我国集成电路产业升级路径研究

张奕

[摘 要] 集成电路产业是一个国家的战略基础，我国集成电路产业已具有一定的规模，但是仍然无法与发达国家竞争。2018年，中兴通讯受到美国的攻击，这表明中兴仍然“缺芯少魂”，核心技术依然依赖美国。基于此，在全球价值链理论的基础上，透视了全球集成电路产业价值链构成及中国在其中的定位，分析了当前我国集成电路产业处于产业规模高速增长、对外依存度较高、贸易逆差巨大、集成电路产业各环节比例趋于合理的局面，但是IC产业与发达国家之间仍存在一定差距。中国集成电路产业要想实现跨越式发展，政府在政策和资金上要给予很大的支持，同时要注重培养创新人才、坚持自主研发、减少进口，并要致力于整合产业资源，引导上下游产业的融合。

[关键词] 全球价值链;集成电路产业;升级路径

[中图分类号] F274[文献标识码] A[文章编号] 1009-6043（2019）02-0066-03

一、引言

集成电路产业是一个国家的战略基础，代表着一个国家最先进的科技水平和综合国力，它受到各国政府的高度重视，并在全球范围内引发了激烈的竞争。中国集成电路起步于20世纪60年代中期，现在已经形成了从设计、制造、封装到测试的产业链架构，并具有一定的规模。但是，由于国际环境和国内体制等诸多原因，技术水平、产品水平和综合实力都无法与发达国家竞争。2018年4月，美国商务部发布禁止美国公司向中兴通讯销售技术和核心部件。此举对中兴通讯造成致命的打击，也给我国高科技产业特别是以芯片为代表的集成电路产业敲响了警钟。我国的集成电路产业亟待升级，向高附加值端发展，从而有力地推动国家信息化进程。通过将此作为分析中国在集成电路产业在价值链中发展的切入点，找出中国集成电路产业发展中存在的问题，并在此基础上寻找中国集成电路产业升级的路径，提出相应的政策建议。

二、文献综述

（一）集成电路产业的研究

有关集成电路产业的研究主要分为两类：一是集成电路产业发展现状及存在的问题研究。如：王鹏飞（2014）从中国集成电路产业的总体概况、产业链、区域布局等方面详细地介绍了集成电路产业发展现状，并指出了其发展中存在的若干问题：市场严重依赖进口、缺乏高端领军企业、工艺水平较低、基础技术积累不足、产业布局仍需优化等。于燮康（2016）认为，中国的IC制造核心产品和关键技术仍受人们的青睐;产业规模依然偏小，与国内实际需求之间存在巨大差异;关键设备和材料有很高的对外依存度，人才问题也始终是一个短板。二是关于集成电路产业发展战略研究。如：周仰波（2012）利用全球价值链理论，从先进因素积累的角度探讨了从价值链低端到价值链高端转型的集成电路产业的战略选择，并提出为未来产业升级的可行意见。张磊（2017）认为，当下有必要建立集成电路产业集群，完善集成电路产业链;积极培养集成电路人才，大力推进集成电路产业政策;继续发展集成电路封装业。傅翠晓（2017）认为我国要在全球竞争态势下站稳脚跟，持续提升竞争力，推动并购重组，加快形成龙头企业优势。

（二）全球价值链理论

Gereffi（2001）在全球商品链基础上提出了全球价值链概念。全球价值链分工理论进一步解释了跨国公司领导下的生产活动的跨地域布局，价值链包含设计、生产、组装、营销、售后服务等一系列环节，但价值链中每个环节的利润水平各不相同，每条全球价值链上都存在一些战略环节能够创造更高的利润（Kaplinsky，2000）。章文光（2004）认为，价值链各环节产生的价值不等，少数创造高附加值的价值环节通常构成全球价值链的战略环节，只有掌握了这些战略环节，才能成为这条价值链的管理者。张辉（2006）认为，不同的全球价值链机制，将对应不同的产业竞争和升级，因此有必要根据全球价值链的动力机制制定企业和区域战略。刘仕国、吴海英（2014）认为，中国要对外开放，融入全球产业循环之中，成为全球价值链的一部分，我们必须利用全球价值链升级来促进中国的产业升级。

