半導(dǎo)體對(duì)于經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和國家安全至關(guān)重要,。半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新是推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)數(shù)字化,，人工智能（AI）和5G通信的基礎(chǔ)。例如,，在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn),，物聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)4.0系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛汽車這些方面,，革命性的技術(shù)應(yīng)用正逐漸成為商業(yè)現(xiàn)實(shí),。

　　除此之外,，國防也依賴于由先進(jìn)半導(dǎo)體組件提供動(dòng)力的成熟電子系統(tǒng),。《2018年美國國防戰(zhàn)略》中所列出的國防現(xiàn)代化重點(diǎn)領(lǐng)域就包括微電子,，5G和量子科學(xué),，這些都是需要美國投資的戰(zhàn)略領(lǐng)域。其他重點(diǎn)領(lǐng)域（例如網(wǎng)絡(luò)安全,，人工智能,，自主系統(tǒng)和先進(jìn)的成像設(shè)備），也極其依賴于半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展,。隨著數(shù)字化連接的電子系統(tǒng)對(duì)于管理先進(jìn)武器系統(tǒng)和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施變得越來越重要,，能夠提供兼具經(jīng)濟(jì)性，可靠性和組件安全性的半導(dǎo)體供應(yīng)商,，將在國家安全方面起到更加關(guān)鍵的作用,。

　　由于半導(dǎo)體對(duì)技術(shù)領(lǐng)先地位和國家安全的戰(zhàn)略意義，許多國家現(xiàn)在更為關(guān)注其在半導(dǎo)體價(jià)值鏈中的地位,。美國一直是半導(dǎo)體領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者,，在過去30年中，美國在全球半導(dǎo)體行業(yè)收入中所占份額為45％至50％,。但是當(dāng)前美國在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的份額正在下降,，僅占全球裝機(jī)容量的12％。1

　　中美之間持續(xù)的地緣政治摩擦,，以及COVID-19大流行造成的破壞,，也引發(fā)了對(duì)美國半導(dǎo)體公司在全球供應(yīng)鏈的潛在漏洞的質(zhì)疑，這主要是因?yàn)橹圃鞓I(yè)活動(dòng)集中在東亞,。近年來,，美國發(fā)起了許多與美國國防部有關(guān)的計(jì)劃，例如“受信任和有保證的微電子”倡議,，以確保國內(nèi)供應(yīng)價(jià)值鏈在制造業(yè)層面的安全,。全球最大的半導(dǎo)體代工公司臺(tái)積電（TSMC）于2020年5月宣布，該公司計(jì)劃在亞利桑那州建立先進(jìn)的晶圓廠,。這個(gè)計(jì)劃是提升美國先進(jìn)半導(dǎo)體制造能力的第一步,。

　　為了滿足預(yù)期增長的半導(dǎo)體需求,，從2020年到2030年，全球的制造能力將顯著提高,，這為美國吸引更多新晶圓廠提供了市場(chǎng),。在本報(bào)告中，我們將分析美國擴(kuò)大半導(dǎo)體制造業(yè)歷程的案例,。我們首先探討美國半導(dǎo)體制造業(yè)目前的狀況和趨勢(shì),，以確定如果現(xiàn)狀持續(xù)，美國在全球制造容量的份額將如何變化,，以及這種狀況和趨勢(shì)對(duì)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的潛在影響,。

　　為了了解多年來美國在全球制造業(yè)中所占份額持續(xù)下降的根本原因，我們分析了在美國與其他國家和地區(qū)建造和運(yùn)營三種類型的晶圓廠的總成本差異,。我們還研究了各個(gè)國家和地區(qū)所提供的政府激勵(lì)措施的水平,。分析結(jié)果表明，與目前在中國和中國臺(tái)灣地區(qū),，新加坡以及其他在半導(dǎo)體制造方面具有重要影響力的國家和地區(qū)相比,，美國晶圓廠成本要高出40％至70％，這與美國相對(duì)欠缺的激勵(lì)措施有直接關(guān)系,。

　　我們建立了一種分析模型,，以評(píng)估美國在全球制造產(chǎn)能中所占份額的未來趨勢(shì)。盡管本報(bào)告未提供政策建議,，但我們提出,，如果美國要設(shè)定目標(biāo)以在未來半導(dǎo)體制造業(yè)產(chǎn)能中占據(jù)重要份額，并扭轉(zhuǎn)過去30年中美國制造產(chǎn)能持續(xù)下滑趨勢(shì),，美國政府還應(yīng)該推出哪些額外的激勵(lì)計(jì)劃,。長遠(yuǎn)來看，我們認(rèn)為這些激勵(lì)計(jì)劃尤為重要,，因?yàn)樾酒O(shè)計(jì)與制造之間需要更緊密的研發(fā)合作,，以開發(fā)芯片架構(gòu)和材料方面的創(chuàng)新。如此一來,，美國的下一代半導(dǎo)體芯片性能能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)的飛躍,，而其成本可以大幅降低。這具有重要戰(zhàn)略意義,，因?yàn)榧夹g(shù)行業(yè)和先進(jìn)的國防系統(tǒng)都依賴于半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展,。

