日本瞄準下一個黃金產業「電動車」:與台積電合作具有極大國家戰略意義,將左右未來20年的發展

日本瞄準下一個黃金產業「電動車」:與台積電合作具有極大國家戰略意義,將左右未來20年的發展
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熊本縣位於被譽為日本汽車島——九州的核心,其豐富的水資源,將成為打造半導體工廠的首選,並且串連該區各大半導體、汽車公司,發展下一個黃金產業「電動車」。

日本政府瞄準下一個黃金產業——電動車,補助上千億日圓予台灣台積電(TSMC)和索尼(Sony)在九州熊本縣建造半導體晶圓廠,欲重振過去輝煌的半導體歷史。日本專家強調,這一次日本別無選擇,與台積電合作是具有極大國家戰略意義,將左右日本往後20年的發展。

日本半導體的發展

「半導體是現代電子產業的大腦」,這是美國半導體公司超微(AMD)對於其產業最精簡的註解;無論是電腦、智慧型手機以及各種電子裝置,下達的指令都能精確得到回應,多數要歸功於半導體的協助。

第一個半導體誕生於1958年,此後取代了笨重的真空管成為電子產品的主要零件,多年後英特爾(Intel)創始人之一摩爾(Moore)發現,積體電路上可容納的電晶體數目,約每隔2年便會增加一倍。1965年後摩爾定律成為半導體發展的鐵則之一。

每2年倍增,意味著未來的半導體市場前景一片光明;於是半導體成為了當時先進國家爭相發展的重點產業之一,這其中就包含了美國與日本的科技爭霸。

1980年代憑藉著美元升值的勢頭,以半導體儲存晶片DRAM為代表,掌握世界半導體市場,高達8成的市占率。《日經中文》報導指出,高市佔率引起美國企業不滿,於1986迫使白宮對日簽署《日美半導體協議》,藉此箝制日本持續在半導體產業坐大。

此後,美國趁著個人電腦、傳統手機等產品普及,扶植了韓國、台灣等企業,隨兩國價格競爭力和技術水平也不斷提升的情況下,排擠了日本企業的發展。另一方面,由於半導體製造領域,成本極高利潤低廉、而且將產生大量污水,再加上受到當時新興國家的追趕下,日本企業面臨沈重的壓力,擴廠腳步日漸趨緩。

當時半導體產業亦正逢巨變。報導稱,1990年代末至2000年代起,由台灣台積電(TSMC)建構的「設計」與「製造」,分開了專業分工的商業模式,使電子產品成本大幅下降,確立了無廠IC設計企業的崛起,成為全球晶圓代工模式之雛形。

同時韓國也趁著全球經濟蕭條期間;日企猶豫擴大資本支出的關鍵時刻,果斷且大膽地投資半導體擴大DRAM的產能。此後的全球經濟復甦下,成功搶得市佔率,並且推動了韓國三星集團(Samsung)的發展,進一步成為DRAM的主要製造商,搶走了日本的主導權。

日本曾風光一時的東芝(TOSHIBA)、NEC逐漸從DRAM事業撤退,並將專注轉向NAND發展;半導體上游也開始由美國英特爾(Intel)為主導;韓國三星則透過半導體製造DRAM、面板,以及品牌手機的垂直整合,成功站穩電子領域的地位。

直至今日,受惠於筆電、智慧型手機與通訊設備的成長,台積電專注於製造,也在半導體代工領域中拿下全球超過50%的市佔率,持續以高資本支出門檻,進一步鞏固了半導體代工龍頭的角色。

《日經中文》報導強調,目前日本半導體產業在負責運算處理的邏輯半導體等先進領域已經落後,但是在圖像傳感器(CMOS)等特定領域維持優勢,再加上光學材料製造領域中也有主導能力

其中,在半導體基礎原料的矽晶圓方面,信越化學工業(Shin-Etsu)和SUMCO佔全球份額的近6成;從在晶圓上塗布的光刻膠(感光材料)來看,JSR等日本企業的市占率高達9成。