上述部分學者指出了中国集成电路产业发展中存在的问题，部分基于全球价值链分析中国产业升级策略。但很少有人从全球价值链来介绍我国集成电路产业在全球范围内的定位及布局情况，并结合我国技术创新能力、知识产权保护、资金投入等方面分析我国集成电路产业的升级路径。在此基础上，通过从集成电路产业价值链的角度对中国集成电路产业升级路径进行了探讨，并提出了相应的升级策略。

三、全球集成电路产业价值链构成

（一）“微笑曲线

最初的“微笑曲线”被提出用于完整的价值链，并且组装和制造过程中的附加值被认为是最低的，而研发设计和销售服务端的价值最丰厚。这说明如果想获得更多的附加值就必须延伸到微笑曲线的两端，要么是上游部件、材料、设备和研究，要么向下游营销端的销售、品牌延伸。对于电子、计算机等技术密集行业等，上游研发设计的附加值率更高。这意味着，对于集成电路这样技术密集型的行业必须往上、中游延伸才能获得更高的附加值。

（二）全球集成电路产业价值链发展概况

集成电路产品已经发展了50多年，主要产业集中在美国，欧洲、日本、韩国和台湾的五个地区。2017年，在全球芯片制造商排名前十的公司中，美国公司占据了6个席位，即英特尔，镁光，高通，博通，德仪和西数;韩国占据两个席位，即三星和海力士;日本则占据1个席位，是东芝;欧洲占据1席位，是恩智浦。

2017年世界半导体产业前十大企业营收规模及增长表

数据来源：美国知名市场研究机构iSuppli的报告，《2017年全球芯片厂营收排名TOP10》

根据全球芯片制造商2017年的营业收入，我们可以看到全球芯片产业布局具有以下特点：

1.美国基本上主导了全球半导体和电子产品的发展

集成电路诞生于美国。美国芯片公司投资的比例非常大，在过去的20年中，每年的研发支出占销售额的10%以上。美国半导体行业的研发支出比例在主要高科技行业中是最高的。目前，美国半导体产业仍占有约48%的市场份额，在全球大多数国家的半导体市场中，美国半导体公司的市场份额通常超过50%。

2.韩国、日本、欧洲举足轻重

20世纪80年代，韩国的集成电路主要依靠政府的大力支持，积极引进国际先进技术，重点打造像三星电子、现代汽车这样的企业。近年来，三星电子不断在手机和平板电脑领域进行创新，吸引了全世界的目光。日本的集成电路发展相对于美国要落后一些，初期以民用电子来带动集成电路产业的发展，后来转向开发面向投资的集成电路，如计算机和通信设备。近年来，韩国、中国大陆和东南亚国家的半导体产业发展迅速，而日本电子产业的形势并不十分乐观。但即便如此，日本在芯片行业依然是举足轻重的。欧洲的集成电路产业发展虽不比美国，但是也有几家规模比较大的公司，如恩智浦、英飞凌等。目前，美国和亚洲电子产品发展很强势，欧洲的集成电路发展受到很大的挑战，在全球的市场份额在不断地下降。

目前，集成电路产业价值链中的所有环节都分布在不同的区域，这些区域在集成电路产业的价值链中具有不同的位置。美国、日本和欧洲的集成电路产业巨头处于产业链的高端，他们在产品研发和设计方面投入了巨资，同时也控制这个行业的核心技术和产品，并拥有品牌商标所有权，属于知识密集型;韩国，新加坡和台湾处于价值链的中端位置，主要负责集成电路关键部件的生产，属于技术和资本密集型;劳动力丰富的发展中国家主要负责整机的生产测试，位于价值链的低端，属于劳动密集型。

（三）中国在全球集成电路产业价值链中的定位

目前，国内在投资上存在重芯片设计、代工、封测，而对芯片生产设备厂商扶持力度较弱的问题，电子产品的关键部件和核心技术主要取决于发达国家。中国大多数整机企业科技创新力度不足，其投资也严重不足。由于缺乏整体系统设计能力，大多数国内芯片设计公司缺乏开发产品解决方案的能力。但同时中国也是全球产业链和供应链上的至关重要的节点，中国具备全球规模最大的劳动力资源，也具备完整的工业体系，所以也要看到自身的优势，并争取向产业链的中高端迈进。