　　目前美國在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的地位

　　美國發(fā)明了集成電路，長期以來也一直是半導(dǎo)體的全球領(lǐng)導(dǎo)者,。在半導(dǎo)體行業(yè),，美國公司始終占全球總銷售額的45％至50％。美國在整個(gè)價(jià)值鏈中的強(qiáng)勢(shì)地位促成了這一地位,。美國公司在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具（EDA）,，知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心（核心IP）,，集成電路設(shè)計(jì)和制造設(shè)備中的綜合市場(chǎng)份額超過50％。相比之下,，美國在半導(dǎo)體制造能力中所占的份額（1990年為37％）現(xiàn)在僅為12％,。

　　美國在分立，模擬和光電產(chǎn)品中的制造能力份額仍然很高（30％）,。實(shí)際上,，美國仍是半導(dǎo)體特定領(lǐng)域的全球制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，例如復(fù)合半導(dǎo)體,，射頻和體聲波（BAW）濾波器（盡管這種地位現(xiàn)在也受到亞洲新投資的挑戰(zhàn)）,。但是，美國在內(nèi)存（4％）和邏輯系統(tǒng)（12％）方面的份額要低得多,，預(yù)計(jì)增長最快的細(xì)分市場(chǎng)將在未來十年推動(dòng)90％的容量增長,。

　　美國半導(dǎo)體制造業(yè)所占份額的下降與美國其他行業(yè)的制造業(yè)的總體趨勢(shì)一致。美國在全球制造業(yè)增加值中所占的份額從1990年代的25％降至2018年的17％,。2但是，目前美國僅占半導(dǎo)體制造業(yè)份額的12％,，遠(yuǎn)低于美國在航空航天等其他戰(zhàn)略性行業(yè)中的份額（美國的全球制造業(yè)占49％）,，醫(yī)療設(shè)備和藥品（約占25％）以及石化產(chǎn)品（約占20％）。在依賴先進(jìn)制造業(yè)的行業(yè)中,，美國僅在勞動(dòng)密集型行業(yè)（消費(fèi)電子占3％,，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)硬件占8％）的份額低于其半導(dǎo)體制造業(yè)。

　　與其他幾個(gè)行業(yè)不同,，美國半導(dǎo)體行業(yè)沒有經(jīng)歷過大規(guī)模的重組浪潮,，這與美國制造工廠的關(guān)閉和遷移至國外相關(guān)。相反,，在過去30年中,，美國的制造能力以每年7％的累計(jì)年增長率增長。但是,，同期全球產(chǎn)能每年以11％的速度增長,。美國的裝機(jī)容量增幅已經(jīng)被中國臺(tái)灣地區(qū)，韓國和中國大陸等亞洲國家和地區(qū)超越,，因?yàn)樗麄円恢痹谶M(jìn)行大力投資以成為制造業(yè)龍頭,。

　　政府政策一直是亞洲半導(dǎo)體強(qiáng)勁增長的主要因素。這些國家和地區(qū)把戰(zhàn)略重點(diǎn)放在半導(dǎo)體上,，并以優(yōu)惠的政府撥款,，稅收減免和其他政府激勵(lì)措施以支持其國內(nèi)制造業(yè)的發(fā)展，從而使本國的經(jīng)濟(jì)體更具吸引力,。

　　與此同時(shí),，半導(dǎo)體行業(yè)見證了“無晶圓廠”模式的興起,。許多美國公司采用了這種商業(yè)模式，使他們能夠?qū)Ｗ⒂诎雽?dǎo)體設(shè)計(jì)和商業(yè)化,，同時(shí)又依賴于國外制造合作伙伴（也稱為專用或純“代工廠”）,。這些合作伙伴在其他國家/地區(qū)可以獲得較低的成本和更具吸引力的政府激勵(lì)措施。他們還能夠降低廣泛的全球客戶在大規(guī)模資本投資方面的風(fēng)險(xiǎn),。專用晶圓廠占全球制造能力的38％,，其中僅7％位于美國。相比之下,，美國在全球集成設(shè)備制造商（IDM）擁有的能力中所占的份額要高得多（占14％）,，后者在自己的工廠中設(shè)計(jì)和制造其產(chǎn)品，因此可以通過將兩個(gè)流程都放在同一地點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)協(xié)同效應(yīng),。

　　美國在全球制造能力中的份額預(yù)計(jì)將進(jìn)一步下降,。有關(guān)計(jì)劃中的晶圓廠建設(shè)最新數(shù)據(jù)表明，美國已經(jīng)開發(fā)的新產(chǎn)能僅占總計(jì)劃的6％,，并且在未來五年內(nèi)開始運(yùn)營的新產(chǎn)能將位于美國,。這大大低于美國目前在全球已安裝容量中所占的份額（12％）以及美國從2010年到2020年在全球新增容量中所占的比例（10％）。

　　我們估計(jì),，如果不采取任何行動(dòng),，到2030年，美國在制造業(yè)中的份額將減少到10％,。相比之下,，中國大陸計(jì)劃增加全球新增產(chǎn)能的40％，并有可能成為已安裝半導(dǎo)體的全球領(lǐng)導(dǎo)者,。到2030年,，其制造能力將達(dá)到全球總產(chǎn)能的24％，大約相當(dāng)于中國大陸設(shè)備制造商對(duì)半導(dǎo)體的全球需求份額,。盡管在2030年之前,，中國在制造工藝技術(shù)上可能仍落后一到兩代，但其龐大的制造基地可能會(huì)加速其學(xué)習(xí)曲線從而縮小差距,。

