1650億美元！臺(tái)積電宣布美國(guó)史上規(guī)模最大的單項(xiàng)海外直接投資案

3月4日，臺(tái)積電董事長(zhǎng)魏哲家與美國(guó)總統(tǒng)特朗普在白宮共同宣布，臺(tái)積電未來4年有意增加1000億美元投資于美國(guó)先進(jìn)半導(dǎo)體制造，這筆資金將用于新建三座新晶圓廠、兩座先進(jìn)封裝設(shè)施和一個(gè)大型研發(fā)中心，這也是美國(guó)史上規(guī)模最大的單項(xiàng)海外直接投資案。

美國(guó)總統(tǒng)特朗普（左）與臺(tái)積電董事長(zhǎng)魏哲家（右）召開共同記者會(huì)

此前，臺(tái)積電正在進(jìn)行650億美元于亞利桑那州鳳凰城的先進(jìn)半導(dǎo)體制造的投資項(xiàng)目，在美國(guó)的總投資金額預(yù)計(jì)將達(dá)到1650億美元。臺(tái)積電表示，此舉突顯了臺(tái)積電致力于支持客戶，包括蘋果（Apple）、英偉達(dá)（NVIDIA）、AMD、博通（Broadcom）和高通（Qualcomm）等美國(guó)領(lǐng)先的AI和科技創(chuàng)新公司。

隨著此次臺(tái)積電宣布新增1000億美元投資，在美國(guó)增加半導(dǎo)體制造產(chǎn)能，也使得此前關(guān)于臺(tái)積電將入股英特爾晶圓制造業(yè)務(wù)的可能性大大降低。

臺(tái)積電變“美積電”？

2020年5月，臺(tái)積電宣布在亞利桑那州的第一筆投資，當(dāng)時(shí)計(jì)劃投資額為120億美元左右；2023年，在拜登政府的《芯片與科學(xué)法案》影響下，又宣布在美國(guó)建第二座晶圓廠，將整體對(duì)美投資規(guī)模提升至400億美元；2024年4月，為獲得《芯片與科學(xué)法案》的補(bǔ)貼，臺(tái)積電擴(kuò)大在美投資，將在亞利桑那州增建第三座工廠。

從建設(shè)進(jìn)程來看，這三座晶圓廠中的一期4nm晶圓廠，已進(jìn)入最后的質(zhì)量驗(yàn)證階段，英偉達(dá)和AMD也在該廠進(jìn)行芯片試產(chǎn)，今年上半年量產(chǎn)，擴(kuò)展到每月生產(chǎn)2萬片芯片；未來將供應(yīng)3nm產(chǎn)能的二期晶圓廠已完成主體廠房建設(shè)，正進(jìn)行內(nèi)部無塵室和機(jī)電整合工程，預(yù)計(jì)2026年一季度末開始工藝設(shè)備安裝，有望2026年底試產(chǎn)，2027下半年量產(chǎn)。兩座晶圓廠完工后，合計(jì)將年產(chǎn)超過60萬片晶圓，換算至終端產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值預(yù)估超過400億美元。三期晶圓廠Fab 21 p將于今年年中動(dòng)工，該晶圓廠包含2nm和A16節(jié)點(diǎn)制程工藝，可能提前在2027年初試產(chǎn)、2028年量產(chǎn)。

不過值得注意的是，對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，制程只是其中一環(huán)，更為關(guān)鍵的還有先進(jìn)封裝部分。臺(tái)積電美國(guó)廠尚不具備先進(jìn)封裝能力，芯片仍需運(yùn)回臺(tái)灣封裝，因此臺(tái)積電在美國(guó)規(guī)劃CoWoS封裝廠，合作伙伴安靠（Amkor）也宣布建設(shè)和TSMC Arizona配套的先進(jìn)封測(cè)產(chǎn)能。臺(tái)積電以第一方的形式在美國(guó)供應(yīng)AI GPU迫切需求的先進(jìn)封裝產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)從芯片制造到成品封裝的在美“一條龍”本地化。

AI正在重塑我們的日常生活，半導(dǎo)體技術(shù)是新功能和應(yīng)用的基石。此次擴(kuò)大投資將增加美國(guó)生產(chǎn)之先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)，對(duì)強(qiáng)化美國(guó)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要，而臺(tái)積公司在美首次的先進(jìn)封裝投資也將完善美國(guó)國(guó)內(nèi)的AI供應(yīng)鏈。