而對日本擅長的材料化學深感興趣、且積極尋求合作的廠商,正是台灣的台積電。早在今(2021)年2月,台積電對外宣布將在日本茨城縣筑波市設立材料研發中心,且攜手20家日本企業研發最先進的半導體製造技術。

這20家包含Ibiden、信越化學、JSR、旭化成、新光電工、日東電工等材料廠商,Keyence、Disco等設備商,以及東京大學等研究機構;日本經濟產業省5月31日對此強調,總研發370億日圓中、日本政府將補助約一半(補助190億日圓)的費用,並且台積電已經於3月時,在日本設立完全子公司「TSMC Japan 3DIC R&D Center」。

國家主導下加強與美國、台灣半導體企業的合作,有可能成為日本半導體産業東山再起的立足點。《日經中文》報導稱,未來材料化學是半導體產業的「陪跑者」,在電子產品精緻化的背景下,材料領域的重要性正不斷提高。

九州熊本縣被稱為「矽島」、「汽車島」,成台日半導體攜手設廠的首選

十多年過去後,日本將重回半導體製造的領域,選定日本熊本縣做為建廠的地點。熊本縣因為有豐富的泉水,在日本被稱為「水之國」;由於半導體是需要耗費大量水的產業,30年前因為熊本獨特的環境,就造了日本有多達上百家的半導體製造商和相關公司在此形成科技聚落。

熊本縣亦位於日本汽車產業聚集地——九州產業廊帶上。日本貿易振興機構表示,九州被稱為「矽島」、「汽車島」,是日本相當具有影響力的產業聚落,除了半導體和汽車相關產業之外,當地政府正在加速發揮九州中心地區的物流優勢,進一步讓日本IT相關企業得以發展。

目前熊本縣的半導體產量佔全日本約四分之一,當地著名的企業包含索尼半導體製造株式會社、東京電子九州株式會社、三菱電機株式會社,以及瑞薩半導體製造株式會社。

九州北部整車廠豐田(Toyota)、日產(Nissan )等公司陸續增產,九州汽車平均年產能已達141萬輛2019年日本國內汽車產量約為921萬輛),許多汽車零件企業亦集中在熊本縣,支持九州的汽車產業。

值得注意的是,熊本縣在亞洲具有相當優越的交通位置,是面向東亞和中國市場的亞洲開發和生產基地,其中熊本港和八代港是熊本的兩大港口,在韓國釜山港之間經營定期集裝箱船,因此常通過釜山港接受自北美、歐洲以及亞洲在內的貨物。

不過,本次台積電選擇落腳熊本縣,打造22至28奈米的半導體製造工廠,由於該製程並不是最先進的技術,遭到日本社會的質疑這根本是「上一代」的落後技術,甚至直指台積電是不是看不起日本。

11月20日日本官員向日媒《產經新聞》透露,今年的經濟產業省公布為期3年的補助預算案7740億日圓,其中6170億日元將用於確保國內生產基地,補貼率為50%、分多年發放。官員強調:「補助將用於半導體設施的更新、擴建和脫碳,更確保晶片供應為主要。」

日本網友對此批評:「日本政府已經承諾補助4000億日圓,但這個工廠是落後的,為了是不是必須不斷補助該廠區呢?我很擔心政府是否會在短時間內提供大量的財政支持」,甚至擔心:「蓋好3年後這條產線變得更落後」。

日本財經記者須田指出,這些想法都是不了解半導體產業的重點。他進一步解釋,原本半導體是全球化的專業分工,但供應鏈正在劇烈的改變中,正進入物聯網(Internet of Things)的時代,是一個關鍵的轉捩點,目前以美日歐為中心的陣營;及以中國為主要領導的聯盟,兩方正積極地爭奪下一世代的科技主導權。

