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中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè),應(yīng)如何應(yīng)對(duì)機(jī)遇挑戰(zhàn)?

發(fā)表時(shí)間:2022-09-06
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隨著全球經(jīng)濟(jì)迅速走向數(shù)字化,各行各業(yè)對(duì)芯片的需求猛增。同時(shí),由于新冠肺炎疫情的影響,全球芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈和物流鏈遭到破壞,短期內(nèi)加劇了芯片的供求矛盾。作為數(shù)字時(shí)代的底層支撐,芯片半導(dǎo)體在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的背景下越來(lái)越具有戰(zhàn)略性質(zhì)。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)、新冠肺炎疫情和地緣政治三重因素疊加作用下,實(shí)現(xiàn)芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的安全和彈性成為各方競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)全球芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正面臨新一輪挑戰(zhàn)與調(diào)整,中國(guó)面臨哪些挑戰(zhàn)與機(jī)遇?如何提升在芯片半導(dǎo)體領(lǐng)域的戰(zhàn)略自主性?

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第一,地區(qū)專業(yè)化特征凸顯。波士頓咨詢公司和美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)聯(lián)合發(fā)布的《強(qiáng)化不確定時(shí)代下的全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈報(bào)告》顯示,美國(guó)憑借強(qiáng)大的科研創(chuàng)新能力,在半導(dǎo)體研發(fā)密集型領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,尤其是在電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)/核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)(EDA/IP,74%)、邏輯器件(67%)、制造設(shè)備(41%)等細(xì)分領(lǐng)域。中國(guó)大陸的比較優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域在于封裝測(cè)試(38%)、晶圓制造(16%)以及原材料(13%)。歐盟的相對(duì)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域在于EDA/IP(20%)、制造設(shè)備(18%)。而韓國(guó)、日本和中國(guó)臺(tái)灣則在原材料、記憶芯片、晶圓制造等領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。目前,按地區(qū)劃分的全球芯片生產(chǎn)能力,中國(guó)臺(tái)灣占22%,韓國(guó)占21%,中國(guó)大陸和日本各占15%,美國(guó)占12%,歐洲占9%。值得注意的是整個(gè)東亞地區(qū)的半導(dǎo)體產(chǎn)能占到了全球的73%,與之對(duì)應(yīng)的是東亞地區(qū)在制造芯片的半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了全球市場(chǎng)的83.85%。

第二,市場(chǎng)集中程度高。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)行業(yè)壁壘高,是典型的資本-技術(shù)雙密集型產(chǎn)業(yè),關(guān)鍵部件和生產(chǎn)原料壟斷在少數(shù)企業(yè)中,市場(chǎng)集中度居高不下。在全球半導(dǎo)體企業(yè)中,美國(guó)公司占據(jù)排名前十中的八家,綜合競(jìng)爭(zhēng)力處于行業(yè)領(lǐng)先地位。從細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看,關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)往往掌握在少數(shù)幾家大企業(yè)中。以半導(dǎo)體硅片和電子特氣技術(shù)為例,前者主要被日本信越化學(xué)、日本勝高、中國(guó)臺(tái)灣環(huán)球晶圓、德國(guó)世創(chuàng)和韓國(guó)SK五大企業(yè)占據(jù),后者則被美國(guó)空氣化工、法國(guó)液化空氣、日本大陽(yáng)日酸和德國(guó)林德四大公司占據(jù),其他企業(yè)很難染指。在半導(dǎo)體光刻膠供應(yīng)商中,日本企業(yè)占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位,囊括了全球72%的市場(chǎng)份額。全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)則主要集中在美國(guó)、荷蘭和日本制造商手中,荷蘭光刻機(jī)巨頭ASML則壟斷了全球光刻機(jī)高端市場(chǎng)的83.3%。

第三,新冠肺炎疫情沖擊全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈,導(dǎo)致“缺芯”困境短期加劇。新冠肺炎疫情帶來(lái)的供應(yīng)鏈危機(jī)包含兩個(gè)方面:
其一,各國(guó)為防控疫情進(jìn)行了不同程度的停工停產(chǎn),全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈某些節(jié)點(diǎn)無(wú)法正常持續(xù)運(yùn)行,以及由于企業(yè)員工感染新冠病毒造成的短期產(chǎn)能不濟(jì),直接導(dǎo)致芯片供給水平下降。其二,新冠肺炎疫情導(dǎo)致全球物流鏈斷裂,芯片供需結(jié)構(gòu)進(jìn)一步失衡。全球芯片消費(fèi)市場(chǎng)遍及世界,主要產(chǎn)能卻聚集在東亞地區(qū),新冠肺炎疫情導(dǎo)致全球物流鏈斷裂,部分國(guó)家關(guān)閉航線以及港口管理不善造成擁堵進(jìn)一步加劇了市場(chǎng)上芯片供應(yīng)的短缺。以車載芯片為例,2021年初,福特、豐田、戴姆勒等一眾企業(yè)因芯片不足相繼減產(chǎn)甚至停產(chǎn)部分車型。