　　此外,，在現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)集群中發(fā)展新的半導(dǎo)體制造能力方面，協(xié)同作用尤為重要,。實(shí)際上,，半導(dǎo)體公司將其視為在選擇新晶圓廠位置時(shí)要考慮的最重要因素之一。3這種協(xié)同作用產(chǎn)生了一種自我增強(qiáng)的動(dòng)力,。隨著時(shí)間的推移,，美國制造業(yè)份額將進(jìn)一步下降，并且中國大陸以及亞洲其他已經(jīng)建立晶圓廠的國家的份額會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。最終,，如果在當(dāng)前條件下沒有重大變化,，美國將越來越難以在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域留存任何強(qiáng)大的制造能力。

　　與美國相反,，長期以來,，半導(dǎo)體制造一直是中國的當(dāng)務(wù)之急，中國近年來也一直在加快實(shí)現(xiàn)目標(biāo),。如下圖所示,，中國在全球半導(dǎo)體制造能力中所占份額的快速增長。

　　為什么半導(dǎo)體制造如此重要

　　制造業(yè)占全球增加值的45％,，約占全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)總研發(fā)投資的20％至25％,。制造業(yè)是半導(dǎo)體行業(yè)不斷發(fā)展的中心。（參見圖3）,。在過去的五十年中,，通過工藝節(jié)點(diǎn)規(guī)模化（通常稱為摩爾定律）的半導(dǎo)體制造不斷進(jìn)步,，半導(dǎo)體性能和降低成本取得了驚人的進(jìn)步：每個(gè)晶片的晶體管數(shù)量增長了將近1000萬倍,，這使得處理器速度提高了100,000倍，并且在性能相當(dāng)?shù)那闆r下,，每年的成本降低了45％以上,。這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步的飛速發(fā)展，促使其從1980年代的大型機(jī)過渡到2010年代的智能手機(jī),，這是生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)增長的驅(qū)動(dòng)力。

　　既有研究表明,，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造流程緊密相關(guān)的行業(yè)中,，制造業(yè)與研發(fā)的隔離會(huì)對(duì)行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。4在半導(dǎo)體領(lǐng)域,，無晶圓廠業(yè)務(wù)模式的成功需要設(shè)計(jì)公司與其代工合作伙伴之間的合作,，但是地理位置相近并不是必要條件。

　　但是,，半導(dǎo)體行業(yè)正在尋求芯片架構(gòu)和材料方面的新突破,，以維持性能提高的步伐以及使諸如AI或量子計(jì)算等新的關(guān)鍵技術(shù)得到應(yīng)用的成本。這些新領(lǐng)域的進(jìn)展取決于設(shè)計(jì)與制造之間不斷加強(qiáng)的研發(fā)合作,。5鑒于美國半導(dǎo)體行業(yè)在基礎(chǔ)科學(xué),，集成電路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)備方面的領(lǐng)先地位，增強(qiáng)其制造能力可能會(huì)它引領(lǐng)著這些創(chuàng)新領(lǐng)域的發(fā)展,，為未來創(chuàng)造了新的技術(shù)范式,。

　　美國領(lǐng)先地位的保持為定義半導(dǎo)體制造的時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式提供了重要的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)，從而推動(dòng)了從制造設(shè)備和工具到設(shè)計(jì)的整個(gè)價(jià)值鏈的創(chuàng)新步伐,。

　　保持強(qiáng)大的國內(nèi)制造能力對(duì)于確保美國半導(dǎo)體行業(yè)具有高度彈性的供應(yīng)鏈也至關(guān)重要,。全球約有75％的半導(dǎo)體生產(chǎn)能力集中在東亞，在強(qiáng)大的集群效應(yīng)的推動(dòng)下,，這一數(shù)字有望繼續(xù)增長,。預(yù)計(jì)到2030年，僅中國大陸就將占據(jù)全球總制造能力的25％,。中國臺(tái)灣地區(qū)目前占領(lǐng)先和高級(jí)節(jié)點(diǎn)（10納米或以下）的全球容量的47％,，這些節(jié)點(diǎn)用于高級(jí)邏輯系統(tǒng)設(shè)備，例如為智能手機(jī)或數(shù)據(jù)中心供電的高性能處理器,。在內(nèi)存方面,，韓國約占半導(dǎo)體總需求的30％，而韓國則占全球容量的40％以上,。正如COVID-19危機(jī)所表明的那樣,，一個(gè)國家或地區(qū)的高度集中使全球供應(yīng)鏈易受自然災(zāi)害，疫情或地緣政治沖突等破壞的影響,?？紤]到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)美國經(jīng)濟(jì)和國家安全的戰(zhàn)略性，通過地理多元化來增強(qiáng)供應(yīng)鏈的彈性勢(shì)在必行,。

