← 返回 · ← 首页 · ← 返回列表

[EAI特别报告] 中美竞争 2050 ② 高科技——半导体

分类
特别报告
发布日期
2021年7月13日
相关项目
中国未来的增长与亚太新文明的构建

编者按

东亚研究所(EAI)发布特别报告系列,作为其多年来从长远角度研究中美竞争及中等强国韩国作用的一部分。在系列报告的第二部分,关于高科技领域中的半导体,裴英子教授指出,必须认识到中美两国在数十年的相互依存关系中共同发展了全球价值链,而这曾是两国经济繁荣的源泉。她进一步呼吁中美两国以共同的责任感为基础,努力加强全球半导体产业的技术创新,并促进世界经济复苏。


1. 引言

半导体是当前围绕高科技的中美冲突的核心。拜登总统维持了特朗普政府对华实施的半导体出口管制,并于今年2月下旬签署了一项关于调查半导体供应链的行政命令。4月份,将七家向中国超级计算机运营机构提供芯片的美国公司列入实体清单,预示着中美半导体冲突将持续下去。半导体是5G、云计算、物联网、自动驾驶汽车、生物健康、人工智能等所谓第四次工业革命实际实现的关键零部件,稳定获取先进半导体是决定第四次工业革命成败的重要因素。半导体也是决定各种尖端武器性能的关键部件,是典型的军民两用技术。半导体技术主要由民营企业主导发展,但政府作为采购方,并通过投资支持和各种扶持政策,在半导体产业发展中也发挥了重要作用(Weiss 2014)。

自20世纪50年代中期以来,美国一直引领着半导体产业的发展(Morris 1990, Brown and Linden 2016)。中国则在发布“中国制造2025”前后,通过大规模投资迅速加强半导体技术创新,向美国发起了挑战(Lewis 2019)。面对中国的挑战,美国一直通过关税、贸易限制、海外投资限制等多种方式遏制中国的半导体技术创新。美国的对华半导体遏制不仅旨在阻止中国半导体产业的崛起,也引发了对现有全球半导体价值链的改变以及未来半导体产业将如何转型的关注。在此变化中,中国政府在半导体自主创新方面的努力正在加速,美国企业也在寻求各种方法以维持其本国半导体产业的优势。本研究旨在梳理迄今为止的中美半导体冲突,并展望其未来发展趋势,同时考虑到中美在半导体领域的冲突将如何持续。

2. 中美半导体领域冲突的展开

1) 美国遏制中国半导体技术创新

2015年前后,随着中国半导体产业的崛起,美国国内开始形成遏制氛围。2015年,中国半导体企业清华紫光试图收购全球第三大内存制造商美国美光(Micron)以扩大其内存半导体业务,但被美国外国投资委员会(CFIUS)以清华紫光集团参与中国最新式武器的计算机芯片国产化为由拒绝批准,收购最终失败。2017年,美国总统科技顾问委员会(PCAST)在《确保美国半导体产业长期优势的战略报告》中警告了中国半导体崛起带来的威胁,并提出了美国确保长期竞争优势的战略(PCAST, 2017)。

特朗普政府上台后,通过更多样化的手段遏制中国半导体崛起正式开始。特朗普总统上任后,美国贸易代表办公室(USTR)启动了301调查,对中国不公平贸易行为和在高科技领域的支持表示担忧。特朗普政府通过多份报告指出,中国的技术创新是通过对本国企业的侵略性收购或非法技术泄露实现的,这对美国的尖端产业构成了威胁,是经济侵略,同时中国的尖端技术发展与尖端武器开发密切相关,构成了军事威胁(USTR 2018, White House 2018)。基于将非法和不公平获得的本国技术用于侵犯美国国家安全和利益的认识,2018年《国防授权法》(NDAA)中包含了《出口管制改革法》(ECRA)和《外国投资风险审查现代化法》(FIRRMA)等法案,并试图通过关税、出口限制、限制中国收购美国企业、知识产权诉讼等多种手段加以阻止。

