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延续上篇讨论了中美科技战升温对于中美两国的发展后,我们继续探讨到台湾,近期半导体「去台化」掀起讨论,中国二十大结束后,地缘政治和两岸关係趋紧下对台湾产业将造成哪些影响。

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在半导体系列的 第一篇文章 中,我们首先了解到整个半导体产业的供需中,主要由美国做为上游 EDA、IC 设计的把持者,东亚地区则做为晶圆代工和封测的主导者,并讨论到半导体未来的增速以服务器、资料中心、5G、电动车等做带动。而 第二篇,我们则聚焦在疫情衝击供应链后,各国开始改变过去半导体的专业分工模式,纷纷加码强化半导体在地化的政策补贴,并接续讨论在中美科技战升温下,中国为求突围美国的半导体禁令,设法在成熟製程、RISC-V 和第三类半导体加紧发展。而本篇文章我们将把重点放在上述发展下,对台湾半导体产业的影响,包括台湾所拥有的优势以及隐忧。

一、中短线影响:台湾在晶圆代工领域仍具高度重要性

在中美科技战持续开打下,市场持续聚焦在影响台湾最大的「晶圆代工」产业,首先要探讨的是中国的半导体产业转型下,如何影响到台湾的竞争力,而我们将分别从三个面相探讨中短线对台湾的影响:成熟製程、成熟製程底下的特殊製程先进製程。成熟製程主要指的是 N7 以上(不含 N7)的製程,应用范围包括在高阶以下手机、电视、物联网、车用等领域,先进製程主要应用于高阶手机晶片、电脑 CPU、AI 晶片等对运算速度有高度要求的领域。

1. 「成熟製程」竞争日渐激烈,台湾暂居前茅

前篇文章 有提及,在今年下半年美国晶片法案提供了 527 亿美元补助国内的半导体製造厂扩厂后,10 月初加码针对中国半导体晶片和设备的出口禁令,这使中国在先进领域的发展卡关,为了达到科技自立自强,预计未来几年中国将加大扩张成熟製程产能

全球的 8 吋(200 mm)晶厂因为是旧製程,产能增长相对较少,预计 2021 至 2025 年增速 20%(CAGR 4.7%),但中国是其中扩张最积极的,增长率达 66%,其次为东南亚 35%、美国 11%,市占率上中国占据第一的 21%,其次为台湾 11% 和日本 10%。 不过,目前在未来终端应用在製程持续迭代更新下, 8 吋晶圆扩厂并不符成本效益,将会更多走向 12 吋(主要生产 90 奈米以下製程),掌握 12 吋晶圆产能市占率将会是主要战区

根据下图 SEMI 预估,全球 12 吋(300 mm)晶圆厂在车用半导体以及新的政府补贴推动下,产能将从 2022 年以接近 10% 的年复合增速至 2025 年的 920 万月产能,包括台积电、格罗方德、Intel、美光、三星、德仪等 SEMI 追踪的 67 座即将在 2022 ~ 2025 年动工的 12 吋晶圆厂,其中中国的晶圆厂数占比在 2025 年提升至 23%(2021 年 19%),台湾、韩国及日本分别减速至 21%(2021 年 22%)、 24%(2021 年 25%)、 12%(2021 年 15%),美国在晶片补贴下小幅上升至 9%(2021 年 8%),中国在数量方面有望跃升至第一大供给,然若以「约当产能」来看,Trendforce 预估至 2025 年台湾 12 吋厂占比是达到 43% 稳居第一,接续为中国 27% 和美国 8%,台湾相比第二名中国仍然具有超过一倍的领先幅度

中国积极扩厂 资料来源:Semi(10 月预估值)、Trendforce(8 月预估值)

2. 「特殊製程」有望成为台湾半导体的转机

当然市场也会担心未来几年是否会因为中国快速扩张晶圆产能下,造成半导体供过于求,并衝击到台厂? 我们认为短中期并不容易,原因是中国在先进製程被卡关后,为了能够继续发展高阶晶片,目前的解决方法是将多颗成熟製程晶片做堆迭或是重新设计电路图,来达到单颗高阶晶片的效能,而这变相地会增加成熟製程的需求,缓解供过于求的疑虑。若看到长线,则要观察需求端是否会在 AI、自驾车等新科技应用带动产品半导体含量增加,产生更多的半导体需求。另外,「特殊製程」也可做为台湾在面对各国持续强化半导体在地製造产能时的机会点。

主流製程主要目的是要实现更小尺寸以及更高的运算能力,利用最新技术节点去做出市场区隔,例如台积电在先进製程上持有的领先优势就是很好的例子,而特殊製程同样是在追求更好的效率和更小的尺寸,但主要是瞄准小众市场,利用多样化及客製化的技术做出产品差异性,包括在硅基上混合不同材料来达到高压高温的汽车应用、微机电系统(MEMS)、硅光子晶片技术等,也因为专注小众市场,产品週期相对比较长,且使用的是成熟製程,在资本投入相对更低,但技术上却存在一定的门槛,良率要求更高,使其毛利相对更具优势,而未来半导体应用在电动车、AI 晶片、物联网、边缘运算等将持续增加,特殊製程的应用也将更加多元。台积电于今年第二季法说会 QA 时就提到成熟製程的 50% 扩产是针对「特定领域应用」的製程,且最新法说会也没有因宏观环境减速而下修这部分的资本支出,本身台积电的成熟製程中就有一半以上是特殊製程,可看出未来这部分的相关应用将有明显爆发。

3. 先进製程维持领先,「民用领域」仍受惠中国去美化

除此之外,台湾原本在先进製程上就持有领先地位,在美国加大对中国先进领域的半导体设备及晶片出口后此趋势仍将存在。根据 Trendforce 预估,虽然美国的先进製程将提升,但直到 2025 年台湾仍将占有全球近 7 成的先进製程产能,这在未来全球对运算需求高涨的趋势下是相当重要的技术。同时结合前两篇我们提到,中国在 IP 及 IC 设计自製率领域仍相对不足而寻求突破口时,台湾在 IC 领域、RISC-V 和 IP 也在全球具有一定的技术领先和市占率,在目前「民用领域」并不受美国禁令管制时,此部分仍可受惠于中国「去美化」的趋势,包括力旺在全球 IP 市占率中排名第九,晶心科在 CPU IP 领域市占排名第五,全球 IC 设计前十大中就有 4 家是来自台湾。

台湾在先进製程和 IC 领域 资料来源:Trendforce


二、中长线影响:台湾的优势及隐忧

从中长线来看,虽然各国都为了防止晶片再度因黑天鹅事件(2020 年 COVID-19)断供,纷纷试图增加国内半导体产能,但未来亚洲仍会是半导体製造的重镇,原因是半导体中下游的晶圆代工及封测业务拥有「重资产」的特性,相对需要更多的资金投入,且晶圆代工随着製程微缩也更加耗费能源及人力成本,下图可以明显看出东亚经济体在人力成本方面较欧美国家更具优势,企业最终在风险与利益权衡下,交给亚洲地区代工仍是更具比较利益的选项,而之中台湾的半导体发展又会如何?M 平方统整一项优势及二项隐忧:

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