觀點 | 林雪萍 :被日本卡脖子,韓國芯片制造如何應對

2019年7月日本突然對韓國“下黑手”,對三種半導體材料的出口進行限制。一時間引起韓國軒然大波,韓國政府、產業界迅速行動起來。如今一年過去,重新還原韓國材料反擊戰,對中國當下應對復雜格局,也非常有啟發。

緣起

2019年7月初,日本政府宣布對向韓國出口的三種材料加強管制,從一攬子出口許可項目改為個別許可項目。這三種材料對半導體和顯示器的生產至關重要,其中氟化氫用于半導體制造過程中的“清洗”,去除氧化膜物質;氟化聚酰亞胺則主要用于柔性屏;光刻膠用于在半導體表面上對圖像層進行構圖。而在隨后的8月份,東京還進一步宣布,將韓國從優惠出口管制的可信賴貿易伙伴的白名單中進行降級。

這兩手所謂的“優化對韓國的出口管制”,被韓國解讀為對首爾法院裁決的報復,該裁決下令日本公司賠償當年殖民統治期間被強迫勞動的韓國受害者。韓國認為,日本將正常商業的供應鏈關系政治化,國際供應鏈的隨時可切斷,可能對韓國的主導產業形成窒息性威脅,進而極大地影響韓國的國運。

日本突然下手,韓國政府積極應戰

日本經濟產業省的突然下手,讓韓國措手不及。半導體企業的危機感相當嚴重。日本在精細化工、原材料的生產上一直占有領先優勢,許多企業歷史長達100年以上,涉及到半導體原材料、合成樹脂、石油化學、氟化化合物、醫藥品等。深度的精細加工,加上超寬度的產品群,使得日本原材料呈現出一種集群優勢。韓國一向對日本依賴非常嚴重。2018年,韓國在零部件和材料方面的對日貿易逆差為151億美元,電子零件和化學制品(包括前面3個品種)都是重點領域。而這三種材料,一年進口額不過區區3億美元,但對于韓國半導體,都是要害之處。

韓國政府迅速做出反應,很快就宣布將在未來5年內投資460億人民幣,對日本依賴度較高的6個領域的100個品種(包括3種限制出口的材料)進行去日本化,主要途徑就是國產化或進口國多元化。而在10月,則專門成立“原材料、零部件和裝備的競爭力委員會”來應對危機。在2020年原材料、零部件和裝備三者的預算為124億人民幣,比2019年49億相比,大幅度增加了2.5倍左右。

可以說,政府提供了全賽道的國產化計劃。

除宏大的多元化供給的戰略之外,政府還對具體供應鏈進行了一條龍的支援,在加強實證、量產測試、可信度保證等方面都提供階段性政策的支持。日本限制之后,韓國氟化氫生產商Soulbrain,即使馬不停蹄的生產,也不能滿足三星電子等客戶的需求量。由于環保程序原因,它在2018年開始施工的第二工廠一直進展緩慢。政府這次則放寬一系列許可程序,使得該工廠建設大幅度提速,2019年9月提前竣工投入生產,生產出90%的氟化氫都供貨給三星。在2020年年初,該工廠一度表示具備量產12個9純度氟化氫的能力。

總統也多次站出來為韓國產業打氣。在日本出口限制令頒布4個月后,文在寅總統出席了一家硅晶圓工廠竣工儀式,表明韓國會加緊擴大國內生產和尋找替代出口商。而在2020年6月底,總統在講話中再次提到了“斷供一年”國內的進展,并暗示對于“突襲性措施”的防備,展現了持久推進國產化和供給方多元化的決心。

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圖1? 韓國氟化氫進口額

(數據來源:韓國貿易協會)

半導體巨頭的全面反應

限制令出臺的時候,韓國國內的氟化氫只夠工廠3~4個月的使用。而實際上從半導體工程中投入晶片,到最后各種工程生產出成品需要2~3個月。因此,留給韓國企業的時間,還是非常緊迫的。

