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疫情对中国半导体供应链的影响及国际经验借鉴

2022-03-04调查统计课题组

吉林金融研究 2022年12期
关键词:半导体产业链芯片

调查统计课题组

(中国人民银行长春中心支行,吉林长春 130051;中国人民银行通化市中心支行,吉林通化 134000)

一、疫情当下全球半导体产业供给持续趋紧

2022年,受新冠肺炎疫情冲击、消费电子产品需求下降等因素影响,全球芯片短缺情况有所缓和。据美国半导体产业协会(SIA)数据显示,8月份全球半导体产业销售额环比下降3.4%,创下疫情以来最大降幅,费城证券交易所半导体指数创下近两年来新低(图1),但全球芯片短缺态势仍然存在,新冠疫情导致芯片产业供应链遭遇瓶颈,另外疫情导致全球物流链断裂、重要港口拥堵也加剧了芯片供应短缺,2022年三季度日本、韩国等芯片主要生产国疫情再度反弹,对芯片供应带来冲击。美国制造解决方案供应商捷普公司预计2023年之前全球半导体都会面临短缺困难。

图1 费城半导体指数图

二、半导体产业链重要环节由西方主导

半导体行业在全球产业链中占据中心节点,行业具有资本与知识双密集的特征,其子行业高度集中(图2)。在技术方面,许多芯片为专业化定制且难以替代,尽管在产品总价值中占比不高,但由于其功能非常关键,任何短缺都可能导致汽车等下游产业停产。由于只有少量公司从事着半导体设计、制造以及其上游部门等关键节点的经营活动,牵一发而动全身且在疫情期间尤为明显,目前,“设计”、“软件”、“装备制造”等重要产业流程仍由美国公司主导。

半导体行业在全球价值链中占据中心节点,许多现代消费品将芯片作为关键投入,该行业有效说明了上述因素如何联合产生了强有力的放大机制,另外,由于资本密集与知识密集的特征,其子行业也呈现为高度集中(图2)。事实上,很少有公司从事软件、设备、晶片等关键环节的设计与制造,这意味着对一环的干扰可能会严重影响其他层面。在技术方面,许多芯片是专业化定制且不可替代,尽管它们可能只占产品总价值的一小部分,但它们的作用非常关键,任何短缺都可能导致生产线停产,如汽车行业就是一个很好的例子。最后,预防性囤积行为解释了部分类型半导体持续短缺与其他类型半导体供过于求并存的现象。

图2 半导体价值链流程图

三、国内半导体产业发展面临多重挑战

(一)供需失衡致芯片市场出现结构性紧张

当前,笔记本电脑、智能手机、电动汽车产业升级等对高端芯片需求不断增加。以汽车产业为例,电动车半导体含量约为燃油车2倍,智能车半导体含量约为燃油车8-10倍。与此同时,德州仪器、英特尔和台积电等诸多制造商正投资数十亿美元建设新的晶圆厂,但新设施预计要到2023年后才能投入生产。除此之外新冠疫情在全球反复爆发,导致芯片生产企业产能仍然受到限制。

(二)供应链运转风险因素持续积聚

一方面,疫情致全球物流链断裂。新冠病毒全球传播,导致制造半导体所需材料运输受阻,港口业务人手不足、船只延误、集装箱短缺。日本本田公司在10月6日表示,由于持续的供应链和物流问题,芯片短缺将迫使其将国内两座工厂实施减产。另一方面,地缘政治博弈加剧供应链紧张。当前半导体供应链已成为地缘政治操纵中的一项重要战略资产。2022年俄罗斯限制了氖气等稀有气体的出口,2019年日本限制向韩国出口高纯度氟化氢,以及美国收紧关键环节的控制对全球芯片供应链也构成了重大影响。

