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中國半導體行業,應如何應對機遇挑戰?

發表時間:2022-09-06
來源:網絡整理
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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,由於新冠肺炎疫情的影響,全球芯片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,芯片半導體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,實現芯片半導體產業的安全和彈性成為各方競爭的焦點全球芯片半導體產業正麵臨新一輪挑戰與調整,中國麵臨哪些挑戰與機遇?如何提升在芯片半導體領域的戰略自主性?

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第一,地區專業化特征凸顯。波士頓谘詢公司和美國半導體協會聯合發布的《強化不確定時代下的全球半導體供應鏈報告》顯示,美國憑借強大的科研創新能力,在半導體研發密集型領域處於領先地位,尤其是在電子自動化設計/核心知識產權(EDA/IP,74%)、邏輯器件(67%)、製造設備(41%)等細分領域。中國大陸的比較優勢領域在於封裝測試(38%)、晶圓製造(16%)以及原材料(13%)。歐盟的相對優勢領域在於EDA/IP(20%)、製造設備(18%)。而韓國、日本和中國台灣則在原材料、記憶芯片、晶圓製造等領域占據絕對優勢。目前,按地區劃分的全球芯片生產能力,中國台灣占22%,韓國占21%,中國大陸和日本各占15%,美國占12%,歐洲占9%。值得注意的是整個東亞地區的半導體產能占到了全球的73%,與之對應的是東亞地區在製造芯片的半導體設備市場規模達到了全球市場的83.85%。

第二,市場集中程度高。半導體產業行業壁壘高,是典型的資本-技術雙密集型產業,關鍵部件和生產原料壟斷在少數企業中,市場集中度居高不下。在全球半導體企業中,美國公司占據排名前十中的八家,綜合競爭力處於行業領先地位。從細分領域來看,關鍵環節技術往往掌握在少數幾家大企業中。以半導體矽片和電子特氣技術為例,前者主要被日本信越化學、日本勝高、中國台灣環球晶圓、德國世創和韓國SK五大企業占據,後者則被美國空氣化工、法國液化空氣、日本大陽日酸和德國林德四大公司占據,其他企業很難染指。在半導體光刻膠供應商中,日本企業占據絕對主導地位,囊括了全球72%的市場份額。全球半導體設備市場則主要集中在美國、荷蘭和日本製造商手中,荷蘭光刻機巨頭ASML則壟斷了全球光刻機高端市場的83.3%。

第三,新冠肺炎疫情衝擊全球半導體供應鏈,導致“缺芯”困境短期加劇。新冠肺炎疫情帶來的供應鏈危機包含兩個方麵:
其一,各國為防控疫情進行了不同程度的停工停產,全球半導體供應鏈某些節點無法正常持續運行,以及由於企業員工感染新冠病毒造成的短期產能不濟,直接導致芯片供給水平下降。其二,新冠肺炎疫情導致全球物流鏈斷裂,芯片供需結構進一步失衡。全球芯片消費市場遍及世界,主要產能卻聚集在東亞地區,新冠肺炎疫情導致全球物流鏈斷裂,部分國家關閉航線以及港口管理不善造成擁堵進一步加劇了市場上芯片供應的短缺。以車載芯片為例,2021年初,福特、豐田、戴姆勒等一眾企業因芯片不足相繼減產甚至停產部分車型。

第四,數字化進程加速,芯片需求持續上漲,預計“缺芯”困境仍將持續,全球半導體產業鏈調整勢在必行。如果說疫情造成了芯片短期供給不暢,那麽數字化進程的加速則導致了芯片需求的持續增長。一方麵自動駕駛汽車、人工智能、工業互聯網等新的芯片需求市場不斷被數字化創造出來。另一方麵居家辦公、智能家居、虛擬現實等工作生活娛樂方式也在數字時代不斷普及,由此導致的是全球芯片需求的不斷攀升。據IC Insights統計,2021年全球芯片市場價值約為5500億美元,並預測到2030年全球芯片市場預計將超過1萬億美元。芯片需求的巨大缺口,也對全球半導體供應鏈提出結構性調整要求。

中國麵臨的挑戰與機遇


新冠肺炎疫情加速了全球數字化進程,同時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。經濟與政治交互影響,世界百年未有之大變局加速演進,對於中國來說,既是機遇也是挑戰。

