陳剛:日本投資5600萬美元成立半導體聯合體,四兩撥千斤還是重蹈覆轍?
【文/觀察者網專欄作者 陳剛】
“鋼鐵即國家。”這是具有“鐵血宰相”之稱的德意志帝國首任宰相俾斯麥(1815年4月1日-1898年7月30日)的一句名言。在俾斯麥時代,有了鋼鐵就能造大炮、建鐵路,能成為經濟強國。
進入21世紀後,“半導體即國家”。半導體成了工業必不可缺的基礎,造大炮、建鐵路,除了使用鋼鐵外,更需要有半導體。尤其這兩年,半導體成了國家之間爭奪工業主導權的象徵,幾乎不能想象在沒有半導體的情況下,建設現代經濟、現代國家。
也因此,“半導體即國家”開始成為一些日本保守政治家的口頭禪。
重振日本半導體產業,尤其在2022年11月11日,經產省牽頭成立了“技術研究組合最先端半導體技術中心(LSTC)”後,索尼等八家日本重要企業出資成立了“Rapidus株式會社”。八家企業出資73億日元(按當下匯率,約合5600萬美元),之後日本政府將會為該公司提供財政支持。
除了內部發力之外,近來日本也以地緣、安全為理由,加入以盟友美國為主導的半導體聯盟,其背後所指不言自明。最新的動靜便是,當地時間1月27日美日荷在華盛頓達成“神秘協議”,同意擴大對華芯片出口管制措施,但三方政府對外界的問詢始終三緘其口。

Rapidus株式會社官網首頁截圖
看似,日本意欲在半導體產業重整旗鼓,收復失地。
2021年,台積電(TSMC)一家企業的設備投資為300億美元,另外有研發經費50億美元;英特爾公司的設備投資為200億美元,研發經費將近150億美元。相比之下,日本Rapidus的區區五千多萬美元的本金,在世界半導體產業中幾乎不值一提。
但是,日本的決心很大,似乎這次絕對能夠四兩撥千斤,絕對不會重蹈舊轍——日本在上世紀90年代是世界最大的半導體生產國,之後雖然走了三十多年的下坡路,但畢竟瘦死的駱駝比馬大,打了強心針以後,日本半導體也許能死灰復燃。
通過Rapidus,我們能看到日本半導體具有哪些特點,今後又會在哪些方面對世界產生影響。
8家企業“各有所長”
經產省挑選8家企業進入Rapidus,當然是經過深思熟慮、反覆確認後才做出的決定。
8家企業分別是:半導體生產企業鎧俠(原東芝半導體部門)、索尼集團、日本電氣(NEC)、軟銀、半導體的重要用户電裝、豐田、日本電信電話(NTT)及金融企業三菱UFJ銀行。

Rapidus的投資額及與半導體的關係(筆者根據各種資料製作)
如果説半導體好比人的眼睛、大腦、肌肉及觸覺的話,索尼生產的CCD(電荷耦合器件)是眼睛,鎧俠的閃存(NAND)則是記憶的大腦,軟銀麾下的ARM負責半導體電路設計。汽車上使用的半導體,在燃油車階段大約一台車用500個左右,但到了電動車目前是1500個左右,隨着自動駕駛技術的提升,今後使用的半導體零部件將更多。觸覺、運動方面的功能需要由半導體元件來發揮。

