電動車時代來臨,歐洲晶片將是關鍵!市佔超越台積電,這種半導體是歐洲強項

2023-05-08 09:40

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功率半導體是歐洲強項(示意圖/Pixabay)

功率半導體是歐洲強項(示意圖/Pixabay)

在全球半導體產業,歐洲雖然不是一個相當耀眼而受到矚目的地區,其產能在全球占比,從本世紀初的25%下挫到2020年的10%以下,但是有不少公司在半導體供應鏈不同區塊占有一席之地。

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以利基市場為主的半導體產業

歐洲半導體產業以滿足當地市場為主,聚焦在汽車和工業等利基領域,依據ING集團2022年的報告《EU Chips Act to boost Europe’s technology prowess and strengthen economy》,2019年歐洲終端市場對半導體的需求:汽車約占37%、工業25%、通信15%、電腦14%、其他9%,汽車和工業兩部門就合占了約2/3。

由於半導體產業的市場著重在汽車和工業等部門,業者在感知器、電力與射頻晶片等產品領域維持著強大競爭力。在這些領域,強調的是材料與性能等方面的創新,和消費性電子、電腦等致力於縮小晶片面積不同,因此歐洲的半導體製造業者所採用製程技術幾乎都在20奈米以上。著名的公司如英飛凌(Infineon)、恩智浦(NXP)、意法半導體(STMicroelectronics)等,都是整合元件製造商(IDM),使用的多半是40奈米以上製程;其他則大多是半導體無廠設計公司,產品設計後委由包括亞洲的代工廠生產。也因為當地缺乏大規模的消費電子產業的需求,歐洲在先進邏輯晶片方面的發展較為落後。

以功率半導體為例。該項產品分為分立式及IC兩類型,主要應用於家用電子產品、電動車、新能源、雲計算、5G通信等領域。依據Omdia公司2022年公布的市調資料,2021年全球功率半導體市場的前十大企業,歐洲就占了3家:英飛凌、意法半導體和荷蘭安世半導體(Nexperia),合計占全球31.2%,遠超過日本三菱、富士電機、東芝、瑞薩、歐姆等5家企業的21.1%;其中英飛凌一家的市占率就高達近21%,遙遙領先第二位美國安森美(Onsemi)公司的8.8%。

英飛凌前身是德國西門子集團旗下的西門子半導體公司,1999年獨立出來,2002年更名為英飛凌,目前主要產品有微控制器、電力電子如IGBT等。恩智浦則原是荷蘭飛利浦公司旗下半導體部門,2006年分出獨立改為現在名字,半導體以汽車電子等為主要業務。意法半導體最早是於1987年由義大利的SGS微電子與法國湯姆森(Thomson)公司半導體部門合併而成,1998年湯姆森撤出股份後改為現名,目前是歐洲最大半導體公司,產品線廣,包括影像感知器、快閃記憶體、類比與功率半導體、車用與無線半導體等。

代工製造方面,目前製造工廠所採用的皆是較為成熟的製程。美商英特爾在愛爾蘭有一座工廠,使用14奈米技術;正進行中的計畫是7奈米製程,但是否能推進順利,仍是個大問號。另一家公司格羅方德或稱格芯(GlobalFoundries)在德國薩克森邦首府德勒斯登廠使用的是22奈米、28奈米、40奈米以上製程,該公司於2021年進行14億美元擴增產能計畫。德國該邦是歐洲半導體生產基地,德國政府希望將薩克森邦打造成歐洲的矽谷。

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技術研發是歐洲強項

歐洲半導體產業除了在特定利基應用領域的製造占有一席之地,在上游設計和設備方面亦都居於關鍵角色,例如英國企業ARM的智財核(IP Core)是許多無廠設計業者所不可或缺;荷蘭艾司摩爾的極紫外光(EUV)微影設備是半導體先進製程的關鍵設備,目前且是全球獨家供應商。

而在基礎研究方面更是歐洲的強項,例如比利時的跨校際微電子研究中心(IMEC)領先世界的奈米科技研究、德國的應用科學研究機構Fraunhofer、荷蘭的應用科學研究組織TNO、法國的新能源與跨領域應用科技研究中心等,都是國際知名研究重鎮,這些研究機構在傳統上都和大學有著密切的合作關係。

