美国“芯片法案”的影响及对策研究*

李 锋 马晓玲 韩燕妮

引 言

芯片被誉为“制造业的大脑”，数字时代的芯片相当于内燃机时代的石油。随着数字技术和数字经济的快速发展，芯片产业的重要性不断提升，成为各国竞争的焦点。根据美国国会研究服务处(CRS)的数据，美国在全球芯片制造能力中的份额已从1990年的37%下降到2020年的12%左右。因此，美国将芯片产业作为对我国实施科技遏制的重点领域，妄图通过打压芯片产业来遏制我国高技术产业发展。2022年8月9日，美国总统拜登正式签署《芯片与科学法案2022》(CHIPS and Science Act of 2022，简称“芯片法案”)，计划在2022至2026财年为美国芯片产业提供527亿美元的政府补贴和25%的企业投资税收抵免，并对多领域的科研活动提供1699亿美元经费支持，设立让企业在中美选边站队的“中国护栏”条款。“芯片法案”脱胎于《美国创新与竞争法案》，充斥着冷战思维，打着增强美国竞争力的旗号，以竞争之名行遏制之实，不仅对美国本土芯片产业提供巨额补贴，还对在我国开展正常经贸活动的企业采取限制措施，严重扰乱国际经贸秩序，恶意扭曲全球半导体供应链。当前，中美博弈的主轴从特朗普的贸易战转换到拜登的科技战，芯片产业成为美国对我国高科技领域打压遏制的主战场。近期，美国又出台了限制我国进口芯片相关技术、软件、设备、零配件的出口管制，以及限制“美国人”在我国参与芯片相关产品开发、生产和服务的措施，并联合其他国家和地区组建“芯片四方联盟”围堵我国，对我国芯片产业进行系统性打压遏制。“芯片法案”及后续新规开启了美国几十年来少有的产业政策支持，在寻求强化行业主导权的同时，限制我国扩大先进制造能力。美国这一用产业政策扰乱国际市场和全球供应链的危险先例，是典型的“科技霸权主义”，严重违反市场经济规则，破坏国际经贸秩序。美国“芯片法案”及后续新规短期对我国造成较大负面影响，长期将倒逼我国芯片产业加快发展。

一、美国“芯片法案”及后续新规的主要内容

“芯片法案”包括芯片法案2022、研究与创新、最高法院应对威胁的补充拨款法案三部分，主要是通过发放补贴、给予税收优惠和支持研发，影响美国本土以及海外掌握先进制程的半导体生产制造企业的投资决策，扶持企业在美国建立生产线、扩大产能，实现提升美国芯片产业竞争力和限制我国芯片产业发展的双重目的。

(一)提供500多亿美元的政府补贴

美国“芯片法案”提出，通过4个基金对芯片产业提供政府财政补贴，共计527亿美元。“美国芯片基金”规模为500亿美元，其中390亿美元支持芯片制造；110亿美元支持研发和劳动力发展计划，将在未来五年内投向国家半导体技术中心、国家先进封装制造计划以及其他研发和劳动力发展项目。同时，“美国芯片国防基金”等3项获得27亿美元的支持。除527亿美元芯片产业补贴外，为无线技术创新设置了“公共无线供应链创新基金”，规模为15亿美元。

(二)提供25%的企业投资税收抵免

“芯片法案”规定，为制造半导体和相关设备的公司提供25%的投资税收抵免，并对半导体制造业以及半导体制造过程中所需的专用工具设备制造进行奖励，目的是消除与其他国家补贴制度的差异。据估算，该项投资税收抵免规模约为240亿美元，将使正在及计划在美国建造芯片厂的英特尔、美光、台积电、三星、恩智浦等企业受益。

(三)提供1699亿美元的科研经费支持

“芯片法案”提出，在未来5年(2023—2027年)为芯片及其他领域的科研活动提供1699亿美元经费支持。其中，国家科学基金会810亿美元(占47.7%)、能源部679亿美元(占40.0%)、商务部110亿美元(占6.4%)、国家标准与技术研究院100亿美元(占5.9%)。法案还提出将在美国建立新的技术中心以促进创新。

(四)设立禁止受益企业扩大在华业务的“中国护栏”