通過本次擴(kuò)大投資，臺(tái)積電預(yù)期將在美國(guó)為AI和其他前瞻應(yīng)用創(chuàng)造數(shù)千億美元的半導(dǎo)體價(jià)值。同時(shí)，這項(xiàng)擴(kuò)大投資也預(yù)計(jì)在未來四年為美國(guó)帶來約40000個(gè)營(yíng)建工作機(jī)會(huì)提供支持，并在先進(jìn)芯片制造和研發(fā)領(lǐng)域創(chuàng)造數(shù)以萬計(jì)高薪且高科技的工作機(jī)會(huì)。預(yù)計(jì)在未來十年，這項(xiàng)投資還將推動(dòng)亞利桑那州和美國(guó)各地超過2000億美元的間接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。

臺(tái)積電的亞利桑那州晶圓廠占地1100英畝，目前聘有3000多名員工。除了在亞利桑那州鳳凰城設(shè)有最新制造據(jù)點(diǎn)，臺(tái)積電在華盛頓州卡默斯設(shè)有一座晶圓廠，并于德克薩斯州奧斯汀和加州圣何塞設(shè)有設(shè)計(jì)服務(wù)中心。另外，2月12-13日，臺(tái)積電首次在美國(guó)舉行董事會(huì)，這是臺(tái)積電成立37年以來，第一次將董事會(huì)安排在臺(tái)灣地區(qū)之外。

臺(tái)積電變成“美積電”是現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)，但速度越快、制程越先進(jìn)，對(duì)臺(tái)積電越不利，產(chǎn)業(yè)空洞化隱憂加劇。如何在保持技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)避免重要技術(shù)的流失，將是臺(tái)積電未來面臨的一個(gè)重要課題。此次臺(tái)積電的巨額投資，也被觀察人士解讀為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈深度嵌入中美博弈的一環(huán)，可能進(jìn)一步加劇地區(qū)緊張局勢(shì)。

為何在美追加投資？

隨著美國(guó)特朗普政府的上臺(tái)，其希望通過加征關(guān)稅來推動(dòng)外國(guó)半導(dǎo)體制造商加大對(duì)于美國(guó)本土的投資，提升美國(guó)本土的半導(dǎo)體制造能力。此前已透露可能會(huì)對(duì)外國(guó)生產(chǎn)的半導(dǎo)體征收約25%的關(guān)稅，最早于4月2日宣布這一消息。

如果特朗普對(duì)芯片征稅，將對(duì)臺(tái)積電等眾多海外造成沉重打擊，關(guān)稅顯然是促使臺(tái)積電投資的因素之一。當(dāng)特朗普在被問及這一話題時(shí)，表示：“他（臺(tái)積電）在這兒這么做（在美投資）了，就沒關(guān)稅了”（“By doing it here, he has no tariffs”）。

關(guān)稅威脅不僅會(huì)使其面臨來自美國(guó)客戶的成本分?jǐn)倝毫Γ匾氖?，特朗普可能?huì)撤銷拜登政府時(shí)期達(dá)成的一項(xiàng)協(xié)議，即針對(duì)臺(tái)積電在美國(guó)亞利桑那州投資晶圓廠，美國(guó)將依據(jù)芯片法案提供66億美元補(bǔ)助及50億美元貸款等。今年1月，臺(tái)積電首席財(cái)務(wù)官黃仁昭曾向外界確認(rèn)去年四季度獲得了美國(guó)政府首期15億美元的補(bǔ)貼款。

美方將臺(tái)積電此舉視為降低對(duì)亞洲芯片依賴的關(guān)鍵舉措。美國(guó)商務(wù)部長(zhǎng)霍華德·盧特尼克表示，這一投資是“特朗普強(qiáng)硬關(guān)稅政策的直接成果”，暗示臺(tái)積電是為了規(guī)避即將生效的25%海外產(chǎn)品關(guān)稅而加快向美國(guó)轉(zhuǎn)移產(chǎn)能。在白宮簽約儀式上，特朗普重申“芯片必須在美國(guó)本土生產(chǎn)”是國(guó)家安全戰(zhàn)略的一部分。除了臺(tái)積電，華碩及技嘉等服務(wù)器代工廠、硅晶圓大廠環(huán)球晶、電源供應(yīng)器大廠臺(tái)達(dá)電等，也正考慮擴(kuò)大在美生產(chǎn)布局。

加上之前未完全使用的650億美元投資，臺(tái)積電未來每年至少需在美投資超過300億美元，如果資本開支維持在35%營(yíng)收的資本密度（capital density），美國(guó)廠的資本開支將超過中國(guó)臺(tái)灣廠。算上未來4年臺(tái)積電的折舊、研發(fā)、管理費(fèi)用對(duì)毛利率及營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率的影響，如果計(jì)劃順利執(zhí)行，長(zhǎng)期毛利率應(yīng)難以維持在先前目標(biāo)的53%以上。

臺(tái)積電的這一舉措可能會(huì)改變其先進(jìn)制程研發(fā)留在中國(guó)臺(tái)灣的計(jì)劃，全球高端半導(dǎo)體漲價(jià)趨勢(shì)已確立，未來電子和AI算力產(chǎn)品將越來越貴。

