1650億美元！臺積電宣布美國史上規模最大的單項海外直接投資案

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

美國總統特朗普（左）與臺積電董事長(cháng)魏哲家（右）召開(kāi)共同記者會(huì )

此前，臺積電正在進(jìn)行650億美元于亞利桑那州鳳凰城的先進(jìn)半導體制造的投資項目，在美國的總投資金額預計將達到1650億美元。臺積電表示，此舉突顯了臺積電致力于支持客戶(hù)，包括蘋(píng)果（Apple）、英偉達（NVIDIA）、AMD、博通（Broadcom）和高通（Qualcomm）等美國領(lǐng)先的AI和科技創(chuàng )新公司。

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

臺積電變“美積電”？

2020年5月，臺積電宣布在亞利桑那州的第一筆投資，當時(shí)計劃投資額為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，又宣布在美國建第二座晶圓廠(chǎng)，將整體對美投資規模提升至400億美元；2024年4月，為獲得《芯片與科學(xué)法案》的補貼，臺積電擴大在美投資，將在亞利桑那州增建第三座工廠(chǎng)。

從建設進(jìn)程來(lái)看，這三座晶圓廠(chǎng)中的一期4nm晶圓廠(chǎng)，已進(jìn)入最后的質(zhì)量驗證階段，英偉達和AMD也在該廠(chǎng)進(jìn)行芯片試產(chǎn)，今年上半年量產(chǎn)，擴展到每月生產(chǎn)2萬(wàn)片芯片；未來(lái)將供應3nm產(chǎn)能的二期晶圓廠(chǎng)已完成主體廠(chǎng)房建設，正進(jìn)行內部無(wú)塵室和機電整合工程，預計2026年一季度末開(kāi)始工藝設備安裝，有望2026年底試產(chǎn)，2027下半年量產(chǎn)。兩座晶圓廠(chǎng)完工后，合計將年產(chǎn)超過(guò)60萬(wàn)片晶圓，換算至終端產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值預估超過(guò)400億美元。三期晶圓廠(chǎng)Fab 21 p將于今年年中動(dòng)工，該晶圓廠(chǎng)包含2nm和A16節點(diǎn)制程工藝，可能提前在2027年初試產(chǎn)、2028年量產(chǎn)。

不過(guò)值得注意的是，對于半導體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，制程只是其中一環(huán)，更為關(guān)鍵的還有先進(jìn)封裝部分。臺積電美國廠(chǎng)尚不具備先進(jìn)封裝能力，芯片仍需運回臺灣封裝，因此臺積電在美國規劃CoWoS封裝廠(chǎng)，合作伙伴安靠（Amkor）也宣布建設和TSMC Arizona配套的先進(jìn)封測產(chǎn)能。臺積電以第一方的形式在美國供應AI GPU迫切需求的先進(jìn)封裝產(chǎn)能，實(shí)現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，半導體技術(shù)是新功能和應用的基石。此次擴大投資將增加美國生產(chǎn)之先進(jìn)半導體技術(shù)，對強化美國半導體生態(tài)系統至關(guān)重要，而臺積公司在美首次的先進(jìn)封裝投資也將完善美國國內的AI供應鏈。

通過(guò)本次擴大投資，臺積電預期將在美國為AI和其他前瞻應用創(chuàng )造數千億美元的半導體價(jià)值。同時(shí)，這項擴大投資也預計在未來(lái)四年為美國帶來(lái)約40000個(gè)營(yíng)建工作機會(huì )提供支持，并在先進(jìn)芯片制造和研發(fā)領(lǐng)域創(chuàng )造數以萬(wàn)計高薪且高科技的工作機會(huì )。預計在未來(lái)十年，這項投資還將推動(dòng)亞利桑那州和美國各地超過(guò)2000億美元的間接經(jīng)濟產(chǎn)出。

臺積電的亞利桑那州晶圓廠(chǎng)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有最新制造據點(diǎn)，臺積電在華盛頓州卡默斯設有一座晶圓廠(chǎng)，并于德克薩斯州奧斯汀和加州圣何塞設有設計服務(wù)中心。另外，2月12-13日，臺積電首次在美國舉行董事會(huì )，這是臺積電成立37年以來(lái)，第一次將董事會(huì )安排在臺灣地區之外。

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

為何在美追加投資？

隨著(zhù)美國特朗普政府的上臺，其希望通過(guò)加征關(guān)稅來(lái)推動(dòng)外國半導體制造商加大對于美國本土的投資，提升美國本土的半導體制造能力。此前已透露可能會(huì )對外國生產(chǎn)的半導體征收約25%的關(guān)稅，最早于4月2日宣布這一消息。

如果特朗普對芯片征稅，將對臺積電等眾多海外造成沉重打擊，關(guān)稅顯然是促使臺積電投資的因素之一。當特朗普在被問(wèn)及這一話(huà)題時(shí)，表示：“他（臺積電）在這兒這么做（在美投資）了，就沒(méi)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(lái)自美國客戶(hù)的成本分攤壓力，更重要的是，特朗普可能會(huì )撤銷(xiāo)拜登政府時(shí)期達成的一項協(xié)議，即針對臺積電在美國亞利桑那州投資晶圓廠(chǎng)，美國將依據芯片法案提供66億美元補助及50億美元貸款等。今年1月，臺積電首席財務(wù)官黃仁昭曾向外界確認去年四季度獲得了美國政府首期15億美元的補貼款。

