台積電的“美國夢”，特朗普可能不想讓它做了

拜登政府《芯片法案》最大成果之一，即台積電落戶亞利桑那州，人稱“美積電”。

“美積電”這個說法，本質上是一個帶情緒的、不準確的結論，它與中美科技競爭有關，與美國控製力無關。否則，為什麽台積電總部能做2nm、1.6nm，美國工廠隻能做4nm，為什麽最核心的研發團隊不搬到美國去？

對於台積電在美國設廠，我們更應該關注：為什麽美國要“燒錢”給台積電辦“戶口”？台積電美國工廠純粹是為了“騙補”？進入特朗普2.0時代的美國政府，會繼續給予台積電以“厚愛”嗎？

基於台積電目前的運營現狀，特朗普的科技政策，大致可推測——雙方對台積電美國工廠，都沒有進一步投入的意願。也就是說，所謂“美積電”的未來，天花板已肉眼可見。



蘇姿豐、黃仁勳和庫克等高層出席台積電亞利桑那工廠遷機儀式



4nm開始試產，650億投資有水分

台積電赴美建廠，分得《芯片法案》390億美元補貼當中的66億美元，還獲得50億美元的特殊低息貸款。

2024年11月，經過一係列談判及審批流程，美國商務部最終與台積電敲定補貼協議，先前承諾的補貼，就要到賬了。

作為回報，台積電承諾美國工廠總投資650億美元，分三階段完成，分別為Fab21 P1/P2/P3（即Fab21的一期、二期和三期），項目2022年開工，2030年左右全部建成，規劃總產能是90K。

下麵這張表，詳細梳理了台積電未來五年先進工藝相關工廠的具體進度——從3nm到1.4nm（A14）都有覆蓋，中國台灣地區總共14座，美國亞利桑那鳳凰城總共3座。



未來5年，台積電先進工藝工廠進度，涉及A14（1.4nm）-3nm工藝

亞利桑那的Fab21 P1工廠，到2024年年底已進入風險試產階段，2025年一季度末正式量產，到第二季度可以實現滿載30k產能，目前的客戶有蘋果、英偉達、高通、AMD。

Fab21 P2還處於土建階段，2024年建設進度不及預期，判斷與《芯片法案》補貼協議最終的簽署進度有關。按原計劃，2025年封頂，隨後進入潔淨室、廠務設施的安裝階段，到2026年年底開始移機試產，2027年第三季度開始量產3nm芯片。

對比之下，位於台南的Fab 18B，2023年就開始量產3nm，美國廠落後4-5年。

Fab21 P3到2025年開始動土征地，2026年土建，2027年年底封頂並進行潔淨室和廠務設施安裝，2028年第三季度開始移機，到2028年第三季度，差不多就是美國下一次大選期間，可以舉辦移機典禮，2029年第二季度量產出貨2nm芯片。

屆時，位於新竹寶山的Fab20B已經開始量產更先進的1.4nm工藝了。

這數據很繞，大家隻需要記住一個結論：台積電美國工廠進展順利，但在工藝節點，始終落後於台灣地區總部，至少有1-2個代差。

投資規劃上，按照台灣地區的標準，4nm、3nm和2nm工藝對應的每萬片晶圓（10k）投資成本約為40億美元、55億美元、75億美元。

以此計算，亞利桑那工廠預估的投資成本應為510億美元，而實際投資額為650億美元超出30%，有虛報的可能，這也不難理解，投資額報的越多，可申報的補貼就越多。

還有一個原因：晶圓代工廠建設以設備為主，越先進的工藝，設備支出占比越高。以3nm節點為例，設備占投資總額比例超85%，剩餘多以土地、廠房和廠務設施為主，整體投資支出在15%左右，所以台積電需要更多的補貼，進而將設備投資成本拉低。