須田說,在風險管理的角度下,美日歐應該要做好準備(有自己的晶片工廠)。針對落後半導體的說法,他回應說道,日本製造的半導體主要用於汽車產業,所以不需要先進半導體(高階智慧型手機等);他指出未來物聯網加上汽車,就能夠蛻變為自動駕駛汽車(電動車)。

「未來如果少了(晶片),日本汽車工業將受不了(未來競爭)」須田強調。

日本汽車使用零組件(含半導體)必須符合西方國家供應鏈認證,隨著美中對抗日益激烈,白宮於今年11月25日因「國安疑慮」再次新增12家中國企業進入貿易黑名單。須田對此說明,是否使用或連接「不乾淨」的供應鏈、有沒有為特定政府或政黨提供服務等,若這些情況若無法服膺歐美的要求,就可能遭到美國進口禁制。

須田點出本次台日合作關鍵,在日本汽車製造地(九州),豐田和其他公司在此製造了大部分汽車。根據以上說法,如果將其視為商業的一部分,那麼日本別無選擇,只能在本土建廠。須田對此重申:「否則,日本將沒有國際競爭力,因此在熊本建廠是具有國家戰略意義,是著眼於10年或20年後的重大產業發展。」

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核稿編輯:翁世航


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【專訪】前副總統陳建仁:「缺水問題,恐怕是不輸COVID-19的嚴重公衛危機」

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全球缺水危機正對人類生命帶來的威脅,缺水地區的人們在渴死以前,往往是因為缺乏乾淨水源而病死的。前副總統、公衛專家陳建仁不只為我們上了一堂「水源與疾病」的通識課,也呼籲台灣人展現愛心與國際救援力。

全球缺水危機正對人類生命帶來威脅,缺水地區的人們在渴死以前,往往是因為缺乏乾淨水源而造成疾病、進而死亡。根據聯合國統計,每天有超過700位五歲以下的兒童因為不安全用水、不良衛生環境導致腹瀉死亡。無水之地的悲劇不只影響當地居民,其衍生的疾病也可能會衝擊全球的未來。

為了呼籲讀者重視全球缺水議題、重視其所帶來的公衛挑戰,本文專訪具有公衛專家背景的前副總統陳建仁,從公衛的角度談缺水問題。並邀請社會各界付出行動,別因為輕視缺水衍生的公衛危機,而造成下一次的大流行瘟疫。

當人們病死在無水之地——乾旱、缺水、髒水與公衛的關係

在2030年前,確保所有人都能享有乾淨可負擔的用水、以維持個人健康衛生及永續管理,是聯合國永續發展目標(SDG)的目標之一,也是當今世上所有人都應共同努力的任務。除了要確保現有的水源維持乾淨安全、減少污染,也要確保雨露均霑、人人有水,同時也不能忽視氣候變遷導致的乾旱、洪水對水資源造成的影響。儘管要努力的方向還有很多,「飲水思源」仍是世人時常忘記的課題。

2021年初,台灣曾遭遇旱災缺水危機,幸運的是我們有足夠因應的措施與設備,國人仍能保有安全衛生的淨水生活,但也可能因此未有深刻的缺水之痛。事實上,現在仍有許多國家或地區深陷乾旱的痛苦,並因為缺水或骯髒的水源導致大量疾病與死亡;根據聯合國統計(2022),光是因為洪災及水媒疾病導致的死亡人數,就佔了整體天災死亡率的70%。對此,陳建仁表示:

「其實缺水問題,恐怕是不輸COVID-19的嚴重公衛危機。COVID-19目前造成全球約5億人感染,且隨著病毒株變化和疫苗興起,這場流行病或許耗費2~3年就會減緩。但全球缺水問題卻有高達8億多人受影響,若不付出行動改善,當地居民只能一直面臨無水之苦。」