日本《東洋經濟週刊》在2022年11月12日的雜誌上有這樣一張圖,形象地解釋了半導體的各種作用:半導體是大腦的記憶機關(短期記憶用DRAM,長期記憶則有NAND),由半導體(大腦)做出控制方面的決定(邏輯半導體),同時半導體是眼睛(圖像傳感器),是肌肉(動力半導體)和感覺等的來源(模擬半導體)。
但應該説,日本8家企業投資成立的Rapidus資本有限。
這個聯合體確實將日本的半導體產業的設計、生產、使用、資金來源等都綜合到了一起,如果能夠發揮好相關作用,在重振日本半導體產業上算是有了一定的基礎,至少在概念上相當的高超。唯一遺憾的是,投資額微不足道,也搞不清楚各家企業能否擰成一股繩。
從這三十多年的日本半導體產業看,數家企業拼湊的聯合體,最終都成了經產省的包袱,用掉的資金並不少,出的成果幾乎看不見,一虧再虧,讓日本半導體江河日下。
真正能把半導體做大做強,最終靠的是單獨的企業。
索尼、京瓷在加大對半導體的投資
比經產省主導成立Rapidus更為重要的是,2022年12月出現的索尼及京瓷的新動向。
日本企業在過去二十多年的時間裏,很少有上千億日元的投資,上萬億日元就更不用説了。但到了2022年,情況發生了較大的變化。
2022年3月,原屬於東芝公司的鎧俠,決定在巖手縣投資1萬億日元(約76億美元),建造兩棟製造車間。7月,日本政府決定為鎧俠在三重縣的工廠提供929億日元(約7億美元)的補貼。
鎧俠開始投資後,日本在半導體方面的投資變得積極了起來。2022年12月16日,日本媒體報道稱,索尼集團決定投資數千億日元生產手機等使用的“圖像傳感器”。
在圖像傳感器(包括CCD電荷耦合器件)方面,索尼一直穩居世界首位。英國的相關調查公司的調查結果顯示,2021年索尼佔銷售總量的44%,和第二名韓國三星電子(市場份額18.5%)拉開了很大的一段距離。

來源:日經中文網
圖像傳感器今後會更多地用在自動駕駛、互聯網及假想空間元宇宙等方面。索尼對外宣稱,希望至2023年一共投資9千億日元,在2025年拿下世界市場60%的份額。
京瓷的動向同樣令人注目。
京瓷本來按稻盛和夫的經營理念,看菜下飯,有了充裕的資金再進行投資。但2022年稻盛故去,企業經營也從稻盛理念中掙脱了出來。2022年年底,日本媒體報道,京瓷準備用稻盛創建的通訊企業KDDI的股票做抵押,從銀行貸款進行半導體方面的設備投資,而且要從2024年3月開始的財年,用3年時間在設備及研發方面投資13000億日元(約98.6億美元)。
京瓷在陶瓷方面是世界最為重要的企業之一,盈利也基本上以陶瓷為主。半導體制造裝備中少不了使用陶瓷零部件,在有這種關鍵零部件後,京瓷想向上遊擴展,在半導體領域發揮更多的作用。具體來看,京瓷今後將在鹿兒島縣薩摩川內市投資600億日元(約4.5億美元)建設半導體封裝工廠。
2022年京瓷的淨資產收益率(ROE)只有5.4%,和同行村田製作所的15%、新興企業日本電產的11%,要差了不少。通過在半導體等方面的投資,尤其使用抵押KDDI股票,從銀行獲得低息貸款,將大大改善京瓷的投資條件,也因此有望改善其淨資產收益率,並強化日本的半導體產業。
索尼、京瓷等企業的投資,體現了日本在半導體裝備、材料方面所具有的一定優勢。
日本半導體產業特點
進入2023年以後,日本媒體談得比較多的話題是“失落的30年”,認為日本在1989年股價提升到巔峯,1993年土地房地產價格也升入最高點,之後一路下滑,至今不能讓股票價格、土地房地產價格回升到歷史最高點。經濟上的失落是以股價下滑、房地產價格下跌為重要特點,能夠再度讓股價、房地產價格超越30年前的頂峯,似乎多少能在心理上感覺經濟上出現了復甦的態勢。
在過去的30年時間裏,日本除了能夠維持燃油汽車在世界上的絕對領先地位外,其他方面已經基本走退卻路線。
半導體方面的情況,可以從2021年3月經產省對外公開的一張圖看得十分清楚:1988年日本半導體在世界市場佔有率為50.3%,但到了2019年僅剩下10.0%。
經產省的圖裏沒好意思説,這10%的份額,主要生產的是40納米以上的半導體產品,尖端芯片等已經和日本完全無緣。

