半导系统编制造为何如斯费电？谈谈全球芯片竞争背后的电力大年夜博弈

首先，半导体家当是绝对绝对的耗电大户，根据数据，去年台湾地区整年的用电量在2710亿度。
台积电EUV产线（约30台）每天电力花费就在90万度电以上；仅台积电就要花费全台湾大概6%的电力，乃至超过了全体台北市260万人口的总用电量。
并且用电比例还在持续增加，专家估量到25年将占比达8%。

说是一座厂抵一座城也绝不为过。

今年一月份，Intel豪掷千亿美元宣告要建立天下上最大的芯片厂，选址在俄亥俄州的哥伦布市，这是美国电力供应分布的情形，哥伦布市大概是在这箭头所指的位置。

通过图片可以看到，哥伦布市所在的位置算是美国火电、核电双向电力供应最为稳定和集中的区域之一。
我查了一下，美国俄亥俄州最近也集中立项了多达六个项目的光伏基地，总机装容量将达到300兆瓦。
如果说军队打仗讲究“兵马未动，粮草先行”。
那么半导体家当，芯片制造业作为成本、人力、技能，最为密集的精密制造业，则更为讲究：生产未动，水电先行。

半导系统编制造对电力稳定性哀求极高

第一个方面，芯片制造对付电力的稳定性哀求极高，芯片制造工艺制作层层叠代、环环相扣，芯片从最初的硅圆片的上线、加工到末了芯片封装、测试、发卖，全体过程将近上百道工序， 任何一道工序“掉链子”均会导致全体晶圆片的报废，造成巨大丢失。
因此，芯片制造企业，对付电力供应必须是高电能质量的。
我在美国演习的时候，便是去一家电力公司，该当说“供电中断”以及“电压暂降”是芯片制造厂绝对不能发生的大忌。
一座前辈制程的半导体产线如果停电几小时，就有可能造成数千万美元的丢失。

上个月3月3日的台湾大停电也给全体半导体家当敲响了警钟，虽然备用柴油机和大功率UPS可以应对一部分突发的情形，但随着未来产线耗电量越来越大，比如光刻过程，EUV要经由十几次反射镜改动，每一次都会有大概30％的损耗，终极大约只有不到2％的光芒，到达晶圆长进程中会花费大量的能量，而花费带来的散热，又会反向须要大量的水和电力。
ASML最新的第二代EUV，功率会更大，散热哀求会更高。
这将会对供电韧性的哀求越来越高。

半导系统编制造对电费颠簸敏感

第二个方面，芯片制造业对电费本钱敏感度，根据数据剖析，电价若上涨10%，半导体企业均匀的利润率将丢失约20%乃至以上，并且成指数级增长。
从我国各省市的总体电价水平上看，西部电价最为有上风，电价约0.37元/度以下，而集成电路集中的东部地区，均匀工业电价约0.58元/度高下。

比较外洋高昂的发电本钱，我国依然是具有一定的本钱上风。
而在目前环球的半导体“武备竞赛”正在风起云涌的进行，外洋各大芯片巨子都在以千亿美元计的扩产扩厂，已经对我国芯片制造的生存空间，形成了很明显的挤压态势。
我们的半导体家当一贯被美国视为威胁他们上风家当的“枪靶子”，我们在电力、水力的本钱上风目前还不能那么轻易的放松。
它依然是我们吸引环球资源，环球投资，吸引更多成本投入，吸引大产线连续积极扩建扩厂很主要的一个成分。

理解了这两个方面，我估量，大家该当能够体会电力、水力根本举动步伐，包括工业资源的定价能力是发展芯片家当不可或缺，且非常关键的一环。
那么，我们再来大略剖析一下，环球几大区域，半导系统编制造业后续的竞争力比拟。

美国半导系统编制造业回归？

首先是美国，毫无疑问美国目前依然是环球半导体市场的领导者，据统计英特尔、AMD、英伟达、高通等美国品牌商去年统共贡献了多达2739亿美元的收入，占到了环球市场的49%。

