從2021年年初開始，全球就陷入“缺芯荒”，其中汽車芯片短缺形勢尤為嚴峻。盡管當前有聲音表示缺芯狀況有望逐漸緩解，但汽車行業(yè)的缺芯仍較為嚴重，大量車企正陷入生產(chǎn)制造停滯狀態(tài)，汽車變“期車”，部分車型甚至需要等待近一年的時間才能買到。

在全球缺芯的情況下，多家半導體巨頭都紛紛提出擴產(chǎn)計劃。日前，英特爾官網(wǎng)公布的消息顯示，亞利桑那州的兩座新芯片工廠于9月24日正式開工建設，建成之后，除了能為自身產(chǎn)品提供產(chǎn)能支撐，也有助于為其他廠商提供代工產(chǎn)能。所謂遠水救不了近火，英特爾剛剛動工的亞利桑那州芯片工廠顯然無法為當前的“缺芯”及時“止渴”，就在前不久，9 月 17 日，英飛凌宣布其位于奧地利菲拉赫的 300 毫米薄晶圓功率半導體芯片工廠正式啟動運營，首批晶圓在當周已完成出貨。

左起依次是：英飛凌科技奧地利股份公司首席執(zhí)行官 Sabine Herlitschka 博士、英飛凌科技股份公司首席執(zhí)行官Reinhard Ploss博士、英飛凌科技股份公司首席運營官 Jochen Hanebeck（圖源：英飛凌公司）

英飛凌在功率半導體領域擁有20%的市場份額，為保持領先地位，通過增效減排來實現(xiàn)長期盈利性增長，英飛凌早在2018年就宣布新建一座芯片工廠，用于生產(chǎn)功率半導體器件。經(jīng)過三年的準備和建設，新工廠于8月初投產(chǎn)，比原計劃提前了3個月。在擴大產(chǎn)能的第一階段，所產(chǎn)芯片將主要用于滿足汽車行業(yè)、數(shù)據(jù)中心以及太陽能和風能等可再生能源發(fā)電領域的需求。

這座以“面向未來”為座右銘的芯片工廠，總投資額為16億歐元，是歐洲微電子領域同類中最大規(guī)模的項目之一，新工廠會在未來4~5年內(nèi)逐步提升產(chǎn)能，有望為英飛凌帶來每年約 20 億歐元的銷售額提升。

英飛凌科技股份公司首席執(zhí)行官Reinhard Ploss博士表示：“新工廠是英飛凌發(fā)展史上的又一重要里程碑，其啟動運營對于我們的客戶來說也是重大利好消息。由于全球?qū)β拾雽w器件的需求不斷增長，當前正是新增產(chǎn)能的最好時機。過去幾個月的市場形勢已經(jīng)清楚地表明，微電子技術至關重要，幾乎涵蓋了生活的各個領域。隨著數(shù)字化和電氣化進程的加快，我們預計未來幾年全球?qū)β拾雽w器件的需求將持續(xù)增長。新增產(chǎn)能將幫助我們更好地為全球客戶提供長期的優(yōu)質(zhì)服務。”

堅持綠色發(fā)展

英飛凌認為未來的發(fā)展趨勢會是綠色的、可持續(xù)的、節(jié)能的，只有通過綠色的發(fā)展、綠色的能源，才能夠獲得未來的發(fā)展機遇。

菲拉赫新工廠讓綠色的發(fā)展成為可能，為更好地助力節(jié)能減排的實施，憑借著在全球功率半導體的專業(yè)優(yōu)勢，英飛凌提供了高能效的芯片及解決方案，有助于各種消費與工業(yè)產(chǎn)品設備實現(xiàn)節(jié)能減排。這些高能效芯片可以智能地控制電源開關，可以顯著降低諸如家用電器、LED照明設備和移動設備等眾多應用的能耗，從而最大限度地減少碳排放。

