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8月15日下午,臺(tái)灣當(dāng)?shù)亟?jīng)歷了有史以來最大規(guī)模的無(wú)預(yù)警停電,當(dāng)時(shí)總共造成全臺(tái)灣668萬(wàn)戶瞬間用電受影響,17縣市出現(xiàn)大規(guī)模停電,比例超過臺(tái)灣總用戶的一半。
隨后,來自臺(tái)灣各界的聲浪,質(zhì)疑這起意外發(fā)生太過夸張。蔡英文也于16日正式發(fā)表聲明,向全臺(tái)灣人民致歉,并全面檢討、指示行政院盡速研擬報(bào)告說明?!敖?jīng)濟(jì)部長(zhǎng)”李世光也宣布請(qǐng)辭下臺(tái)。
根據(jù)臺(tái)灣官方調(diào)查,原因是因?yàn)榕_(tái)灣中油公司員工,在操作大潭電廠的供氣系統(tǒng)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,因而讓系統(tǒng)出現(xiàn)"信號(hào)異常",最后6部機(jī)組自動(dòng)關(guān)閉,讓供電量瞬間銳減10%。中油公司董事長(zhǎng)陳金德一度表示,愿意負(fù)起所有責(zé)任。
然而,這起意外大停電,并沒有解決所有人民與媒體、政府的疑慮。反而會(huì)引起了連鎖反應(yīng),例如臺(tái)積電的出走。
再傳臺(tái)積電搬離臺(tái)灣,落戶美國(guó)
815大停電之后,又有網(wǎng)友在網(wǎng)絡(luò)上爆料,臺(tái)積電高層已開始思考赴美設(shè)廠計(jì)劃,臺(tái)積電發(fā)言人孫又文本周皆在國(guó)外公出未接電話無(wú)法回應(yīng),但根據(jù)過去董事長(zhǎng)張忠謀與臺(tái)積電的說法,皆是強(qiáng)調(diào)臺(tái)積電新廠設(shè)置地點(diǎn)仍以臺(tái)灣為優(yōu)先,地點(diǎn)最快明年上半年做出決定。
對(duì)臺(tái)積電而言,電力供應(yīng)穩(wěn)定與否,是生產(chǎn)重要關(guān)鍵因子,撇開電力問題,臺(tái)積電在臺(tái)灣設(shè)3納米制造廠,仍有幾項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。
首先是張忠謀多次強(qiáng)調(diào)的,臺(tái)灣有很好的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈,完整上下游供應(yīng),及便利的一日生活圈,臺(tái)積電在生產(chǎn)制程上只要發(fā)生任何問題與阻礙,皆可在1日內(nèi)獲得解決。
再者,臺(tái)灣人力成本相對(duì)美國(guó)低,在美國(guó)設(shè)廠生產(chǎn)3、5納米產(chǎn)品,先進(jìn)制程生產(chǎn)成本已經(jīng)很高,若再加上人工,產(chǎn)品效益恐又被打折扣,在臺(tái)灣設(shè)廠制造仍具備此優(yōu)勢(shì)。
不過,雖然在臺(tái)灣設(shè)廠有優(yōu)勢(shì),但卡在電力供應(yīng)穩(wěn)定上,臺(tái)積電3納米設(shè)廠地點(diǎn)遲遲未有確認(rèn)的方向,尤其臺(tái)灣現(xiàn)在政府目標(biāo)是要走向非核家園,但政府對(duì)這段過渡時(shí)期的電力供應(yīng)卻沒有明確規(guī)劃與掌握,此次815大停電,雖然臺(tái)積電未受停電影響,但政府的做法與對(duì)電力供應(yīng)的能力,令外界有很高的疑慮。
盡管815停電最后是朝人為因素方向發(fā)展,但顯然一個(gè)小事件就可以造成全臺(tái)多處大停電,再度讓市場(chǎng)對(duì)政府效率大打折扣,政府要拿什么說服臺(tái)積電續(xù)留臺(tái)灣設(shè)廠,外界也都在看。
