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發布時間:2022-08-15 13:59:58
隨著全球經濟迅速走向數字化,各行各業對芯片的需求猛增。同時,由于新冠肺炎疫情的影響,全球半導體產業供應鏈和物流鏈遭到破壞,短期內加劇了芯片的供求矛盾。作為數字時代的底層支撐,芯片在國際競爭的背景下越來越具有戰略性質。在數字經濟、新冠肺炎疫情和地緣政治三重因素疊加作用下,實現半導體產業的安全和彈性成為各國競爭的焦點。全球半導體產業正面臨新一輪挑戰與調整,中國面臨哪些挑戰與機遇?如何提升在芯片半導體領域的戰略自主性?
現狀和趨勢
半導體(Semiconductor)是指常溫下導電能力介于導體和絕緣體之間的材料,其產品主要分為集成電路、光電子器件、分立器件和傳感器四類。在這四類產品中,集成電路具有絕對優勢,在半導體產品占比中超過80%,因此,半導體行業又被業內稱為集成電路行業。集成電路(Integrated Circuit,IC)是指通過特定的工藝流程,將晶體管、二極管等元器件按照一定的電路互聯,“集成”在半導體晶片上以執行特定功能的電路或系統,因此又被稱作芯片/晶片(Chip)。在不考慮技術細節的情況下,半導體、集成電路、芯片基本可視作同一概念。全球半導體產業鏈主要由半導體支撐產業、制造產業和應用產業組成。其中有些企業從事代工(Foundry),如臺積電。與之相對應的是擁有完整設計和生產能力的公司(IDM,Independent Development Manufacturer),如英特爾、德州儀器。此外也有獨立的設計公司(Fabless),如高通、博通、聯發科等。半導體產業鏈是一個全球產業鏈,根據比較優勢原則,不同國家和地區在諸多半導體細分領域具有不同的優勢,且高度集中于少數壟斷企業。在新冠肺炎疫情沖擊以及地緣政治加劇的條件下,現有的產業格局開始松動。具體來看,全球半導體產業格局具有以下特點:
各方展開新一輪競爭
鑒于芯片在數字化時代生產結構中的重要地位,各主要經濟體對于與之相關的、具有重要戰略性質行業部門的產業政策表現出了極大的興趣。相關主體開始推進各種措施,不僅是在投資方面,還包括稅收、貿易、監管和反壟斷等一系列手段,支持本國戰略產業的發展。因為半導體產業的特殊性質,技術和資本密集程度高,使得在新的一輪產業競爭中,參與者的數量遠遠少于工業時代,目前只有歐盟、美國、韓國、日本、中國等為數不多的參與者,它們占據了半導體產業價值鏈的96%(2019年數據),具備全球93%的芯片生產能力(2020年數據)。為了進一步鞏固優勢,各國圍繞芯片半導體產業展開新一輪競爭。
歐盟
目前,歐洲在全球半導體制造業上的產能已經從2000年的24%下降到8%。為改變這一劣勢,2021年3月,歐盟委員會發布的《2030數字羅盤:歐洲數字十年之路》提出,歐盟生產的尖端半導體要在2030年達到全球總產值的20%,在減少對外部供應鏈的過度依賴的同時重塑歐洲高端制造業競爭力。2022年2月,歐盟委員會公布《芯片法案》,要求歐盟在2030年之前,投入430億歐元資金,支持芯片設計與制造,強化歐洲在技術方面的領導力。為響應此號召,2022年3月,芯片巨頭英特爾宣布將在未來十年內投資800億歐元,在德法等國建設從設計到制造全覆蓋的芯片產業鏈。
美國
2022年2月,美國眾議院通過了近3000頁的《2022年美國競爭法案》,該法案將對美國半導體研究和制造提供520億美元的撥款和補貼,用以解決汽車和電腦零部件問題,同時提供450億美元強化科技產品供應鏈。除此之外,此前美國還相繼出臺《半導體十年計劃》、《美國芯片法案》、《美國創新與競爭法案》等,旨在促進美國半導體制造業的投資,以及半導體模擬硬件、工業電子和計算機相關的研發與生產。在美國的政策推動下,2020年5月,全球半導體代工企業臺積電(TSMC)宣布在美國亞利桑那州增建5個代工廠;2022年初,英特爾也宣布將投資200億美元在美國俄亥俄州新建兩個半導體工廠。與此同時,美國正在積極游說韓國、日本、中國臺灣,試圖組建“芯片四方聯盟”,以控制全球半導體產業鏈。
韓國
