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被制裁的半导体产业:大国底牌之争

傅蓓芬,曹韵 等 竞争情报杂志 2023-11-24

近来,美国又紧锣密鼓出台了一系列对华科技制裁措施,试图将“科技竞争”势态进一步升级,引起了国内外的广泛关注。半导体行业作为这场竞争的焦点,再次被推上风口浪尖,素来奉行自由经济的美国通过出台《2022芯片与科学法案》、修改《出口管制条例》、组建“芯片四方联盟”、拉拢日韩及中国台湾地区等一系列“连环杀招”,企图强行扩大美国半导体产能,“不被中国赶上”。让一个产业成为地缘政治的武器,显然有悖产业发展的规律。作者曾在本刊2021年第3期发表《美国“芯”荒》一文,梳理当时美国面临的产业困局。如今,随着这场中美“芯片战”愈演愈烈,本刊再次邀请作者带领读者们回顾从20世纪80年代后期到90年代前期的美日半导体博弈史,以期回答“中国半导体产业是否会重蹈日本之殇”的问题


美国是否真正奉行自由市场经济?


一直以来,美国被认为是自由市场经济的典型代表。自由市场经济模式以英国经济学家亚当·斯密的古典政治经济学理论和18世纪中期英国工业革命的实践为依据,主张国家对私人企业尽可能少干预,实行自由经济、自由贸易,反对国家制定经济发展规划。美国经济历来奉行自由竞争,注重通过市场手段进行资源的优化配置。


美国对华科技制裁初期,各方纷纷指责美国违背了其一直奉行的自由市场竞争的原则,《2022芯片与科学法案》被认为是美国政府在罗斯福新政之后首次用顶层设计来干预市场的产业政策行为。然而,只要回顾一下历史就会发现,美国以政治手段干预市场的行为并非罕见。


自从20世纪50年代美国半导体行业诞生以来,其产业政策就对该行业的发展起到了关键作用。冷战时期,美国政府在军事上的需求确保了这种模式在财务上的可行性,政府的定期采购为半导体公司提供了必要的流动资金支持,使美国的半导体行业能够在不依赖大规模生产的情况下持续迭代。20世纪90年代之后,克林顿政府为了实现美国产业结构的调整,提高美国的国际竞争力,对半导体等产业进行了广泛的干预,由以往不直接干预产业转为推行比较隐蔽但颇有成效的产业政策,这使得美国一系列代表21世纪发展方向的产业在全球获得支配地位。其中最著名的举措是美国面对日本半导体产业异军突起、对本国产业形成威胁时所采取的一系列产业政策,以及联合盟友打出的“组合拳”。


美日半导体博弈史


20世纪80年代,日本半导体产业迅猛发展,美国半导体产业遇到前所未有的挑战,美国在产业政策上的“雷霆手段”也因此为世人所熟知。1980年前后,日本的半导体产业进入到一个井喷式的发展期,以日立、日本电气(NEC)、富士通、三菱和东芝等为代表的日本半导体企业通过技术创新,量产了质优、价低的产品,快速抢占了全球的半导体市场份额。1980年,日本占全球存储器市场的份额达到30%,1985年进一步扩大到50%,超越了美国。日本半导体产业的强势崛起,引发了美国企业的恐慌。美国半导体行业协会(SIA)警告美国政府,日本半导体的崛起严重削弱了美国半导体的行业影响力,会导致美国军方只能选择日本的半导体器件,从而危及美国的国家安全。


在这样的背景下,美国开启了对日本半导体产业的制裁之路。1986年,日本的只读存储器产品被认定为倾销。当年9月,在美国的施压下,《日美半导体协议》签署,美国要求日本开放半导体市场,规定日本半导体产品在国际市场的价格下限,对以日本出口到美国的3亿美元芯片征收100%的惩罚性关税,明确提出5年内国外公司的半导体产品须在日本获得20%以上的市场份额等具体要求,同时否决了富士通对美国仙童半导体公司的收购提案。1991年,第二次协议续签。自此,日本半导体产品在国际市场的份额一路下跌, DRAM份额更是从近80%一路跌至10%以下。1985年9月,美国、英国、德国、法国与日本签订了针对日元汇率的《广场协议》,美元贬值,日元升值,加之对日本半导体产品的反倾销诉讼和价格监督协议等措施,导致DRAM等日本半导体产品价格大幅提升,性价比快速下降,给了韩国半导体产业以可乘之机。20世纪90年代初,日本房地产泡沫破裂,给金融机构带来大量不良债权,沉重打击了实体产业。以刺激经济总量增长为目标的扩张性财政与货币政策,造成日本财政赤字对GDP的比重由1997年的5.4%急剧上升到1999年的10%。因此,20世纪90年代的日本政府无法像美国那样引导大量国内外资金投入产业发展。20世纪90年代后期,日本的半导体公司开始全面溃败。1999年,富士通从DRAM产业中退出;2001年,东芝也从DRAM产业中撤退;2002年,日本电气将发生赤字的半导体部门分离出去;2008年,富士通也将一直赤字的大规模集成电路产业剥离出去。