　　在美國擁有更大的半導(dǎo)體制造空間還可以為美國經(jīng)濟(jì)帶來更多好處：

　　1,、發(fā)展當(dāng)?shù)馗呖萍技海瑒?chuàng)造高質(zhì)量的就業(yè)機(jī)會(huì)和經(jīng)濟(jì)繁榮,。一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)模的晶圓廠需要3,000至6,000名員工,，人員具體數(shù)量取決于具體的產(chǎn)品和技術(shù)。這種直接創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)通常會(huì)為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)產(chǎn)生倍數(shù)效應(yīng),，隨著時(shí)間的流逝,，它還可以幫助吸引價(jià)值鏈中的其他公司，這些公司希望從集群效應(yīng)中受益,，例如半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)中更緊密的協(xié)作,，進(jìn)入本地人才庫，已建立的支持基礎(chǔ)架構(gòu)等,。美國已經(jīng)擁有一批充滿活力的半導(dǎo)體制造集群,，例如達(dá)拉斯和奧斯汀（都在德克薩斯州）,，波特蘭（俄勒岡州）和菲尼克斯（亞利桑那州）周圍的城市,。

　　2、改善美國商品貿(mào)易平衡,。美國在半導(dǎo)體方面的貿(mào)易順差非常大,，2019年將超過80億美元,。在美國擁有更多的晶圓廠可以通過增加在美國設(shè)計(jì)和制造的半導(dǎo)體產(chǎn)品的出口來擴(kuò)大這一順差，無論是面向最終客戶還是海外設(shè)施出口外包半導(dǎo)體組裝和測(cè)試（OSAT）供應(yīng)商,，從而通過封裝和測(cè)試最終確定生產(chǎn)過程,。

　　在價(jià)值鏈上實(shí)現(xiàn)集群效應(yīng)并增強(qiáng)其全球供應(yīng)鏈的彈性對(duì)于美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。這并不是說美國應(yīng)該為實(shí)現(xiàn)廣泛意義上的“自給自足”目標(biāo)而盲目地恢復(fù)半導(dǎo)體制造能力,。半導(dǎo)體行業(yè)本質(zhì)上是全球性的,，因?yàn)閲液偷貐^(qū)在整個(gè)價(jià)值鏈中針對(duì)不同活動(dòng)具有明顯的比較優(yōu)勢(shì)。這種特性使美國和外國公司能夠以最低的經(jīng)濟(jì)成本獲得最佳能力,，從而可以推動(dòng)該行業(yè)技術(shù)突破背后的創(chuàng)新“良性循環(huán)”,。6此外，正如東亞制造業(yè)高度集中導(dǎo)致美國半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈漏洞,，美國境內(nèi)用來滿足國內(nèi)市場(chǎng)需求的產(chǎn)能也會(huì)導(dǎo)致類似的情況,。

　　了解美國競(jìng)爭(zhēng)力與其他國家可替代選址

　　美國在全球半導(dǎo)體制造能力中所占份額的下降并不是缺乏技術(shù)能力的問題。實(shí)際上,，美國在領(lǐng)先節(jié)點(diǎn)和先進(jìn)節(jié)點(diǎn)（10納米或以下）的全球產(chǎn)能中占28％的份額,，大大高于其在所有制程節(jié)點(diǎn)中12％的份額。美國公司是所有領(lǐng)域（邏輯系統(tǒng),，內(nèi)存和模擬）以及fab軟件,，設(shè)備和過程控制工具的制造工藝技術(shù)研發(fā)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。涉及半導(dǎo)體制造的全球前20名公司中有8家（包括IDM和代工廠）已經(jīng)在美國進(jìn)行制造,，它們合計(jì)占當(dāng)前全球產(chǎn)能的80％以上,。半導(dǎo)體制造商在美國雇用了大約18萬名工人，并在美國18個(gè)州運(yùn)營晶圓廠,。

　　那么,，為什么公司選擇在美國境外建造晶圓廠呢？我們根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),，與行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者進(jìn)行的討論,，以及對(duì)參與制造的美國半導(dǎo)體公司的調(diào)查來確定：公司決定在何處建立新晶圓廠的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，以及將美國與其他替代地點(diǎn)進(jìn)行比較所得到的相對(duì)位置,。

　　在五個(gè)最重要的因素中，美國排名非常有利：與現(xiàn)有規(guī)模的協(xié)同作用,，人才的獲取以及對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和資產(chǎn)的保護(hù),。但是，在確定的另外兩個(gè)關(guān)鍵因素（勞動(dòng)力成本和政府激勵(lì)措施）方面,，美國被認(rèn)為遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他地區(qū),。

　　晶圓廠選址五大標(biāo)準(zhǔn)的排名對(duì)比

　　資料來源：SIA成員調(diào)查數(shù)據(jù)，問題G1：請(qǐng)為您在晶圓廠的每個(gè)關(guān)鍵決策因素對(duì)以下國家/地區(qū)評(píng)分（N = 6）,。吸引力指標(biāo)量化為1-5：5 =高度吸引人,，1 =完全沒有吸引力,。

　　的確，美國目前不是半導(dǎo)體制造的具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的地區(qū),。因?yàn)榘雽?dǎo)體晶圓廠需要大量投資,。實(shí)際上，2019年整個(gè)行業(yè)的資本支出與收入之比超過20％,，半導(dǎo)體行業(yè)與電力和公用事業(yè)在整個(gè)經(jīng)濟(jì)中是資本最密集的部門7,。

　　為了量化美國與其他地區(qū)之間的成本差異，我們對(duì)三種代表性類型的晶圓廠在十年內(nèi)的總擁有成本（TCO）8進(jìn)行了基準(zhǔn)測(cè)試,，以闡明將于2020年至2030年建立的新產(chǎn)能9 （參見圖5,。）