“芯片法案”第103(b)(5)条要求受资助企业签署相关协议，保证10年内在中国或任何其他“受关注外国”(包括朝鲜、俄罗斯、伊朗等)不得进行先进制程半导体研发制造的实质性扩张。同时，该法案明确了“中国护栏”条款的例外情形，即上述限制措施不影响中国等受关注国家在现有设施和设备的情况下，继续开展成熟制程半导体的生产，并且不影响受关注国家基于自身市场需求扩大成熟制程制造能力的重大交易。“成熟制程”指28纳米及以上制程的逻辑芯片，而关于存储器、放大器、封装测试及其他半导体工艺的成熟制程定义，则由美国商务部部长会商国防部部长和国家情报局局长确定。美国为了稳住韩国和我国台湾地区，给予我国台湾台积电、韩国三星和SK海力士等企业为期1年的出口限制豁免权，使其位于我国大陆的芯片制造工厂可以继续获得美系半导体设备厂商的供应和服务支持。

表2 美国《芯片与科学法案2022》政府补贴情况

(五)修改出口管制条例和扩大对我国实体限制范围

2022年7月30日，美国商务部工业和安全局(BIS)将出口我国的半导体制造设备限制由10纳米级扩大到14纳米级。8月13日，BIS将设计全环绕栅极晶体管(GAAFET)结构集成电路所必须的电子自动化设计软件(EDA)及金刚石和氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料列入商业管制清单。8月31日，BIS限制英伟达和超威半导体(AMD)向我国出口图形处理器(GPU)旗舰产品。10月7日，BIS通过修改出口管制条例，限制向我国出口用于制造使用非平面架构或具有16/14纳米及以下逻辑芯片、128层及以上闪存芯片和18纳米及以下动态随机存取存储器(DRAM)芯片的生产工具(包含技术、软件、设备及零配件等)；限制我国获取先进计算和超算相关芯片、产品和组建的能力，并对实体清单中现有的28家我国实体扩大限制，设置外国直接投资产品规则，还将31家我国实体列入未经证实清单。

(六)禁止“美国人”为我国芯片企业工作

BIS网站公布了《美国商务部对中华人民共和国(PRC)关于先进计算和半导体实施新的出口管制制造》的细则，于2022年10月12日生效。BIS限制措施要求，在未取得许可的情况下，“美国人”(U.S.person，包含美国公民、美国永久居民或美国庇护个人，以及依据美国法律组建的法人及其外国分支机构，位于美国境内的人士)不得向某些在我国境内从事半导体生产活动的企业、基地提供用于半导体设施制造或集成电路开发生产的相关支持。

二、我国短期面临严峻挑战

“芯片法案”及后续出台的新规扶持企业在美国建立先进生产线和扩大产能，迫使企业在中美芯片领域“选边站”，限制相关技术、软件和设备等出口，其遏制措施的力度比贸易战更大，对我国产生重大不利影响，未来三至五年将带来严峻挑战。

(一)先进制程芯片发展受限

近期英特尔和美光等多家美国芯片企业已宣布将在本土扩大投资。英特尔2022年8月23日宣布，将与加拿大布鲁克菲尔德资产管理公司共同投资300亿美元，扩建位于美国亚利桑那州钱德勒的芯片制造工厂。美光2022年10月4日宣布，将在未来20年内斥资1000亿美元在美国纽约州兴建大型晶圆厂。部分国际企业加大在美投资，势必影响在我国投资先进制程芯片。因此，美国的新限制措施给我国保障现有和扩大先进制程芯片产能造成巨大影响，芯片制造企业的困难尤为突出。对于逻辑芯片，我国相关制造企业仍可依靠成熟制程继续发展。但对于存储芯片，各厂商竞争的核心在于制程工艺先进程度，美国将我国动态随机存取内存(DRAM)制造限制在18纳米以上制程，较目前国际主流工艺落后3代(约6年)，12英寸晶圆切割芯片颗粒数相差约1倍，直接导致单颗芯片成本相差约1倍，加上功耗、容量以及传输速率等差异，国产芯片将无法在市场竞争中生存。

(二)成熟制程芯片发展面临被“卡脖子”风险

在设计领域，美系电子设计自动化(EDA)占据全球65%和我国95%的市场份额，成系统的国产EDA在国内软件市场份额不足5%。在设备领域，美国及其盟友在20纳米技术节点以下，设备占比高达95%，光刻机及检测设备等断供风险增大。在零配件领域，高端市场几乎全部由美国、日本、欧洲掌握，中低端市场主要被韩国和我国台湾地区占据。在材料领域，美国和日本企业在光刻胶、特种气体、化学机械抛光材料等领域的市场占比较高，我国存在一定的断供风险。整体来看，受“芯片法案”遏制，我国在半导体产业链三大环节中，“设计”和“封装测试”影响相对较小。例如，华为公司海思芯片的设计水平已达5纳米，设计出3纳米芯片也能做到；长电科技公司在世界半导体封测企业中排第3位。但芯片制造方面被卡住了，一旦断供，短期难以实现国产化替代，影响较大。