第四,數(shù)字化進(jìn)程加速,芯片需求持續(xù)上漲,預(yù)計(jì)“缺芯”困境仍將持續(xù),全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)整勢(shì)在必行。如果說疫情造成了芯片短期供給不暢,那么數(shù)字化進(jìn)程的加速則導(dǎo)致了芯片需求的持續(xù)增長(zhǎng)。一方面自動(dòng)駕駛汽車、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新的芯片需求市場(chǎng)不斷被數(shù)字化創(chuàng)造出來(lái)。另一方面居家辦公、智能家居、虛擬現(xiàn)實(shí)等工作生活?yuàn)蕵贩绞揭苍跀?shù)字時(shí)代不斷普及,由此導(dǎo)致的是全球芯片需求的不斷攀升。據(jù)IC Insights統(tǒng)計(jì),2021年全球芯片市場(chǎng)價(jià)值約為5500億美元,并預(yù)測(cè)到2030年全球芯片市場(chǎng)預(yù)計(jì)將超過1萬(wàn)億美元。芯片需求的巨大缺口,也對(duì)全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈提出結(jié)構(gòu)性調(diào)整要求。

中國(guó)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇


新冠肺炎疫情加速了全球數(shù)字化進(jìn)程,同時(shí)加劇了供應(yīng)鏈領(lǐng)域的安全化傾向,使得全球主要大國(guó)在芯片半導(dǎo)體領(lǐng)域展開了一場(chǎng)安全競(jìng)賽。經(jīng)濟(jì)與政治交互影響,世界百年未有之大變局加速演進(jìn),對(duì)于中國(guó)來(lái)說,既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)主要是兩個(gè)方面。
其一,技術(shù)挑戰(zhàn)。目前我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)品主要集中在半導(dǎo)體材料、晶圓制造和封裝測(cè)試等中低端領(lǐng)域,半導(dǎo)體產(chǎn)能也主要集中在28納米以上的成熟制程。技術(shù)水平差異導(dǎo)致我國(guó)需要大量進(jìn)口中高端半導(dǎo)體產(chǎn)品,其中CPU、GPU、存儲(chǔ)器等領(lǐng)域幾乎全部依賴進(jìn)口。據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計(jì),我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不足20%,僅2021年的進(jìn)口額度就高達(dá)4325億美元。本土技術(shù)水平成為制約我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大瓶頸。其二,國(guó)際政治挑戰(zhàn)。自美國(guó)將中國(guó)確立為主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之后,先是與中國(guó)大打貿(mào)易戰(zhàn),后是與中國(guó)進(jìn)行“精準(zhǔn)脫鉤”,發(fā)動(dòng)科技冷戰(zhàn),全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈面臨霸權(quán)國(guó)家以意識(shí)形態(tài)劃線、人為割裂的可能。美國(guó)政府力圖將美國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)遷至美國(guó)本土、中國(guó)臺(tái)灣、日本以及韓國(guó)等控制力所及的地區(qū),即使在新冠肺炎疫情沖擊之下,全球芯片短缺之時(shí),拜登政府仍然拒絕了英特爾公司在中國(guó)擴(kuò)大生產(chǎn)的計(jì)劃,以避免中國(guó)大陸獲得先進(jìn)制程的能力。不僅如此,美國(guó)還加大了對(duì)華為等中資企業(yè)的制裁力度,打壓中國(guó)高科技企業(yè)發(fā)展,以防止中國(guó)對(duì)美國(guó)主導(dǎo)的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)形成威脅。