(三)中国面临美国打压和政策落地双重挑战

一方面,中美关系的不确定性较高,美国持续对中国科技产业打压,全球半导体行业产业链更为破碎的风险加大。半导体产业对全球尤其是美国科技产业链的依赖依然严重,高端计算机等被“卡脖子”和中国市场被“边缘化”的风险较高。另一方面,2021年全球半导体行业经历了需求爆发、投资扩产的上行周期,当前,全球半导体行业或将面临产能释放、需求萎缩的风险,中国如果后续政策落地不及预期,行业发展可能面临困难。

(四)国内产业发展依然任重而道远

由于国内晶圆厂的缺位等因素影响,国内厂商研发技术难以达到要求,或将影响国产替代的进程。美国对我国最新制裁18nm等领域芯片制造,正是国内存储厂商扩产重心,从长期来看,新制裁措施必将阻碍国内高端芯片技术发展;国内企业在量子方向应用、光电芯片技术突破方面与国际水平也仍有较大差距,实现国产全面替代依然存在困难。

四、日本韩国应对供应链紧张的经验做法

(一)日本应对半导体供应链紧张举措

1986年,日本半导体产业在美国的打压下重新发展起来,并且垄断了半导体上游产业的原材料市场。一是海外发展,规避制裁。在被美国制裁后,日本将工厂搬迁到其他国家,或者直接在美国设工厂,如,2019年日本丰田汽车对美的投资已经突破220亿美元。二是深耕国内市场,扩大内需。在与美国发生贸易摩擦后,日本开始重视国内市场,国内电子市场需求扩大了两倍。三是努力攻克核心技术。美国对日本半导体的打压,使得日本转换策略往上游研发,当前,日本已经垄断了60%的材料,在26种半导体设备中占一半以上,全球15家供应商中占了7家。

(二)韩国应对半导体供应链紧张举措

面对复杂多变的国际形势和趋紧的贸易环境,韩国已在财政政策、产业政策和外交政策等方面采取实际举措。一是将半导体产业打造成核心战略产业。韩国公布“半导体超级强国战略”,初步预计截至2026年引导企业完成对半导体产业340万亿韩元(约合1.75万亿元人民币)规模的投资,并提出包括扩大税收优惠、提升工厂容积率、培养专业人才等内容的半导体产业发展扶持计划。二是出台相关政策推动半导体和汽车产业的融合。实现系统级芯片的突破,引导半导体产业与其他产业的横向融合。8月4日,国民力量党向国会提交了针对扩大设施投资税额减免内容的半导体产业竞争力强化法案。

五、关于我国半导体产业进一步发展的建议及启示

(一)提高芯片产业战略地位,加大扶持力度

增强对半导体产业的财政支持和补贴力度,向具有战略价值的芯片企业提供税收优惠政策、研发资助以及国家半导体产业基金的投资。依托国内核心型企业布局建设国家集成电路技术研发中心,以国家技术创新中心为纽带完善创新创造体系建设。

(二)培养芯片产业人才,加大人才回流支持力度

完善国内集成电路人才培育机制,着重培养具有专业技术能力的复合型人才,推进生产、教育同科技前沿问题的深度融合。鼓励政府和企业采取措施,吸引海外优秀的集成电路企业和高校科研人才回国从事产业的研发和生产。

(三)保持对外开放合作,突破技术封锁

坚持“以我为主,为我所用,互利共赢”的对外开放政策,积极开展国际合作,不断发展同韩、日、欧盟等国家和地区的重要芯片企业的紧密联系,分化瓦解以美国为首的“四方芯片联盟”对中国的技术围堵。

(四)建立独立安全的国产芯片产业链体系,转“危”为“机”

充分运用新一轮科技革命的先进成果,扎实推进半导体产业链中的核心设备、设计软件和关键材料等的国产化水平。建设有自主能力的产业链和供应链体系,提高国产芯片自给能力。

(五)以疫情冲击为契机,建立半导体产业链应对风险预警机制

以政府为主导,建立半导体产业供应链风险预警议事协调机构,建立半导体产业链预警防范机制,以提前制定相关可行性的对策。

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