另外，補貼也直接影響了台積電在不同地區工廠的生產成本。

在稼動率（設備運轉時間占比）100%的情況下，5/3nm節點設備折舊，占生產成本的80%，人工為5%，材料及損耗13%左右，如下表所示：



台積電工廠成本對比，著色部分為亞利桑那P1-P2補貼後的情況，單位：美元

補貼之前，台灣地區每片wafer的生產成本是9566美元，亞利桑那工廠則需要12272美元，差距近30%，補貼之後成本下降至10438美元，差距不到10%。

也就是說，隻要有足夠的補貼，美國工廠的生產成本也能逼近台灣地區的正常水平，最終影響其盈利的關鍵隻有稼動率，隻要稼動率高，能滿產，人工、材料這些由於在總成本中占比很小，影響都可以忽略。



台積電想“再造一個英偉達”

人力需求上，由於5nm以後的先進節點，越來越重視無人化作業，每萬片所需人力大概500人，加上管理、銷售、財會和法務等非生產人員，預計在550人左右。

按亞利桑那Fab21 P1工廠30k的產能，人力大概需要1650人。考慮到Fab 21 P1是美國總部，管理人員會增多，樂觀估計，總體人員大概在1800人左右。

另外，考慮美國加班文化缺失，如果要保證Fab廠24小時不間斷運轉的，每萬片晶圓人力配置還需要在原基礎上增加20%，預計亞利桑那Fab21的三期工廠，總需要至少6000名員工。目前，中國台灣籍員工大約占70%，但受美國工會的壓力，這個比例未來會降低到50%。



台積電美國工廠配套項目“台積村”，前期大量來自中國台灣的製造工程師居住在這裏

那麽，大量人力都從中國台灣輸出，會造成技術外流嗎？不會。

外派美國的主要是產線工程師，其任務是維持產線穩定量產，而研發工程師——負責工藝節點推進，例如從2nm、推進到1.4nm、1nm——不會派駐美國，這些工程師才是台積電的技術核心。

這些產線工程師到了美國，即便被其他公司挖角，也隻能是幫助美國企業提升單一節點的良率——做3nm的工程師基本隻會做3nm。

更關鍵點在於，擅長單一工藝，依舊無法提升整個晶圓廠工廠的良率，要達成這一目的，上百個製造環節都挖到核心人物才有可能產生作用，這種體係問題，不是某幾個厲害的工程師就能搞定的。



台積電前十大客戶營收貢獻占比，數據截至2024年6月

客戶這裏，Fab21以美國fabless大廠為主，像蘋果、英偉達這些矽穀巨頭貢獻了台積電營收的75%，如果從地理位置上看，確實是接近客戶了。

不過，美國工廠落後總部至少1個代差，Fab21 P1到2025年可以為蘋果代工4nm A16芯片，也可以代工英偉達4nm的RTX40XX係列或者是落後一代的Hopper係列GPU，但如果是A18、RTX50XX係列就不行了。

再有一點，美國本土先進封裝產能缺失，像CoWoS、FanOut這類封裝環節，還是要在中國台灣進行，好在先進芯片體積小，單價極高，即便空運，運輸費用可以忽略不計。所以，晶圓代工對於地理位置上接近客戶，基本沒有強需求。

相較之下，規模小的Fabless，尤其是一些初創公司，對成本控製要求高，會對地理位置有一定的需求。另外，隨著DTCO(設計與技術協同優化)重要性的提升，率先與客戶綁定將能建立更基穩固的關係，這才是比較合理的接近客戶的理由——台積電官方公布過數據：相較於10nm工藝，DTCO讓7nm工藝邏輯密度增加超過1.6倍，速度增快約20%，功耗降低約40%。

所以，從更長遠的角度來看，與這些代表矽穀未來走向的初創企業就建立關係，並提供更實時、高效的服務，對台積電遠期業績無疑是有很大的幫助，英偉達如何與台積電共生，並做大做強就是最直觀的例子，這也算是台積電布局美國市場的一步好棋。

