В августе 2022 года в Вашингтоне произошли два знаковых события: были приняты Закон о снижении инфляции (IRA) и Закон о полупроводниках и науке (CHIPS).

Оба закона обещают повысить устойчивость цепочки поставок и снизить зависимость от Китая. Оба стремятся использовать федеральные стимулы, такие как налоговые льготы и субсидии, для укрепления внутреннего производства в секторах полупроводников и экологически чистой энергии.

Посмотрим, что произошло за полтора года после принятия Законов в такой критически важной для американской реиндустриализации области как строительство заводов по производству чипов.

Спустя год после принятия Законов компании, претендующие на бонусы, предусмотренные в этих законодательных актах, объявили о суммарных инвестициях в размере более 166 миллиардов долларов в производство полупроводников и электроники.

Среди них мировые гиганты Intel, GlobalFoundries, тайваньская TSMC, LG и Samsung прямо заявили о начале строительстве новых заводах в США. И по меньшей мере 50 общественных колледжей в 19 штатах ввели новые или расширенные программы по подготовке американских рабочих к хорошо оплачиваемой работе в полупроводниковой промышленности.

Однако фактический ход реализации строительства заводов сталкивается со многими препятствиями.

Начнем с самой банальной причины задержки строительства заводов по производству электроники — дефицит материалов и комплектующих. Поскольку многие фирмы одновременно строят новые объекты, некоторые компоненты, такие как распределительные устройства и трансформаторы, не успевают вовремя поставляться американскими производителями. В результате компании сталкиваются со временем ожидания, превышающим 100 недель.

Другой проблемой на пути «речипизации» Америки стали трудности выполнения требований для получения субсидий, предусмотренных в законах IRA и CHIPS, в части высокого процента строительных материалов и компонентов, которые должны поставляться от поставщиков из США. Этого требует более ранняя программа made-in-America, нацеленная на повышение производства высокотехнологичных продуктов в США. Для азиатских компаний это требование стало сдерживающим фактором инвестиций на американской территории.

Бюрократическая волокита в процессе подачи заявок и медленные темпы утверждения выделяемых субсидий. Более 170 фирм подали заявки на финансирование в соответствии с законом CHIPS. Однако, помимо гранта в размере 1,5 миллиарда долларов, предоставленного GlobalFoundries, к концу января 2024 года было выдано только два небольших гранта производителям менее продвинутых чипов.

Явная нехватка квалифицированной рабочей силы. Например, крупнейшая мировая Тайваньская компания по производству полупроводников (TSMC) должна была запустить свой первый завод по производству микросхем в Аризоне к концу 2024 года, но теперь подтвердила значительные задержки. В первую очередь из-за нехватки технических специалистов в США, TSMC планирует завершить строительство к 2025 году.

Летом 2023 года TSMC подтвердила, что отправит больше тайваньских рабочих в США, чтобы обеспечить «быстрый рост» своего завода стоимостью 40 миллиардов долларов в Аризоне. Второй завод в Аризоне планируется ввести в эксплуатацию к 2026 году — это самый современный завод по производству микросхем, который в настоящее время производится, и, на данный момент непонятно, приведет ли задержка первого завода к каким-либо дальнейшим задержкам в завершении строительства.

Напомним, что TSMC, контролирует более 90% мирового рынка самых передовых процессоров, используемых во всем: от бытовой электроники до военных технологий. США больше не могут смиряться с зависимостью от импорта чипов из Тайваня, что и побудило развернуть масштабную «речипизацию» американской экономики.

Отмеченные проблемы с рабочей силой не является неожиданными, поскольку генеральный директор ASML Holding NV, одного из ведущих мировых производителей оборудования для производства микросхем, заявил, что получение доступа к квалифицированной рабочей силе является распространенной причиной неудач при строительстве заводов по производству полупроводников.

В связи с этим непонятно решение администрации Байдена сократить на 820 млн. долл. финансирование Национального научного фонда в 2024 году. Этот шаг не способствует стимулированию университетов готовить больше выпускников по STEM специальностям.

Наконец, серьезной проблемой «речипизации» американской промышленности является банальный дефицит электроэнергии для развертывания новых производств. Передовое полупроводниковое оборудование требует в 10 раз больше энергии и имеющиеся мощности не справляются с этой задачей. Энергоемкость производства чипов экспоненциально возрастает по мере увеличения миниатюризации, что является главным направлением технического прогресса в этой области.

Для производства самых передовых полупроводников требуются машины для литографии в экстра ультрафиолете (EUV), которые используют ультрафиолетовый свет, создаваемый быстродействующими лазерами, для выжигания мелких деталей на кремниевых пластинах. Голландская компания ASML, единственная компания, производящая эти машины, в четвертом квартале 2023 года более чем утроила (!!!) количество принятых заказов до рекордных 9,19 млрд евро по сравнению с 2,6 млрд евро в июле-сентябре, что обусловлено спросом на ее самые сложные машины.