接著,陳建仁為我們上了一堂課,娓娓道來「水源與疾病」兩者之間的高度關聯性。

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前副總統陳建仁,中央研究院 院士

「一直以來,人類期望從大自然取得乾淨水源,但是隨著人口增加、城市中的水源污染、氣候變遷造成的水災或乾旱,乾淨水源只會愈來愈得來不易。而不良水質當中,可能含有微生物細菌、病毒、化學污染物等,會造成霍亂、傷寒、阿米巴痢疾、病毒肝炎、癌症等疾病,因此缺水地區的人往往不是渴死,而是病死的。」

回顧人類歷史上跨國性的重大流行傳染病,就是起源於水中細菌的「霍亂」。19世紀中葉,霍亂從印度傳到歐洲,甚至傳播到中國和裏海;最後終結全球霍亂的關鍵,則是「流行病學之父」約翰・斯諾(John Snow)在倫敦霍亂流行時發現霍亂是因為嚴重的水污染所傳播。陳建仁說明:

「霍亂是污水引起,而非瘴癘引起。約翰・斯諾建立了這樣的觀念,可以說是公共衛生學上一項重大事件。」

陳建仁也強調,因為污水引起地方性疾病、後來蔓延至其他地區的案例,至今仍相當常見。「尤其因為氣候變遷而引發的洪水或暴雨,其過境之地使糞水、污水被沖刷出地面,更容易引起大範圍地區的公共衛生污染,所以,通常水災後的三個月內,受災地區又會流行好一陣子的腸胃道疾病感染。」

「時至今日,全球仍約有8.4億人無法享用安全乾淨的水,其中有3.4億人集中在撒哈拉沙漠以南的非洲。為了取水,當地人每天都要花好幾個小時取水,兒童也因此無法上學受教育。連飲用水都不足,遑論吃飯洗手的用水、或有沖水馬桶的廁所。水的問題尚未解決,公共衛生措施又該如何推展?」

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電子顯微鏡下的霍亂弧菌。「流行病學之父」約翰・斯諾(John Snow)發現霍亂是污水引起,而非瘴癘引起。

不潔淨飲水,曾引發台灣地區性烏腳病

而台灣因為水污染引起疾病的經典案例之一,就是1950年代在西南沿海盛行的「烏腳病」。「烏腳病的患者,主要病徵是手掌與腳蹠皮膚發紫、角化、潰瘍,手指或腳趾末梢只要稍微受傷,就會壞疽發黑並且壞死脫落,而且伴隨劇痛。」陳建仁接著向我們說起這段故事。

在台灣盛行烏腳病的年代,當時的孫理蓮牧師娘(Lillian R. Dickson),與王金河醫師、謝緯醫師三人心疼受苦病患,便展開義診與照顧服務。不只免費為病人截肢,還設立「烏腳病患手工藝生產中心」,由王金河醫師的太太王毛碧梅女士教導病患編織竹簍等工藝,習得一技之長以自食其力,照顧病患的生命尊嚴。

「然而,光是截肢並不能解決層出不窮的烏腳病病例。」因此,謝緯醫師找上台大醫學院的陳拱北教授(後被譽為「台灣公衛之父」),與當時多位台大醫學院菁英組織研究團隊,試圖找出烏腳病的原因。「後來發現是居民飲用了深達地下30至100公尺的「地河井」水源,由於部分深井水的砷濃度很高,因此居民飲用後產生砷中毒現象,烏腳病也就是其中之一。」陳建仁說。

而在這段台灣烏腳病的流行史上,陳建仁也扮演了重要角色。「1980年,我從美國學成返台,當時台大公共衛生研究所主任吳新英教授就給了我一筆經費,授命我去研究烏腳病。」因此陳建仁走訪烏腳病盛行地區,採訪了300多位病患,發現慢性砷中毒不只造成烏腳病,還引起多重健康危害,包括缺血性心臟病、頸動脈硬化、癌症等。」

為了徹底解決烏腳病問題,陳建仁積極投入砷中毒研究,並估計出飲水砷濃度的可容忍極限。後來這項台灣研究算出的標準,美國和世界衛生組織也正式採用,修法將標準濃度從50μg/L改為10μg/L。