　　如圖表6所示，包括土地,，建筑,，和設(shè)備在內(nèi)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容量的先進(jìn)半導(dǎo)體工廠大約需要50億美元（用于先進(jìn)的模擬工廠）和200億美元（用于高級(jí)邏輯系統(tǒng)和存儲(chǔ)器工廠）的資本支出,。這大大高于下一代航空母艦（130億美元）或新核電站（40億至80億美元）的估算成本,。除了前期資本支出，我們還計(jì)算出每年的現(xiàn)金運(yùn)營支出（人工,，公用事業(yè)等）約為6億至20億美元,。因此，在不考慮政府激勵(lì)措施的情況下,，一個(gè)新晶圓廠的TCO總額在十年內(nèi)將達(dá)到110億至150億美元（高級(jí)模擬）和300億至400億美元（用于高級(jí)邏輯系統(tǒng)或內(nèi)存）,。

　　考慮到這些成本，政府提供的激勵(lì)措施對(duì)于需要支持的投資方至關(guān)重要,，并且這種激勵(lì)措施已成為新晶圓廠投資業(yè)務(wù)案例的常規(guī)部分,。政府激勵(lì)措施通常會(huì)減少土地，建筑和設(shè)備上的前期資本支出,，但也可以擴(kuò)展到經(jīng)常性運(yùn)營支出,，例如人工成本?？傮w而言,，根據(jù)國家/地區(qū)的不同，我們估計(jì)政府的激勵(lì)措施可以抵消新工廠總TCO的15％至40％（扣除激勵(lì)措施之前）,。

　　TCO包括資本支出（前期土地,，建筑和設(shè)備）加上十年的運(yùn)營支出（人工，公用事業(yè),，材料,，稅金）。

　　平均值是被分析國家或地區(qū)（美國,，日本,，韓國,，中國臺(tái)灣地區(qū)，中國大陸,，新加坡和德國）的估計(jì)值,。

　　對(duì)于所考慮的每種類型的晶圓廠，我們已經(jīng)分析了不同國家的前期資本支出,，年度運(yùn)營成本和政府激勵(lì)措施,。根據(jù)我們的分析，在所有三種類型的晶圓廠中,，美國的晶圓廠的總擁有成本比中國臺(tái)灣地區(qū)或新加坡的同等晶圓廠高約25％至30％,。（請(qǐng)參見圖表7）中國除了結(jié)構(gòu)上較低的工資外，還提供了非常高的政府激勵(lì)措施,，這看起來甚至是更具成本競(jìng)爭(zhēng)力,。在美國，晶圓廠總擁有成本比中國大約高50％,，甚至不算中國通過獲得低于資本成本的信貸和股權(quán)所提供的融資成本的額外優(yōu)勢(shì),，經(jīng)濟(jì)合作組織（OECD）最近的一項(xiàng)研究運(yùn)營與發(fā)展（OECD）表明這一點(diǎn)非常重要。10

　　1.TCO包括資本支出（前期土地,，建筑和設(shè)備）加上十年的運(yùn)營支出（人工,，公用事業(yè)，材料,，稅金）,。

　　2.那些選擇進(jìn)入中國進(jìn)行技術(shù)共享的跨國公司可以享受更廣泛的激勵(lì)措施，包括具有優(yōu)惠條件的設(shè)備回租,。

　　以下因素解釋了TCO的顯著差距：

　　政府激勵(lì)是主要因素,。美國的激勵(lì)政策名列榜尾，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于擁有大型半導(dǎo)體制造基地的亞洲國家和地區(qū),。（見表8）根據(jù)晶圓廠類型和有關(guān)國家和地區(qū)的情況,，這些激勵(lì)措施占其他國家或地區(qū)相對(duì)于美國的成本優(yōu)勢(shì)的40%~70%。在某些情況下,，激勵(lì)措施優(yōu)先考慮國家半導(dǎo)體制造龍頭企業(yè),，因此有助于支持國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。但在很多情況下,，跨國公司也可以享受到這些優(yōu)惠政策,。在某些情況下，美國在稅收上具有競(jìng)爭(zhēng)力,，因?yàn)槊绹挠行Ф惵蔬h(yuǎn)低于名義企業(yè)稅率，而且在某些地方還大幅降低了州稅和地方稅,。然而,，這些州政府和地方政府的激勵(lì)措施遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他國家政府提供的補(bǔ)助金和直接現(xiàn)金激勵(lì)措施,。

　　1基于當(dāng)前激勵(lì)措施和最近協(xié)議的最佳方案。

　　2 不包括中國,。

　　3中國大陸,。

　　4 有效稅率與一般激勵(lì)措施分開考慮，并基于現(xiàn)行法規(guī),。

　   要素成本的天然劣勢(shì),。美國和其他地區(qū)在TCO方面的差異大約有15%~40%，這主要是由于勞動(dòng)力和公用事業(yè)成本方面的結(jié)構(gòu)性劣勢(shì)造成的,。美國制造業(yè)的工資中位數(shù)高于其他國家,，美國用于晶圓廠建設(shè)和運(yùn)營的勞動(dòng)力成本比新加坡和中國臺(tái)灣高40%，是中國大陸的兩倍,。美國和其他國家之間的公用事業(yè)成本差異不太顯著,，但仍比中國大陸高出近25%。