挑戰主要是兩個方麵
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、晶圓製造和封裝測試等中低端領域,半導體產能也主要集中在28納米以上的成熟製程。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。本土技術水平成為製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後,先是與中國大打貿易戰,後是與中國進行“精準脫鉤”,發動科技冷戰,全球半導體供應鏈麵臨霸權國家以意識形態劃線、人為割裂的可能。美國政府力圖將美國半導體企業遷至美國本土、中國台灣、日本以及韓國等控製力所及的地區,即使在新冠肺炎疫情衝擊之下,全球芯片短缺之時,拜登政府仍然拒絕了英特爾公司在中國擴大生產的計劃,以避免中國大陸獲得先進製程的能力。不僅如此,美國還加大了對華為等中資企業的製裁力度,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衝擊下,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
第一,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。第二,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,而今中電科電子裝備集團製造的8英寸拋光設備已經奪回了70%的國內市場。第三,政府投入的增加保障我國芯片半導體產業高速發展。2014年國家集成電路產業投資基金成立,首期募集資金就超過1387億元人民幣,其中集成電路製造占比67%。根據中國半導體行業協會數據,我國集成電路製造行業規模逐年增長,2020年為2560億元人民幣,同比增長19.11%,產量為2614.70億塊,同比增長19.55%。

05

提升戰略自主性的探索路徑


為確保芯片供應鏈安全、提升本國高端製造業競爭力,同時強化自身在國際競爭中戰略自主能力,政府更要有所作為,有意識地對芯片半導體產業加以扶持和引導。
首先,充分認識到芯片半導體產業的戰略性質,並把它當作戰略工程來做。新中國核工業和航空航天事業在美蘇兩國的封鎖下仍然取得巨大突破,除了其自身帶有的國家安全性質之外,還有國家一以貫之地將其視為戰略工程。鑒於數字時代半導體產業對於國民經濟發展和國家安全的重要作用,以及我國半導體產業落後以至於在關鍵領域被別人“卡脖子”的現實情況,我國應把促進芯片半導體產業發展作為一項國家戰略工程加以係統推進。

其次,加強政府的引導和規劃,強化頂層設計。從操作層麵上講,創新的主體還是各類企業和科研機構。在產業發展初期,技術創新所需要的各種配套措施往往需要大量資本投入,市場主體往往難以承擔如此巨大的成本和風險,因此需要政府這隻看得見的手加以支持。一方麵政府確定半導體產業發展的長期路線圖,在不同的發展階段因地製宜地采取相應的投資、稅收、財政以及知識產權等相關配套措施;另一方麵也要以宏觀調控為手段,在半導體產業鏈的各個環節進行全國性的資源調配,建立完整的產學研創新體係,為本土技術創新和企業發展提供良好的發展環境。

再次,加快人才培養和引進力度。半導體行業的競爭,很大程度上是全球頂尖科技人才的競爭,各國都麵臨著人才缺口,我國更是如此。我國的芯片半導體產業起步於20世紀90年代,相關從業人員主要集中在製造領域,且數量和質量均難以滿足行業需求。據中國電子信息產業發展研究院預測,2022年我國集成電路人才缺口將達到25萬。因此,要加大相關人才培養。一方麵,加強通用型基礎理論研究、技能培訓和教育投入,培育本土知識和技術精英。另一方麵,建設國際人才引用和歸化製度,從國際國內兩個麵向進行人才建設。倡導各大高校、企業和科研機構聯合培養各類專業人才,強化人才供給。隻有聚天下英才而用之,才能從根本上提升自身在芯片半導體產業上的戰略自主性。

最後,立足長遠,規劃半導體產業發展方向。中美半導體領域實力差距是客觀現實且將持續存在,美國采取科技脫鉤政策,中國若過於強調半導體產業自主發展,研發平行技術,生產平行產品,由此導致“主動”與美及西方脫鉤,則正落入其陷阱。我國應繼續推動高水平對外開放,把握半導體產業發展和市場競爭規律,借鑒國際半導體產業規劃推進的成功經驗,構建國內半導體產業自主發展和國際合作並進新格局。