美国遏制中国半导体崛起最先采取的措施是禁止中国企业和资本收购美国半导体企业。继2015年清华紫光收购美光失败后,2016年华润集团收购美国费尔柴尔德(Fairchild)受挫,2017年中国私募股权基金凯龙(Canyon Bridge)收购美国半导体设计公司莱迪思(Lattice Semiconductor)被拒,收购半导体测试设备公司Exar受挫,2018年中国系新加坡公司博通(Broadcom)收购高通(Qualcomm)的尝试也告失败(尹大均 2018)。中国企业收购美国企业受挫的背后是美国外国投资委员会(CFIUS)的介入。以301调查为依据,为限制中国对美国主要产业或技术的投资,将《外国投资风险审查现代化法》(FIRRMA)纳入《国防授权法》,并于2018年8月经总统签署生效。该法扩大了CFIUS的审查范围,并加强了其权力,使其能够在中止审查和调查期间暂停相关投资交易,在此过程中,中国资本收购美国高科技企业的尝试和成功案例大幅减少(裴英子 2020)。随着中国企业通过收购获得所需技术的美国企业不断受挫,中国企业一直积极利用的通过收购实现半导体技术创新的方式遇到了障碍。

美国遏制中国半导体崛起最重要的手段是出口管制。2017年12月,美国美光公司在美国法院起诉中国国有半导体企业福建晋华集成电路有限公司(JHICC)及其在当地的合资伙伴台湾联华电子(UMC)侵犯专利和商业秘密,随后UMC在中国法院提起反诉,要求停止销售美光产品(李秀焕 2018)。中国福州法院下令禁止美光公司在中国境内销售包括DRAM和NAND闪存等26种产品。2018年8月,特朗普政府决定对中国进口商品征收25%的高额关税,其中包含大量与“中国制造2025”相关的项目,如半导体及相关设备、电子产品、铁路车辆、化学品等。2018年10月,美国商务部认定中国国有半导体企业福建晋华集成电路有限公司(JHICC)的内存芯片制造对美国军用芯片供应商的生存构成“重大威胁”,因此将福建晋华列入实体清单,限制其出口半导体设计软件和设备。此后,美国企业向福建晋华出口需要获得美国当局的特别批准。美国半导体设备制造商应用材料(Applied Materials)等公司对华出口受限,导致福建晋华、合肥长鑫等内存半导体企业的技术创新受到严重阻碍,最终福建晋华暂时停止了DRAM芯片的生产。

2019年,美国商务部分两次宣布对华为及其相关共114家公司实施交易限制。这使得华为面临无法在其手机上搭载英特尔和高通的半导体芯片,以及无法使用谷歌安卓系统的困境。华为的半导体设计公司海思半导体(HiSilicon)在无法升级美国公司提供的半导体自动化设计工具的情况下,其技术开发受到限制。2020年5月,美国宣布扩大出口管理条例适用范围,将使用美国技术和软件生产的产品也纳入限制范围,以限制向中国华为及相关公司供货(DOC 2020)。也就是说,即使外国企业使用的美国软件或技术比例低于25%,也需要获得美国许可才能与中国企业进行交易,发布了更严格的交易限制措施。美国在半导体价值链中掌握设计软件和设备领域,不仅中断向中国半导体企业的供应,还要求使用美国技术的外国企业(如台积电)获得许可才能与中国半导体企业交易,这是通过“掐脖子”(Chokepoint)来减缓中国半导体企业的技术创新速度并施加更大压力的手段。

2) 中国的应对

面对美国的半导体技术创新遏制,中国原则上强调持续对话与协商的重要性,同时也在完善国内知识产权制度,并考虑可以用来反制美国的筹码。例如,中国在2019年6月的《关于中美经贸磋商的中方立场》中强调,中美两国之间的问题唯一的解决办法是协商(关于中美经贸磋商的中方立场)。针对2020年5月美国再次加强出口管制,中国商务部发言人表示“敦促立即停止错误行为”,并称“中国将采取一切必要措施,坚决维护中国企业合法权益”(联合新闻社 2020/05/19)。《环球时报》警告称,如果美国实施这些措施,将予以强烈报复,并警告将对高通、思科、苹果、波音等美国企业采取报复措施(Global Times 2020/05/16)。在中国对美国的报复措施中经常被提及的企业包括对中国市场依赖度高的苹果、高通、波音、思科等。中国政府施压称,可以将其纳入“不可靠实体清单”,或根据网络安全法进行制裁或调查。