四、中国集成电路产业发展现状

（一）产业规模高速增长

目前，中国的IC市场需求占全球总量的62.8%，是世界上最大的集成电路市场。2017年，中国IC产业销售额达到5411.3亿元，同比增长24.8%，远高于全球增长速度。其中设计、制造、封装测试分别增长28.5%、26.1%、20.8%，占比分别为38.3%、27.2%、34.5%。，设计业和封测业销售额分别为2073.5亿元和1889.7亿元（数据来源：中国半导体行业协会统计）。

（二）对外依存度较高，贸易逆差巨大

据海关统计，2017年，中国进口集成电路3770亿只，同比增长10.1%，进口额2601.4亿美元，同比增长14.6%，而原油进口1623亿美元，远低于进口芯片的价值;集成电路出口2043.5亿只，同比增长13.1%，出口额668.8億美元，同比增长9.8%。

由图2可以看出，从2013年到2017年，集成电路产品进口量增长了1107亿块，出口量增长了616.8亿块;2013年进出口量差额为1236.4亿块，2017年进出口量差额为1726.6亿块，进出口量差额不断扩大。由图3可以看出，2013年至2017年集成电路产品进口额增加了288亿美元，出口额减少了208.2亿美元。2013年和2017年的贸易逆差分别为1436.4亿美元和1932.6亿美元，贸易逆差创下历史新高。这表明我国IC产业仍然强烈依赖国外，集成电路国产化需求非常迫切。

（三）集成电路产业各环节比例趋于合理

由图4可以看出长期以来，包装产业和测试产业在集成电路行业中占有很大比例。2017年，芯片设计业占比38.3%，高于封装测试的34.5%。芯片设计产业的高速发展可以给下游芯片制造和封装测试带来大量订单，从而能够促进集成电路产业链的协调发展。由图4可以看出，IC设计行业继续高速增长，测试行业增长保持稳定;目前中国集成电路产业链各环节的比例越来越合理，区域集聚发展的影响更加明显。

五、我国集成电路产业发展中存在的问题

经过中国集成电路企业的不断努力，中国的集成电路设计、制造、封装技术不断成熟和发展，清华紫光和华为海思等多家高品质集成电路企业应运而生，但是，中国IC产业与发达国家之间仍存在一定差距。

（一）资本投入力度不足

芯片的生产不仅复杂，而且造价昂贵，只靠企业自身的融资能力，是无力支撑这个行业的。虽然2016年中国集成电路产业固定资产总投资已达到880亿美元，但中国集成电路设备支出仅占全球总量的16%，国产设备在全球集成电路供货占比仅占0.54%。虽然国内企业投资规模呈现增长势头，但仍不能满足技术研发和大规模生产线建设的需求，与欧洲和美国等发达国家相比，总投资规模和研发投入仍然不足。

（二）技术创新能力不足

虽然中国的低端和中端集成电路产品能够满足市场需求，但技术要求严苛的晶圆制造领域主要依赖进口，高端制造装备的弱点与中国快速增长的市场需求不相匹配。与国际行业巨头相比，国内集成电路企业在设计、制造、封装和测试等核心技术创新方面存在较大差距，尤其是发明专利比例较低。截至2017年底，集成电路领域的公开专利申请量为209.7万件，授权申请数量为146.5万件。中国申请46.4万件，授权27.8万件，占比19.24%（数据来源：集成电路专业态势报告（2018版））。1国内集成电路企业的发明专利比例低，表明企业在一定程度上缺乏核心创新能力和创新人才。

（三）产业链整合能力不足

中国的IC产业发展在各方面都相对独立，整个系统的发展，集成电路设计，芯片制造，封装和测试仍然脱节。国内大多数芯片设计公司的产品开发能力不足，整机企业仍处于装配和组装阶段。价值链整合能力差，不能在芯片与整机之间形成联动机制。

