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亚游国际厅 芯片成大国竞争焦点!中国奈何交代机遇挑战?

时间:2022-08-09 13:01 点击:161 次

跟着全球经济赶快走向数字化,百行万企对芯片的需求猛增。同期,由于新冠肺炎疫情的影响,全球芯片半导体产业供应链和物流链遭到摧毁,短期内加重了芯片的供求矛盾。作为数字时期的底层解救,芯片半导体在国际竞争的布景下越来越具有计策性质。在数字经济、新冠肺炎疫情和地缘政事三重成分重复作用下,美满芯片半导体产业的安全和弹性成为各方竞争的焦点。全球芯片半导体产业正靠近新一轮挑战与治疗,中国靠近哪些挑战与机遇?奈何擢升在芯片半导体领域的计策自主性?通盘宽恕《人民论坛》独家著作。

着手 | 《人民论坛》杂志及人民论坛网(rmltwz)

作家 | 复旦大学美国研究中心施展、博导 蔡翠红

近况和趋势

半导体(Semiconductor)是指常温下导电才略介于导体和绝缘体之间的材料,其家具主要分为集成电路、光电子器件、分立器件和传感器四类。在这四类家具中,集成电路具有十足上风,在半导体家具占比中跳跃80%,因此,半导体行业又被业内称为集成电路行业。集成电路(Integrated Circuit,IC)是指通过特定的工艺历程,将晶体管、二极管等元器件按照一定的电路互联,“集成”在半导体晶片上以实践特定功能的电路或系统,因此又被称作芯片/晶片(Chip)。在不谈判期间细节的情况下,半导体、集成电路、芯片基本可视作兼并认识。全球半导体产业链主要由半导体解救产业、制造产业和应用产业构成。其中有些企业专事代工(Foundry),如台积电。与之相对应的是领有齐备遐想和分娩才略的公司(IDM,Independent Development Manufacturer),如英特尔、德州仪器。此外也有独处的遐想公司(Fabless),如高通、博通、联发科等。芯片半导体产业链是一个全球产业链,字据相比上风原则,不同国度和地区在诸多半导体细分领域具有不同的上风,且高度辘集于少数把持企业。在新冠肺炎疫情冲击以及地缘政事加重的条目下,现存的产业步地运转松动。具体来看,全球芯片半导体产业步地具有以下特色:

第一,地区专科化特征突显。波士顿接洽公司和美国半导体协会蚁合发布的《强化不细则时期下的全球半导体供应链施展》清晰,美国凭借强劲的科研创新才略,在半导体研发密集型领域处于源流地位,尤其是在电子自动化遐想/中枢常识产权(EDA/IP,74%)、逻辑器件(67%)、制造开辟(41%)等细分领域。中国大陆的相比上风领域在于封装测试(38%)、晶圆制造(16%)以及原材料(13%)。欧盟的相对上风领域在于EDA/IP(20%)、制造开辟(18%)。而韩国、日本和中国台湾则在原材料、回顾芯片、晶圆制造等领域占据十足上风。现在,按地区画分的全球芯片分娩才略,中国台湾占22%,韩国占21%,中国大陆和日本各占15%,美国占12%,欧洲占9%。值得牢固的是悉数东亚地区的半导体产能占到了全球的73%,与之对应的是东亚地区在制造芯片的半导体开辟市集范围达到了全球市集的83.85%。

第二,市集辘集程度高。半导体产业行业壁垒高,是典型的老本-期间双密集型产业,谬误部件和分娩原料把持在少数企业中,市集辘集度居高不下。在全球半导体企业中,美国公司占据名次前十中的八家,轮廓竞争力处于行业源流地位。从细分领域来看,谬误要领期间频频驾驭在少数几家大企业中。以半导体硅片和电子特气期间为例,前者主要被日本信越化学、日本胜高、中国台湾环球晶圆、德国世创和韩国SK五大企业占据亚游国际厅,后者则被美国空气化工、法国液化空气、日本大阳日酸和德国林德四大公司占据亚游国际厅,其他企业很难染指。在半导体光刻胶供应商中,日本企业占据十足主导地位,囊括了全球72%的市集份额。全球半导体开辟市集则主要辘集在美国、荷兰和日本制造商手中,荷兰光刻机巨头ASML则把持了全球光刻机高端市集的83.3%。

