2024 年二月,台積電在日本熊本縣的新廠風光開幕,不僅創辦人張忠謀、董事長劉德音親自到場,日本首相岸田文雄也透過預錄影片表達祝賀,並宣布繼續補助台積電設熊本二廠。

當我們把目光拉遠,可以發現短短幾年時間,台積電就接連宣布在美國、日本、德國設晶圓製造廠,製程從成熟製造到先進製程1都有。

不管台積電是自願還是被迫,擴大海外設廠這個舉動也讓很多台灣民眾擔心,這是不是外國的弱台策略?會不會影響台灣在科技產業中的重要地位?

2022 年 12 月,台積電在美國亞利桑那州的新廠舉行上機典禮,不僅美國總統 Joe Biden 親自出席,也吸引許多科技大廠 CEO 前往站台。Bloomberg

台積電的全球佈局

攤開台積電全球佈局的地圖,我們可以發現台積電在 2020 年以前到海外設廠的速度較為保守,這兩年才有所加速。

其中,台灣仍是台積電的重中之重,在新竹、台中、台南科學園區都擁有生產據點,囊括了 0.45 微米到 3 奈米的量產製造能力。

中國部分,上海的 8 吋晶圓廠於 2004 年開始營運,主要生產 0.11-0.35 微米製程;南京的 12 吋晶圓廠於 2018 年開始營運,生產 12-28 奈米製程。

在海外的其他地區,美國華盛頓的 8 吋合資晶圓廠於 1998 年開始量產,主要生產 0.18-0.35 微米製程;新加坡的 8 吋合資晶圓廠於 2001 年開始量產,生產 0.12-0.25 微米製程。

再以兩年新增的生產據點來看,2020 年宣布在美國亞利桑那州設廠,量產 3/5 奈米製程,預計 2025 年完工;2021 年宣布於日本熊本縣設廠,並於 2024 年開始量產 12-28 奈米製程,二廠將導入更先進的 6/7 奈米製程,預計 2027 年開始營運;2024 年宣布於德國德勒斯登設廠,預計 2027 年量產 12/16 奈米製程。

地區近年新設工廠
美國亞利桑那州一廠:3/5 奈米,預計 2025 年投產
二廠:2 奈米,預計 2028 年投產
日本熊本縣一廠:12-28 奈米,2024 年投產
二廠:6/7、40 奈米,預計 2027 年投產
德國德勒斯登12-28 奈米,預計 2027 年投產

台積電加速到海外設廠,或者說各國相繼「邀請」台積電前往設廠的原因,主要是 2020 年 COVID-19 疫情,造成 2021 年爆發的全球晶片荒。

在疫情以前,得益於發達的網際網路通訊與海陸空物流交通,科技產業供應鏈有非常成熟的全球化分工,日本豐田汽車甚至崇尚「零庫存」策略,庫存水位不是常用的幾週、幾天,而是只有幾個小時。

當疫情爆發,世界各國相繼實行邊境管制與封城措施,物流順暢度受到嚴重的損害,導致供應鏈出現「斷鏈」現象,許多企業無法順利生產產品。於是,各國開始意識到,全球化的分工雖然能降低成本,但各國、至少是各區域內都要有自己的供應鏈,才能一定程度保障生產的穩定性。台積電作為晶圓代工的領導業者,自然成為各國競相爭取的對象。

為什麼有的廠快、有的廠慢

回頭看看這兩年美國、日本、德國新廠的設廠進度,可以發現各國從宣布設廠、動工到完工、量產的速度有所不一,這主要有兩個影響因素:各國政府的態度、量產製程的難易度。

地區製程政府態度
美國亞利桑那州2/3/5 奈米態度時好時壞,外界支持、反對聲浪不斷
日本熊本縣6/7、12-28、40 奈米態度非常積極,在土地、人力、補助等給予幫助
德國德勒斯登12-28 奈米態度尚算積極,但台積電對歐洲設廠評估較為謹慎

以台積電率先宣布的美國廠來說,最初美國政府就希望擁有 5 奈米的量產能力,最後更加碼到 2-3 奈米的製程,加上當地政府的態度較為反覆,所以設廠進度是最緩慢的。

日本廠的部分,日本方面希望能穩定車用晶片的供應,所以要求的是 12-28 奈米的成熟製程,加上政府單位的全力支援,所以從動工到量產,只花不到兩年的時間。

最後是德國的合資廠,要求的也是車用晶片的成熟製程。雖然德國政府的態度還算積極,但台積電對德國工廠的營運、競爭、甚至工會都有比較多的評估,所以設廠的進度只能算是普通。

台積電的優勢

隨著台積電到海外愈來愈多地區設廠,「弱台策略」、「掏空台灣」的質疑聲也不絕於耳。綜合來看,弱台、掏空的脈絡其實是台積電到海外設廠,會不會減損台積電、台灣科技產業既有的優勢與競爭力。或許我們可以先整理台積電的優勢,再來分析到海外設廠,會不會弱化這些優勢。

台積電的優勢主要有四個層面:技術領先、良率、規模經濟、成本。

台積電在晶圓製造產業擁有技術領先的優勢,讓台積電擁有訂價的話語權,進而帶來比競爭業者更高的利潤率。而高利潤的優勢,又能反哺回公司的研發支出,進而保證技術領先,形成一個正向的循環。