即使看不到芯片，人們也能真實地感受到它所帶來的效益。例如，現(xiàn)代半導體器件能夠?qū)⒈涞哪芎慕档?0%，將建筑照明的能耗降低25%。得益于菲拉赫工廠的產(chǎn)品組合，采用新生產(chǎn)設施所生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠減少超過 1300 萬噸的二氧化碳排放。這相當于歐洲 2000 多萬居民產(chǎn)生的二氧化碳量。

英飛凌科技股份公司首席運營官 Jochen Hanebeck提到：“我們還會使用可再生能源，通過冷卻系統(tǒng)的廢熱智能回收利用，能夠滿足工廠80%的供暖需求?！边@一舉措將使工廠每年減少約2萬噸二氧化碳排放。另外，廢氣凈化系統(tǒng)的廣泛使用，讓直接排放幾乎為零。

在可持續(xù)生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟方面的另一重要里程碑，是綠氫的生產(chǎn)和回收。自2022年初開始，生產(chǎn)過程中所需的氫氣將直接在菲拉赫工廠利用可再生能源來制備，從而消除原生產(chǎn)和運輸環(huán)節(jié)中的二氧化碳排放。綠氫在用于芯片生產(chǎn)后將被回收，為公交巴士提供動力。這一雙重使用綠氫的項目在歐洲是獨一無二的。

通過這些舉措，菲拉赫新廠正在發(fā)揮重要作用，大力推動英飛凌在2030年實現(xiàn)碳中和目標。

人工智能和自動化技術讓工廠更智能

Jochen Hanebeck表示，菲拉赫新廠是世界上最先進的功率半導體芯片工廠之一，擁有先進的制造技術和高度的自動化工藝流程。

英飛凌菲拉赫新廠車間（圖源：英飛凌公司）

對于芯片制造行業(yè)來說，制造工藝是核心和靈魂。芯片在300毫米薄晶圓上進行生產(chǎn)制造，而薄晶圓的厚度只有40微米，比人的發(fā)絲還要細。約十年前，英飛凌在這里成功開發(fā)出了在300毫米薄晶圓上生產(chǎn)功率半導體的技術，并于近幾年在德累斯頓工廠實現(xiàn)了全自動化批量生產(chǎn)。由于晶圓直徑較大，這種技術的使用帶來了顯著的產(chǎn)能優(yōu)勢，并降低了資本開支。

新工廠是英飛凌發(fā)展史上的又一重要里程碑，將進一步帶來產(chǎn)能提升，同時降低成本。

至此，英飛凌現(xiàn)在已經(jīng)擁有分別位于德累斯頓和菲拉赫的兩座用于生產(chǎn)功率半導體器件的大型300毫米薄晶圓芯片工廠。

Jochen Hanebeck表示：“兩座工廠基于相同的標準化生產(chǎn)和數(shù)字化理念，使得我們能夠像控制一座工廠一樣，來控制兩座工廠的生產(chǎn)運營，不僅進一步提高了產(chǎn)能，而且能夠為客戶提供更高的靈活性。這是因為，我們能夠在兩座工廠之間迅速調(diào)整不同產(chǎn)品的產(chǎn)量，從而更加快速地響應客戶需求。這兩家工廠實質(zhì)上‘合體’成為同一個巨型虛擬工廠，成為英飛凌在300毫米制造領域樹立的新標桿，能夠進一步提高資源和能源使用效率、優(yōu)化環(huán)境足跡。”

高度自動化的兩座工廠不會再使用人工來運輸晶圓，自動化運輸系統(tǒng)長達6公里，將所有的設備連接在一起。此外，英飛凌還使用人工智能來更智能地管理和收集數(shù)據(jù)。通過人工智能和高度自動化的技術可以實現(xiàn)預測性維護，更好地測試設備可靠性，以便實現(xiàn)更好地抉擇。

據(jù)介紹，菲拉赫新廠的總占地面積約6萬平方米，自動化的工廠雖然節(jié)省了大量運輸類員工，但同時創(chuàng)造了400名高素質(zhì)專業(yè)崗位，其中三分之二已經(jīng)到崗。