图1 巅峰后的日本半导体企业发展历程


如此,美国通过政治力量的介入,为本国半导体产业赢得了先机,并给了产业盟友——韩国、中国台湾地区以成长的机会。美国继大力扶持韩国三星取代日本获取存储器产品市场后,又如法炮制,扶持台积电,使其成为半导体制造代工市场的龙头,进一步削弱了日本在全球半导体产业的市场份额。2017年,东芝将其半导体部门转让出去,日本半导体企业的辉煌时代彻底成为历史。


长期以来,对日本半导体产业由盛转衰的讨论与反思不绝于耳,人们普遍认为,体制僵化、创新不足、对市场需求反应迟钝、研发布局跟不上产业发展等是根本原因。其实,美国的强势介入和打压,以及日本应对经济危机的政策性错误,无疑是加速这一进程的关键因素。美国通过和三星、台积电联手,几乎重塑了整个半导体产业链。


中国半导体产业是否会重蹈日本之殇?

正是有了40年前美国制裁日本半导体产业的前车之鉴,如今,当美国密集推出一系列新规和法案,包括通过《2022芯片与科技法案》,修改《出口管制条例》,联手日本、荷兰等打压中国半导体产业时,无数人感到了恐慌。尤其是在中美大国博弈的白热化阶段,美国的动作无疑会让人联想起日本半导体产业链在短短10年内由盛转衰的悲剧。更不用说当今中国半导体产业并未达到当初日本的繁盛。毫无疑问,这次和40年前的情况的确有相似之处,即美国都面临着被一个崛起的新兴制造业大国快速赶超的局面。然而,两者又有显著的不同。无论是当时的日本还是当下的中国,作为追赶者是一样的斗志昂扬;而美国,相比从前却显得力不从心。


美国在40年前扶持盟友联合击溃日本半导体产业的过程中,通过向盟友显著让渡其在半导体产业的利润,才得到了三星和台积电的大力支持。很多人认为,美国当下一系列“组合拳”的意图和当时一样,都试图通过产业政策促成半导体制造业回流美国,以实现打击竞争对手的目的。恰恰相反,彼时在打击日本的过程中,美国半导体制造业外流的势头非但没有逆转,反而进一步加强。1990年,美国半导体制造业的全球份额为37%左右,到2020年为12%,其中萎缩的份额都被后起的亚洲国家瓜分了。当然,美国也绝不会做亏本买卖,它和三星、台积电一起分食了倒下的日本半导体产业的市场份额,而美国的芯片设计公司也在这个过程中盈利颇丰。

图2 美国和中国大陆地区半导体制造业的全球份额


国让渡出来的制造业份额,其实是将三星和台积电绑在一条船上的天使投资。可以说,正是通过让渡产业链,扶植盟友瓜分产业利益,并牢牢占据核心优势地位,才造就了美国产业盟主和利益链顶端的地位


  • 宏观环境的改变使美国对中国半导体产业的制裁升级

20世纪80-90年代的美国是全球最重要的科技与制造业大国,经济上与政治上都傲视全球,有着足够的资本让渡一部分核心利益,联合盟友去实现更高价值的战略目标。然而,随着美国制造业在全球的份额长期萎缩,债务规模的持续扩大,加上通胀高企,今天的美国似乎对未来充满担忧;同时,今天的中国早已高度融入世界产业分工与科创循环体系。在芯片制造方面,从21世纪起,美国芯片产能不断下降,中国芯片产能不断上升。


近年来,美国“底气十足”地对我国半导体行业展开制裁。2022年8月15日,美国商务部对“设计GAAFET结构集成电路所必需的EDA软件、金刚石和氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料、燃气涡轮发动机使用的PGC等4项技术实施新的出口管制”。