日本在半導體方面的失落,首先在於其研發及生產方式上選用了垂直生產方式,產品以生產企業的生產內容為主,並未照顧客户的需求。在世界其他地方選用代工等水平生產方式後,日本企業生產出來的與市場需求並不吻合的產品,自然不再能滿足市場的需求。
其次,日本原本是半導體零部件的使用大國,但隨着經濟上的失落,技術革新開始嚴重滯後,對半導體新產品的需求不高,失去了國內市場後,半導體產業自然只能走下坡路。
最後,美國對日本半導體產業的打壓,最終讓日本在世界戰略的角度必須敗下陣來。在日美半導體大戰中,美國刻意扶植韓國、中國台灣等企業,讓日本企業逐步失去了市場,最終也失去了在半導體行業領先世界的技術優勢。
如果看2021年世界主要半導體企業的銷售情況,前10家最大的半導體企業中,已經沒有了日本企業。而在將近30年前的1992年,世界前10家最大半導體企業的排名,可以從上面經產省的圖中看出,分別是:英特爾、NEC、東芝、摩托羅拉、日立、TI、富士通、三菱、飛利浦、松下。前10家企業中,日本曾佔有5家。
能生產世界市場中5成以上的半導體產品,和日本在世界主要半導體廠家的銷售額排名,有着很大的關聯。如今不僅僅是產品不行,更重要的是,日本已經沒有了在銷售額方面能夠在世界舉足輕重的企業。

2021年世界前10名半導體企業銷售額(筆者根據《東洋經濟週刊》2022年11月12日號的資料製作)
日企是否從世界半導體製造業中消失了呢?
並非如此。
筆者根據《東洋經濟週刊》的相關材料製作了下表。從表中可以看到,在動力半導體及圖形傳感器及記憶半導體方面,日本企業依舊能在世界半導體強林中站住腳。

世界各國的主要半導體廠家
筆者更為重視的是,在半導體裝備、材料方面,日企的作用並非無足輕重,很多地方依舊保持着世界唯一的產品、材料的供應能力。
Rapidus的資本金可以微不足道,但如果用好了日本國內的相關技術,變更以往的生產模式,日企當然有東山再起的基礎。尤其在強調與中國脱鈎的經濟安保政策出台後,孤立、削弱中國的製造能力,打壓中國在技術進步上的態勢,已經成為日本國家的既定國策,在這個大目標下,日企團結並行動起來後,在世界市場的影響自然不小。
日企在半導體材料方面具有強大優勢
半導體的製造工序多達數百,極為複雜。筆者比較重視的日企有以下數家。
東京電子公司在半導體制造裝備方面,成膜、塗布與顯像、加工、洗淨、晶圓檢查方面的技術尤為先進。其中塗布與顯像裝置在世界市場上的份額高達9成,在面向用於最尖端的半導體制造上的極紫外光刻技術(EUV)方面,東京電子在世界的份額為100%。可以説,做半導體方面的業務,不能無視東京電子公司的存在。

日本企業在近年很少進行設備投資,尤其不進行大規模的設備投資,研發更是燒錢的事,企業大都不願意冒這個風險。但東京電子在2022年到2026年間,光研發投資就準備了1萬億日元(約75億美元)。可見該公司相當地下功夫。對於2023年的銷售額,該公司主動降低了2500億日元的目標,原因之一也是認為和中國的貿易已經很難做大,縮小的可能性會更大一些。
在材料方面,信越化學工業、SUMCO基本拿下了世界市場的6成,尤其在高質量晶圓上,這兩家日企基本處於壟斷狀態。11個9的“99.999999999”的晶圓,需要有鉅額設備投資,日企保有的壟斷並不能簡單突破。
在光刻膠等感光材料方面,日企JSR和東京應化工業兩家企業獨佔鰲頭,和其他數家日企壟斷了世界市場的9成。日韓兩國發生矛盾時,安倍晉三就曾經通過禁止向韓國出口光刻膠,制裁過韓國。也正是因為安倍的那次制裁,讓韓國奮起研發光刻膠,在日本企業全面壟斷的業務上,韓國開始佔有一定的份額。
在出任過三菱綜合材料公司副總裁後,去SUMCO任董事長的橋本真幸説過這樣一句話:“半導體的製造工序中,只要有一個環節出了問題,那麼就會造不出產品來。日本人的(協作)文化特別適用於半導體的製造。”在三菱綜合材料公司,橋本數十年如一日負責半導體材料方面的工作,精通相關技術。作為住友金屬工業、三菱綜合材料及三菱綜合材料單晶硅三家公司共同經營的SUMCO,技術在日本及世界的領先地位很難被動搖。
封裝方面,揖斐電株式會社(Ibiden)與新光電器工業是世界雙強企業。揖斐電的銷售有4成來自美國英特爾公司,英特爾的CPU若沒有揖斐電的產品,將不能運作。愛德萬(Advantest)株式會社是半導體最終檢測的重要企業,世界市場6成左右的半導體檢測品是由該公司負責做的檢測。
正是因為日本在半導體材料、半導體生產使用的裝備上有自己的特點,儘管在芯片設計、生產方面大大落後於世界先進國家,在市場上更難以找到能夠容下日本企業生產的半導體芯片的用武之地,日本十幾年來不能真的投資半導體芯片,但當美國坐實了和中國脱鈎的政策後,日本終於找到了重振半導體產業的機會,Rapidus企業應運而生。
與美國聯合來彌補不足
2023年1月13日,日本首相岸田文雄正式訪問美國,與美國談強化日美(軍事)同盟,在經濟上尤其在半導體方面將和美國一道嚴格限制與中國的交往。
岸田訪美前,經濟產業大臣西村康稔在11月5日先期訪問了美國,與美國商務部長雷蒙多進行了會談,雙方確認了今後將在半導體方面限制對華出口的政策。日美特別強調了東京電子公司及荷蘭ASML等世界主要半導體裝備企業,其對華出口將會受到極為嚴格的限制。
此前,日美兩國在2022年5月4日就“半導體協力基本原則”達成共識,雙方決定:以開放市場、透明性、自由貿易為基本;日美及具有同一志向的國家和地區,以此為共同目的強化供應鏈的穩定;雙方互相承認,互補。尤其在強化半導體制造能力、促進勞動力的開發及提高透明性上,日美兩國在半導體產品不足時,協調緊急情況下的對應,強化研究開發上的合作。
接着在7月29日的日美經濟政策協議委員會上,決定在重要新興技術的培養及保護上,日美推進共同研究開發,為此日方成立研究開發組織(日本版NSTC)。
新成立的Rapidus很快就拿出了聯合歐美製約中國的態勢,與美國IBM合作,在新一代半導體的量產上,實現日美聯合。該公司成立不久後還訪問了比利時等國家,尋求與歐洲企業的合作。