中国曾预测2019年将是福建晋华、长江存储、合肥长鑫等三家公司崛起,成为中国内存半导体生产的元年,但第一次出口管制打乱了内存半导体崛起的计划,第二次制裁导致台积电等外国企业停止向中国出口高性能芯片,使华为等中国企业陷入困境。迄今为止,中国并未直接应对美国的各种措施,而是着力于完善知识产权和网络安全相关制度,并努力加强本国的科技创新能力。中国声称已在知识产权保护方面取得进展,并以此反驳称,2011年为34亿美元的专利使用费支付在2018年增加到72亿美元,从而维护了中国的知识产权体系。

尽管认识到美国打击带来的种种困难,中国仍在继续投资和技术创新半导体领域,重点是内存、晶圆代工、其他无晶圆厂以及后段半导体设备产业。美国的制裁给中国内存半导体和晶圆代工的增长带来了巨大挑战。具有讽刺意味的是,美国的挑战反而增强了中国政府和企业的半导体崛起意志,导致投资进一步增加。2018年4月,美国对通信设备制造商中兴通讯(ZTE)实施制裁后不久,习近平主席访问了中国半导体企业清华紫光旗下的武汉新芯(XMC),强调半导体是“实现中国梦的心脏”,并鼓励持续的技术创新努力。目前,在全球半导体价值链中,中国几乎没有办法在美国制裁之外获取所需的半导体技术,因此中国只能依靠自身的技术开发努力。中国没有采取立即的应对或措施,而是以制定长期目标、完善制度、调整产业政策、加强自主技术开发为核心的“新长征”战略来应对。

通过2014年启动的国家集成电路产业投资基金一期,中国对半导体产业投资了约2430亿美元,随后从2019年开始通过二期基金进行积极投资。在2020年5月举行的两会上,公布了约5300亿美元的“新基建”投资计划,这是5G、人工智能、物联网、大数据中心、电动汽车充电站等未来新兴产业的基础。由于半导体是新基建的基础,对半导体领域的投资也将持续增加。事实上,中国政府一直致力于通过积极的投资和引进外部人才来加速半导体技术创新,并且中国政府和民间在半导体领域的投资过热已引起担忧。预计美国的各种对华制裁将大大推迟中国半导体产业的崛起。然而,考虑到中国国内市场占全球半导体需求近一半,以及中国政府和企业的国产化意愿和投资能力,中国没有理由放弃在半导体领域的持续创新,中国的半导体崛起将继续下去。

3. 中美半导体冲突展望

1) 拜登政府的半导体相关措施

拜登政府上任以来,外界一直关注其对华高科技遏制政策,2月24日,拜登总统签署了一项为期100天的供应链调查行政命令,涉及半导体、电池、稀土、生物医药等四个领域。该行政命令还要求在一年内提交关于国防、卫生、信息通信、能源、交通、农业等领域供应链的审查报告。供应链审查具体内容包括识别关键原材料的采购来源、制造能力、供应链威胁因素及韧性(Resilience)等。从美国政府近期采取的措施以及政府相关机构发布的其他报告来看,可以推测拜登政府的技术政策方向,包括对华半导体遏制。以下将重点关注与半导体相关的近期措施和报告。

首先,值得关注的是今年年初通过的《芯片法案》(Chips for America Act),该法案被纳入《国防授权法》。该法案去年在美国国会提出,其主要内容是通过大规模联邦资金投资来重建美国的半导体制造基础并确保未来的竞争优势。计划投资300至500亿美元,支持美国国内半导体制造基础的扩大,为投资企业提供各种税收抵免,设立国家半导体技术中心,规定国内生产义务,并由国防部主导组建包括民间企业在内的联盟等,将多项内容立法化。