这看上去是对中国半导体产业制裁的升级,但实际上目前只有制造3 nm及以下的芯片才会用到GAAFET技术。在生产端,由于从2021年起美国阻挠荷兰对华出售EUV光刻机,中国半导体制造企业短期内不可能将半导体制造技术提升到3 nm的水平,用于28 nm的DUV光刻设备至今尚未量产,EUV光刻机设备在5年内都无法生产。在设计端,原本唯一有望参与3 nm以下先进制程设计研发的华为海思,也早早被断供。因此,当下中国在前一轮光刻机的限制下几乎不可能对3 nm以下的先进芯片制程投入更多的研发资源。其实,美国只需维持原有的EUV光刻机禁令就能继续限制中国短期内的芯片技术上限。可是,美国依然调整了《出口管制条例》以期营造紧张氛围。


另一则值得关注的新闻发生在2022年9月,美国联邦参议院民主党领袖Chuck Schumer与对中国持鹰派立场的资深共和党人John Cornyn公布了一项议案,要求美国联邦机构与其承包商停止使用中芯国际、长江存储以及长鑫存储制造的半导体芯片。此举引发了美国商会和其他贸易组织的抵制和抨击,这些团体在一封公开信中表示,企业要确定大量的电子产品中所使用的芯片是否由中芯国际生产,这项工作的成本很高,难度也很大,何况从咖啡机等普通电器中根除这类芯片也“不会进一步促进美国的国家安全”。最后,美国立法者放宽了对中国芯片的限制,在同年12月1日颁布的新版立法中不再禁止承包商使用“目标芯片”,并缩小了限制范围,指明只适用于联邦政府“关键系统”的物品,包括情报活动、军事或武器指挥的电信或信息网络,此外还将合规期限从第一个版本的“立即实施或2年内实施”推迟至5年内实施。相关发言人称,5年的实施期限是为了与2022年8月通过的《2022芯片与科学法案》相呼应,后者将为芯片制造商提供527亿美元拨款以扩大在美国的业务,“这笔资金将使美国和西方盟国的生产得以上线,从而取代中国公司生产的芯片”。


  • 美国对盟友的软硬兼施

2022年3月,美国提出了组建“芯片四方联盟”(Chip4)的提议。Chip4的重要目的之一,就是撤出在华芯片投资,将产能转移至美国。


后来,美国的这一意图在韩国受到了冷遇。因为长期以来,韩国在中国大陆的半导体产业投入了大量资金。截至2021年,三星累计在华投资超过500亿美元,其中近5年的新增投资就多达200亿美元,有80%集中在半导体、新能源汽车动力电池等高新技术产业。据2022年4月1日《韩国商业》的报道,三星位于中国西安的第二座闪存工厂已完成扩建并开始全面投产,从产能分布来看,三星电子西安工厂的产能占三星闪存总产能的40%以上,占全球产能的10%以上。这意味着拜登政府在3月份提出的Chip 4几乎在半个月后就宣告失败。


而韩国第二大半导体公司SK海力士在中国市场已经深耕10多年,截至2022年,累计投资达200多亿美元,并计划在无锡、大连等地持续新建和扩建产业基地,其在无锡生产的DRAM芯片占公司总产量的45%。2022年5月,SK海力士半导体(中国)总裁郑银泰在非易失性存储器制造项目(大连)的开工仪式上表示,该公司将中国视为重要合作伙伴,并始终保持着同中国的友好合作关系。《韩国商业》在一篇名为《美国督促韩国加入芯片四方联盟》的报道中写道,“毫无疑问,加入芯片四方联盟意味着三星和SK海力士面对中国相关的风险变得更加脆弱”“韩国政府需要做的是在中美之间尽量追求实用主义,以使韩国企业受到的伤害最小”。


三星电子和SK海力士在华投资超过700亿美元,如果韩国配合Chip 4撤出在华投资,将受到巨大的损失,而将产能转移至美国更是一个不可能完成的任务,因为美国当下劳动力市场十分紧张。美国劳工部2023年1月公布的数据显示,1月非农雇员平均时薪(年)增长率为4.6%,处于近30年来的相对高位。伴随劳动力价格提升的是市场劳动力不足,1月美国失业率数据为3.4%,几乎处于近30多年来的最低点,市场上根本没有多余的劳动力。劳动力不足且成本高,在这样的市场环境下,将劳动力密集型的芯片制造产业转移回美国,无疑是自掘坟墓。


