic擁有300mm超純硅晶圓的制造能力，同時也是最早掌握300mm硅晶圓生產(chǎn)技術的企業(yè)之一，目前主要產(chǎn)能分布于德國，美國和新加坡。

其中，博格豪森生產(chǎn)基地是 Siltronic 最大的生產(chǎn)基地，也是研發(fā)部門的所在地，能夠為世界各地的客戶制造直徑高達 300 毫米的硅片，是 Siltronic 唯一一家生產(chǎn)直徑高達 150 毫米的拋光、外延和非拋光晶圓 (CLE 晶圓) 的工廠。

此外，對于德國另一個弗賴貝格生產(chǎn)基地，Siltronic致力于將其打造成為世界上最先進、最前沿的 300 毫米單晶和 300 毫米晶圓生產(chǎn)線之一。

?SiCrystal

德國SiCrystal公司是世界領先的碳化硅襯底生產(chǎn)商,于2009年被日本羅姆公司收購,其生產(chǎn)的碳化硅襯底主要供應羅姆公司生產(chǎn)各種碳化硅器件。

?巴斯夫

巴斯夫是世界最大的化工企業(yè)之一，旗下的功能材料部門負責提供半導體清潔，腐蝕和光刻產(chǎn)品，其在全球80多個國家都擁有生產(chǎn)基地，在制造符合半導體公司所需的高純度電子級化學品（硫酸、氨水）材料規(guī)格與配方領域處于世界領先地位，與臺積電、聯(lián)發(fā)科等為合作企業(yè)。

?林德氣體

德國的林德集團一直以來都是電子氣體領域的領頭羊，林德氣體作為林德集團內(nèi)的主要部門，能提供半導體、顯示屏、太陽能和LED等四大領域所需的大宗氣體（氧、氮、氫、氦）和ESG（電子級特種氣體），與空氣化工、液化空氣被稱為“全球工業(yè)氣體三巨頭”。

?蔡司

蔡司是半導體制造、技術、半導體光掩模技術的主流供應商，也是ASML目前唯一能選擇的鏡頭供應商。2016年11月，ASML以10億歐元現(xiàn)金收購德國卡爾蔡司旗下蔡司半導體有限公司的24.9%股權，以強化雙方在半導體光刻技術方面的合作，發(fā)展下一代EUV光刻系統(tǒng)。