欧盟观察|《欧洲芯片法案》的三大支柱及面临的挑战_风闻
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走出去智库观察
4月18日,《欧洲芯片法案》获欧洲议会、欧盟理事会和执委会达成三方共识,将向半导体行业投资430亿欧元,目标是到2030年将欧洲制造的芯片份额升至全球的20%,而目前这一比例仅为不到10%。
走出去智库(CGGT)观察到, 近年来由于新冠疫情影响及地缘政治挑战,导致芯片出现前所未有的短缺,对汽车、能源、通信、卫生以及安全等领域造成威胁,直接影响了全球众多产业及经济的发展。在此背景下,各国政府纷纷将芯片视为重要战略资源,提出相关法案以加强芯片供应链自主。
《欧洲芯片法案》的目标能够实现吗?今天,我们刊发走出去智库(CGGT)战略研究部针对《欧洲芯片法案》的分析文章,供关注全球芯片产业发展的读者参阅。
要 点
CGGT,CHINA GOING GLOBAL THINKTANK
1、2023年4月18日,欧盟理事会和欧洲议会通过了一项临时政治协议,就《欧洲芯片法案》(The EU Chips Act)的最终版本达成了一致。欧盟理事会官网显示,下一步,该临时政治协议还需要由欧盟理事会和欧洲议会最终确定、批准并正式通过。
2、《欧洲芯片法案》草案中提出了“同类首创”(first-of-a-kind)设施的概念,即具备一定产品创新性的半导体制造前段或后端工业设施,上述设施必须已经在或者已经承诺将在欧盟内进行建设,能够在技术节点、半导体材料或其他半导体技术方面提供更好的性能,包括工艺上的创新或者具有更好的能源和环境性能等。此外,此类设施必须接受欧盟委员会的监督,不得履行第三国施加的可能削弱其在欧生产能力的义务,以及在此类义务发生时立即告知欧盟委员会。
3、从技术水平的角度出发,目前欧洲并无10nm以下产能,10—20nm产能在全球市场中仅占5%的份额,因此,欧洲实现高端芯片工艺存在较大难度。
正 文
CGGT,CHINA GOING GLOBAL THINKTANK
文/张一诺
走出去智库(CGGT)战略研究部
一、《欧洲芯片法案》出台的背景
近年来,芯片在全球关键产业链中的重要性不断凸显。2022年8月,欧盟委员会发布的《欧盟芯片调查报告》(European Chips Survey Report)中指出,2022—2030年全球芯片需求预计将实现翻倍增长。
然而,欧盟委员会在于2022年2月发布的关于《欧洲芯片法案》的问答中指出,欧洲在全球半导体生产市场的整体份额不到10%,且严重依赖于第三国供应商。欧盟委员会警告称,如果全球芯片供应链中断,欧洲在汽车和医疗保健设备等工业领域的芯片储备可能会在几周内耗尽,从而使许多欧洲工业陷入停顿。因此,欧盟希望通过推出《欧洲芯片法案》,保障欧洲半导体芯片的安全供应,减少欧盟产业链的对外依赖性。
此外,全球芯片产业的竞争正在呈现出新的格局与趋势,各国逐纷纷以立法的形式固化产业发展政策,促进本土芯片制造业发展,推动芯片制造业回流。中国通过《中国制造2025》计划与集成电路大基金为芯片产业发展提供资金,据悉,第一期基金于2019年结束,规模达到1200多亿元,第二期规模达到2000多亿元。美国则通过《芯片与科学法案》向半导体行业提供了高达527亿美元的资金支持,鼓励企业在美国研发和制造芯片。此外,印度、日本等其他亚洲国家也纷纷加大投资力度,支持本土芯片产业发展。在此背景之下,欧盟也需要出台相应的产业政策,扶持本土半导体制造业发展。
二、《欧洲芯片法案》的主要内容
2022年2月8日,欧盟委员会公布了《欧洲芯片法案》草案。
2022年12月1日,欧盟理事会通过了《欧洲芯片法案》及其修正案;2023年1月24日,欧洲议会工业和能源委员会投票通过了《欧洲芯片法案》草案及议会各党团提出的修正案。