其次,是美国人工智能国家安全委员会(NSCAI)近期发布的报告内容。NSCAI是根据2018年《国防授权法》设立的跨党派组织,由谷歌前首席执行官埃里克·施密特(Eric Schmidt)担任主席,前国防部副部长罗伯特·沃克(Robert Work)担任副主席,向总统和国会提供国家人工智能战略建议。该委员会认为人工智能是未来国家安全的“游戏规则改变者”,并强调美国必须确保其优势,于3月中旬发布了包含其审查内容和建议的最终报告,篇幅超过750页。报告强调了半导体技术在决定人工智能优势方面的重要性,并主张为此需要加强知识产权、出口管制、美国国内外国投资审查等。此外,报告还建议到2026年每年为人工智能研究提供320亿美元的研发支持,设立国家技术基金,增加国家人工智能研究机构的规模和数量,为共同遏制中国在人工智能技术领域的发展而设立多边人工智能研究机构(MAIRI),并发展技术联盟(Emerging Technology Coalition),该联盟包括澳大利亚、加拿大、法国、德国、意大利、日本、新西兰、韩国、英国等国。

第三,特朗普政府此前实施的几轮半导体出口管制措施在拜登政府得到延续,4月初,美国商务部以中国超级计算机的活动危害美国国家安全为由,将包括中国超级计算机运营机构在内的共7家相关企业列入交易限制黑名单(实体清单)。这是拜登政府首次对华实施制裁,其中包括中国国家超级计算中心4家机构,以及据称向负责开发高超音速武器的解放军空气动力学研究发展中心(CARDC)供应芯片的设计公司飞腾(Phytium)。飞腾芯片的制造商台积电(TSMC)宣布将立即遵守出口管制。

第四,4月12日,白宫召开了由国家经济委员会(NEC)主任布莱恩·迪斯(Brian Deese)和国家安全顾问杰克·沙利文(Jake Sullivan)主持的半导体CEO视频会议。英特尔、Alphabet、通用汽车、福特、美光、台积电、三星等公司参加了此次会议。拜登总统手持半导体材料晶圆出席会议,并表示美国不能再等待半导体投资,并将持续引领到21世纪末。据报道,会议讨论了当前美国面临的汽车半导体供应短缺问题,以及如何建立稳定的半导体供应链和增加对美国半导体制造部门的投资。

2) 美国半导体部门的目标、战略和手段

综合近期发布的系列报告和美国政府的措施,可以看出拜登政府在半导体领域的目标是最大限度地推迟中国半导体产业的崛起,提高美国半导体供应链的稳定性,并保持与中国的技术差距。特别是,美国正采取多种战略,重点在于尽可能推迟中国进入最先进的晶圆代工和内存领域,并确保美国国内的半导体制造能力。美国的半导体战略可以概括为三大支柱:直接对抗和施压中国、构建同盟、加强美国国内制造能力。

首先,为直接对抗和施压中国,美国主要采取的手段是对华出口管制。迄今为止,美国商务部一直限制向中国出口先进半导体设备和软件,拜登政府近期将为超级计算机提供芯片的企业列入了交易限制名单。此外,NSCAI报告建议将浸润式ArF光刻机、深紫外(DUV)光刻机等除现有EUV光刻机之外的设备也纳入出口管制范围,以扩大与中国的技术差距,这一点备受关注。ArF光刻机虽然技术不如用于生产5纳米级系统半导体的EUV光刻机,但却是生产16纳米级半导体的主力先进设备。目前中国中芯国际(SMIC)的主力产品是55纳米和65纳米,但近期已开始生产被认为是先进的14纳米产品,并计划在今年年底量产12纳米(联合新闻社 2021/01/28)。虽然全球晶圆代工行业排名第一、第二的台积电和韩国三星电子已经量产5纳米以下工艺的半导体,但目前三星电子和SK海力士在中国生产设施中,使用ArF设备生产3D NAND闪存和10纳米级DRAM等内存产品。美国扩大对华出口范围的目标是中芯国际等,这可能会进一步延缓中国半导体产业的崛起。

