半导体工厂要建在哪里?长期以来,答案都是首都圈。但这一前提正在动摇。连接光州与全罗南道的湖南,作为下一代半导体投资候选地,已被提上政府政策议程。
三星电子会长李在镕的行程,被解读为这一信号。他于23日前往忠清南道天安事业场,检查了高带宽存储器(HBM)封装产线。天安是将刻有电路的晶圆切割成芯片并进行封装、检测的后工序据点。
其间的关联在于,随着此前围绕政治圈出现湖南引进说,正是这座后工序封装工厂最受关注。
与前工序相比,后工序对用水和电力的消耗更少。所要求的洁净室洁净度标准也更低,因此在选址时的限制较少。这正是湖南首先被视为候选地的原因。
时间点也相互重叠。据悉,李会长不久后将与李在明总统会面,讨论湖南地区的半导体投资。29日将召开由总统主持的非首都圈投资会议。之所以有人将他亲自视察后工序现场的行程解读为为湖南投资做准备,正是因为如此。三星电子则强调,天安访问只是为检查HBM供应,谨防过度解读。
政府的态度也指向同一方向。韩国产业通商部长官金正官22日在政府世宗办公大楼记者简报会上表示:“我认为,除了既有用地之外,是否有必要新增半导体园区。”不过,对于湖南引进说,他回避直接回答,仅表示“适当时机会向大家说明”。政府内部正在推进将光州先进封装、釜山电力半导体和龟尾材料·零部件串联起来的“南部圈半导体创新带”构想。
那么,首都圈为什么更难继续新建?湖南又拥有什么、缺少什么?巨量电力从哪里来?
◆ 首都圈的土地和电力都已逼近极限
首都圈难以继续建设工厂的原因,可以概括为土地和电力。这里所说的是进行电路刻蚀的前工序大型晶圆厂。
先看电力。龙仁半导体集群单体运行所需电力高达15吉瓦(GW)。其中,园区内自我供给的仅为4.5GW,剩余部分必须从远处发电站通过长距离输电引入。
这就是光刻、蚀刻、沉积设备以及洁净室空调不断吞噬电力的前工序宿命。即便把范围扩展到整个首都圈,情况也类似。消耗的电力超过本地生产的电力,缺口则由非首都圈补足。
关键在于新建输电线路。向龙仁输送电力的新输电线路规划规模超过1000公里。每当输电塔穿越的地区,居民反对都很强烈。密阳、清州、公州的冲突一再重演。由于许可延迟,部分区段的竣工时间一拖再拖。依靠在非首都圈竖立输电塔来支撑首都圈工厂运行,本身就与均衡发展理念相冲突。
土地也很紧张。龙仁、平泽、华城一带已高度开发,很难再大规模 확보新地块,地价也高。即便是在基础设施完善的首都圈,龙仁集群从项目计划到首座工厂投产也需要6年。即使是条件最好的地方也如此。
前工序难以继续被塞进首都圈,这一点为后工序向别处转移创造了空间。
◆ 湖南有风、有阳光,也有空地
龙仁半导体集群建设共投入360万亿韩元,是面向打造下一代全球半导体生产基地的超大型项目。(图=三星电子)
湖南之所以浮出水面,背后是首都圈所没有的资源。其中最大的优势是可再生能源。
湖南在太阳能和海上风电潜力方面位居全国第一。全国已获许可的发电项目中,超过一半集中于此。新安近海正在推进规模达8.2GW、世界级的大型海上风电项目。海南Solaseado则计划到2030年将太阳能园区扩大到5.4GW。
这一点之所以重要还有另一个原因。进入人工智能(AI)时代后,全球大型科技企业会要求合作企业整体使用100%可再生能源,也就是RE100。只有用可再生能源运行的工厂,才能拿到订单。湖南最接近这一条件。
土地和水资源也较为充裕。咸平“光之绿”产业园一带已 확보约100万坪规模用地。地价低于首都圈,能够减轻初期投资负担。连接广域供水和地区水资源的工业用水供应基础也已具备。由于临海,还有接入海水淡化的空间。