相比之下,臺(tái)積電若赴美設(shè)廠,除可獲得穩(wěn)定的水與電供應(yīng),雖然供應(yīng)鏈必須重新建立,但美國(guó)是半導(dǎo)體發(fā)展最成熟與先進(jìn)的區(qū)域,有眾多IDM(整合元件廠)、先進(jìn)IC設(shè)計(jì)公司以及大型系統(tǒng)公司如美國(guó)、GOOGLE等設(shè)置在當(dāng)?shù)兀瑢?duì)臺(tái)積電要延攬最先進(jìn)制程人才,以及與當(dāng)?shù)乜蛻糇龈o密的連結(jié),也有很好的助益。
另外,赴美設(shè)廠也是符合美國(guó)總統(tǒng)川普的政策,對(duì)臺(tái)積電與其客戶而言,也是正向效用。
整體來看,臺(tái)積電赴不赴美設(shè)廠,正反因子皆有,撇開民族情結(jié),臺(tái)積電設(shè)廠考量勢(shì)必是圍繞在商業(yè)價(jià)值與成本效益,因此在公布前外界恐仍無(wú)從得知,日前又有媒體再披露臺(tái)積電將赴美設(shè)廠,再度引起臺(tái)積電重炮回?fù)?,重申設(shè)廠地點(diǎn)將優(yōu)先選擇臺(tái)灣,時(shí)間點(diǎn)是明年上半年,只是可以確定的是,政府對(duì)電力供應(yīng)穩(wěn)定與否掌握度若仍低,市場(chǎng)對(duì)臺(tái)積電出走疑慮,就難以消退。
上馬EUV堅(jiān)定了臺(tái)積電離開臺(tái)灣的決心?
如果說臺(tái)灣不穩(wěn)定的電力供應(yīng)是臺(tái)積電離臺(tái)的外因,那么上馬極其耗電的EUV則是壓倒臺(tái)積電留臺(tái)的最后一根稻草。
全臺(tái)灣用電過去5年的增加量,約三分之一由臺(tái)積電貢獻(xiàn)。接下來,隨著導(dǎo)入「救世主」技術(shù)──EUV微影技術(shù),用電還會(huì)暴增。臺(tái)積電評(píng)估,5納米制程用電會(huì)是目前主流制程的1.48倍。
根據(jù)南科管理局提供給環(huán)保署的文件,臺(tái)積電的5納米制程,估計(jì)用電量72萬(wàn)瓩,幾乎與南科申請(qǐng)新增的用電功率相當(dāng)。
這個(gè)數(shù)字究竟有多大?根據(jù)臺(tái)電資訊,東部用電量約在40到50萬(wàn)瓩之間。也就是說,臺(tái)積電一個(gè)新廠的用電量,將比整個(gè)東臺(tái)灣56萬(wàn)人口的用電量還多上不少。
半導(dǎo)體的制造,本來就是高度耗電的過程。盡管臺(tái)積電每年花費(fèi)偌大人力、心力節(jié)省電力,但仍改變不了,采用各種先進(jìn)科技及復(fù)雜化學(xué)品的晶圓廠、同時(shí)也是吃電大怪獸的事實(shí)。
根據(jù)臺(tái)積電企業(yè)社會(huì)責(zé)任報(bào)告書,2016年用電量為88.53億度,較前一年增加11%。
這個(gè)用電成長(zhǎng)率,與臺(tái)積電業(yè)績(jī)的成長(zhǎng)高度符合。臺(tái)積電董事長(zhǎng)張忠謀在2009年重新接任執(zhí)行長(zhǎng)之后,每年法說會(huì)都向投資人保證,每年?duì)I收都會(huì)維持二位數(shù)成長(zhǎng),用電量也大致維持相同比例成長(zhǎng)。
結(jié)果是,過去5年間,臺(tái)積電大舉擴(kuò)產(chǎn),股價(jià)與業(yè)績(jī)一再創(chuàng)下新高之際??傮w用電量也增加102%,整整翻了一倍有余。
臺(tái)積電也因此成為臺(tái)灣用電成長(zhǎng)的主要「貢獻(xiàn)者」之一。
根據(jù)能源局統(tǒng)計(jì)資料,同時(shí)間全臺(tái)灣工業(yè)部門的用電僅增加6%。而這個(gè)增加量當(dāng)中超過一半是臺(tái)積電貢獻(xiàn)。
全臺(tái)灣用電量,過去5年的增加量當(dāng)中也有33.6%,差不多三分之一的增加量由臺(tái)積電貢獻(xiàn)。