　　資本支出,。資本支出占美國TCO劣勢(shì)的15%~20%,。一家新工廠的資本支出中，約有一半用于由一小部分高度專業(yè)化的全球供應(yīng)商提供的制造設(shè)備,，因此各地區(qū)之間的情況預(yù)計(jì)將是相似的,。建設(shè)成本占資本支出的20%~40%，差異較大,。

　　此外,，一些國家還通過在晶圓廠周邊建設(shè)配套基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)一步促進(jìn)本國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展,，而半導(dǎo)體生產(chǎn)商無需為此支付任何費(fèi)用,。中國在這方面提供的福利特別全面，通常包括住房,、電信,、公用事業(yè)和物流基礎(chǔ)設(shè)施。11同樣,，其他亞洲國家和地區(qū),，如中國臺(tái)灣、新加坡和韓國,，也提供基礎(chǔ)設(shè)施支持,，通常是經(jīng)濟(jì)特區(qū)和科技園的方式。例如,，在中國臺(tái)灣,，除了提供土地、電力和水之外,，科技園也為其他供應(yīng)鏈公司提供空間,，讓他們?nèi)谌敫蟮闹圃鞓I(yè)生態(tài)系統(tǒng),。同樣，韓國政府的合作范圍不僅限于公用事業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施,，還包括確定并提供便利的地點(diǎn),，簡(jiǎn)化或加快程序，并放松監(jiān)管,。

　　改變未來十年發(fā)展軌跡的機(jī)會(huì)

　　鑒于半導(dǎo)體作為技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)者的戰(zhàn)略性質(zhì),，擴(kuò)大國內(nèi)制造業(yè)對(duì)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)極其重要，這對(duì)提升美國整體經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和國家安全至關(guān)重要,。

　　預(yù)計(jì)未來十年,，全球?qū)Π雽?dǎo)體的需求將以累計(jì)年均5%的速度增長，其驅(qū)動(dòng)力來自于新技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用,，包括人工智能,、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算,、5G,，以及電動(dòng)汽車和越來越多的自動(dòng)駕駛汽車。預(yù)計(jì)到2030年,，制造業(yè)產(chǎn)能將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加56%,，即約新增1000萬wpm。截至2020年6月,，在2020年~2030年全球新增的這些產(chǎn)能中,，約有50%尚未開發(fā)或規(guī)劃。（見表9）這一“空白地帶”,，即新增產(chǎn)能需求中可解決的部分,，為美國提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，可以使美國在未來新增產(chǎn)能中獲得更高的份額,，超過已經(jīng)在開發(fā)或規(guī)劃階段實(shí)現(xiàn)的6%,。

　　按發(fā)展?fàn)顩r分列的2020年~2030年全球產(chǎn)能預(yù)計(jì)增量（M wpm）。

　　1 “開發(fā)中”包括“破土動(dòng)工”和“生產(chǎn)”之間的任何狀態(tài),，以及“計(jì)劃或宣布”（口頭或公開確認(rèn)建設(shè)意向）,。

　　2 為滿足2030年的預(yù)計(jì)需求，預(yù)計(jì)需要增加的產(chǎn)能,，但沒有任何公司或國家的具體公告,。

　　3分立、模擬和光電子器件,。

　　要意識(shí)到這一市場(chǎng)機(jī)遇,，就需要讓美國晶圓廠的TCO更接近其他國家，從而使美國成為對(duì)半導(dǎo)體制造業(yè)更具吸引力的國家。由于美國在其他對(duì)晶圓廠選址很重要的標(biāo)準(zhǔn)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)——例如與現(xiàn)有版圖和生態(tài)系統(tǒng)其余部分的協(xié)同效應(yīng),，獲得熟練人才儲(chǔ)備的機(jī)會(huì),，以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)——因此吸引半導(dǎo)體公司在美國建設(shè)更大比例的新產(chǎn)能可能不需要總成本相同。此外,，不斷變化的地緣政治背景也使制造業(yè)的地理分布更加多樣化，從而對(duì)美國和外國半導(dǎo)體公司更具吸引力,。

　　根據(jù)我們的分析,，要使新的美國晶圓廠的經(jīng)濟(jì)效益更具吸引力，就必須縮小政府激勵(lì)措施的差距,，因?yàn)檎?lì)措施直接導(dǎo)致了美國較高的TCO的40%~70%,。新的政府激勵(lì)措施也可能有助于抵消我們看到的美國在建筑和運(yùn)營成本方面的結(jié)構(gòu)性劣勢(shì)。

　　為了評(píng)估當(dāng)前美國在全球制造能力中所占份額的潛在變化,，我們開發(fā)了一個(gè)分析模型,，該模型按產(chǎn)品類型和國家對(duì)全球新增總產(chǎn)能進(jìn)行了細(xì)分。然后,，我們使用我們對(duì)各國不同晶圓廠經(jīng)濟(jì)狀況的估計(jì),，根據(jù)TCO創(chuàng)建了一個(gè)“績效排序”。鑒于美國在晶圓廠選址的其他關(guān)鍵選擇標(biāo)準(zhǔn)方面的優(yōu)勢(shì),，我們假設(shè)美國晶圓廠的TCO需要從目前比中國臺(tái)灣,、新加坡或韓國高25%~30%的水平降至僅高5%~10%的水平，而不是總成本相同,，才能使美國成為一個(gè)有吸引力的新晶圓廠選址地,。