迫于特朗普政府的压力,2020年5月,台积电宣布在美投资120亿美金,在亚利桑那州建设一座5 nm芯片厂。然而台积电的创始人、“芯片教父”张忠 谋曾多次表示,美国供应链不完整,生产成本高,在美国建厂很难成功。事实似乎也应验了张忠谋的预言。2022年2月15日,《日经亚洲》援引消息人士称, 台积电位于美国的5 nm芯片工厂原计划从2022年9月开始向新工厂搬入生产设备,但该公司目前已告知供应商,由于当地面临劳动力短缺的问题,这一计划将被推迟到2023年2月或3月。


台积电美国工厂的难产,使得韩国对加入Chip 4 讳莫如深。在韩国那里遇冷之后,美国又开始频繁活动于日本与荷兰之间。2023年1月,美国政府声称与日本、荷兰达成共识,实施对中国半导体产业的出口制裁。尽管具体制裁细节还没有公开,但据有关媒体前期了解,制裁细节大致如下:一是强化甚至立法禁售EUV光刻机;二是可能将最新一代或者在研的先进DUV光刻机也纳入禁售,普通DUV大概率不在禁售名单。这个制裁如同Chip 4的备用方案和查漏补缺,目前正处于各方协议阶段,最终能否以正式法案的形式通过,还要等官方的消息。


再来看日本和荷兰的态度。安倍在任首相期间,始终保持着平衡取巧之术,帮助日本企业在中国获取最大经济利益。2020年,中国大陆首次成为全球最大的半导体设备市场。同时,日本对美国采用“推磨”战术,面对特朗普提出的“禁止向中国出口半导体核心产品”要求,采取“不采购华为通信设备,但是允许日本零部件继续批量出口”等实用性对策,以最大程度保护本国利益。这样取巧和“推磨”了5年之久,在岸田文雄任日本首相以后,政府终于下定决心,要完全与美国阵营捆绑在一起。岸田上台已有一年多,国内政绩堪忧,从最初雄心勃勃立志建设“日本式新资本主义”,到经济衰退民怨四起,民意调查支持率降至新低。可以说,岸田面对的压力与拜登一样,用“内忧外患”来形容也不为过。在此情况下,日本一方面害怕被美国制裁,在安保领域全面倒向美国,另一方面与美国一样,需要吸引眼球的政治话题来转移国内矛盾,所以在“对华科技制裁”上一拍即合。然而政治话题的热度掩盖不了产业部门的忧虑,日本芯片制造装备协会的数据显示,2021年日本生产的芯片制造设备销售额为3.443万亿日元,其中对华出口额达到9924亿日元,约占总销售额的三成,居各个出口对象国家和地区之首。日本《产经新闻》认为,随着对华芯片出口限制政策的实施与推进,目前约一半的对华销售额将受到影响。


同为盟国的荷兰,态度上却冷淡许多。2023年1月25日,荷兰光刻机巨头阿斯麦公司首席执行官Peter Wennink在接受采访时表示,美国主导的针对中国的半导体出口管制措施,最终会促使中国在高端芯片制造设备领域成功研发出自己的技术。在谈到美国出口管制措施的负面影响时,他表示,美国2022年10月宣布的人员限制措施“给个人和公司带来各种各样的问题”“这绝对不是一件值得高兴的事情”,出口管制将“造成一定程度的混乱”“这将影响效率和创新,并影响到我们所有人”。

昨日难再现


当下的美国在面临重要的战略竞争对手时,态度与40年前已经明显不同。如果说从前美国只是开展产业层面的竞争,依靠自身强大的经济和产业实力,让渡核心利益,驾驭产业链重构,使盟友在巨大利益的诱惑下与其紧密地捆绑在一起,从而打消对手产业崛起造成的威胁,那么现在,在内忧外患的局面下,美国是在利用政治强权捆绑产业,迫使盟友放弃自身的产业利益而为美国的危机买单。盟友由于与美国在技术和资本等方面存在千丝万缕的联系,尽管表面上不得不做出妥协,但是积极性有多高、能持续多久,都是值得考虑的问题。


  • 美国的困境

近年来,受国际局势与新冠疫情的影响,全球通胀高企,美国通胀问题尤其严重。2022年6月CPI同比增长最高触及9.1%,预计2023年美国经济的总基调仍然是高利率、高通胀,消费与投资均受拖累。债务规模越来越大也给美国经济埋下了隐患。从第二次世界大战后的美国第一届罗斯福政府起,美国就开始大规模举债。自奥巴马政府开始,美国负债比率急剧增加,已经突破颇具争议的90%的罗格夫分界线。到2020年12月末,特朗普执政末期,这个占比升至128.4%。而自拜登执政至今,美国政府对内、对外负债和前两任总统任职期间相比有过之而无不及。