（四）贸易逆差持续扩大

国内中高端芯片的自给率偏低，包括PC、通用电子、通信设备、存储设备应用芯片等。目前，中国集成电路产业发展的动力集中于平板电脑，智能手机和汽车电子产品等。这些行业的发展对国内企业提出了更高的要求，但从目前来看，国内企业自身的技术发展水平不能满足人们对高科技产品的需求，高端芯片主要依靠进口。2017年集成电路产品贸易逆差达到1932.6亿美元，中国的半导体设备和材料产品供应不超过10%。这表明国内市场所需的集成电路仍然严重依赖进口，其独立的研发能力不足。

六、我国集成电路产业升级策略

中国集成电路产业要想实现跨越式发展，政府在政策和资金上要给予很大的支持，同时要注重培养创新人才、坚持自主研发、减少进口;更重要的是，要致力于整合产业资源，引导上下游产业的融合。

（一）加大资本投入力度，鼓励企业发展

芯片设计和制作及封装都很复杂、而且耗资巨大，如果没有政府的支持，无法向价值链中高端发展。虽然政府对集成电路产业的投资每年都在增加，但远远低于美国和韩国。中国要想在集成电路产业上有大的突破和发展，必须保障高科技企业有足够的资金。首先我国国家及地方政府可以通过税收减免政策、设立专项建设基金等措施，加大对相关企业的资本投资力度，鼓励其进行科技研发;其次基于资本的联系可引导京东方、紫光、保利、三安等泛半导体大企业进入集成电路公司，为行业注入了重要的新生力量。

（二）加强创新能力，提高技术研发水平

经过多年的发展，中国集成电路设计水平得到了大幅提高，已经开始涉足高端芯片领域，但也应该意识到与发达国家的之间的差距。因此，中国的集成电路产业应加强自主创新能力，加大对技术创新的投入，不断更新制作工艺和相关机械设备;同时，要为科技人才创造良好的工作环境，为国内外人才提供相应的便利。我国应该根据市场需求，加强不同研发主体之间的交流，同时加强技术合作。集成电路产业只有不断地加强技术能力和加大自主研发，将理论运用与实际之中，才能实现从“中国制造”向“中国创造”跨越，从而向价值链的中高端迈进。

（三）整合产业资源，实现价值链升级

近年来，中国的集成电路产业在芯片设计、制造、封装和测试方面取得了很大的进步，但从整个产业来看，产业规模相对薄弱，整合产业链的能力较差。资源整合是中国集成电路产业发展的现实要求，也是推动企业发展的必然要求。要加强我国IC产品的品牌建设，加强技术支持和供应;同时要从宏观层面统筹协调、整合资源、加大力度，引导产业链上下游之间、产学研之间形成联动，共同开展技术攻关，集中力量突破关键瓶颈。国内集成电路产业要加强芯片的设计、制造和封装测试之间的互动，促进集成电路产业链各环节有效协调地发展，形成产业链上游和下游相互支撑的系统，从而真正实现集成电路产业的大跨越式发展。

（四）积极应对贸易政策，缩小贸易逆差

近年来中国在集成电路产品上的贸易逆差不断扩大，在高端制造业领域（飞机、汽车、集成电路等）基本依赖进口。所以中国应积极参与全球价值链分工，加强与发达国家之间的合作，并按照WTO相关规则不断完善相关政策和法律以应对贸易摩擦。同时，要加强对知识产权的保护，努力提高自主创新能力，从而有效保护中国集成电路产业的发展。要确保自身可以设计制造出本国的芯片，而非进口，努力缩小集成电路产品贸易逆差。

七、结论

今天，随着全球的高端电子产品和人工智能的高速发展，行业之间的竞争愈来愈激烈，中国应该更加深刻地意识到提高集成电路产业自主创新能力的战略意义和重要性。这不仅需要我国政府在政策和资金上予以重视和支持，同时企业自身需要注重创新人才的培养，提高技术研发能力，坚持自主创新，从而减少集成电路产品的进口量，促进集成电路产业从产业链的中低端向中高端的迈进。

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[责任编辑：赵磊]