第三,新冠肺炎疫情冲击全球半导体供应链,导致“缺芯”逆境短期加重。新冠肺炎疫情带来的供应链危境包含两个方面:其一,列国为防控疫情进行了不同程度的停工停产,全球半导体供应链某些节点无法正常陆续运行,以及由于企业职工感染新冠病毒形成的短期产能不济,径直导致芯片供供水平下落。其二,新冠肺炎疫情导致全球物流链断裂,芯片供需结构进一步失衡。全球芯片浪掷市集广博世界,主要产能却集结在东亚地区,新冠肺炎疫情导致全球物流链断裂,部分国度关闭航路以及口岸管制不善形成拥挤进一步加重了市集上芯片供应的障碍。以车载芯片为例,2021年头,福特、丰田、戴姆勒等一众企业因芯片不及接踵减产以致停产部分车型。

第四,数字化程度加速,芯片需求陆续飞腾,瞻望“缺芯”逆境仍将陆续,全球半导体产业链治疗大势所趋。如果说疫情形成了芯片短期供给不畅,那么数字化程度的加速则导致了芯片需求的陆续增长。一方面自动驾驶汽车、人工智能、工业互联网等新的芯片需求市集不停被数字化创造出来。另一方面居家办公、智能家居、虚构现实等职责活命文娱方式也在数字时期不停普及,由此导致的是全球芯片需求的不停攀升。据IC Insights统计,2021年全球芯片市集价值约为5500亿美元,并预测到2030年全球芯片市集瞻望将跳跃1万亿美元。芯片需求的宏大缺口,也对全球半导体供应链提倡结构性治疗要求。

各方伸开新一轮竞争

鉴于芯片半导体在数字化时期分娩结构中的进军地位,各主要经济体对于与之关连的、具有进军计策性质行业部门的产业政策确认出了极大的敬爱。关连主体运转推动多样措施,不单是是在投资方面,还包括税收、营业、监管和反把持等一系列妙技,解救本国计策产业的发展。因为芯片半导体产业的阑珊性质,期间和老本密集程度高,使得在新的一轮产业竞争中,参与者的数目远远少于工业时期,现在惟有欧盟、美国、韩国、日本、中国大陆和中国台湾等为数未几的参与者,仅上述六个国度和地区就占据了半导体产业价值链的96%(2019年),全球芯片分娩才略的93%(2020年)。为了进一步巩固上风,各主要活动体围绕芯片半导体产业伸开新一轮竞争。

现在欧洲在全球半导体制造业上的产能依然从2000年的24%下落到今天的8%。为了窜改这一间隙,2021年3月,欧盟委员会发布《2030数字罗盘:欧洲数字十年之路》,提倡欧盟分娩的顶端半导体要在2030年达到全球总产值的20%,在减少对外部供应链的过度依赖的同期重塑欧洲高端制造业竞争力。2022年2月,欧盟委员会公布《芯片法案》,要求欧盟在2030年之前,进入430亿欧元资金,解救芯片遐想与制造,强化欧洲在期间方面的带领力。为反馈此高唱,2022年3月,芯片巨头英特尔晓谕将在将来十年内投资800亿欧元,在德法等国开辟从遐想到制造全掩盖的芯片产业链。

2022年2月,美国众议院通过了近3000页的《2022年美国竞争法案》,该法案将对美国半导体研究和制造提供520亿美元的拨款和补贴,用以贬责汽车和电脑零部件问题,同期提供450亿美元强化科技家具供应链。除此以外,此前美国还接踵出台《半导体十年筹办》(2020)、《美国芯片法案》(2020)、《美国创新与竞争法案》(2021)等,旨在促进美国半导体制造业的投资,以及半导体模拟硬件、工业电子和计较机关连的研发与分娩。在美国的政策推动下,2020年5月全球半导体代工企业台积电(TSMC)晓谕在美国亚利桑那州增建5个代工场,2022年头英特尔也晓谕将投资200亿美元在美国俄亥俄州新建两个半导体工场。与此同期,美国正在积极游说韩国、日本、中国台湾,试图组建芯片四方定约,以放纵全球半导体产业链。