2023年4月18日,欧盟理事会和欧洲议会通过了一项临时政治协议,就《欧洲芯片法案》的最终版本达成了一致。欧盟理事会官网显示,下一步,该临时政治协议还需要由欧盟理事会和欧洲议会最终确定、批准并正式通过。一旦《欧洲芯片法案》获得通过,欧盟理事会将在与欧洲议会协商后通过《单一基本法案》(SBA)[1]的修正案,并将其与《欧洲芯片法案》同时发布。
该法案拟提供430亿欧元(约470亿美元)的资金****,为欧洲发展工业制造基地创造条件,旨在到2030年使欧盟在全球半导体制造市场的份额从不到10%至少提升至20%****,并大幅度提升当地的芯片制造能力,建立欧盟半导体供应链,减轻对美国和亚洲供应链的依赖。
在2023年4月18日的会议上,欧盟委员会提出了实现《欧洲芯片法案》目标的三大支柱,分别为:
● 旨在支持大规模技术能力建设的****“欧洲芯片倡议”****;
**●**通过吸引投资确保供应链安全和弹性的框架;
● 用于预测供应链危机的发生并提供应对措施的监测和危机应对系统。
2.1“欧洲芯片倡议”(the Chips for Europe Initiative)****
根据欧盟委员会发布的《欧洲芯片法案》草案第四条,“欧洲芯片倡议”的总目标在于支持欧盟的大规模半导体技术能力建设与创新,用于开发和部署下一代尖端半导体和量子技术,从而加强欧盟在创新设计、系统集成和芯片生产等方面的能力,以实现欧洲经济的数字化与绿色转型。
2.1.1“欧洲芯片倡议”的主要内容****
具体而言,“欧洲芯片倡议”包括以下五方面的内容:
**●******建立集成半导体技术的大规模创新设计能力。****应通过以下方式建立先进的大规模集成半导体技术的设计能力:建立一个覆盖欧盟全域的创新虚拟设计平台,将现有或新建的半导体设计设备与扩展库(extended libraries)、EDA[2]设计工具相结合;通过RISC-V[3]等创新技术提升芯片设计能力;通过整合垂直市场部门,延展半导体生态系统。
**●******支持生产、测试及实验设施的试验线。****面向欧盟境内的半导体行业,提供满足下一代芯片生产技术所需的基础设施,包括2nm以下节点、10nm及以下全耗尽型绝缘体上硅(FD-SOI)、3D异质集成技术和先进封装设施;为关键功能集成的新概念设计以及低能耗、更安全、更高水平的计算性能或集成突破性技术提供测试、演示和验证服务。
**●**支持量子芯片的先进技术研究和工业能力建设。
**●******在欧盟范围内建立能力中心和技能发展网络。****支持在每个成员国建立半导体能力中心,促进半导体技术的运用,凡是获得公共财政资助的半导体能力中心,须按照透明、非歧视的原则和市场化的合同条款向社会用户开放,并向中小企业提供倾斜优惠。各个中心还负有培养合格劳动技能工人的教育功能,为欧盟的半导体行业吸引、输送技术人员,解决当前制造业技工短缺的问题。
**●建立“芯片基金”。**“欧盟芯片倡议”将设立促进欧盟半导体投资的专项基金(“芯片基金”),通过股权或债权方式,吸引带动私营部门加大对半导体制造技术和芯片设计领域的投资,扶持在融资方面遭遇困境的初创企业、中小企业,以及半导体价值链中的其他企业,支持半导体生态系统的动态和弹性发展。
2.1.2“欧洲芯片倡议”的资金来源****
在资金方面,欧盟委员会指出,“欧洲芯片倡议”将获得62亿欧元的公共资金支持,其中33亿欧元的资金来自欧盟预算。
2023年4月18日,欧盟理事会和欧洲议会就欧盟预算的资金支持达成共识,将在****“地平线欧洲”计划****[4]下设立“芯片联合企业”[5](Chip Joint Undertaking)、在****“数字欧洲计划”[6]中新设立一个与半导体相关的目标,通过上述两项计划合计为“欧洲芯片倡议”提供总额为33亿欧元的资金。
2.2建立法律框架,吸引并协调对先进半导体制造的投资****
《欧洲芯片法案》的第二支柱旨在建立一个框架,在吸引先进半导体制造投资的同时对投资进行协调,以确保欧盟半导体供应链的弹性和安全性。