Rapidus的中長期事業展開構想(圖自Rapidus官網)
日本的計劃是,在2030年前完成半導體產品大量生產的程序開發,實現量產並獲得進一步發展。日本國家政策在向半導體傾斜,日本半導體的主要廠商、研發機關及產品客户,甚至將金融囊括進來,政策+企業+金融的模式,看得出來日本確實下了大決心。
因為有了日美在半導體方面的聯合,日本的基礎材料、半導體制造設備方面的優勢便能夠發揮出來,日本本來已經保有的動力半導體、圖形傳感器等優勢依舊能夠維持。美國在邏輯、模擬方面的技術,美國的設計能力同樣具有不可替代性,與日本聯合後,日美兩國的陣勢自然得以強化。Rapidus等雖然資本金不大,但有相關政策的支持,今後也許有四兩撥千斤的作用。
但是,另一方面,市場決定技術的死活。
如果説家電用40納米的半導體產品,而汽車、電動車只需要30納米,手機用到10納米產品的話,3納米、2納米更多地用於量子計算等特殊場合,市場需求並不大。日美一味地追求3納米半導體,而相關的需求目前還難説很大,其投資風險巨大,回收投資會非常困難。當然有生產3納米半導體的技術,生產其他規格的會容易一些,但設備本身並不完全相同,每個階段的產品投資,都會沉重地壓在日美企業的肩上。
結語:市場決定產品
根據日本“世界半導體市場統計”,2021年世界半導體市場規模為5529.6億美元,2022年為6014.9億美元。從中國海關總署公佈的相關數字看,2021年中國進口半導體的金額為4427.5億美元,2022年的數據尚未公佈,估計不會比2021年的數額小。
中國是世界最大的半導體市場。在日本經濟安保政策、美國與中國在高技術方面脱鈎的政策下,便是日本能夠生產出高端產品,但不會銷售給中國企業。一方面是日本難以拿到中國企業生產的比較廉價的半導體產品,另一方面則是日美等生產出來的高端產品,在失去中國市場後,價格會非常的昂貴,可能即便是日美企業也用不起。而半導體企業投資巨大,回收週期需要儘可能的短,這樣體制下的半導體研發、生產、銷售,不一定能夠順暢。
等待日本半導體企業的也許依舊是失落,是一種更快、規模更大的失落。以四兩撥千斤的態勢做相關工作,損失可能會小一些,但再度成功則相當的艱難。
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