2021年5月,韩国发布《K-半导体计策》,开辟“K-半导体产业带”,费力在2030年将韩国打形成轮廓性半导体强国,主导全球半导体供应链。为此,政府将在税收减免、金融和基础设施等方面对关连企业进行支援,最高税额抵扣幅度将达到50%。另外,韩国政府还将诞生1万亿韩元的半导体开辟投资相配基金。决策出台后,以三星和SK海力士为代表的153家企业积极反馈,快乐将在2021-2030年期间以为进入510万亿韩元(约合4510亿美元),费力在原材料、零部件和顶端开辟和系统半导体方面取得突破。与此同期,韩国业界加强和全球惟一EVU光刻开辟公司ASML的接洽,后者将投资2400亿韩元在韩国京畿道开辟EVU综书册群。

日本也不甘逾期,2021年6月,日本经济产业省发布《半导体数字产业计策》,将半导体行业视为与食物动力行业同等进军的“国度边幅”(national project),借此寻求扩大日本国内半导体分娩才略。为美满此筹办,日本政府将实施“加速开辟物联网半导体分娩基地”“促进美日半导体期间联结”以及“创新不错窜改‘游戏执法’的新期间”的三步走计策策画,从国度层面确保半导体的供给才略。日本政府将提供越过一般产业政策的“阑珊待遇”,以招引国际芯片半导体代工场尤其是台积电赴日投资。为此日本将在新动力与产业期间轮廓开发机构(NEDO)中诞生数千亿日元的开辟基金,以及最高50%的半导体分娩工场的建造用度补贴。

中国大陆频年来也不停出台关连政策以推动国内半导体产业发展。2016年国务院发布的《“十三五”国度计策性新兴产业发展策画》强调了擢升中枢基础硬件供给才略。2019年发布的《财政部 税务总局对于集成电路遐想和软件产业企业所得税政策的公告》,对半导体关连企业进行所得税减免。2020年国务院印发《新时刻促进集成电路产业和软件产业高质料发展的几许政策》,再次从税收和经费解救等角度鼓吹芯片和集成电路产业的关连研究与发展。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年策画和2035年前景筹办纲目》也写入集成电路关连实验,将狂妄攻关集成电路领域,效力贬责高端芯片基础元器件等“卡脖子”问题,加速自主创新活动。

中国台湾地区领有世界最强的半导体制造代工才略,险些在悉数制程范围均占据进军地位。现在仅有中国台湾地区和韩国领有10纳米及以下的晶圆制造代工才略,台湾更是占据了全部代工分娩份额的92%。在全球芯片障碍的布景下,台湾代工企业加大了关连进入,台积电预估2022年老本开销将达到400至440亿美元,并优先布局2纳米、3纳米、5纳米、7纳米等先进制程。2021年4月,台湾当局发布《美中科技战下台湾半导体前瞻科研及人才布局》,费力在2030年导入1纳米制程芯片分娩,并开辟南部半导体材料S型走廊。另外台湾当局正在推动建立挑升的“芯片学校”,效力培养下一代半导体工程师,以巩固本人在芯片制造领域的主导地位。

竞争加重的动因

芯片半导体产业并非只是是一个经济问题大要市集问题,因为行业的阑珊性质,越来越多的国度把它看成一个计策问题,径直与国度的发展接洽在通盘,因而在国际上越来越具有政事颜色。这主如果由于以下三个成分形成的。

源流,全球经济数字化。全球经济的赶快数字化使得国度更加疼爱芯片半导体产业。从分娩方式上看,以芯片为中枢元器件的移动互联网、物联网、超等计较机等新期间的日常讹诈对原先的分娩结构形成了颠覆性影响。从活命方式上看,新冠肺炎疫情使得基于芯片的数字期间和家具的应用成为活命的必需。从范围上看,2020年全球47个国度数字经济加多值范围高达32.6万亿美元,占GDP比重为43.7%。另外半导体产业对GDP的增长也具有宏大的推动作用。跟着全球数字化程度的加速,以人工智能(Artificial Intelligence)、区块链(Blockchain)、云计较(Cloud Computing)和大数据(Big Data)为代表的新兴产业成为数字时期全球竞争的谬误,而作为上述产业的中枢元器件芯片以及悉数半导体产业便成了解救国度数字化程度的谬误。因此,全球主要国度均把筹办投向了这些领域,纷繁出台政策,以解救关连产业发展。