《欧洲芯片法案》草案中提出了****“同类首创”(first-of-a-kind)设施****的概念,即具备一定产品创新性的半导体制造前段或后端工业设施,上述设施必须已经在或者已经承诺将在欧盟内进行建设,能够在技术节点、半导体材料或其他半导体技术方面提供更好的性能,包括工艺上的创新或者具有更好的能源和环境性能等。此外,此类设施必须接受欧盟委员会的监督,不得履行第三国施加的可能削弱其在欧生产能力的义务,以及在此类义务发生时立即告知欧盟委员会。欧盟理事会于2022年12月1日通过的《欧洲芯片法案》版本中增设了一条标准,即“同类首创设施”必须能够给欧盟半导体价值链带来积极的溢出效应(spill-over effect)。
欧盟委员会提出的《欧洲芯片法案》草案只涵盖了两种类型的“同类首创”设施,即一体化生产设施(Integrated Production Facilities)和开放式晶圆代工厂(Open EU Foundries),其中前者通过在欧盟内部设立的半导体前端、后端或全程的制造设施直接从事半导体生产制造,而后者则通过在欧盟内部设立的半导体制造设施向其他企业提供生产能力,代工生产半导体。上述两种“同类首创”设施均有权优先使用试验线。2023年4月18日达成的临时协议扩大了“同类首创”设施的范围,将用于半导体制造的生产设备也纳入其中。
根据《欧洲芯片法案》草案,欧盟各成员国可在欧盟委员会的批准下,直接向“同类首创”设施提供国家援助,且应当提供相应的行政支持,如高效地处理与其相关的规划、建设和运营的行政申请等。通过这一框架,欧盟将在半导体制造及封装、测试等方面持续吸引投资,不断提高生产能力,从而构建更加安全且有弹性的半导体供应链。
此外,可显著增强欧盟创新芯片设计能力的设计中心将有机会获得由欧盟委员会授予的“卓越设计中心”的欧洲标签,成员国可以根据现有立法对获得此标签的设计中心采取措施进行支持,上述“卓越设计中心”的选拔工作将由“芯片联合企业”负责。
2.3危机监测和应对系统****
该法案将在欧盟成员国及欧盟委员会之间建立协调机制,以加强成员国之间的合作。此外,法案还将建立一个危机监测与应对系统,通过监测半导体供应链情况,评估半导体需求情况并预测半导体短缺情形的发生,并在必要时采取专门的应急措施以应对突发紧急情况。
2.3.1危机监测系统****
根据欧盟委员会提出的《欧洲芯片法案》草案,欧盟成员国应定期对半导体产业链进行监测,并定期向欧洲半导体委员会[7]汇报相关情况。
监测内容之一为各项预警指标,包括原材料的可获取性、半导体需求预测、制造设备、贸易政策的影响、出口管制、贸易壁垒以及其他贸易相关的措施、关键市场行为体的产能向外转移与收购等。
另一项监测内容为关键市场主体(key market actors)所提供的商品或服务的可获取性与完整性。《欧洲芯片法案》草案指出,成员国在确定本国境内的关键市场主体时,需要考虑到以下因素:依赖于该市场主体提供的服务或商品的其他企业的数量;在同类服务或商品市场中,该市场主体在欧盟或全球市场中占据的份额;该市场主体在维持欧盟境内某项服务或商品的充足供应水平方面的重要性;该市场主体所提供的服务或商品的供应中断对欧盟的影响。《欧洲芯片法案》要求各成员国在监测过程中对上述关键市场主体的供应情况进行特别关注,并在向欧洲半导体委员会的报告中进行说明。
2.3.2危机应对措施****
当半导体供应链发生明显中断,对欧盟重要经济部门造成严重影响、阻碍关键部门使用的基本产品的供应与维护时,将引发半导体供应链危机。在此情形下,欧盟委员会可以启动相应的应急措施,包括:
● 有权强制从公司收集相关信息,包括关于生产能力的信息、当前的生产能力、供应链中断的主要情况以及其他有助于减轻危机的相关数据;
● 有权要求在“欧洲芯片倡议”下获得公共资金支持的“同类首创”设施优先生产与供应链中断相关的产品;
● 有权在两个或两个以上成员国的要求下,代表部分成员国,制定共同的采购计划。