(三)部分行业发展将受不同程度冲击

在美国的禁令中，广泛应用于人工智能领域的A100和MI250芯片，以及英伟达的下一代芯王H100是限制的核心，目的是遏制我国超算、人工智能和互联网等产业发展。同时，美国通过“长臂管辖”升级对我国28家企业的制裁，加强对先进计算及超级计算所涉物项的出口管制。当前我国最高逻辑芯片工艺是14纳米，且仅有中芯国际拥有有限的产能；14纳米以下的逻辑芯片都依靠进口。14纳米是当下应用广泛、极具市场价值的制程工艺，在人工智能、高端处理器以及汽车等领域都具有很大的应用前景。未来，如果美国在芯片出口上设置更多“红灯”，我国很多行业将面临更加严峻的“缺芯”困境。该禁令也将减缓我国超算、人工智能的发展速度。

(四)芯片人才流失风险增大

美国“国籍政策”立竿见影，不少芯片公司已经暂停“美国人”在我国企业工作或限制其工作权限。国内很多芯片公司雇用了拥有美国国籍或绿卡的高管和人才，其中部分人在多家设备、材料、设计企业中担任创始人、主要高管或一线技术专家，是带动我国芯片产业快速发展的重要力量。这些人若为我国工作，则需要放弃美国国籍或绿卡，其个人的直接和间接成本巨大。一旦这些人才全部停工，将对我国芯片产业带来较大负面影响。据了解，安徽相关企业中已有部分美籍及持有美国绿卡的高层次人才返回美国。

(五)芯片产业国际供应链的不稳定性增加

美国千方百计拉拢日本、韩国和我国台湾地区，组建牵制我国的“芯片四方联盟”。美国与台湾民进党当局勾结预谋签订《21世纪台美贸易协定》，打着与台湾地区发展经贸合作的旗帜，实则企图将其芯片产业转移到美国。日本拥有世界领先的芯片材料和设备制造商，东京电子和尼康等日本公司向我国出售大量用于芯片生产的工具。韩国担心如果不加入“芯片四方联盟”可能失去制定规则的机会，错过突出优势弥补弱势的时机。但我国是韩国最大的贸易伙伴，占其芯片出口额的60%左右。

三、我国拥有长期发展机遇

美国“芯片法案”及后续新规短期对我国会造成较大负面影响，但全球芯片产业高度分工合作是不可逆的大趋势，我国拥有芯片产业发展基础和市场双重优势，长期会倒逼芯片产业加快发展。

(一)全球芯片产业高度分工合作是不可逆的大趋势

目前，全球芯片产业已形成高度关联、相互嵌套的全球分工，以及相互支撑、难以分割的产业链供应链国际布局。芯片产业的设计、制造、封测等环节的分工合作涉及数十个国家和地区，生产芯片所需的设计软件、制造设备和原材料分别由美国、欧盟、日本、韩国、中国、东盟等国家和地区的众多企业合作完成，一个芯片从硅片生产、晶圆制造到最终用于整机产品通常要经历多次国际贸易。全球芯片产业分工合作、互惠互利的大格局不是某个国家凭一己之力可以改变的。美国半导体行业协会公布的数据显示，2021年全球芯片销售额为5559亿美元(约3.5万亿元人民币)，同比增长26.2%；中国大陆销售额为1925亿美元(约1.2万亿元人民币)，占比接近35%。根据国际半导体产业协会发布的报告，2021年全球半导体制造设备销售额达到1026亿美元的历史新高，其中，中国大陆地区再度成为全球最大市场，销售额达296.2亿美元，同比增长58%，占比28.9%。

(二)美国“芯片法案”实际效果将大打折扣

美国半导体产业协会2021年的报告显示，美国当年半导体产业的全球市场占有率为46.3%，居世界首位(在中国的市场占有率达49.9%)；年度研发投入502亿美元，研发支出率高达18%(韩国为9.1%，中国大陆为7.6%，中国台湾地区为11%)；因全球芯片需求大幅增长，美国当年半导体产业支出从上年的约300亿美元激增至405亿美元。但要实现自给自足的本地半导体供应链需要10年时间、耗资上万亿美元。“芯片法案”提供的500多亿美元补贴可谓杯水车薪，且半导体的成本将提高65%。美国市场人士预计，“芯片法案”所提供的500多亿美元资金仅能基本满足英特尔、三星和台积电的工厂建设需求，无法支持从上游至下游的整体产业链。一些关键的中小企业无法得到美国“芯片法案”支持，所以也不会调整其布局。同时，美国低估了半导体产业链发展所需的工程师、技工、物流等支撑要素，美国国内在上述领域均存在明显不足。目前，美国直接参与半导体产业制造的有27.7万人，数量少并存在老龄化问题，约40%的工人年龄在50岁以上。