為解決燃眉之急,三星電子和SK海力士的高層都第一時間飛往日本,尋求解決之道;與此同時,多管齊下做準備,一方面從中國(包括大陸和臺灣地區)、新加坡、比利時引進庫存,一方面也緊急啟動材料國產化的措施。

與此同時,三星電子工廠檢查了所有的500道工序,對氟化氫的使用濃度進行區分,并且在低純度氟化氫方面推動國產化替代。Soulbrain公司成功進口了中國原料,制造出99.999%(5個9)純凈液態氟化氫,并在顯示器上試驗成功,將預期的6個月時間縮短到2個月。而LG顯示器不僅在液晶(LCD)領域,而且在有機發光二極管(OLED)電視生產工程中,也已經開始使用代替日本產品的韓國產氟化氫。

SK集團旗下的子公司SK Materials在2019年年底成功開發超高純度氟化氫樣品,并在半年后宣布氟化氫氣體開始量產達到5個9的純度(99.999%),日本現在是11個9。而下一步,SK的主要目標就是增加本土自產氟化氫的純度,預計到2023年,將氟化氫天然氣的國產化率提高到70%左右。而在高端附加值材料方面,SK Materials公司收購了韓國錦湖石油化學電子材料業務部,推動包括光刻膠和硬掩模板在內的半導體原材料的本土化研發生產,在2021年年底前完成對光刻膠生產線的布局,來替代日本HOYA公司主導的領域。

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圖2? 2019年韓國光刻膠進口量

(數據來源:韓國貿易協會)

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圖3? 2019年韓國光刻膠的進口量(日本以外)

(數據來源:韓國貿易協會)

大手拉小手,積極布局多元化

韓國產業界表現了同仇敵愾的團結合力,正在形成大中小企業相互合作的國內供應鏈。

SK集團計劃將原材料國產化過程中確保的力量與中小企業相輔相成,加強國內半導體生態系統。SK海力士籌集了共4000億韓元規模的相生基金,向合作公司提供低息融資。另外,SK集團內的原材料公司計劃共享中小合作公司在提煉高附加值的高純度天然氣過程中所需要的技術。

而韓國半導體材料裝備企業東進世美肯,在2019年年底從三星電子以4000萬人民幣的超低價購買了三星電子使用過的價值4億元的ArF光刻機,開始生產DRAM光刻膠材料的生產。此前,由于缺乏自置裝備,東進世美肯需要將ArF光刻膠產品技術開發測試的樣品,全部交給北歐半導體材料研究所,時間和費用成本都很高。而此次,三星電子低價轉讓高價設備,充分說明韓國大企業的覺醒。大手拉小手,用真金白銀來支持小企業的本土化生產。

極紫外(EUV)用的高等級空白光罩產品是下一代制程的關鍵,而這種產品幾乎都掌握在日本HOYA和三菱旗下的旭硝子AGC手中。盡管日本還沒有限制,如果斷供,對于三星都是致命的武器。未雨綢繆,2020年7月31日三星電子向開發EUV用空白光罩與晶片檢測設備企業分別投資了659億韓元和473億韓元。這是三星電子自2017年收購Soulbrain和Semichem各4.8%的股份后,時隔3年再次向材料、零部件、裝備企業進行投資。這并不意外,三星對依賴日本的技術一直高度警惕。美國俄勒岡州立大學在2007年創立了一家公司,它的光刻膠方法采用了跟日本完全不同的技術路徑,在5納米、3納米等制程有可能形成全新優勢。三星已經追加投資,超過日本另外一家股東,成為這家公司最主要的投資者。

可以說,韓國正在積極引入“戰爭思維”,以平行線的備胎戰略,實現供給多元化。

一年后的依賴度分析

韓國國際貿易協會6月30日宣布,2020年前五個月,韓國從日本進口的氟化氫同比下降86%。看上去,進展很大,但實際情況并非如此樂觀。對最尖端半導體的生產來說,日本產的超高純度產品依然必不可少,即便SK MATERIALS的“超高純度”產品的品質也低于日本企業產品的純度。

在光刻膠領域,日本份額略微下降,比利時的進口增加。這是由于日本企業JSR與比利時的合資公司形成,也意味著,日本供應商也在通過靈活的方式,與政府的監管進行貓捉老鼠的游戲。