2021年5月,韓國發布《K-半導體戰略》,建設“K-半導體產業帶”,力求在2030年將韓國打造成綜合性半導體強國,主導全球半導體供應鏈。為此,韓國政府將在稅收減免、金融和基礎設施等方面對相關企業進行支援,最高稅額抵扣幅度將達到50%。另外,韓國政府還將設立1萬億韓元的半導體設備投資特別基金。方案出臺后,以三星和SK海力士為代表的153家企業積極響應,承諾將在2021-2030年期間共計投入510萬億韓元(約合4510億美元),力求在原材料、零部件和尖端設備和系統半導體方面取得突破。與此同時,韓國業界加強和全球唯一EVU光刻設備公司ASML的聯系,后者將投資2400億韓元在韓國京畿道建設EVU綜合集群。
日本
日本也不甘落后,2021年6月,日本經濟產業省發布《半導體數字產業戰略》,將半導體行業視為與食品能源行業同等重要的“國家項目”(national project),借此尋求擴大日本國內半導體生產能力。為實現此目標,日本政府將實施“加快建設物聯網半導體生產基地”“促進美日半導體技術合作”“創新可以改變‘游戲規則’的新技術”等三步走戰略規劃,從國家層面確保半導體的供給能力。日本政府將提供超越一般產業政策的“特殊待遇”,以吸引海外芯片半導體代工廠尤其是臺積電赴日投資。為此,日本將在新能源與產業技術綜合開發機構(NEDO)中設立數千億日元的建設基金,以及最高50%的半導體生產工廠的建造費用補貼。
中國
中國近年來也不斷出臺相關政策以推動國內半導體產業發展。2016年,國務院發布的《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》強調了提升核心基礎硬件供給能力。2019年發布的《財政部稅務總局關于集成電路設計和軟件產業企業所得稅政策的公告》,對半導體相關企業進行所得稅減免。2020年,國務院印發《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》,再次從稅收和經費支持等角度鼓勵芯片和集成電路產業的相關研究與發展。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》也寫入集成電路相關內容,將大力攻關集成電路領域,著力解決高端芯片基礎元器件等“卡脖子”問題,加快自主創新步伐。
中國面臨的挑戰與機遇
新冠肺炎疫情不僅加速了全球數字化進程,而且加劇了供應鏈領域的安全化傾向,使得全球主要大國在芯片半導體領域展開了一場安全競賽。對于中國來說,這既是機遇也是挑戰。
挑戰主要有兩方面:
其一,技術挑戰。目前,我國半導體產品主要集中在半導體材料、晶圓制造和封裝測試等中低端領域,半導體產能也主要集中在28納米以上的成熟制程。技術水平差異導致我國需要大量進口中高端半導體產品,其中CPU、GPU、存儲器等領域幾乎全部依賴進口。據海關總署統計,我國半導體設備國產化率不足20%,僅2021年的進口額度就高達4325億美元。本土技術水平成為制約我國半導體產業發展的最大瓶頸。
其二,國際政治挑戰。自美國將中國確立為主要的競爭對手之后,美國政府試圖將美國半導體企業遷至美國本土、中國臺灣、日本以及韓國等控制力所及的地區,拒絕英特爾公司在中國擴大生產的計劃,以避免中國獲得先進制程的能力。此外,美國加大對華為等中國企業的制裁力度,打壓中國高科技企業發展,以防止中國對美國主導的互聯網架構形成威脅。
在疫情和地緣政治的雙重沖擊下,全球芯片半導體產業必然會迎來一個結構性調整的時期,這是中國優化產業結構、提升價值鏈的重要機遇。
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美國對中國的打壓使自由市場的神話破滅,打破了國人心中“造不如買、買不如租”的幻想,進一步堅定了中國自主掌握尖端科技的決心和步伐。
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美國的“芯片禁令”,客觀上為中國企業提供了極為寶貴的國內市場資源。以化學機械拋光設備為例,2017年美國應用材料、日本荏原占據了98.1%的國內市場,如今,中電科電子裝備集團制造的8英寸拋光設備已經奪回70%的國內市場。
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政府加大投入以保障我國半導體產業發展。根據中國半導體行業協會數據,我國集成電路制造行業規模逐年增長,2020年為2560億元,同比增長19.11%;產量為2614.70億塊,同比增長19.55%。
提升戰略自主性的探索路徑
為確保芯片供應鏈安全、提升我國高端制造業競爭力,同時加強我國在國際競爭中自主可控能力,政府要有意識地對芯片半導體產業加以扶持和引導。