而且,在可預(yù)見的未來,這家世界級(jí)半導(dǎo)體天王每年用電增加的幅度,只怕還會(huì)加速擴(kuò)大。因?yàn)榘雽?dǎo)體制程技術(shù),又到了改朝換代時(shí)刻。
臺(tái)積電預(yù)計(jì)2019年量產(chǎn)的7納米制程的第二版本──7Plus,部分制程將首度導(dǎo)入極紫外光(EUV)微影制程,這是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)期待已久的「救世主」技術(shù)。
目前半導(dǎo)體制程的主流光源是氬氟雷射,波長(zhǎng)為193納米,當(dāng)電晶體尺度已微縮到幾十納米時(shí),就像用一支粗毛筆寫蠅頭小字一般,生產(chǎn)起來有點(diǎn)力不從心。這也是近幾年,摩爾定律即將告終的聲浪不斷的主因。
極紫外光的波長(zhǎng)僅有13.5納米,業(yè)界期望這支「超細(xì)字小楷」能夠讓摩爾定律再延伸至少10年。
除了昂貴之外,但對(duì)臺(tái)灣而言,EUV這個(gè)「救世主」技術(shù)還有一個(gè)大缺點(diǎn)──耗電。
有多耗電?「嚇?biāo)廊?!」臺(tái)積電300mmFabs廠務(wù)處資深處長(zhǎng)莊子壽心有余悸地說。他今年3月在一場(chǎng)記者會(huì)接受《天下》訪問時(shí)表示,他希望未來臺(tái)積電EUV用得「愈少愈好」,「因?yàn)樘F了,用的電也太大了?!?
艾司摩爾至今尚未公布EUV機(jī)臺(tái)的耗電功率,但世界第二大記憶體制造商、南韓的SK海力士曾在2009年的EUVSymposium表示,EUV的能源轉(zhuǎn)換效率(wallplugefficiency)只有0.02%左右。
這個(gè)數(shù)字現(xiàn)在廣為業(yè)界引用。也就是說,當(dāng)前最先進(jìn)的EUV機(jī)臺(tái)能輸出250瓦功率的EUV,需要輸入0.125萬(wàn)瓩的電力,這個(gè)耗電量是傳統(tǒng)氬氟雷射的10倍以上。
「要把光壓到這么短的波長(zhǎng),需要很強(qiáng)很強(qiáng)的能量,」莊子壽解釋。
水冷系統(tǒng)也是EUV耗電的另一個(gè)原因。
曾與臺(tái)積電合作EUV光源研究的臺(tái)大電機(jī)系教授黃升龍解釋,主要是卡在散熱問題。他在臺(tái)大的EUV實(shí)驗(yàn)機(jī)組,輸出功率僅有毫(千分之一)瓦等級(jí),水冷系統(tǒng)整個(gè)架起來就有一個(gè)房間這么大。晶圓廠的EUV量產(chǎn)系統(tǒng)輸出功率是臺(tái)大的上萬(wàn)倍,要怎樣將熱導(dǎo)出去,是很復(fù)雜的技術(shù)難題。而且,「冷卻系統(tǒng)也得耗上不少電,」黃升龍說。
缺點(diǎn)問題是臺(tái)灣咎由自取
這個(gè)問題是蔡英文政府當(dāng)初在競(jìng)選領(lǐng)導(dǎo)人時(shí)提出的"2025年非核家園"承諾的惡果。
臺(tái)灣清華大學(xué)核工所所長(zhǎng)許榮鈞表示,臺(tái)灣本身尚缺乏2025年"告別核電"的本錢。當(dāng)時(shí)他也說明:"核能如果全被取代,勢(shì)必就是燃煤和天然氣的使用量會(huì)大增。一到了夏天,勢(shì)必用量會(huì)更明顯加大"。
許榮鈞當(dāng)時(shí)也補(bǔ)充,全世界達(dá)到非核家園的國(guó)家僅有德國(guó),臺(tái)灣的特質(zhì)與日本相似,都屬海島而無(wú)法跟周遭國(guó)家調(diào)節(jié)電力。在每一度電都要自己發(fā)出來的情況下,對(duì)于能源政策的規(guī)劃更應(yīng)該謹(jǐn)慎。
在現(xiàn)在這個(gè)耗電社會(huì),為了所謂的安全,而造成了這樣的惡果。如果臺(tái)積電一旦出走美國(guó),對(duì)于臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來說,將會(huì)是一個(gè)重大的損失。這應(yīng)該值得全臺(tái)認(rèn)真思考。