　　為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，美國政府必須制定新的激勵(lì)計(jì)劃,。我們將這一新激勵(lì)計(jì)劃定義為具有固定總額的基金（例如,，補(bǔ)助金、稅收抵免計(jì)劃,，或者兩者兼有）,，可以用于美國2021年~2030年期間的新增產(chǎn)能。我們假設(shè)現(xiàn)有的美國州和地方激勵(lì)措施保持不變,，并適用于在美國建設(shè)的任何新增產(chǎn)能（即,，它們是基于“每座工廠”設(shè)置的，而不是以給定的總額為上限）,。

　　美國能夠吸引多少新的全球產(chǎn)能取決于美國新的激勵(lì)計(jì)劃的規(guī)模,。我們對(duì)現(xiàn)狀和兩種可能的美國額外激勵(lì)方案進(jìn)行了模擬。表10顯示了每個(gè)場(chǎng)景的預(yù)期結(jié)果,。

　　·現(xiàn)狀,。我們假設(shè)，在現(xiàn)有激勵(lì)措施不變的情況下，可以看到美國在已經(jīng)開發(fā)的項(xiàng)目中所占份額為6%,，這是一個(gè)很好的指標(biāo),，可以說明美國能夠吸引多少新增產(chǎn)能。這將低于過去十年美國在全球新增產(chǎn)能中10%的份額,。因此,，美國在全球制造業(yè)中的份額將從2020年的12%進(jìn)一步下降到2030年的10%。

　　·情景1——新增200億美元政府激勵(lì)計(jì)劃,。根據(jù)我們的模型,，我們預(yù)計(jì)美國將吸引14家新晶圓廠，比目前多5家,，占據(jù)新增產(chǎn)能的14%,。美國將成為建設(shè)新產(chǎn)能的第三大地點(diǎn)，僅次于中國大陸和臺(tái)灣,。因此,，到2030年，美國將能夠維持目前占全球產(chǎn)能12%的份額,，相比于按現(xiàn)狀預(yù)測(cè)要少損失2%,。

　　·情景2——新增500億美元政府激勵(lì)計(jì)劃。根據(jù)我們的模型,，這樣的計(jì)劃可能會(huì)使美國成為中國以外新半導(dǎo)體產(chǎn)能的首選目的地,。我們估計(jì)，美國將能夠吸引總共19座晶圓廠,，比目前多10座,。這占未來10年進(jìn)入市場(chǎng)的新產(chǎn)能的24%。較2010年~2020年的10%和目前的6%有大幅提升,。這將導(dǎo)致美國在全球產(chǎn)能中的份額從2020年的12%增加到2030年的13%~14%,，比按照現(xiàn)狀預(yù)測(cè)的10%份額有了很大的提高。

　　　1假設(shè)適用于美國未來10年新增的產(chǎn)能,。

　　2為了便于比較,，假設(shè)晶圓廠規(guī)模為75000 wpm，與2020年~2030年預(yù)測(cè)中使用的晶圓廠平均規(guī)模一致,。根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù),，2010年~2020年美國實(shí)際建造的晶圓廠數(shù)量為19座（不包括實(shí)驗(yàn)性和非常小的晶圓廠，平均規(guī)模約為40000 wpm,。

　　在我們的模型中,，我們假設(shè)新的額外激勵(lì)措施只適用于在現(xiàn)狀情況下建設(shè)的新增產(chǎn)能（即那些“否則不會(huì)在美國建設(shè)的產(chǎn)能”）。在實(shí)踐中,，這意味著只有某些采用先進(jìn)技術(shù)的晶圓廠才有資格享受新的激勵(lì)措施,。

　　新的政府激勵(lì)措施將把美國變成一個(gè)具有經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的、對(duì)新晶圓廠有吸引力的地方。這些潛在的激勵(lì)措施將標(biāo)志著一個(gè)真正的拐點(diǎn),，并將扭轉(zhuǎn)過去30年來美國份額持續(xù)下降的歷史趨勢(shì),。美國將重新成為一個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)力的半導(dǎo)體制造業(yè)基地，在2030年以后的幾十年里,，美國將處于有利地位,，繼續(xù)加大參與全球產(chǎn)能擴(kuò)張的力度。

　　此外,，新的政府激勵(lì)計(jì)劃將推動(dòng)美國制造業(yè)產(chǎn)能的擴(kuò)張,，這將為美國技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力、供應(yīng)鏈彈性和國家安全帶來顯著好處,。在500億美元的激勵(lì)計(jì)劃下，未來十年美國建造的晶圓廠數(shù)量可能會(huì)從按現(xiàn)狀推算的僅有9家躍升至19家,。這些總部設(shè)在美國的新晶圓廠將帶來最先進(jìn)的制造技術(shù)和足夠的產(chǎn)能,，以滿足美國國防和航空航天工業(yè)的半導(dǎo)體需求。此外,，我們估計(jì),，這19家新晶圓廠可以創(chuàng)造約7萬個(gè)直接就業(yè)機(jī)會(huì)，顯著增加美國熟練半導(dǎo)體制造技術(shù)人員的人才儲(chǔ)備,，并加強(qiáng)美國在先進(jìn)制造工藝技術(shù)方面的能力,。

