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中美半导体之争,中国怎么突围?

陈海燕 上海华略智库
2024-09-03


作者:陈海燕 战略规划中心副总监来源:上海华略智库(ID:HUALUETT)
当前在半导体产业领域,美国控制着全球半导体产业链、中国握有巨大消费市场“王牌”。面对美国对华围堵的步步紧逼,中国需充分利用全球半导体产业最大客户的身份,进一步深度融入全球半导体产业链、加快培育中国半导体产业的反制能力,推动实现半导体产业链自主可控。全文3150字,阅读约8分钟

2010年代以来,中国大陆芯片制造、研发能力持续增强,大有“中短期赶超韩国,中长期击败美国”的趋势。这让美国感到其科技霸权乃至全球霸权受到威胁(科技霸权是美国维持其全球霸权的关键领域之一,而掌控全球半导体产业链是其维持科技霸权的核心举措之一),由此开始层层加码对中国半导体进行围追堵截。那么,在这场“围堵与反围堵”大戏中,中美各有什么优势,中国又该如何破局?


中美半导体供应链之争各具优势

美国优势:控制着“分而治之”的全球半导体产业链

半导体产业1950年代兴起于美国,但其起步阶段并未引起美国资本过多关注,致使美国半导体公司自起步就一直处于“以缩减成本为核心”的自由竞争状态。

因此,至1970年代,当日本借势家电市场需求激增,举全国之力协调全国几乎所有大型半导体企业联合攻关高精度加工技术、装置设计技术、工艺处理技术、检测评价技术等半导体全产业链关键环节后,美国半导体迅速败北。

至1980年代后期,日本实现了半导体全产业链“国产化”,并依托“物美价廉”的动态随机存取存储器(DRAM)反超美国,占据了全球50%以上的半导体市场。

为了保护美国本土企业,美国炮制了“日本威胁论”,于1986年迫使日本签订《广场协议》《美日半导体协议》一举打破日本贸易保护后,将日本芯片行业产业链拆解到欧洲、韩国等地,加之日本固守大型机时代的成功而没有及时更新新兴技术,日本半导体迅速衰落,美国再次控制了全球芯片产业链。

与此同时,在美国“分而治之”框架下,韩国、中国台湾紧抓PC电脑发展浪潮,于1990年代承接了大量美国、日本转移的半导体产业,培育了三星、SK海力士、联电、台积电等一批行业领军企业。

至2021年,日本半导体产业全球市场份额快速猛降到9%,美国半导体全球市场份额(自1997年重回巅峰后一直)保持在46%左右;韩国半导体产业在美国的大力支持、韩国财阀的大力推动下,以21%的全球市场占有率成为仅次于美国的半导体超级大国;台湾中小型半导体企业在政府政策的强力支持下,以8%的全球市场占有率(76%的全球代工市场占有率)成为全球无可替代的半导体产业集聚地。



专栏:美国拆解日本芯片行业产业链的相关做法在芯片研发设计领域,延续“科学政策”(允许初创公司甩掉“制造业”包袱,采用轻资产运行方式节省成本、提升运营效率)培育了高通、博通、英伟达等顶尖芯片设计公司,把持这一产业链利润“制高点”。在芯片制造领域,大力扶持韩国三星,使其在短时间就实现了储存半导体的对日超越。在光刻机领域,大力扶持荷兰阿斯麦,以打压原本占据全球光刻机半壁江山的尼康、佳能。

中国优势:握有全球半导体产业巨大消费市场“王牌”

2000年代(特别是2010年代)以来,随着PC电脑、智能手机、智能电视、智能家电、智能网联汽车产能相继在中国爆发式增长,中国芯片需求以超18%的年均复合增长率高速增长(远高于全球4.5%的年均复合增长率),吸引了高通(67%的营收来自中国大陆)、迈威尔(44%的营收来自中国大陆)、恩智浦(38%的营收来自中国大陆)、拉姆研究(35%的营收来自中国大陆)、三星、台积电等欧美、日韩、台湾半导体企业加速涌入中国大陆,培育了华为海思、韦尔股份、智芯微等本土优势半导体企业,中国开始形成贯通芯片半导体设计、制造、封测、装备、材料的完整产业链体系。