由于美国的出口管制,福建晋华、海思半导体、中芯国际等主要半导体企业遭受重创,中国半导体产业的崛起被推迟。原本以DRAM量产为目的设立的福建晋华因美国制裁无法购买设备而暂时中断业务;海思半导体因美国EDA出口管制,无法设计高性能芯片或委托台积电制造;中芯国际在获取高性能半导体制造所需设备方面也面临困难。代表中国半导体自主化的企业清华紫光宣布债务违约等,中国主要半导体企业均陷入困境。

另一方面,美国半导体设计、设备、软件公司如英特尔、高通等因中国市场这一全球经济中最具活力的市场被封锁,销售额下降,美国企业也不得不承担相当大的损失。苹果等在中国生产产品的企业也承受了压力。据报道,美国设备制造商应用材料(Applied Materials)、科磊(KLA)、泛林集团(Lam Research)等公司对华出口比重分别为20%、17%、15%,因中国出口减少导致销售额下降。2021年,高通对中国智能手机半导体出货量同比下降48.1%,高通在中国市场的份额从2019年的37.9%急剧下降至去年的25.4%。这种“回旋镖效应”在美国国内也引发了关于将出口管制范围尽可能缩小到与国家安全直接相关的领域,并采取“小院高墙战略”(small yard high fence)的讨论。此外,出口管制虽然短期内可能有效,但长期实施是否能持续,以及能持续到何种程度,也引发了疑问,因为企业可能会感到疲劳,损失累积导致成本增加。

第二,与特朗普政府不同,拜登政府正在利用加强双边和多边合作来遏制中国。这在NSCAI报告中强调了在人工智能、半导体等高科技领域发展技术联盟的必要性方面得到了充分体现。白宫半导体CEO会议邀请了除美国企业外,韩国三星、台湾台积电、荷兰恩智浦(NXP)等公司参加,这表明美国在半导体供应链方面不得不与这些公司合作。

美国目前正在加强半导体领域的双边或多边技术合作。例如,在四方安全对话(Quad)框架内,除气候变化和疫苗外,新兴技术也被列为合作核心领域,目前已成立“四方关键和新兴技术工作组”,并以稳定高科技供应链为主要议题。此外,还在推进各种双边合作。拜登总统和日本首相菅义伟在会谈后发表了“新竞争力与韧性伙伴关系”(CoRe),即关于新技术、经济、防疫、气候的全面合作构想。特别是在技术领域,计划全面涵盖包括半导体供应链合作在内的信息通信技术(ICT)领域的交流,以及6G移动通信相关的合作。在韩美首脑会谈后,两国认识到在新冠疫情危机背景下建立稳定供应链的重要性,并基于互补性最佳伙伴的认识,特别是在协同效应最大的半导体、电池、生物产业领域,两国将加强基于互补性的投资和供应链合作。台湾半导体企业台积电也中断了与曾为华为供应芯片的海思半导体的交易,并且在拜登政府上台后新增的制裁中,台积电停止与中国CPU设计公司飞腾的合作,积极配合美国的制裁,与美国保持密切合作。应拜登总统的要求,台积电已同意在亚利桑那州建设远超原计划120亿美元的新半导体生产线。

随着美国半导体同盟的形成,中国与韩国及台湾的半导体主要制造商之间的关系变得更加不确定,中国半导体企业在获取原材料、设备、高性能半导体芯片方面面临困难,中国被排除在先进半导体供应链之外的可能性正在增大。然而,迄今为止,韩国和台湾企业加强与美国的合作并未直接导致与中国的合作中断。三星和台积电在美国投资的同时,也在继续在中国投资。但随着中美关系的进一步恶化,同时对中美两国进行投资的空间将逐渐缩小。另一方面,虽然中国在半导体供应链中的生产能力和技术相对薄弱,但其拥有最大、最具活力的市场,美国及其合作国家很难放弃中国市场,因此,排除中国市场的技术联盟难以稳固维持。