簡單總結一下：台積電美國工廠的曆史價值——1）為包括蘋果、英偉達等客戶生產落後一到兩代的芯片，為有競爭力的初創客戶提供就近的流片服務，提升各種新型態芯片的流片成功率。2）台灣地區的新工廠，累計產能基本都在120k左右，而美國工廠累計產能隻有90k，因此隻作為台積電整體產能的補充，對《芯片法案》補貼有所交代即可。



美國半導體重鎮成型

台積電來了，配套的供應鏈也得跟隨落地，目前亞利桑那的供應鏈已經逐漸成型。

前期建廠供應商，包括負責機電整合的漢唐集成、負責潔淨室的亞翔等等，目前均在當地成立子公司、辦事處，承接台積電亞利桑那Fab21的工程建設及當地供應鏈建設。

供應鏈方麵，芯片生產所需的原材料按比重劃分，大致包括：矽片(31%)，電子特氣(14%)，掩膜版/光罩(13%)，光刻膠及各類配套試劑(11%)，CMP拋光液/墊(7%)，濕學品(5%)，靶材(3%)。



圍繞台積電美國工廠形成的半導體製造體係

其中，矽片因為單價高、體積小，對運輸成本不敏感，長期以來由日本、韓國和中國（台灣地區）等產地直接供貨給全球，所以矽片製造廠對於在美國就近生產一直缺乏興趣。

從政府和產業層麵來看，由於矽片在材料中占比最高，要建立完整的半導體供應鏈體係，必須補貼矽片。

根據公開信息，環球晶圓拿到《芯片法案》中的4億美元補貼，預計興建兩座12寸矽片廠，其中第一座工廠已於2022年動工，將於2025年上半正式量產出貨，未來主要供應給台積電美國工廠、英特爾、格羅方德等，而第二座工廠的進度目前未明確，主要取決於未來美國本土晶圓廠的需求以及關稅政策變動——關稅以產品價值計算，對矽片生產的影響很大，本地生產就近供貨則是次要。

原材料占比第二的品類是電子特氣，但美國資源豐富，電力充沛，費用也不算高，全球四大氣體供貨商美國就有AP與普萊克斯兩家， AP一直是台積電的最大氣體供貨商，在美國本土則更加如魚得水，所以這個領域屬於美國企業的強項，無需過多補貼支持。

原材料占比第三品類是掩膜版。以EUV工藝為例，其掩膜版製造技術門檻極高，也是一個關鍵的know how，從7nm工藝開始，台積電都是100%自製掩膜版，但目前沒有在美國建掩膜版工廠的規劃——首先是技術敏感，在美國製造可能會導致技術人員外流，其次價格是矽片的上百倍，對運輸成本更不敏感，一般2天內就可空運到達。

再說說光刻膠（前段），東京應化、JSR、信越分列全球前三，第四為美國杜邦，這四家企業占了全球80%以上份額，EUV光刻膠日本更是100%的壟斷，其中以東京應化以及JSR為主，是日本拿捏全球半導體的利器，前幾年日本製裁韓國半導體，光刻膠就是韓國最大的痛點，所以日本廠家不可能在海外建廠，讓其技術有外流的可能，而光刻膠以公升計價，單價非常高，運輸成本也可以忽略不計。

類似高單價的還有前驅體與靶材，這些更是以公克為計價單位，製造商也遍布全球。

整體來看，隻有環球晶圓因為芯片法案和關稅考慮去美國建廠，其餘大部分原材料因體積小、單價高，對於運輸成本不敏感，無在美本土化生產的必要。



以化學品為代表的供應鏈企業在亞利桑那的投資情況（單位：百萬美元）

不過各種濕化學品如顯影液等酸堿及有機溶劑、清洗溶劑，其特點是量大、價格低，以噸來計價，長途運輸成本可能比價格還高，必須就近生產供應。

未來，隨著台積電在亞利桑那的三座工廠的逐步量產，再加上英特爾也同樣在亞利桑那有工廠，屆時亞利桑那將成為以圍繞台積電Fab21為中心的美國的半導體製造重鎮。

用水和用電方麵，Fab 21每日用電量約2.85GWh，相當於10萬戶美國家庭用電。每日預計1.8萬噸的用水量，但利用再生水項目，可以實現80%的水循環使用，日耗水量減少到0.38萬噸，這是台積電能在亞利桑那這種沙漠地區落戶的關鍵技術。