其次,竞争主体的国度化。第三次工业更动运转于20世纪50年代,主要以原子能、电子计较机和空间期间为代表,这些期间主要所以美苏争霸为中枢机划由国度设项和投资而发展起来的,并非市集解放竞争的斥逐。如今人类社会正处于第四次工业更动初创时期,无论是人工智能、区块链、云计较、大数据等新期间新业态,照旧半导体、芯片等更为基础的家具,背后都有国度的解救。各主要经济体都把促进期间创新和数字程度作为政府的中枢任务并加以支持。不错说,在数字时期的全球化竞争中,国度才是竞争的主体。以欧盟为例,“欧洲共同利益进军边幅”(IPCEI)是《欧盟运作公约》章程的一种国度调停方式,2018年之后,欧盟先后批准了联系微电子和电板的三项IPCEI边幅,并建立了IPCEI计策论坛,作为欧洲计策自主的进军器具。对于半导体,欧盟成员国正在积极考虑与此关连的新的欧洲共同利益边幅,试图通过国度调停来促进该行业的突破和发展。

终末,产业链问题的安全化。当国度纷繁把促进本国数字经济发展作为政府的主要推动筹办时,原先盛行的解放市集理念冉冉让位于政事考量。同期,频年来国际、国内两个层面上的贫富分化形成了全球各地民粹想法和逆全球化势力的崛起。其政事效果是特朗普式的人物纷繁走向政事前台,列国政府运转实行经济民族想法政策,经济失衡问题被赶快地政事化,先前建立起来的相互依赖的经济体系转而成为列国危境感的着手。在中美营业战和新冠肺炎疫情的冲击下,这种不安全感被赶快放大,于是列国运转寻求缩小谬误行业和领域的对外依存度,以寻求供应链安全。全球半导体产业链险些驾驭在少数几个参与者手中,因此形成了国度对少数企业以及特定国度和地区的顶点依赖,在全球地缘政事的布景下,这种依赖从激情上带来严重的不安。为了促进更为均衡的相互依赖关系,列国纷繁出台政策措施,寻求建立一个安全和弹性的供应链,确保本国在芯片供应上不再简便依靠某一国度或公司。

中国靠近的挑战与机遇

新冠肺炎疫情加速了全球数字化程度,同期加重了供应链领域的安全化倾向,使得全球主要大国在芯片半导体领域伸开了一场安全竞赛。经济与政事交互影响,世界百年未有之大变局加速演进,对于中国来说,既是机遇亦然挑战。

挑战主如果两个方面。其一,期间挑战。现在我国半导体家具主要辘集在半导体材料、晶圆制造和封装测试等中低端领域,半导体产能也主要辘集在28纳米以上的老练制程。期间水平互异导致我国需要大都入口中高端半导体家具,其中CPU、GPU、存储器等领域险些全部依赖入口。据海关总署统计,我国半导体开辟国产化率不及20%,仅2021年的入口额度就高达4325亿美元。原土期间水平成为制约我国半导体产业发展的最大瓶颈。其二,国际政事挑战。自美国将中国成立为主要的竞争敌手之后,先是与中国大打营业战,后是与中国进行“精确脱钩”,发动科技冷战,全球半导体供应链靠近霸权国度以透露形态划线、人为割裂的可能。美国政府力争将美国半导体企业迁至美邦原土、中国台湾、日本以及韩国等放纵力所及的地区,即使在新冠肺炎疫情冲击之下,全球芯片障碍之时,拜登政府仍然拒却了英特尔公司在中国扩大分娩的筹办,以幸免中国大陆取得先进制程的才略。不仅如斯,美国还加大了对华为等中资企业的制裁力度,打压中国高技术企业发展,以厚爱中国对美国主导的互联网架构形成恫吓。