鉴于目前中国市场在半导体供应链中的作用如此之大,了解美国正在推动的技术联盟在多大程度上考虑中美“脱钩”(Decoupling)至关重要。NSCAI报告和美国半导体产业协会(SIA)报告认为,在美国追求半导体等全球价值链的完全自给自足(Self Sufficiency)既不可取也不可能。事实上,波士顿咨询公司(BCG)的报告预测,如果半导体领域发生中美“脱钩”,美国半导体产业规模将减少约30%。SIA报告则强调,如果将目前从外部采购的半导体制造全部转移到美国国内生产,总生产成本将增加35%-65%,因此完全自给自足并非解决方案。经过数十年的发展形成的全球价值链中,美国和中国形成了深刻的相互依存关系,这构成了两国经济的基础,因此,如果人为地在过度程度上进行分离,两国乃至全球经济都将付出巨大代价并遭受损失。

第三,与特朗普政府不同,拜登政府对加强美国国内技术创新和制造能力表现出更大的兴趣,并积极寻求投资。除了今年年初通过的《芯片法案》外,旨在支持半导体制造设施的《美国铸造厂法案》(The American Foundries Act)也在讨论中,旨在大幅增加美国基础研究预算和支持科技人才培养的《无尽边疆法案》(Endless Frontier Act)等法案已被提出并举行了听证会。白宫和国会就遏制中国固然重要,但为了维持美国的技术创新优势,必须采取强有力的措施,这一点已达成共识。

虽然美国国内半导体制造部门的投资不会直接损害中国半导体部门,但它将提高美国最先进的半导体制造能力并确保稳定供应,从而进一步扩大与中国的技术差距,为美国持续引领第四次工业革命奠定基础。如果拜登政府能够持续投资于基础研究和制造能力,将能带来显著效果。然而,增加的联邦资金能否得到有效分配并产生实际效果,预计将面临诸多困难。例如,近期美国主要技术团体,包括美国无线通信产业协会(CTIA)等,表达了担忧,认为如果政府对半导体制造的投资主要集中在汽车半导体等特定工艺上,将导致其他工业半导体供应受限,并可能引发整体市场扭曲效应,他们在一封致白宫和国会的信中建议,最好通过供应链的弹性运营来解决这一问题。此外,基础研究和制造能力的提升需要相当长的时间才能产生可见效果,远超拜登政府的四年任期,因此未来的美国国内政治将是一个重要的变量。

3) 中国半导体部门的目标、战略和手段

在美国实施出口管制、构建同盟、加强国内制造能力战略并运用各种手段的情况下,中国可供应对的牌并不多。中国在半导体领域追求的目标是稳定供应最先进的半导体芯片,在半导体价值链中持续升级到附加值高的制造和设备部门,并追赶韩国和台湾企业,在中国国内生产最先进的半导体。在中国,半导体已取代原油成为第一大进口商品,特别是对于中国成为先进制造强国而言,确保最先进的半导体制造能力至关重要。事实上,“中国制造2025”提出了到2025年实现70%的半导体国内生产的目标。

为实现这一目标,中国迄今为止通过官方和非官方渠道获取外国先进技术,并实施大规模国内投资战略。特别是在中国国内技术基础薄弱的情况下,中国通过收购拥有外国先进半导体技术的企业、从在中国投资的企业转移技术、引进顶尖人才等手段,迅速增强了半导体技术创新能力。然而,由于美国的对华出口管制和同盟战略,中国半导体企业被禁止接触外国先进设备和软件,委托外国企业制造最先进半导体也变得困难,导致中国半导体企业倒闭或技术创新速度急剧下降。随着最先进电子产品的生产变得不可能,中国正远离成为先进制造强国的目标。