一直以来,美元信用维持了美国愈筑愈高的债台,并且向外输出高通胀,美元的霸权地位使美国长期维持贸易赤字和财政赤字。而近期国际局势的变化持续引发了人们对以美元为中心的全球货币秩序未来的担忧。俄乌冲突仍在继续,以美国为代表的西方与俄罗斯之间又上演金融战,美国、欧盟、日本等对俄罗斯央行外汇资产实施了全面的金融制裁,甚至抛出了所谓的“金融核武器”——禁止俄罗斯使用国际资金清算系统(SWIFT)。美元武器化的潜在威胁促使各国采取措施,以减少对美元的依赖。


在金融体系危如累卵的同时,实体经济更是美国的一块心病。美国制造业的“空心化”早已不是秘密。美国制造业产值占GDP的比例自1980年以后就逐年下降。1980年这个数字约为24.0%,而到2021年这个占比已经降到9.7%左右。伴随着制造业产值在GDP的占比不断下降的,还有制造业不断下滑的就业人数。随着全球化程度加深,制造业产业链向发展中国家转移,导致美国的贸易逆差持续扩大,美元被不断支付给贸易国,大量美元流失和不断扩大的政府支出使美国不得不为赤字融资,对外负债不断增加,美元霸权为这种大规模国际融资提供了便利。毫无疑问,一旦美元霸权地位被撼动,美国的经济和金融社会的运行都将遭遇风险


  • 以制造业回流摆脱困境

制造业的外移,本质上是美国追求利益最大化的主动选择,也取得了可观的利润。在自由市场理论和美元构建的经济秩序下,以美国为首的西方国家构建形成了全球价值链,并成为全球价值链的最大受益者,他们本应维护经济全球一体化、全球价值链的稳定运转,可美国却高调主导逆全球化,手忙脚乱推进制造业回流,可见美国对显见的内外危机已经有深刻的认识。一方面,美国希望通过制造业回流振兴实体经济,修复实体供需缺口和货币超发带来的金融危机隐患,防止金融和贸易体系因缺乏实体支撑出现更大的风险;另一方面,则试图拖住中国的发展脚步,在尽可能长的时间内保住美国的产业链优势地位,保障美国的经济增速。


然而,全球经济已经进入深度嵌套的新阶段,美国企图将复杂的危机简化为“科技竞争”,以“对华制裁”为抓手,转移日益增长的内外矛盾与冲突,用拖慢中国的发展来赢得自我修复的时间窗口,并不会如预期中顺利。历史总是相似的,却不会简单重复。

启示:建设利益共享的全球价值链


半导体作为全球化程度最高的产业之一,离不开全球价值链上任何一个国家或企业跨越国界共同参与、分工合作。党的二十大报告其实已经给出了中国的回答:坚持对外开放的基本国策,坚定奉行互利共赢的开放战略,坚持经济全球化正确方向。

今天,没有一个国家能长期在一个产业领域里垄断所有的核心技术,美国虽然在半导体领域拥有先发优势,但不可能将触角遍及整个产业链。建设利益共享的全球价值链,培育普惠各方的全球大市场,才能实现产业互利共赢。在半导体产业发展上,尽管过去很多年中国已经从全球价值链上获益良多,也正在影响全球价值链,但是面对价值链上各利益主体之间的博弈,中国仍然有很多困难,这些困难有些需要依靠提升自身技术水平来克服,有些需要通过深入了解国际规则与别国博弈。无论是昨日的美日半导体之争,还是今日的中美半导体之战,都有值得我们深思之处。无论哪个国家,在亮出底牌之前,都需要全面考量国内外环境的变化,理智应对各种挑战,防止过度反应,为维护全球产业链供应链韧性与稳定贡献各自的力量。

作者简介:

傅蓓芬,女,上海洹睿资产管理有限公司合伙人兼投资总监,研究方向为半导体产业投资。电子邮箱:beibei_fu@qq.com。

曹韵,男,意法半导体(中国)有限公司中国区外事代表,研究方向为半导体供应链管理。

徐宏宇,女,上海图书馆(上海科学技术情报研究所)研究员,研究方向为竞争情报、信息产业、科技决策。

本文为节选,更多内容请阅读《竞争情报》2023年第2期《被制裁的半导体产业:大国底牌之争》

审核:杨荣斌

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