在疫情和地缘政事的双重冲击下,全球芯片半导体产业势必会迎来一个结构性治疗的时刻,这是中国优化产业结构、擢升价值链的进军机遇。第一,美国对中国的打压使解放市集的外传碎裂,冲突了国民气中“造不如买、买不如租”的幻想,进一步顽强了中国自主驾驭顶端科技的决心和活动。第二,美国的“芯片禁令”,客观上为中国企业提供了极为宝贵的国内市集资源。以化学机械抛光开辟为例,2017年美国应用材料、日本荏原占据了98.1%的国内市集,而今中电科电子装备集团制造的8英寸抛光开辟依然夺回了70%的国内市集。第三,政府进入的加多保险我国芯片半导体产业高速发展。2014年国度集成电路产业投资基金成立,首期召募资金就跳跃1387亿元人民币,其中集成电路制造占比67%。字据中国半导体行业协会数据,我国集成电路制造行业范围逐年增长,2020年为2560亿元人民币,同比增长19.11%,产量为2614.70亿块,同比增长19.55%。

擢升计策自主性的探索旅途

为确保芯片供应链安全、擢升本国高端制造业竞争力,同期强化本人在国际竞争入网策自主才略,政府更要力争上游,有透露地对芯片半导体产业加以支持和指挥。

源流,充分透露到芯片半导体产业的计策性质,并把它看成计策工程来做。新中国核工业和航空航天做事在美苏两国的顽固下仍然取得宏大突破,除了其本人带有的国度安全性质以外,还有国度一以贯之地将其视为计策工程。鉴于数字时期半导体产业对于国民经济发展和国度安全的进军作用,以及我国半导体产业逾期以至于在谬误领域被他人“卡脖子”的现实情况,我国应把促进芯片半导体产业发展作为一项国度计策工程加以系统推动。

其次,加强政府的指挥和策画,强化顶层遐想。从操作层面上讲,创新的主体照旧千般企业和科研机构。在产业发展初期,期间创新所需要的多样配套措施频频需要大都老本进入,市集主体频频难以承担如斯宏大的成本和风险,因此需要政府这只看得见的手加以解救。一方面政府细则半导体产业发展的始终蹊径图,在不同的发展阶段因地制宜地遴荐相应的投资、税收、财政以及常识产权等关连配套措施;另一方面也要以宏观调控为妙技,在半导体产业链的各个要领进行寰宇性的资源调配,建立齐备的产学研创新体系,为原土期间创新和企业发展提供精湛的发展环境。

再次,加速人才培养和引进力度。半导体行业的竞争,很大程度上是全球顶尖科技人才的竞争,列国都靠近着人才缺口,我国更是如斯。我国的芯片半导体产业起步于20世纪90年代,关连从业人员主要辘集在制造领域,且数目和质料均难以满足行业需求。据中国电子信息产业发展研究院预测,2022年我国集成电路人才缺口将达到25万。因此,要加大关连人才培养。一方面,加强通用型基础表面研究、技能培训和莳植进入,培育原土常识和期间精英。另一方面,开辟国际人才援用和归化轨制,从国际国内两个面向进行人才开辟。倡导各大高校、企业和科研机构蚁合培养千般专科人才,强化人才供给。惟有聚六合英才而用之,才智从压根上擢升本人在芯片半导体产业上的计策自主性。

终末,驻足长久,策画半导体产业发展标的。中美半导体领域实力差距是客观现实且将陆续存在,美国遴荐科技脱钩政策,中国若过于强调半导体产业自主发展,研发平行期间,分娩平行家具,由此导致“主动”与美及西方脱钩,则正落入其陷坑。我国应连接推动高水平对外绽开,把握半导体产业发展和市集竞争规则,模仿国际半导体产业策画推动的告捷训戒,构开国内半导体产业自主发展和国际联结并进新步地。

上文略有删减

选自 |《人民论坛》杂志7月下

原标题 |全球芯片半导体产业的竞争态势与中国机遇

作家 |复旦大学美国研究中心施展、博导蔡翠红;复旦大学国际关系与全球事务学院硕士研究生郭威对本文亦有孝敬

新媒体裁剪 | 常嫦

原文责编 |于洪清

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