氟化聚酰亞胺則最不樂觀,對日本的進口不僅不降,反而增加近10個百分點。2020年1月至5月則增至93.9%,呈現壓倒性優勢。

可以說,氟化氫在低濃度市場上已經擺脫了日本的依賴,而光刻膠和氟化聚酰亞胺,則依然受到巨大的限制。

值得注意的是,韓國有些人士也開始擔心中國企業會采用對韓國如法炮制。這次對日本斷供限制的應對,部分是通過中國的貿易商才一定程度上得以阻止。但掌握原料主導權的中國動向也不容忽視。畢竟這些半導體材料的最初源頭礦物還是在中國。

如果韓國國內不生產原料,而只生產氟化氫,那么當中國把作為原料的螢石變為貿易戰爭的武器,韓國將再次斷炊。因此韓國礦物界也有一種“一竿子到底”的聲音,有必要對螢石礦山進行再研究。20世紀80年代,由于中國產螢石的流入而導致韓國同行的利潤惡化,螢石資源的開采后來被擱置。而現在,韓國也正在從國家資源的戰略層面,而非單純的經濟邏輯,來重新思考這些問題。

日本并未關死門

然而,韓國這次遭受的日本管制,跟華為所承受的重壓,其實不可相提并論。美國是鐵心要斷開供應鏈,而日本并沒有完全封死大門。

日本在2019年的8月7日、19日就兩次對三星電子頒發光刻膠出口頒發許可證,確保了9個月的存貨量。而在2019年12月20日,日本解除部分對韓國出口光刻膠的限制。

日本企業也似乎與政府展開了游擊戰。在日本政府加強對韓國半導體原材料的出口限制一個月后,不僅是需求者韓國企業,連供應者的日本企業也為了回避限制,紛紛投入到供應網的多變化之中。部分日本企業通過向韓國供應在海外生產的“第三國產品”的方式保護顧客。

森田化學工業株式會社在中國啟動高純度氟化氫生產,從而向韓國供貨。而2020年7月,日本東京岡工業在韓國仁川松島的工廠開始生產EUV光刻膠。此前,為了技術保密,行業慣例都是在日本制造,然后出口到韓國。而這一次,則次日本類似工廠首次在韓國開始生產。三星電子正在半導體工藝當中,同步對這種產品進行測試。

日本JSR公司在比利時的合資公司也加緊供貨,這也使得韓國從比利時的進口大幅度提高。

日本企業與政府之間并不一致的想法為韓國留下了發展的余地。

小結

日本斷供以來,韓國的應對可謂使勁渾身解數。韓國政府高度重視,一方面出臺長期性的政策,全面覆蓋受限制產品;另一方面,也積極在國際組織向日本施壓。而韓國企業呈現了靈活的手腕,從帶動國產品牌進入供應鏈體系、引入國際渠道、分化日本、戰略性技術投資等方面推動供應鏈的多元化。民間抵制日貨再次興起高潮,這也使得許多日貨在韓國經營慘淡。這些都給做出斷供限制的日本政府帶來很大的壓力。

在制造業持續低迷的情況下,文在寅總統在去年提出,在2030年讓韓國成為世界四大制造業大國之一的目標,將制造業的附加值比率從目前的25%提高到30%以上,并將新產業和新產品的比率從16%增加到30%,還展望了下一代OLED顯示器、系統半導體和生物健康等新興產業的增長。而關于半導體產業,計劃將存儲半導體和系統半導體的合計附加值比重從2018年的12.4%提高到2030年的14.6%。

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圖4? 2030年韓國新產業增長比重

(數據來源:2019年制造業復興的愿景和戰略)

目前韓國半導體材料依然無法離開日本。然而供應鏈去風險化已經成為共識,這里面甚至包含了對中國的敵意。戰爭思維已經引入國家之間的供應鏈。這意味著,國家之間的供應鏈攻防戰已經成為常態化的準備。經濟性不再是唯一考量的原則,國家戰略物資需要確保安全性已經成為重要的主題。

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