而美国也在利用手腕，利用政府力量“胁迫”环球紧张芯片企业赴美建厂。
从上风角度，美国本土的水电本钱、地皮本钱在环球都是相对较低的水平，且美国水电资源丰富，能源根本踏实。
而美国的劣势也非常明显，美国本土有太多比芯片制造更轻松更赢利的岗位，导致了高端人才流失落严重，包括工人本色、积极性、管理本钱都较高。

而环球芯片的家当链，包括制造、封测、市场都已经集中在东亚，跨洋过海的供应链，制造业空心化的事实依然是美国芯片制造业回归极大的阻碍。

台湾上风人才能否持续？

台湾地区的上风，依然是它长期的人才积累，大量的高本色且具有履历的工程师军队；企业文化也比较守旧克制，管理成本相对较低。
同时，台湾本土具有比较完全的家当集群，从IC设计、到设备、封测厂，供应链完全。
以台积电、联电为首芯片制造龙头，对付全体链条的带动浸染依然是明显的。

当然台湾的问题也比较突出，除了地缘冲突的风险，我们就不过多谈了，从台湾电力构造上看，火力发电依然占了82%，而可再生能源比例，由于地理位置的制约，依然远低于环球均匀水平。
该当说，根本的能源供应的稳定性依然大大限定了台湾半导系统编制造业的发展，后续“缺电”“限电”可能会常态化，这也成为了台湾地区后续持续发力的“天花板”。

欧洲复兴没戏？

欧洲方向上，过去欧洲芯片制造大概霸占了环球8.5%的份额，尤其是在汽车芯片上上风是比较明显的。
并且欧洲一贯希望复刻美国的芯片家当政策，成为环球芯片制造的“另一极”。
而这次俄乌战役，我以为，对付欧洲半导体复兴的设想，打击是最为沉重的。
欧洲的电费，就不用多说了，目前只能用“爆表”来形容了，已经来到了1.8元/度旁边，比较去年4月份整整上涨了超过300%。
如果从工业制造的角度，这基本上是毁灭性的一个打击。
因此未来欧洲方向上看，复兴之路会显得更加的困难。
日本、韩国就不说了，之前专门做个大量的节目有兴趣的可以去翻看一下。

“新兴崛起之力”在大陆？

说回我们海内，该当说目前依然是环球最值得关注最值得期待的“新兴崛起力量”。
上风方面，首先中国的电力资源、电网水平包括根本举动步伐，在环球都是较为领先的。
多元的能源构造也为我们后续的发展留出了较大的想象空间。

其余，海内的需求占到环球市场的60%以上，并且目前一半以上的电子产品都在海内生产。
成熟、多元且弘大的市场也让很多新技能、新方向在海内能够快速的上量，比如说IoT方向上，目前超60%以上的新连接设备，都集中在了中国市场。

这也让中国市场与环球紧张的芯片厂商都形成了非常紧密的捆绑关系。
大略的说，中国可以暂时没有华为海思，但环球芯片企业不可能放弃中国市场。
而芯片制造方向上，虽然我们起步较晚，但在“大基金”等政府扶持下，近几年取得了快速的增长环球市场份额来到6%旁边。

除海思外，虽然目前芯片企业在市场上影响力不大，但IC设计公司覆盖面却非常广，增长潜力依然是巨大的。
而海内的劣势，也显而易见，紧张风险依然来自于美国方向上的阻碍，随着中美脱钩的持续，未来缺设备、缺半导体材料的问题会越来越凸显。
海内企业，一方面要兼顾自身发展，以比较低的出厂价格保持市场上的竞争力；同时也须要海内企业投入大量的精力、人力和资源来扶持国产设备的研发和上量。
这是一道双重磨练。

末了总结一下，半导体家当是人才密集、成本密集、资源密集，“三密集”型的家当。
三个方向上缺一不可。
科技进步是动力，数字家当是根本。
是未来芯片的产能一定是即“石油资源”之后计策必争之地。
本日我们谈了电力，从电力的稳定性、电费的价格为大家先容了“电”对付芯片长期发展的主要性。
更多方向上，未来我们要如何去应对、去调度，依然是当下必须从每个环节、每个方向上，从大局上一盘棋通力考虑的事情。