產(chǎn)能過剩怎么辦？

半導體供應基本上呈現(xiàn)每兩三年一個周期，目前正處于供不應求的高峰期，隨著各大供應商擴產(chǎn)以及國外受疫情影響的工廠開始復工，會不會出現(xiàn)產(chǎn)能過剩呢？

Reinhard Ploss表示，生產(chǎn)能力的建設會經(jīng)歷一個前端的建設時期，預計在2023年-2024年達到頂峰：“我們認為最重要的是分布的問題，也可能會出現(xiàn)供應過剩的問題。我們需要去觀察市場的哪一些領域有增長，哪些領域需要更多的芯片分配，這是一個分配和市場整體的問題。”

另外，Reinhard Ploss補充道：“產(chǎn)能過剩有很多的原因，比如對市場的預測過于樂觀，但這對于我們來說并不是一個很大的威脅。我們會采取靈活的方式去應對。”

至于供不應求引起的價格攀升，英飛凌采取的措施是通過良好、高效的管理方式來避免這樣的情況發(fā)生。其一是建設產(chǎn)能，提高工廠的科技含量和自動化的程度，力求萬無一失地去應對未來；其二是通過高效的管理以及預測，以對抗過剩的情況。

“我們并不會因為誰出價更高就向其出售芯片。在定價策略方面，我們也會觀察各個行業(yè)的前進和發(fā)展方向，觀察整體經(jīng)濟繁榮的情況。我覺得市場終究是決定價格的最重要的因素，不能以不公平的方式來定價。” Reinhard Ploss表示。

未來市場在哪里？

“我們非常高興能夠建造一個如此先進的工廠，這讓我們非常引以為豪。2018年我們宣布建廠，如今提早三個月完成了建設，哪怕新冠疫情都無法阻擋我們的決心。我們無論在任何方面面臨任何挑戰(zhàn)，都會克服困難，達成目標?！?英飛凌科技奧地利股份公司首席執(zhí)行官 Sabine Herlitschka 博士自豪地說道。

菲拉赫新廠使得英飛凌在功率半導體方面實現(xiàn)了產(chǎn)能擴張，可以說是為大量的需求做好了準備，那么英飛凌瞄準了未來哪些領域的市場呢？

Reinhard Ploss認為，汽車行業(yè)是英飛凌非常重要的一塊領域。汽車行業(yè)的生產(chǎn)商要求非常高，對創(chuàng)新的要求也非常高。英飛凌生產(chǎn)的40%的芯片是流向汽車行業(yè)的，可以說汽車行業(yè)是英飛凌的基本盤，同時也希望借此來獲得其他行業(yè)領域的青睞。

目前電動汽車尚處于發(fā)展初期，而英飛凌在風能和太陽能方面看到了很大的潛力。此外，數(shù)據(jù)中心方面也有很大的潛能，隨著人工智能的發(fā)展，逐步的數(shù)字化需要更多的能源，這也是英飛凌未來關注的領域，包括電池驅(qū)動型設備或者家用電器（例如空調(diào)），需要高能效的芯片。

衛(wèi)生健康領域，在面向老年人的健康、輔助設備上也需要更智能的芯片；工業(yè)領域的協(xié)作機器人，對功率方面的要求也很高；移動通訊方面，對處理器、功率器件等也有大量需求。還有包括物聯(lián)網(wǎng)、智能家居在內(nèi)的更多應用領域，都存在很多潛能，這些都是英飛凌未來著眼的方向。

最后，Reinhard Ploss在答記者問時表示，英飛凌的產(chǎn)品在中國取得了很大成功，出口到亞洲的產(chǎn)品中，大中華區(qū)的購買份額達到了50%以上，中國將是英飛凌最重要的市場。

英飛凌菲拉赫新廠外景（圖源：英飛凌公司）