　　最后，這些政府激勵(lì)措施,，以及美國新產(chǎn)能的建設(shè),，不會(huì)扭曲全球半導(dǎo)體市場(chǎng)。這樣的激勵(lì)措施是非歧視性的,，可用于公司提出的新的增量項(xiàng)目,。這種性質(zhì)的計(jì)劃并不旨在通過政府對(duì)產(chǎn)能或制造企業(yè)的所有權(quán)來挑選贏家或引導(dǎo)市場(chǎng)結(jié)果。此外,，潛在的新晶圓廠的商業(yè)可行性還得到了一個(gè)事實(shí)的支持,，即美國也已經(jīng)具備了所有關(guān)鍵的推動(dòng)因素：半導(dǎo)體制造技術(shù)、人才,、配套基礎(chǔ)設(shè)施,、貫穿價(jià)值鏈的蓬勃發(fā)展的半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)，以及全球市場(chǎng)準(zhǔn)入,。這最大限度地降低了造成全球產(chǎn)能過剩的風(fēng)險(xiǎn),，而全球產(chǎn)能過剩顯然不符合美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的利益。

　　扭轉(zhuǎn)美國半導(dǎo)體制造業(yè)的頹勢(shì)

　　半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在技術(shù)領(lǐng)先和國家安全方面的戰(zhàn)略性質(zhì),，引發(fā)了人們對(duì)過去30年美國在全球半導(dǎo)體制造產(chǎn)能中所占份額持續(xù)下降的質(zhì)疑,。美國和中國之間持續(xù)的地緣政治摩擦加劇了這種擔(dān)憂。目前，全球75%的半導(dǎo)體產(chǎn)能都集中在東亞,，中國正在積極投資,，力爭(zhēng)在2030年成為全球最大的制造強(qiáng)國。

　　鑒于2020年至2030年全球產(chǎn)能預(yù)計(jì)將強(qiáng)勁增長,，以滿足半導(dǎo)體需求的增長,，未來十年為美國提供了一個(gè)止跌甚至可能擴(kuò)大制造份額的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。在選擇工廠所在地的一些關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)上,，美國已經(jīng)具備相對(duì)優(yōu)勢(shì),，如與現(xiàn)有版圖和生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同效應(yīng)、技術(shù)人才,、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等,，但在成本上卻沒有競(jìng)爭(zhēng)力。雖然本報(bào)告的目的不是提供政策建議,，但我們的分析表明,，擴(kuò)大目前有限的州級(jí)政府激勵(lì)措施，并在十年內(nèi)制定一個(gè)新的目標(biāo)為200億~500億美元的聯(lián)邦計(jì)劃,，可以使美國的激勵(lì)措施與臺(tái)灣,、韓國或新加坡的激勵(lì)措施相一致，并重新確立美國是先進(jìn)半導(dǎo)體制造的最有吸引力的國家的地位,。

　　不過,，扭轉(zhuǎn)歷史趨勢(shì)、擴(kuò)大美國半導(dǎo)體制造業(yè)版圖的窗口正在迅速關(guān)閉,。首先,，未來10年內(nèi)滿足全球需求所需的新產(chǎn)能有50%已經(jīng)在開發(fā)中，因此很可能已經(jīng)無法染指,。此外,，目前的制造強(qiáng)國或地區(qū)——特別是中國臺(tái)灣和韓國，也包括中國大陸和正在崛起的新加坡和以色列等越來越多規(guī)模較小的地方——受益于重要的集群效應(yīng),，這種效應(yīng)自然有利于在現(xiàn)有制造基地建設(shè)新的產(chǎn)能,，形成了一個(gè)良性循環(huán)，使得像美國這樣版圖日益萎縮的國家越來越難以維持其全球份額,。

　　值得注意的是,，盡管為了擴(kuò)大美國在制造業(yè)中的份額，政府為美國晶圓廠創(chuàng)造公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境是必要的,，但對(duì)于繁榮的半導(dǎo)體制造業(yè),，還有其他重要的結(jié)構(gòu)促進(jìn)因素，政府的支持可能是有益的,。材料和制造科學(xué)的基礎(chǔ)研究是創(chuàng)新的基礎(chǔ),，歷史證明,，政府的支持在這個(gè)領(lǐng)域是有效的。同樣,，政府鼓勵(lì)國內(nèi)制造業(yè)的另一個(gè)重要方式是支持培訓(xùn),，以確保美國擁有強(qiáng)大的人才儲(chǔ)備，包括生產(chǎn)工程師,、能夠使用高度復(fù)雜的計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的操作員,，以及熟練的技術(shù)人員。

　　最后,，雖然美國在制造業(yè)中的地位吸引了政策制定者的強(qiáng)烈興趣,，但美國半導(dǎo)體行業(yè)的實(shí)力還需要繼續(xù)致力于保持美國的研發(fā)領(lǐng)先地位，并確保進(jìn)入全球市場(chǎng),。一個(gè)充分融入全球技術(shù)供應(yīng)鏈的強(qiáng)大的美國半導(dǎo)體行業(yè),，對(duì)于進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)型和開創(chuàng)人工智能新時(shí)代至關(guān)重要。與過去10年的移動(dòng)革命一樣,，這種突破的巨大好處將惠及所有國家的消費(fèi)者和企業(yè),，而不僅僅是美國。