Кстати, в рекордном четвертом квартале 2023 года на долю Китая пришлось 39% продаж ASML и этот рынок стал крупнейшим для голландской компании. В период с января по март 2023 года на долю Китая приходилось лишь 8%. В связи с этим ASML стала мишенью для усилий США по ограничению экспорта передовых технологий в Китай.

Администрация Байдена призвала правительство Нидерландов не допустить, чтобы компания ASML поставляла в Китай без лицензии некоторые машины для иммерсионной литографии в глубоком ультрафиолете, второе по производительности оборудование компании. В конце прошлого года официальные лица США обратились к ASML с просьбой немедленно прекратить запланированные поставки некоторых машин китайским клиентам. ASML, которой уже запрещено продавать свои самые передовые машины для работы с экстра ультрафиолетом в Китай, ожидает, что до 15% продаж Китаю в этом году будет затронуты новыми мерами экспортного контроля. Китаю потребуется не менее 20 лет, чтобы разработать технологию EUV.

Устройство EUV — это чудо современной инженерии, оно омывает кремниевые пластины волнами света, невидимыми для человеческого глаза, выжигая на поверхности пластины узоры, точность которых должна составлять несколько нанометров. Чтобы создать специализированный свет, EUV испаряют расплавленное олово с помощью лазеров, а затем используют зеркала, чтобы сфокусировать излучение на более тонкие длины волн. Это устройства размером с автобус стоит более 150 миллионов долларов и состоят из 100 000 отдельных компонентов.

Каждая машина EUV потребляет около 1 мегаватта электроэнергии, что примерно в 10 раз больше, чем оборудование предыдущих поколений. Между прочим, поскольку альтернативы для производства самых передовых видов полупроводников нет, индустрия микросхем является потенциально серьезным камнем преткновения на пути к сокращению глобальных выбросов углекислого газа.

Ожидается, что из-за огромного количества энергии, необходимой для работы EUV, TSMC вскоре будет потреблять больше энергии, чем все 21-миллионное население Шри-Ланки и некоторые штаты США. В 2020 году на долю компании пришлось около 6% общего энергопотребления Тайваня. Ожидается, что к 2025 году этот показатель вырастет до 12,5%.

Тайваню не хватит электроэнергии для размещения своей полупроводниковой промышленности, если производители микросхем не начнут строить свои собственные электростанции. Операционный резерв острова, дополнительные мощности, необходимые для борьбы с непредвиденными скачками спроса или перебоями в поставках, скорее всего, упадет ниже критической 10%-ной отметки.

Возвращаясь к энергетическим проблемам в самих США, отметим, что только первая очередь завода TSMC в Фениксе требует 200 мегаватт, что эквивалентно электроснабжению почти 30 000 домохозяйств. Поскольку TSMC планирует построить на той же площадке до пяти дополнительных заводов, конечная мощность потребляемой электроэнергии составит ошеломляющие 1200 мегаватт.

Огромное количество электроэнергии, необходимое для запуска этого нового производства, приходится на то время, когда энергосистема Америки становится все более ненадежной, поскольку страна претерпевает быстрые изменения. В последнее десятилетие заводы, работающие на природном газе, начали вытеснять более дорогие угольные заводы, поскольку гидроразрыв достиг ранее недоступных источников газа.

Революция гидроразрыва привела к снижению цен на природный газ почти на 50% в середине 2010-х годов, что привело к увеличению количества газовых заводов. Сейчас ветряные и солнечные электростанции все чаще заменяют угольные, атомные и даже газовые электростанции. Однако многие регулирующие органы бьют тревогу по поводу того, что традиционные электростанции выводятся из эксплуатации быстрее, чем заменяются, в результате чего страна подвергается риску дефицита электроэнергии.

Эти массовые «выходы на пенсию» также происходят в то время, как спрос на электроэнергию по всей стране растет из-за роста центров обработки данных, расширения производства и ухудшения погодных условий. За последний год пятилетний прогноз ежегодного роста спроса на электроэнергию увеличился почти вдвое с 2,6% до 4,7%, что представляет собой резкое отклонение от годового роста в 1%, привычного в течение последних 20 лет.

Итак, реализация планов по возвращению США статуса великой полупроводниковой державы наталкивается на комплекс объективных трудностей и противоречий. Накопленные за годы «глобализационного угара» структурные перекосы в экономике, включая деформацию рынка труда, деградацию промышленной, инфраструктурной и энергетической базы не позволяют безболезненно осуществлять намеченные планы «речипизации» Америки.

Нельзя быстро переломить накопленный за, по крайней мере, 40-летний период промышленной деградации инерционный тренд «постиндустриального» развития. Но, как говорится, «дорогу осилит идущий», и выявленный нами «проиндустриальный» консенсус американских элит, «трампо-байденовский комбайн» промышленной политики не намерен останавливаться на пути промышленного возрожденияАмерики.