汽車是主要成長領域

展望未來,依據ING集團2022年報告所引用研調機構顧能2021年的預測,2020-2025年歐洲半導體的需求將達複合年成長率(CAGR)7.4%。若以終端市場劃分,汽車將達15.7%,位居第一次,其次是工業部門10.2%,伺服器、資料中心和儲存裝置8.0%、消費性電子7.8%、智慧手機6.7%、通信基礎建設5.9%、個人電腦2.6%。

換言之,歐洲所聚焦的汽車和工業部門將是成長最快速的領域。主因是電動車在生產中所占比重愈來愈高,需要更多電子零組件。此外,汽車發展邁向自動駕駛,中間過渡過程逐漸增多使用先進輔助駕駛系統(ADAS),也需要愈來愈多的晶片,晶片複雜度同時跟著提升,估計汽車所用晶片在10奈米以下者其占比將從當前2%成長至2030年的10%。汽車之外,隨著工業走向智能化,以及機械、通信設備、醫療設備等要有更好的分析與決策能力,晶片需求有增無減,將會帶動歐洲晶片市場和製造的機會。

邁向「數位十年」

「數位十年」是歐洲執委會為了支持歐洲達到繁榮的數位未來,於2030年前發展數位經濟和推動歐洲企業轉型的前瞻性策略願景。2021年3月歐盟理事會邀請執委會進行了一個完整的《數位羅盤》(Digital Compass)的報告,訂定至2030年的數位目標,建立管控系統及勾勒達成目標的關鍵里程碑和方法。所有的行動環繞四個重心:數位技能、企業數位轉型、安全與永續的數位基礎設施,以及公共服務的數位化。

「數位羅盤」的願景與目標

「數位羅盤」本質上是一個架構,監管朝向2030年目標與里程碑的進展,同時支持一個健全的治理結構、監管系統,與涵蓋歐盟、成員國及產業、私人部門的投資者及利益有關者的多國專案計畫。

由於對科技的倚賴提高,數位能力和技能為融入社會、利用公共數位服務,以及在勞動市場維持競爭力所必要,該願景提出至2030年80%歐洲公民應具有基本數位技能水準的目標。

在數位經濟時代,保護歐盟避免受到資訊威脅甚為重要,而鑒於歐洲社會資安技能短缺,除了致力建立基本數位技能,歐盟將推出行動計畫,積極增加合格適任的資通訊科技(ICT)專業人員,及訓練更多數位專家,使人數從2019年的780萬人,占工作人力的4%,提升到2,000萬人。

有關網路聯結(connectivity)、微電子與處理海量數據的能力發展,其目標為建構安全永續的數位基礎建設。網路方面,至2030年所有歐洲家戶要覆蓋在十億位元(Gigabit)高速傳輸網路,有人居住地方都要覆蓋在5G網路之下。若「聯結」是數位轉型的先決條件,微處理機就是車聯網、電話、物聯網、高速電腦、邊緣運算電腦、人工智能等關鍵策略性價值鏈的開端。微電子方面的目標,設定至2030年,歐洲尖端與永續半導體包括處理機的產能至少達到世界產值的20%;所謂尖端,指半導體節點在5奈米以下,但目標為2奈米;而永續係指能源效率要比當前提高10倍。

作者介紹:尹啟銘

1952年生於台灣台南市安南區鄭成功登台處。畢業於國立交通大學工學院計算與控制系,國立交通大學管理科學研究所碩士、國立政治大學企業管理研究所博士。曾任經濟部長、經濟部工業局長、行政院政務委員、行政院經濟建設委員會主任委員,現任兩岸企業家峰會祕書長。著有《流光緩緩,迷了路又何妨》、《布局:迎接黃金年代》、《斷鏈:前瞻台灣經濟新未來》、《台灣經濟轉捩時刻》等。


本文經授權轉載自天下文化《晶片對決:台灣經濟與命運的生存戰》

責任編輯/郭家宏

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