美方將臺積電此舉視為降低對亞洲芯片依賴(lài)的關(guān)鍵舉措。美國商務(wù)部長(cháng)霍華德·盧特尼克表示，這一投資是“特朗普強硬關(guān)稅政策的直接成果”，暗示臺積電是為了規避即將生效的25%海外產(chǎn)品關(guān)稅而加快向美國轉移產(chǎn)能。在白宮簽約儀式上，特朗普重申“芯片必須在美國本土生產(chǎn)”是國家安全戰略的一部分。除了臺積電，華碩及技嘉等服務(wù)器代工廠(chǎng)、硅晶圓大廠(chǎng)環(huán)球晶、電源供應器大廠(chǎng)臺達電等，也正考慮擴大在美生產(chǎn)布局。

加上之前未完全使用的650億美元投資，臺積電未來(lái)每年至少需在美投資超過(guò)300億美元，如果資本開(kāi)支維持在35%營(yíng)收的資本密度（capital density），美國廠(chǎng)的資本開(kāi)支將超過(guò)中國臺灣廠(chǎng)。算上未來(lái)4年臺積電的折舊、研發(fā)、管理費用對毛利率及營(yíng)業(yè)利潤率的影響，如果計劃順利執行，長(cháng)期毛利率應難以維持在先前目標的53%以上。

臺積電的這一舉措可能會(huì )改變其先進(jìn)制程研發(fā)留在中國臺灣的計劃，全球高端半導體漲價(jià)趨勢已確立，未來(lái)電子和AI算力產(chǎn)品將越來(lái)越貴。

成本差異巨大

根據SEMI發(fā)布的2024年第四季度《全球晶圓廠(chǎng)預測》報告顯示，2025年，全球半導體行業(yè)將有18個(gè)新的晶圓廠(chǎng)建設項目開(kāi)工，其中包括3個(gè)200mm（8英寸）和15個(gè)300mm（12英寸）晶圓廠(chǎng)，其中大部分預計將于2026年至2027年開(kāi)始運營(yíng)。從更長(cháng)周期來(lái)看，2023年至2025年，全球半導體行業(yè)計劃開(kāi)始運營(yíng)的新的高容量晶圓廠(chǎng)多達97座。其中包括2024年的48個(gè)項目和2025年將啟動(dòng)的32個(gè)項目，晶圓尺寸從50mm到300mm不等。

半導體行業(yè)正在迅速擴張，各國/地區紛紛投入到新的晶圓廠(chǎng)建設競賽中，但建設成本存在顯著(zhù)差異。根據專(zhuān)注于芯片生產(chǎn)工廠(chǎng)等高科技設施的領(lǐng)先工程、建筑及設計公司Exyte的數據顯示：在中國臺灣地區，建設一座晶圓廠(chǎng)大約僅需19個(gè)月；而在美國，同樣的建設工作卻需要長(cháng)達38個(gè)月之久；其他地區的建設周期也有所不同，新加坡和馬來(lái)西亞需要23個(gè)月，歐洲項目耗時(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。臺灣地區的高效許可機制和全天候施工顯著(zhù)縮短了工期，而美國和歐洲則因審批延遲和非連續施工面臨更多挑戰。美國雖已通過(guò)法律豁免部分晶圓廠(chǎng)的聯(lián)邦環(huán)境評估，但在建設速度上仍難以與中國臺灣匹敵。

現代半導體生產(chǎn)設施無(wú)論在尺寸還是投資規模上都極為龐大。一座大型的12英寸晶圓廠(chǎng)（如英特爾、三星代工廠(chǎng)或臺積電運營(yíng)的工廠(chǎng)），需要超過(guò)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。建設過(guò)程涉及3000萬(wàn)至4000萬(wàn)工時(shí)，使用8.3萬(wàn)噸鋼材、近9000公里長(cháng)度的電線(xiàn)以及60萬(wàn)立方米的混凝土。這樣一個(gè)典型12英寸晶圓廠(chǎng)可能涵蓋一個(gè)40000平方米的潔凈室，配備2000臺用于光刻、沉積、蝕刻、清洗等操作的生產(chǎn)設備，每個(gè)設備大約需要50個(gè)獨立的公共設施和工藝連接，總的可能將擁有超過(guò)50000個(gè)流程和公用設施連接。

除了建設速度，Exyte還指出，成本方面的差異同樣顯著(zhù)。盡管設備成本相似，但在美國建設工廠(chǎng)的成本大約是中國臺灣的兩倍。這種差異源于更高的勞動(dòng)力成本、廣泛的監管要求以及供應鏈的低效。此外，中國臺灣勞動(dòng)力經(jīng)驗豐富，建筑商無(wú)需過(guò)于詳盡的藍圖就能熟知每個(gè)步驟，極大地加快了晶圓廠(chǎng)項目的完成速度。

全球晶圓廠(chǎng)建設在速度和成本上的差異，深刻影響著(zhù)半導體行業(yè)的格局，對于英特爾、三星、臺積電等行業(yè)巨頭的布局也有著(zhù)重要意義。若想與臺灣地區競爭 —— 其擁有高度整合的供應鏈、經(jīng)驗豐富的勞動(dòng)力及高效的監管流程 —— 美國和歐洲必須簡(jiǎn)化許可程序，優(yōu)化施工技術(shù)，并采用諸如「數字孿生」這類(lèi)先進(jìn)的規劃工具。最好的解決方案是使用「虛擬調試」，即在實(shí)體建設開(kāi)始前創(chuàng )建工廠(chǎng)的數字模型，以提前識別潛在問(wèn)題，從而降低成本和環(huán)境影響，同時(shí)提升速度和效率。