在疫情和地緣政治的雙重沖擊下,全球芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)必然會(huì)迎來(lái)一個(gè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整的時(shí)期,這是中國(guó)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升價(jià)值鏈的重要機(jī)遇。
第一,美國(guó)對(duì)中國(guó)的打壓使自由市場(chǎng)的神話破滅,打破了國(guó)人心中“造不如買、買不如租”的幻想,進(jìn)一步堅(jiān)定了中國(guó)自主掌握尖端科技的決心和步伐。第二,美國(guó)的“芯片禁令”,客觀上為中國(guó)企業(yè)提供了極為寶貴的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)資源。以化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備為例,2017年美國(guó)應(yīng)用材料、日本荏原占據(jù)了98.1%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng),而今中電科電子裝備集團(tuán)制造的8英寸拋光設(shè)備已經(jīng)奪回了70%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。第三,政府投入的增加保障我國(guó)芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。2014年國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金成立,首期募集資金就超過1387億元人民幣,其中集成電路制造占比67%。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),我國(guó)集成電路制造行業(yè)規(guī)模逐年增長(zhǎng),2020年為2560億元人民幣,同比增長(zhǎng)19.11%,產(chǎn)量為2614.70億塊,同比增長(zhǎng)19.55%。

05

提升戰(zhàn)略自主性的探索路徑


為確保芯片供應(yīng)鏈安全、提升本國(guó)高端制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)強(qiáng)化自身在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中戰(zhàn)略自主能力,政府更要有所作為,有意識(shí)地對(duì)芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加以扶持和引導(dǎo)。
?首先,充分認(rèn)識(shí)到芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性質(zhì),并把它當(dāng)作戰(zhàn)略工程來(lái)做。新中國(guó)核工業(yè)和航空航天事業(yè)在美蘇兩國(guó)的封鎖下仍然取得巨大突破,除了其自身帶有的國(guó)家安全性質(zhì)之外,還有國(guó)家一以貫之地將其視為戰(zhàn)略工程。鑒于數(shù)字時(shí)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家安全的重要作用,以及我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)落后以至于在關(guān)鍵領(lǐng)域被別人“卡脖子”的現(xiàn)實(shí)情況,我國(guó)應(yīng)把促進(jìn)芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為一項(xiàng)國(guó)家戰(zhàn)略工程加以系統(tǒng)推進(jìn)。

?其次,加強(qiáng)政府的引導(dǎo)和規(guī)劃,強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)。從操作層面上講,創(chuàng)新的主體還是各類企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,技術(shù)創(chuàng)新所需要的各種配套措施往往需要大量資本投入,市場(chǎng)主體往往難以承擔(dān)如此巨大的成本和風(fēng)險(xiǎn),因此需要政府這只看得見的手加以支持。一方面政府確定半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)期路線圖,在不同的發(fā)展階段因地制宜地采取相應(yīng)的投資、稅收、財(cái)政以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)等相關(guān)配套措施;另一方面也要以宏觀調(diào)控為手段,在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全國(guó)性的資源調(diào)配,建立完整的產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新體系,為本土技術(shù)創(chuàng)新和企業(yè)發(fā)展提供良好的發(fā)展環(huán)境。

?再次,加快人才培養(yǎng)和引進(jìn)力度。半導(dǎo)體行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng),很大程度上是全球頂尖科技人才的競(jìng)爭(zhēng),各國(guó)都面臨著人才缺口,我國(guó)更是如此。我國(guó)的芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)90年代,相關(guān)從業(yè)人員主要集中在制造領(lǐng)域,且數(shù)量和質(zhì)量均難以滿足行業(yè)需求。據(jù)中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院預(yù)測(cè),2022年我國(guó)集成電路人才缺口將達(dá)到25萬(wàn)。因此,要加大相關(guān)人才培養(yǎng)。一方面,加強(qiáng)通用型基礎(chǔ)理論研究、技能培訓(xùn)和教育投入,培育本土知識(shí)和技術(shù)精英。另一方面,建設(shè)國(guó)際人才引用和歸化制度,從國(guó)際國(guó)內(nèi)兩個(gè)面向進(jìn)行人才建設(shè)。倡導(dǎo)各大高校、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合培養(yǎng)各類專業(yè)人才,強(qiáng)化人才供給。只有聚天下英才而用之,才能從根本上提升自身在芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上的戰(zhàn)略自主性。

?最后,立足長(zhǎng)遠(yuǎn),規(guī)劃半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。中美半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)嵙Σ罹嗍强陀^現(xiàn)實(shí)且將持續(xù)存在,美國(guó)采取科技脫鉤政策,中國(guó)若過于強(qiáng)調(diào)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展,研發(fā)平行技術(shù),生產(chǎn)平行產(chǎn)品,由此導(dǎo)致“主動(dòng)”與美及西方脫鉤,則正落入其陷阱。我國(guó)應(yīng)繼續(xù)推動(dòng)高水平對(duì)外開放,把握半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)規(guī)律,借鑒國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)劃推進(jìn)的成功經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展和國(guó)際合作并進(jìn)新格局。