(三)美国芯片企业在华利益将严重受损

据波士顿咨询公司估算，采取对华“技术硬脱钩”政策将可能使美国芯片企业丧失18%的全球市场份额和37%的收入，并减少1.5至4万个高技能工作岗位。英伟达公司2022年9月表示，由于限制美国芯片企业向中国出口高端芯片，当年第三季度公司预计损失近4亿美元。泛林集团10月底估计，2023年该公司在中国的销售额损失将高达25亿美元。高通首席执行官(CEO)明确表示希望与国内厂商一如既往地合作，并对美国发出警告，称限制出口会导致高通损失80亿美元的市场。“芯片法案”签署当日，美股三大指数集体收跌，AMD和英伟达跌幅超4%，美光科技跌3.7%，英特尔跌2.4%(再创2017年9月以来最低)。美国应用材料公司、科磊公司等主要芯片制造设备和材料供应商在我国市场份额均在20%以上，受美国出口限制措施影响将遭受巨大损失。

表3 美国主要芯片企业对我国市场依赖度 单位：亿美元，%

(四)我国芯片国产化替代率不断上升

图1 2017—2021年我国集成电路进出口情况

据中国海关总署统计，2022年我国芯片进口5384亿颗，同比下降15.3%。进口芯片数量大幅减少，除了需求下降影响外，重要原因之一是国内芯片自给率提高。按产量计算，2019年国产芯片自给率(含台积电、SK海力士、三星等境外、外商投资企业)约为30%，2021年升至36%，部分领域可实现国产替代。国家统计局公布的2021年全国集成电路(芯片)的生产情况显示，全年国内共生产芯片3594.3亿颗，同比增长33.3%；按照海关的数据，2021年我国进口芯片数量达6355亿颗，同比增长16.9%。按价值计算，半导体市场研究机构(IC Insights)数据显示，到2021年中国制造的集成电路价值312亿美元，占其1865亿美元集成电路市场的16.7%，高于2011年的12.7%；其中，总部位于中国大陆的公司生产了123亿美元，仅占1865亿美元集成电路市场的6.6%，台积电、SK海力士、三星、英特尔、联电和其他境外、外商投资企业生产了10.1%。目前，28纳米及以上制程芯片产品应用最广，基本能满足除高端手机之外的大多数电子产品。中芯国际先后在上海、深圳、天津宣布扩产28纳米工艺生产线，累计投资高达1700亿元。中芯国际在成熟工艺芯片制造领域还有新突破，其单片集成工艺技术55纳米 BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)平台第一阶段完成研发，已导入客户并投入量产。这一技术是意法半导体1985年研制成功的，目前意法半导体仍是90纳米水平，台积电和三星仅发展到65纳米。中芯国际的55纳米先进BCD工艺，在工业控制、智能汽车、显示驱动、电源管理等领域将发挥重要作用。此外，阿斯麦财报显示，2021年向我国内地出货约46台深紫外线(DUV)光刻机，2023年第一季度约21台，并加大在我国市场的布局。DUV光刻机主要用于生产28纳米到10纳米制程的芯片，这显示国内厂商正在生产更多成熟制程芯片。

(五)我国拥有芯片产业发展基础和市场双重优势

自中兴、华为事件后，我国芯片产业快速发展。据中国半导体协会的统计数据，2021年我国半导体行业销售收入约1.05万亿元，较上年增长18.2%。其中，“设计”4500亿元，增长19.6%；“制造”3200亿元，增长24.1%；“封测”2800亿元，增长10.7%。部分芯片供应商的营业收入保持高速增长，如中芯国际2018年营业收入33.6亿美元，2021年为54.4亿美元，2022年上半年达37.5亿美元，同比增长53%。长江存储被纳入苹果的闪存供应商名单中。美“芯片法案”客观上将为我国企业提供更大的国内市场。整体来看，我国半导体装备制造业发展水平偏低，中国电子专用设备工业协会的数据显示，2021年我国半导体设备市场销售额为296.2亿美元，其中国产半导体设备销售额为385.5亿元，半导体设备国产化率仅为20.2%。最关键的浸没式光刻机我国到2022年才研发出28纳米样机；刻蚀设备、离子注入设备与国际先进水平相差两代。化学机械抛光设备稍好一些，2017年美国和日本曾占据我国98.1%的市场，如今国产设备已占70%的份额。(2)高莘等：《借力庞大国内市场，中国芯片有底气突破“美日荷封锁”！》，《环球时报》，2023年1月31日。同时，我国是全球最大的半导体芯片消费市场，芯片应用优势将长期存在。我国芯片进出口额在2017至2021年均呈现高速增长的态势，2021年进口芯片4326亿美元，出口1538亿美元。作为世界最重要的消费电子制造中心，全球约80%的个人计算机、65%以上的智能手机和彩电在国内生产。(3)滕晗：《工信部：全球约80%个人计算机、65%以上智能手机在我国生产》，封面新闻，2022年9月20日。截至2022年9月底，我国已建成5G基站222万个，总量占全球60%以上。(4)黄鑫：《5G迈入高速发展期 加速赋能千行百业》，《经济日报》，2022年11月8日。我国数字经济发展规模全球第二，2021年达45.5万亿元，具备支撑国内芯片产业发展的市场基础。