在此期间,中国也考虑了可以报复美国的手段。随着美国对华出口管制加强,中国商务部和科技部于2020年8月修订并发布了《中国禁止出口限制出口技术目录》。该目录共指定了53项新技术为出口管制技术,特别是对人工智能、量子、无人机、3D打印、生物技术、工程机械等中国已在很大程度上实现技术自主的领域加强了制裁措施。此外,2020年9月,中国以《对外贸易法》、《反垄断法》、《国家安全法》为法律依据,发布了建立“不可靠实体清单”的计划和相关规定。然而,如果这一措施得以实施,不仅美国企业,与这些企业交易的中国企业也可能遭受损失,因此预计难以严格执行。

在当前美国在半导体设计、设备、软件领域占据绝对主导地位的情况下,中国几乎没有办法在美国制裁之外获取先进半导体技术。面对美国的制裁,中国没有采取立即的应对或措施,而是以制定长期目标、完善制度、调整产业政策、加强自主技术开发为核心的“新长征”战略来应对。中国并未停止获取外国先进技术和人才的努力,但在官方渠道受限的情况下,中国将不得不更加专注于通过国内投资实现半导体技术创新。中国在2021年3月全国人民代表大会开幕之际,通过了《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》。该纲要共19篇,包含了建设“社会主义现代化强国”的经济、社会、环境、教育、国防等各领域的目标和发展方向,特别是大力强调了科技的自立自强。第十四个五年规划草案中包含了要战略性发展八大产业的内容。这八大产业包括稀土等新材料、机器人、飞机发动机、新能源汽车及智能汽车、农业机械、高速列车/大型液化天然气(LNG)运输船/C919大型客机等重大技术装备、先进医疗设备及新药、北斗卫星导航系统等。到2035年的中长期目标是,在人工智能、量子计算、半导体、脑科学、基因及生物技术、深海深空探测、临床医学与健康医疗等七大领域取得突破。

中国一直致力于通过“一带一路”扩大对外影响力,但目前难以将其作为应对美国遏制的自主先进产业供应链。取而代之的是,中国正努力在中国国内建立完成半导体及相关零部件和设备价值链的红色(RED)供应链,即实现先进零部件和设备的国产化并扩大内需。

4. 中美半导体冲突的中长期展望

到2030年,在美国技术优势持续的同时,尽管受到美国的遏制,中国半导体技术将持续进步,中美在半导体领域的冲突将激烈持续。目前正在推进的韩国和台湾企业在美国国内的先进晶圆代工投资,将使先进半导体在美国国内制造成为可能;美国企业通过确保先进半导体的稳定供应,在优秀的设计和制造技术方面产生协同效应,从而为美国主导第四次工业革命奠定基础。目前,美国供应着80%的半导体设备、材料和软件,并拥有英特尔、AMD、高通、英伟达等主要设计公司。美国在半导体产业的稳固地位将在短期内持续,美国将通过与韩国和台湾企业的合作以及增加美国国内投资来弥补其在先进制造领域相对薄弱的环节,为更稳定的增长奠定基础。然而,要使美国这一乐观情景成为现实,合作和投资需要长期持续。例如,目前由台积电或三星在美国建设并运行的5纳米芯片制造设施需要2-3年的时间,届时5纳米可能已不是最先进的芯片;而且,美国政府计划对先进半导体制造设施进行巨额投资,需要持续的投资和关注才能实现并取得成果。

尽管美国在半导体领域拥有稳固的优势,但中国也凭借新冠疫情后经济的快速复苏,在半导体领域持续进行大规模投资,随着双循环政策的实施和国内市场的扩大,以及尽管受到美国制裁但通过官方和非官方渠道持续引进海外优秀人才,并不断升级在中低端半导体芯片领域活跃的技术积累,中国的半导体技术创新能力将逐步增强,中美之间的半导体技术差距将随着时间的推移而逐渐缩小。

