L’arretratezza europea nell’industria dei semiconduttori e l’European Chips Act

La carenza globale di semiconduttori indotta dalla pandemia nel 2020-22 ha colpito l'Unione Europea in modo particolarmente duro, perché i chip utilizzati nelle automobili e nelle applicazioni industriali sono stati tra i più colpiti. La carenza di chip si è rapidamente riverberata nelle industrie manifatturiere e automobilistiche. Ma la transizione energetica e la crescita dell'intelligenza artificiale renderanno i semiconduttori ancora più importanti in futuro. La stessa industria automobilistica diventerà sempre più informatizzata grazie a livelli più elevati di assistenza alla guida e all'espansione della produzione di veicoli elettrici, che utilizzano 2-3 volte più semiconduttori rispetto ai veicoli a combustibile fossile.

Senza un forte sostegno pubblico, la già piccola quota dell'Unione Europea nella produzione di semiconduttori continuerebbe a ridursi, visti gli enormi investimenti di USA e Cina e la quasi totale dipendenza dell’Europa dalla tecnologia USA.

Il 25 luglio 2023 il Consiglio europeo ha approvato l'European Chips Act, che prevede sovvenzioni per 43 miliardi di euro per raggiungere l’obiettivo di produrre nell’Unione Europea il 20% dei semiconduttori mondiali entro il 2030, raddoppiando l’attuale quota di mercato. Il ministero dell'economia tedesco ha subito annunciato che fornirà aiuti per 20 miliardi di euro entro il 2027 per potenziare l'industria dei semiconduttori.

A giugno Berlino aveva già firmato un accordo con Intel, che investirà 30 miliardi di euro nella produzione di chip a Magdeburgo, con sussidi statali di oltre 10 miliardi di euro. Gli impianti di fabbricazione Intel a Magdeburgo useranno la tecnologia "Angstrom", termine utilizzato per descrivere processi di produzione di chip in cui la dimensione del nodo è tanto ridotta che le misurazioni sono descritte in angstrom anziché in nanometri. Intel ha anche annunciato l'intenzione di investire 4,6 miliardi di euro in un impianto di assemblaggio e collaudo di semiconduttori nella Polonia occidentale, presumibilmente per i semiconduttori prodotti nelle sue fabbriche in Germania e Irlanda. Altri produttori di chip hanno recentemente annunciato piani per aumentare la produzione anche in Europa. Wolfspeed e Infineon, stanno già costruendo nuove fabbriche in Germania. Global Foundries e STMicroelectronics hanno firmato l’accordo per costruire un nuovo impianto di produzione in Francia, con investimenti di 7,5 miliardi di euro. Anche TSMC, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., leader mondiale nella produzione di semiconduttori, sta negoziando un accordo con produttori tedeschi per costruire un impianto da 7 a 10 miliardi di dollari in Germania, che potrebbe godere di sostegni sia statali sia europei. TSMC sta costruendo una fabbrica avanzata anche in Giappone.

L’Unione Europea è ben lungi dall'essere il giocatore che investe di più nell’industria dei chip. Stati Uniti, Giappone, Corea del Sud e Taiwan hanno annunciato grandi investimenti e sussidi statali. Nel 2022 gli Stati Uniti hanno promulgato il proprio Chips and Science Act che prevede 52 miliardi di dollari in sussidi a fronte di circa 400 miliardi di dollari in investimenti privati. TMSC sta già costruendo due fabbriche in Arizona, Samsung ne costruisce una in Texas e Intel svilupperà un mega-sito da 100 miliardi di dollari in Ohio. Anche Wolfspeed, Micron, Texas Instruments e GlobalFoundries stanno già costruendo nuovi impianti.

Gli investimenti in chip di fascia alta, utilizzati in applicazioni come l'intelligenza artificiale e dispositivi informatici avanzati come smartphone, PC, GPU e CPU, richiedono spese in conto capitale significative, a fronte delle quali la cifra prevista dall’European Chips Act appare molto modesta.

I leader di settore sono tutti in Asia e negli Stati Uniti, sarà molto difficile per l’Europa recuperare terreno. All’Europa manca anche manodopera qualificata. L'European Chips Act mira inoltre  ad aumentare il sostegno ai programmi di formazione e alle università. Ma ingegneri e tecnici del settore sono oggi scarsissimi in Europa rispetto alle necessità. Anche negli Stati Uniti TSMC si è ripetutamente lamentata della carenza di lavoratori qualificati: la scuola non ne forma abbastanza.

All’Europa mancano anche investimenti nella catena di fornitura dei componenti a monte: strumenti specializzati per la produzione di chip, software di progettazione, capacità di progettazione, prodotti chimici speciali, apparecchiature per test, tecnologie di imballaggio, silicio e altri materiali per la produzione di wafer, apparecchiature per incisione e polimeri fotoresist. L'Europa ha soltanto un paio di aziende di punta in questi settori, l’olandese ASML e la tedesca BASF. L'European Chips Act fornirà sussidi alle fabbriche, non all'intera catena di approvvigionamento. Questo renderà difficile alle fabbriche di chip europee rimanere competitive ed evitare problemi di approvvigionamento. Occorre poi considerare le sfide idriche, energetiche e ambientali per ottenere le autorizzazioni in Europa. Una fabbrica utilizza milioni di litri d'acqua al giorno.

I risultati non si vedranno presto, la tempistica è lunga. La costruzione di una fabbrica all'avanguardia di solito richiede 3-5 anni, inoltre i progettisti di chip e le fabbriche lavorano su un ciclo di 2-3 anni di generazione di tecnologia. Ciò significa che oggi, nel 2023, le aziende stanno progettando o stanno già avviando la produzione di chip che entreranno nella produzione di massa nel 2026 o nel 2027.

L'Europa rimarrà quindi a lungo legata alle tendenze globali dell'industria dei semiconduttori. Ma gli sforzi dell'Europa potrebbero comunque contribuire a mitigare lo shock che conseguirebbe a una guerra cinese per il controllo di Taiwan, sono perciò necessari per tutto l’Occidente.