四、我国的应对策略建议

我国既要采取保障生产、留住人才和适当反制等近期应对策略，还要实施加强研发、补齐短板等长期战略。

(一)加大芯片产业扶持政策力度

可参照美欧日韩近期超常规政策举措，尽快研究出台更大力度的产业支持政策措施，支持企业扩产28纳米以上的成熟工艺芯片。根据国产存储芯片生产成本和境外企业同类存储芯片销售价格，对国产存储芯片采购方和生产方给予补贴，保障我国企业的生存和发展。对已开工在建的重要芯片企业进行全面深入地摸底调查，提出保障投资顺利完成的具体措施。支持国内主要设备、零部件和材料制造企业与国内核心芯片生产企业共同开展核心设备、工艺研发与验证。可适当加大财政资金支持力度，增强金融支持力度，加快科创板对核心芯片及相关创新企业的上市融资进程。综合运用财税、金融等政策支持采购国产芯片。

(二)出台针对性的人才政策

对美籍高端芯片人才采取更多保护措施，为其放弃美籍提供更多便利，包括缩短其本人及直系亲属重新入籍的流程，在子女入学、住房和税收等方面予以重点关照，研究补偿因放弃美籍带来的损失，解决其后顾之忧。针对拥有美国绿卡的高端人才，鼓励放弃绿卡，为其在子女入学和住房税收等方面“开绿灯”。同时，提供个税减免、股权激励及教育、住房方面优惠政策，对企业吸引和留住人才给予充分支持。要对美国可能进一步胁迫中国台湾同胞及日韩欧芯片人才离开我国做出预案。

(三)拓展芯片产业国际合作渠道

通过经济、外交等途径，争取除美国以外国家和地区政府及企业对我国芯片产业发展的支持。积极吸引韩国三星、SK海力士和我国台湾台积电扩大投资，同时关注对国内企业可能造成的压力，必要时采取相应措施。引导企业购买韩国和我国台湾地区的芯片，帮助相关企业抢占美国企业的市场份额。力争保障日本芯片重要原材料、设备对我国的稳定供应。加快与东盟共同打造利益共享的芯片产业链进程。支持企业到欧盟投资设厂，加强与阿斯麦、英飞凌、恩智浦、意法半导体和英国安谋国际科技股份有限公司(ARM)等企业的合作。

(四)充分发挥关键核心技术攻关新型举国体制优势

进一步强化国家科技重大专项对高端芯片、重要设备与材料及EDA等研发的支持力度，对龙芯、申威等CPU芯片加大量产和使用力度，强化工业和汽车级芯片、传感器的研发生产力度，提升绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等大功率器件的水平。扩大国家及长三角、京津冀、武汉、成都等重点地区集成电路产业投资基金规模，优化投资结构，注意对战略性项目的长期投资。以上海为中心的长三角地区是国内第一大芯片基地，涵盖芯片制造全部流程。可支持长三角地区开展集成电路关键核心技术攻关新型举国体制试点，以芯片制造为牵引，带动芯片产业链设备、原材料、零部件协同发展。充分发挥新型举国体制优势，整合产学研力量，加快突破光刻机和EDA等“卡脖子”环节。由国家统筹有实力的大型企业和科研机构参与设备及原材料的研发，统一整合CPU、GPU和操作系统相关资源，加快补链强链。

(五)加快发展第三代半导体芯片和量子芯片

我国在第三代半导体领域与国际先进技术的差距较小，且新能源发展国际领先，有广泛的应用市场，是实现“换道超车”的重要机会。要大力支持碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体芯片发展，拓展在5G基站、新能源车、光伏、风电、高铁等领域的应用。强化对第三代半导体行业的规范发展，减少行业恶性竞争和资源浪费，打造行业龙头企业。同时，加大对量子芯片支持力度，并继续研究探索光芯片。