2.3.3与“志同道合”国家在半导体领域进行合作****
欧盟委员会在致欧洲议会、欧盟理事会、欧洲经济和社会委员会以及地区委员会的信函中表示,欧盟将需要****“与志同道合的国家建立平衡的半导体合作伙伴关系”****在信息共享、有效的早期预警机制、国际标准化活动以及出口管制等方面进行政策协调与沟通。
2023年1月24日,欧洲议会工业和能源委员会(Industry and Energy Committee)投票通过了《欧洲芯片法案》草案及修正案的立法报告,修正条文整合版本增列第7条a款,规定:“执委会代表欧盟,应寻求与理念相近的战略伙伴合作,例如拥有半导体产业优势的美国、日本、韩国及中国台湾********地区,通过‘芯片外交倡议’以强化供应安全、应对断链,并涵盖芯片原料及第三国出口管制等领域的对话协调。”
三、对《欧洲芯片法案》的评价
尽管欧盟致力于在地缘政治冲突时期减少欧洲对其他国家工业和技术的依赖这一目标从根本上来看是合理的,但在《欧洲芯片法案》实施过程中仍然存在着一系列的挑战与问题,主要集中在以下四个方面,欧盟能否通过《欧洲芯片法案》实现其目标仍有待进一步观察。
3.1现有资金不足以实现欧盟目标****
在资金方面,《欧洲芯片法案》将“调动超过430亿欧元的公共和私人投资”。这一投资数额虽然看似巨大,实际上对于耗资巨大的半导体产业而言,却远远不足以实现欧盟的雄心壮志。美国知名政策研究机构布鲁金斯研究所于2022年8月撰文指出,半导体产业发展需要巨额投资,为了实现欧盟到2030年在全球半导体市场中占比达到20%的目标,欧洲的整体半导体资本支出总额将高达约1640亿美元,这一数字远远超过《欧洲芯片法案》所能调动的资金总额。
此外,也有评论对《欧洲芯片法案》能够调动的资金的实际数额持怀疑态度。欧盟拟调动的资金中包括130亿欧元的公共和私人资金,但在实施过程中能够调动多少私人投资还不确定。与其他国家的补贴金额相比,《欧洲芯片法案》的补贴金额也并不具备明显的优势与吸引力。当前欧洲经济面临通货膨胀、能源危机和金融风险等严峻挑战,不确定性不断上升,持续的俄乌冲突带来的能源危机进一步推升了半导体投资成本,削弱了欧洲对大型芯片工厂的吸引力。
3.2扩大国家补贴可能损害欧盟反竞争机制****
欧盟试图通过修改对国家补贴的限制方式,保障建设先进产能需要的巨大前期投入。对此,德新社评论称,芯片法案中有关放松国家补贴限制的内容可能成为法案中最具争议和最难实现的部分。
一方面,过度的补贴软化了迄今为止在欧盟一直有效的严格的国家援助规则,可能在欧盟内部引发“补贴竞赛”;在国际层面上,欧盟及其盟友之间的竞争也难以避免,欧盟与其盟友之间的政策协调机制可能并不能发挥其应有的效果。另一方面,《欧洲芯片法案》的补贴主要来自各成员国的财政预算,相对富裕的德国、法国等大型经济体更有优势,因此,欧盟内部一些较小经济体指出,芯片法案的资金的分配有利于德法等拥有成熟半导体产业的较大经济体****。
3.3资助范围缺乏针对性****
有观点认为,欧洲芯片法案的补贴也缺乏针对性。据悉,欧盟不仅计划到2030年将其在全球芯片生产中的份额从目前的10%增至20%,而且还明确列出了其先进制程的发展规划,包括将建设10nm及以下节点FD-SOI试验线、2nm以下工艺节点FinFET/GAA试验线、3D异构先进封装试验线等。
从产业链需求来看,《欧洲芯片法案》对缓解当下欧洲各行业芯片短缺的效果有限。汽车等欧盟主要产业更加依赖于低端芯片,影响汽车行业的芯片短缺只需要通过增加低端而非尖端芯片的制造能力就可以得以解决。从技术水平的角度出发,目前欧洲并无10nm以下产能,10—20nm产能在全球市场中仅占5%的份额,因此,欧洲实现高端芯片工艺存在较大难度。因此,比利时布鲁盖尔研究所研究员Alicia García-Herrero撰文指出,欧盟应大力发展芯片设计,而不是把大量公共资金浪费在其他地区已经出现生产过剩的芯片生产上。
3.4吸引企业能力不足****