而當時全世界最嚴重的飲水砷中毒地區還包括孟加拉。為了解決缺水、污水引發的消化道疾病與死亡,聯合國兒童基金會與世界銀行援助孟加拉的公共衛生工程處共同開發地下水,以提供人民「安全」乾淨的飲用水,殊不知又遇到砷中毒的挑戰。後來世界衛生組織取經陳建仁的研究,陳建仁也大方分享台灣經驗,推廣並協助檢測井水砷濃度含量,篩選可飲用的水源,才得以緩解這項全球公衛危機。

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1990年代,陳建仁研究團隊在宜蘭地區發現因飲水造成的砷中毒、烏腳病案例。當時陳建仁火速建議宜蘭縣縣長游錫堃改善之道,後來宜蘭縣在短短三年內完成自來水管線的全面鋪設,確保民眾享有乾淨安全飲用水,減少砷中毒罹病風險。

再將時間往前推移,相信不少讀者的童年,有著每逢開學都要吃驅蟲藥、貼蛔蟲貼片的回憶。「台灣早期農業習慣直接用水肥灌溉,因此很多寄生蟲卵會接觸到蔬果,若沒有清洗乾淨,誤食寄生蟲卵污染的食物或水,即會造成腸胃道寄生蟲病,例如:蛔蟲。」

另外,早年的偏鄉或山區較少公共廁所,尚未有自來水廠,民眾多取用山泉水,或習慣隨地便溺,容易造成水源污染,大量引發兒童下痢、A型肝炎等案例。雖然這些經驗因為環境衛生措施和人民衛生習慣改善而愈來愈少,不過陳建仁也強調:「隨著台灣經濟發達、人口愈來愈多,水源供應的挑戰仍不會結束。」

從污水處理下水道的普及化,水庫集水區、河川遭到農業農藥或工廠廢水污染的問題,以及水資源再利用等,仍是近年台灣必須直接面對的水資源課題。萬一忽視水資源對人類生活的影響,最終付出代價的仍是人類的身體健康。

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根據聯合國統計,每天有超過700位五歲以下的兒童因為不安全用水、不良衛生環境導致腹瀉死亡。

疫情下的反思:全球已是命運共同體,別讓地區性缺水釀成全球大瘟疫

「住在台灣的我們很幸福,但我們必須要知道世界上仍有許多人連喝水都有困難。」

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「Taiwan can help. Taiwan is helping.」陳建仁期許國人透過台灣世界展望會水資源資助行動,為改變世界盡一份心力。

從歷史上有名的幾次全球霍亂大流行,到近年最令人感同身受的COVID-19,無不揭示著全球化時代、國際交流與旅遊盛行的現代,傳染病的擴散之速,已不可同日而語。當世界上仍有許多偏遠角落的居民面臨缺水帶來的死亡威脅,而COVID-19疫情也印證了全球已是命運共同體,若人們持續對缺水議題保持冷漠,那麼其所衍生的公衛問題,將是全球人類共付代價。

陳建仁不只祈願世人能發揮愛心、疼惜他人,也期許台灣人能實踐地球村一份子的義務,透過資助的方式加速國際救援的影響力。陳建仁說:「我和台灣世界展望會是老朋友了,一直以來都有關注展望會的行動。這次台灣世界展望會倡議關注水資源議題,並且看見水源與疾病的關係,我很敬佩也很支持。」即使無法以犧牲奉獻的精神到實地服務,或許也能透過資助台灣世界展望會的水資源救援行動,為改變世界盡一份心力。

事實上,在世界展望會的行動下,每10秒就多1個人獲得乾淨的水;每1天多3所學校因安全飲用水受益。光是2021年,世界展望會即幫助300萬人擁有安全水源、230萬人改善家中衛生環境,並向350萬人宣導建立良好衛生習慣。

「Taiwan can help. Taiwan is helping.」

陳建仁不只為我們上了一堂「水源與疾病」的通識課,也呼籲國人付出實行,展現台灣人的愛心與國際救援力。

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