成本差異巨大

根據(jù)SEMI發(fā)布的2024年第四季度《全球晶圓廠預(yù)測(cè)》報(bào)告顯示，2025年，全球半導(dǎo)體行業(yè)將有18個(gè)新的晶圓廠建設(shè)項(xiàng)目開工，其中包括3個(gè)200mm（8英寸）和15個(gè)300mm（12英寸）晶圓廠，其中大部分預(yù)計(jì)將于2026年至2027年開始運(yùn)營(yíng)。從更長(zhǎng)周期來看，2023年至2025年，全球半導(dǎo)體行業(yè)計(jì)劃開始運(yùn)營(yíng)的新的高容量晶圓廠多達(dá)97座。其中包括2024年的48個(gè)項(xiàng)目和2025年將啟動(dòng)的32個(gè)項(xiàng)目，晶圓尺寸從50mm到300mm不等。

半導(dǎo)體行業(yè)正在迅速擴(kuò)張，各國(guó)/地區(qū)紛紛投入到新的晶圓廠建設(shè)競(jìng)賽中，但建設(shè)成本存在顯著差異。根據(jù)專注于芯片生產(chǎn)工廠等高科技設(shè)施的領(lǐng)先工程、建筑及設(shè)計(jì)公司Exyte的數(shù)據(jù)顯示：在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)，建設(shè)一座晶圓廠大約僅需19個(gè)月；而在美國(guó)，同樣的建設(shè)工作卻需要長(zhǎng)達(dá)38個(gè)月之久；其他地區(qū)的建設(shè)周期也有所不同，新加坡和馬來西亞需要23個(gè)月，歐洲項(xiàng)目耗時(shí)34個(gè)月。

造成這種差異的一個(gè)關(guān)鍵原因是審批流程和施工安排。臺(tái)灣地區(qū)的高效許可機(jī)制和全天候施工顯著縮短了工期，而美國(guó)和歐洲則因?qū)徟舆t和非連續(xù)施工面臨更多挑戰(zhàn)。美國(guó)雖已通過法律豁免部分晶圓廠的聯(lián)邦環(huán)境評(píng)估，但在建設(shè)速度上仍難以與中國(guó)臺(tái)灣匹敵。

現(xiàn)代半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施無論在尺寸還是投資規(guī)模上都極為龐大。一座大型的12英寸晶圓廠（如英特爾、三星代工廠或臺(tái)積電運(yùn)營(yíng)的工廠），需要超過200億美元的總資本支出投資，其中僅建筑本身就需40億-60億美元。建設(shè)過程涉及3000萬至4000萬工時(shí)，使用8.3萬噸鋼材、近9000公里長(zhǎng)度的電線以及60萬立方米的混凝土。這樣一個(gè)典型12英寸晶圓廠可能涵蓋一個(gè)40000平方米的潔凈室，配備2000臺(tái)用于光刻、沉積、蝕刻、清洗等操作的生產(chǎn)設(shè)備，每個(gè)設(shè)備大約需要50個(gè)獨(dú)立的公共設(shè)施和工藝連接，總的可能將擁有超過50000個(gè)流程和公用設(shè)施連接。

除了建設(shè)速度，Exyte還指出，成本方面的差異同樣顯著。盡管設(shè)備成本相似，但在美國(guó)建設(shè)工廠的成本大約是中國(guó)臺(tái)灣的兩倍。這種差異源于更高的勞動(dòng)力成本、廣泛的監(jiān)管要求以及供應(yīng)鏈的低效。此外，中國(guó)臺(tái)灣勞動(dòng)力經(jīng)驗(yàn)豐富，建筑商無需過于詳盡的藍(lán)圖就能熟知每個(gè)步驟，極大地加快了晶圓廠項(xiàng)目的完成速度。

全球晶圓廠建設(shè)在速度和成本上的差異，深刻影響著半導(dǎo)體行業(yè)的格局，對(duì)于英特爾、三星、臺(tái)積電等行業(yè)巨頭的布局也有著重要意義。若想與臺(tái)灣地區(qū)競(jìng)爭(zhēng) —— 其擁有高度整合的供應(yīng)鏈、經(jīng)驗(yàn)豐富的勞動(dòng)力及高效的監(jiān)管流程 —— 美國(guó)和歐洲必須簡(jiǎn)化許可程序，優(yōu)化施工技術(shù)，并采用諸如「數(shù)字孿生」這類先進(jìn)的規(guī)劃工具。最好的解決方案是使用「虛擬調(diào)試」，即在實(shí)體建設(shè)開始前創(chuàng)建工廠的數(shù)字模型，以提前識(shí)別潛在問題，從而降低成本和環(huán)境影響，同時(shí)提升速度和效率。