后工序产业的特性也与湖南相契合。与前工序晶圆厂需要巨量电力、用水以及极其严格的洁净室不同,封装的负担较小。与其说更依赖工程师,不如说生产人员占比更高,因此更容易利用当地劳动力。
光州已有全球封装企业Amkor Technology落户。连接光州科学技术院、全南大学、韩国能源工科大学的人才培养构想,以及光州·全南人工智能计算中心计划,也在同步推进。
总的来说,并不是首都圈因为没有电力而把后工序挤出去,而是因为后工序耗电较少,所以它能前往资源与名分都具备的湖南。
◆ 仅靠可再生能源,无法支撑工厂全天24小时运转
虽然太阳能和风力发电设备持续增加,但由于输出波动,仍难以满足需要24小时供电的半导体工厂和AI数据中心需求。(图=Solnews)
湖南的可再生能源牌局也有缺口。太阳和风并不恒定。半导体工厂连1秒的停电都无法承受。被同时提及的人工智能数据中心则全天24小时持续耗电。仅凭输出波动较大的电源,难以应对这些需求。
因此,政府重新拿出的牌是核电。韩国水力原子力公司新核电站选址评估委员会17日选定庆尚北道盈德郡为两座新大型核电站候选地,选定釜山机张郡为韩国首个商用小型模块堆(SMR)候选地。
盈德将建设两台韩国型大型核电机组APR1400,单机1.4GW,总计2.8GW,目标竣工时间为2037至2038年。机张位于古里核电站附近,其优势被认为是具备运营人员和输电网。
方向已发生变化。李在明总统在就任初期对新核电站是持怀疑态度的,因为当时急需电力,而核电建设耗时太久。人工智能和半导体带来的需求预期改变了这一判断。根据政府预测,韩国最大电力需求将从2025年的100GW增加到2040年的138GW,15年间增长近40%。
SMR是解决方案之一。与其集中建设大型核电站,不如将小型反应堆分散建设在电力需求地附近。可以说是贴近产业园或数据中心的定制型发电厂。不过,围绕古里、新蔚核电站集中的东南圈继续新增设施所带来的安全争议和居民同意问题,仍是需要解决的课题。
◆ 短板很明显,因此分工才是解法
乐观前景之外,问题也同样明显。最大的短板在于一切从零开始。土地开发、基础工程、主体结构都要重新建设。如果电力和用水供应不能按时解决,整个进度都会被拖慢。
数十年来扎根于首都圈的材料、零部件、设备协力企业生态,在湖南目前还不存在。半导体是数千家协力企业实时供货的集成产业。产业界坦言,要说服这些生态迁移并不容易。
因此,浮现出的方向不是竞争,而是分工。龙仁、平泽、华城、利川将继续承担前工序生产基地,光州和全南则把后工序封装、人工智能和可再生能源基础园区培育成新的增长轴。不是“龙仁对湖南”的对立,而是“首都圈超级集群加南部圈创新带”的结构。
电力解决方案也更现实地不应局限于一个地区。把湖南的可再生能源与岭南的核电一起使用,再通过连接二者的输电网来弥补差距。将湖南生产的电力运送出去的西海岸海底输电网,也就是所谓的能源高速公路,就是这条连接通道。
政府正通过RE100产业园特别法和机会发展特区,考虑税制减免、电费优惠和基础设施支持。从负担较小的后工序先行切入,逐步培育生态,是更合理的路径。如果不能同时建立让人才留下来的居住与教育条件,工厂最终也只会孤立存在。
虽然尚未有任何投资正式敲定,企业方面仍谨慎表示“一切尚无定论”。但有一件事已经不同。湖南半导体已从地区愿景上升为国家政策议题。分散布局能否同时兼顾产业竞争力与国土均衡?29日会议桌上将给出试金石。