从吸引企业的效果来看,《欧洲芯片法案》确实在一定程度上引发了建厂潮,在《欧洲芯片法案》的推动下,英特尔、英飞凌、意法半导体和格芯等芯片生产商已经承诺在德国和法国建设芯片生产设施,并将寻求相应的国家补贴。但是,有评论认为,目前欧盟仍缺乏吸引关键芯片企业的能力。尽管欧盟一直在积极推动台积电在欧洲建立尖端芯片工厂,但其对台积电的吸引效果并没有美国显著。2023年1月,台积电表示其正在考虑在欧洲德国建设汽车芯片工厂,但其于2023年2月宣布“推迟”在德国的建厂计划。瑞典安全和发展政策研究所分析称,台积电2023年的资本支出可能会进一步削减,而在美国的投资占据了台积电整体支出的65%,在欧洲、非洲和中东的投资合计仅仅占据了6%的比例。此外,尽管在2022年资本支出缩减的情况下,台积电仍然于2022年12月宣布加大对美国尖端芯片工厂的投资力度。
注释:
1. 2021年11月19日,欧洲理事会通过了《单一基本法案》,该法案旨在推动欧盟、成员国和/或行业之间启动9个新的欧洲伙伴关系,即“联合承诺”,以在欧洲为全球健康、技术和气候挑战提供创新解决方案。
2. EDA(Electronic Design Automation),即电子设计自动化,是利用计算机软件完成大规模集成电路的设计、仿真、验证等流程的软件工具,该工具融合了多种技术,如图形学、计算数学、拓扑逻辑学、微电子学、材料学及人工智能等。在现代集成电路中起着非常重要的作用,助力电子工程师实现芯片的电路设计、版图设计、版图验证及性能分析等流程的自动化处理。伴随着集成电路晶体管渐渐应用广泛,规模扩大、技术复杂度提升,EDA已是集成电路产业链上游的关键支柱,贯穿于集成电路设计、制造、封测等诸多环节。
3. RISC-V是一个基于精简指令集(RISC)原则的开源指令集架构(ISA)。与大多数指令集相比,RISC-V指令集可以自由地用于任何目的,允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。虽然这不是第一个开源指令集,但它具有重要意义,因为其设计使其能够适用于现代计算设备(如仓库规模云计算机、高端移动电话和微小嵌入式系统)。该指令集还具有众多支持的软件,解决了新指令集通常的弱点。
4. “地平线欧洲”计划(Horizon Europe)是欧盟继“地平线2020”计划之后在2021—2027年预算期内的新一轮研发与创新框架计划,预计投资1000亿欧元,旨在促进欧盟站在全球研究与创新的前沿,发现和掌握新的、更多的知识和技术,强化卓越科学,促进经济增长、贸易和投资,积极应对重大社会和环境挑战,涵盖了欧盟成员国参与科技研发与知识经济合作的各个方面。
5. 根据欧盟委员会提出的《欧洲芯片法案》草案,“芯片联合企业”旨在建立投资工具以吸引芯片制造商赴欧盟建厂,将汇集来自欧盟、成员国以及私营部门各方的资源,建立公私合作伙伴关系,通过投资于欧盟范围内和可公开访问的研究、开发项目与创新基础设施来支持大规模的芯片制造能力建设,促进尖端和下一代半导体技术的发展。草案第九条规定,该机构负责“欧洲芯片倡议”的具体实施。2023年4月18日通过的临时政治协议对该机构的职能范围进行了进一步扩展,将由其负责“卓越设计中心”的选拔工作。
6. “数字欧洲计划”由欧盟于2018年设立,欧盟计划拨款92亿欧元,旨在通过投资超级计算、人工智能、网络安全等领域,确保欧洲拥有应对各种数字挑战所需的技能和基础设施,提升欧盟的国际竞争力。
7. “欧洲半导体委员会”(European Semiconductor Board)由各成员国委派代表组成,负责欧盟半导体公共资源和政策的统一调度和执行;其具体职能包括:向欧洲芯片基础设施联盟提供建议,向欧盟委员会提供咨询和协助,交流关于一体化生产设施和开放式晶圆代工厂的运作信息,就确定关键部门和技术名单进行讨论和准备,解决危机监测和应对问题,以及为拟议法规的实施提供支持等。