技術領先的優勢,主要體現在半導體產品的良率上。良率愈高,客戶所能獲得的良品就愈多,進而能生產更多的終端產品,這也是台積電能較三星電子吸引更多客戶的主要原因。雖然台積電、三星皆未公布生產的良率,但根據南韓媒體的估算,在 3 奈米的部分,三星的良率、效能、發熱等指標仍落後台積電 10-20%。

而在規模經濟的部分,如前段所述,台積電不僅在台灣擁有龐大的製造產能,在中國、美國、新加坡乃至興建中的日本、德國也都提供製造服務。根據 SIA 在 2021 年進行的統計,台灣的邏輯晶片製造能力在全球都佔據重要地位,特別是在 10 奈米以下的先進製程更佔到 92%。雖然這並不完全是台積電的產能,但依稀能窺見台灣半導體產業的重要性。

最後在成本方面,台灣不管是在水、電這類的基礎設施,還是人力成本,都較全球各國便宜不少。較低的生產成本,對台積電的營收、毛利還是有正面意義的。

到海外設廠會減損優勢嗎?

整理完上述四個優勢,我們便能一個一個來對比,台積電到海外設廠會不會減損這些優勢。

技術領先帶來的高毛利率,會因為在海外設廠而有所損耗,因為海外的生產成本是比台灣更高的;良率的部分,應該不至於有影響,因為台積電不會在良率不到位時大規模生產,所以頂多只有設廠初期工廠稼動率較低的問題;規模經濟的部分,台積電到海外設廠是有所助益的。不僅可以就近服務客戶,也能提高供應的穩定性。

既有優勢說明海外設廠影響
毛利率高技術領先帶來定價能力,高毛利反哺研發支出負面影響
良率較高良率優勢為客戶減少成本,穩固市佔不影響
規模經濟歷史長、營運久、廠房多、產能高正面影響
成本較低台灣水電、人力成本較低,經營層面有優勢負面影響

總結來看,台積電到海外設廠的確會增加更多成本,降低現有的毛利率數字,但能與客戶更加緊密地合作,並提高整體供應的穩定性。

台積電是被逼的嗎

既然看起來是弊大於利的,那為什麼台積電還要到海外設廠?甚至有許多人認為,台積電「受邀」到海外設廠,就是外國掏空台灣的弱台策略。

對此,淡江大學國際與戰略事務研究所的李大中所長表示,美國對台積電並未使用對其他國家、其他企業所慣用的制裁性措施,而是以蘿蔔2吸引台積電前往設廠。

美國為了遊說台積電做出正面的決策,基本上使用政治施壓、道德勸說、優惠的措施,並沒有發現美國真正使用對付其他國家、企業所慣用的制裁性措施。

淡江大學國際與戰略研究所李大中所長認為,台積電已經是美中競爭的科技戰場上的關鍵角色。

台灣半導體產業的重要性

雖然台積電加速海外佈局已經是板上釘釘的趨勢,但台灣會不會就此喪失「矽盾」的保護?或許不需要太悲觀。

台灣除了台積電這座「護國神山」外,還有不少的科技業者,也擁有非常完整的半導體產業鏈,可以被稱為「護國群山」。台灣地狹人稠、交通方便,台北到新竹一帶可謂科技產業的黃金廊道,從 IC 設計、製造、封測,到更後段的面板、組裝代工等,在台灣都能找到相對應的解決方案。

此外,科技產業也是供應鏈的概念,如果在生產的流程上缺少一個環節,就會造成生產的不順暢,甚至生產中斷。台灣的科技業者在整條產業鏈上的不同位置,都扮演著重要角色,所以「矽盾」講的或許不是台積電一家企業,而是台灣這座科技之島。

除了科技產業之外,台灣對美國來說還有其他的價值。例如在地理層面,台灣是第一島鏈的重要一環,也是美國防堵中國將勢力延伸到太平洋地區的一個重要關隘;而在政治方面,台灣的民主體制不僅是中國體制與發展的「對照組」,對美國而言,如果真的棄保台灣,也可能會如 1938 年的《慕尼黑協定》3般,引起其他盟友的不安。

淡江大學國際與戰略事務研究所李大中所長就說:

對美國來說,台灣在某種程度上可以牽制中國大陸的崛起,所以無論是從地緣政治、民主價值,或科技等其他領域來說,美國應該會更看重台灣的地位跟角色。

Footnotes

  1. 先進製程的定義會隨著時間變動,以現階段來說,通常指的是 10 奈米以下的製程,主要用於核心處理器、顯示卡等對處理效能有較高要求的產品上;成熟製程則為先進製程以外,有較多廠商有量產能力的製程,如車用半導體常用的 16/28 奈米製程。

  2. 在國際關係中,蘿蔔隱喻優惠或獎勵措施;大棒則代表威脅或懲罰舉措。

  3. 一戰後,歐洲維持著凡爾賽體系下的微妙平衡,多國透過協議的方式獲取英法兩國的保護承諾,戰後秩序得以維持。但英法在 1938 年對德綏靖下簽署《慕尼黑協定》,犧牲了捷克斯洛伐克的利益,也導致盟友間出現了信任危機。