以上，就是到目前為止亞利桑納鳳凰城的正在發生的事。



特朗普、台積電都無意加碼擴產

在《芯片法案》護航下，台積電於美國亞利桑那落戶的進度都在按計劃進行，隨著政府換屆，不確定性在於特朗普2.0時代，這片土地是怎樣的光景？

一般來說，商業公司有錢掙才會持續投入，亞利桑那的Fab 21總共90k的產能，隻占台積電規劃總產能的很小一部分，兼顧服務老客戶的次頂級芯片代工、潛力初創客戶的流片，產能可以輕鬆排滿，其獲得補貼之後的盈利能力，可以接近台灣地區的85%-90%，等五年折舊期過後，毛利率也可以接近70%左右，與台灣地區相當。

也就是說，隻要台積電給美國的亞利桑那工廠做好排產，在產能滿載、高稼動率的前提下，盈利是可以做好的，也就不應該被看衰。

按行業慣例，供應鏈配套落地的前提是晶圓廠具備60k以上的產能，如果產能規劃不足，那供應鏈情願異地生產采取運輸的方式供貨，Fab21三座工廠總規劃產能90k，剛好是讓供應商願意一起配套落地，且有利可圖的水平。

按現有規劃，如果不出意外，到2028年底，在特朗普任期的尾聲，台積電大概率會將鳳凰城打造成美國最完善、最大的半導體製造聚落。對台積電來說，擁有了美國本土產能，一定程度上也可以對衝關稅的影響。

至於2029年三座工廠全部完工後，台積電還會不會繼續擴建，取決於特朗普任期，以及特朗普的下一任，決定講什麽樣的故事，會不會進一步提供補貼。如果沒有補貼，美國亞利桑那工廠的盈利水平預估隻有台灣地區的70%，這將嚴重拉低整體毛利率，導致股價下跌，這是台積電不能接受的。

其次，台積電擴建也取決於未來全球市場對先進工藝的需求。

以2nm節點為例，台積電在全球規劃的產能是170k，其中台灣地區140k，美國亞利桑那為30k，但隨著先進封裝技術進一步突破，到1.4nm時，隻需要150k產能，再到1nm時隻需要130k產能，那麽台灣地區的產能就足以覆蓋全球市場的需求，也就沒有了在美國擴產的必要。

站在美國的角度，當亞利桑那成為半導體重鎮，美國獨立自主生產先進芯片的鏈條閉環，也沒有進一步提供補貼的必要性。

台積電、美國政府，雙方都沒有進一步擴大投入的理由，所以說大家口中的“美積電”，未來基本是可預見的。

我們也可以大膽假設一下，2028年之後，除了台積電完成美國落戶外，英特爾很有可能轉變成一家fabless企業，大量下單給台積電，原有的工廠則由格羅方德接手，或者由財團私有化，但不論如何演變，這些美國本土公司在先進工藝上，依舊無法和台積電抗衡——半導體是一個技術導向的產業，技術決定一切，客戶必須要采購最先進的芯片才能維持其市占率，否則就會失去市場。

之前也有不少討論，說英特爾是美國芯片製造的代表，它不能死，其實英特爾的死活並沒有那麽重要，美國要的隻是在本土具備先進芯片製造自主能力，至於這個能力是不是來自英特爾，不起決定性作用，何況英特爾還不具備這種能力——半導體產業一直保持著新陳代謝節奏，再過5年，英特爾現在那些也不太先進的產能將會更加落後。

至於這種演變對我們大陸的產業有什麽影響，在科技競爭持續的背景下，大概率是我們另辟蹊徑，點亮新的科技樹，走一條材料、設備、生產的純自主之路。