至2021年,中国半导体市场规模达1925亿美元,占全球34.6%(包括24%的自用芯片、11%的再出口芯片),连续13年成为全球最大的半导体市场。

然而,中国半导体公司的全球市场占有率仅为7%(预计2025年或将上升到12%-18%)、研发投入强度仅为7.6%(远低于美国的18%),全国半导体市场的49.9%被美国公司把控,产业链自主可控能力薄弱。

图1:2004-2021年全球半导体(分地区)市场销售占比变化

图2:1983-2021年全球半导体(分地区)市场占有率变化

中国要在双循环发展中赢得半导体产业发展主动权

鉴于半导体是全球化最彻底的产业,而利润最大化是全球化最主要的动力。在美国借助《瓦森纳协定》加快围堵中国半导体产业的背景下,中国要充分利用全球半导体产业最大客户的身份,进一步深化与欧美、日韩、东盟国家半导体产业链协作。与此同时,加快培育具有足够反制能力的中国半导体产业链、产业生态圈环境,推动半导体产业实现以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。


策略一:进一步深度融入全球半导体产业链


深挖中美合作空间。发挥中国市场规模庞大、制造业体系完整、工程师队伍庞大、物流等配套设施完善优势,在保证产业链安全可控的基础上,实施更加开放的产业政策吸引更多的美国半导体创新企业到中国、或与中国开展合作,积极探索与美国联邦政府在人工智能等(芯片下游)共同利益领域的合作,强化与更为务实的美国各州政府间的交流合作,提高美国与中国“脱钩”的成本。

发展全球伙伴关系。通过建立高水平自贸区、降低关税和非关税壁垒等方式,加大对欧洲、日韩、东盟国家半导体材料、设备领域优质企业的“引进来”力度。如英国Arm等海外半导体企业已经在中国设立了以中国大陆资本主导的新型合资公司。巩固和强化中欧(特别是与德英法、俄罗斯等国家)科技创新纽带,支持欧洲科学家、工程师、技术人员申请参与中国半导体领域(非核心)国家科技计划、项目评选与评估,到中国科研机构和高校任职、牵头设立国际科技组织。

策略二:加快培育中国半导体反制能力


1.提高产业链自主可控能力

设计环节。建议参照海思半导体的发展路径,聚焦智能手机、电信网络设备、商用无人机、智能网联汽车等中国企业在全球具有绝对优势的领域,引导设计企业与下游应用领域头部企业建立长期合作,培育若干具有国际竞争力的细分行业芯片设计公司。

制造环节。建议借鉴台积电的发展模式,支持专注于芯片代工的若干头部企业(如龙芯、麒麟芯片等),在强化与上游芯片设计公司协同关系的同时,全力攻关先进制程芯片制造工艺;支持成熟制程芯片制造企业适度扩大产能,推进芯片国产替代,做强“本土设计+本土制造+本土终端应用”为核心的芯片产业链价值链体系。

封测环节。建议对标日月光、安靠等行业头部企业,引导江苏长电、通富微电、天水华天等本土封测企业实施精细化管理、标准化流程再造,提升服务顶级客户的能力,推动封测产业链向国际一流水平迈进。

与此同时,支持长江存储、长鑫存储等企业联合国内设备、材料企业,率先在存储器领域探索发展IDM模式,填补国内空白。最终,通过努力,在部分领域与美国形成“相互制约、相互威胁”的对等博弈格局。

2.提升产业生态圈赋能质效

建议在做好部分产品断供应急预案和相应技术储备的同时,由国家牵头制定设备和材料、操作系统国产化清单和时间表。例如,针对光刻机和化学机械抛光(CMP)设备等关键设备、第四代半导体材料和光刻胶等核心材料、Linux等操作系统,设立国家重大专项,联合各类院所、重点企业联合攻关,确保产业链稳健运行。

同时,依托市场规模、人力资源等“长板优势”,参照新能源汽车推广方式,出台国产设备和材料、操作系统指导清单和补贴标准,引导国内增量晶圆厂使用国产设备、存量和增量晶圆厂使用国产材料、终端应用设备厂商使用国产操作系统,推动实现半导体配套产业、“芯片-操作系统”生态的国产替代。
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