特朗普政府开始的出口管制给中国主要半导体企业带来了巨大损失,延缓了中国半导体产业的崛起。中国提出的到2025年实现半导体70%自给率的目标已不可能实现,预计到2025年将实现约20%的自给率。然而,中国政府和企业正在通过积极扶持和支持能够替代美国设备、材料和软件的国内企业来应对当前局面。例如,专注于NAND领域的长江存储(YMTC)即使在武汉封锁期间也获得了封锁豁免,得以持续生产;该公司正在雇用800多名员工,分解芯片生产所需的所有材料和设备工艺,并在中国国内或海外寻找能够替代美国依赖环节的企业。据报道,这一过程催生了许多过去因技术落后而不受关注的中国企业被发掘和培养。像长鑫存储(Kingstone)、北方华创(Naura Technology)、中微半导体(AMEC)等许多中国半导体设备企业都实现了销售额的快速增长并受到关注。虽然中国国内设备和材料企业的技术水平仍处于较低水平,但随着国内需求的急剧增长,持续的技术创新努力正在进行中。

中美半导体冲突预计将随着中国持续的技术创新,在2040年左右进入两国激烈技术对决的阶段。在持续的美国对华遏制和半导体同盟战略以及中国自主技术开发努力的背景下,尽管全球半导体价值链中存在中美深刻的相互依存关系,但先进半导体供应链在一定程度上“脱钩”将不可避免。目前,美国正积极通过对华出口管制和同盟战略试图实现供应链分离,将中国排除在外。中国则在面临美国制裁的情况下,只能通过与本国企业及部分外国企业的合作来构建半导体供应链。随着这一过程的持续,长期来看,随着中国技术的积累,中美将在半导体等高科技领域各自巩固其领域,朝着这个方向发展。随着全球政治军事舞台上两国冲突和竞争的加剧,中美将持续竞争,以各自有利的方式重塑高科技和产业,并主导产业范式本身。随着技术发展的加速,新产业不断涌现,中美在高科技领域的战争将持续下去,两国技术差距预计将进一步缩小。对美国而言,其经济增长的活力相对不如中国,或在高科技领域的地位将比现在有所下降。中国将凭借其海量数据、应用技术和庞大的市场,在人工智能、太空开发、能源技术等领域占据主导地位,其在高科技领域的地位将逐渐提升。

也有观点认为,中美半导体冲突虽然短期内给中国带来巨大损失,但从中长期来看,将导致半导体产业生产率下降、成本增加,从而在美国和中国都引发技术创新动力减弱的“创新寒冬”(Innovation Winter)(Houser 2020)。虽然在半导体领域中美战略竞争在短期内不可避免,但中国和美国都有充分的理由避免极端对抗,并通过谈判和对话来解决问题。

美国应认识到,任何措施都无法完全阻止中国企业的技术创新,而应将施压措施的焦点缩小到阻止非法技术窃取或明显违反国家核心利益的领域。这些措施只有在基于WTO贸易规则或出口管制制度等多边规范,并尊重市场原则的前提下实施,才能在国际社会获得说服力。此外,应认识到中国作为本国半导体市场的重要性,并考虑在对本国半导体企业造成损失的领域部分放宽出口管制。从长远来看,应接受一定程度的技术泄露是不可避免的,并积极支持本国半导体产业薄弱环节的竞争力提升和人才库扩充。

中国应认识到美国的技术和市场对本国经济的恢复和增长至关重要,并避免过度刺激美国的攻击性挑战和非法技术窃取,同时说服美国认识到中国对美国的重要性如同美国对中国一样,中国也是重要的合作伙伴。此外,应按照国际社会标准,完善长期以来受到诟病的中国国内知识产权制度和对国有企业的政府补贴等,从而提升中国作为遵守国际社会规范的国家的形象。中国也应持续投资于本国的半导体技术创新,并从长远角度努力增强本国的创新能力。

也就是说,中美应围绕相互依存、尊重市场原则、遵守多边规范、制度化管理冲突等关键词寻求妥协。虽然半导体等高科技领域的竞争不可避免,但同时两国在数十年的发展中形成了全球价值链内的深刻相互依存关系,这曾是两国经济繁荣的源泉,这一点必须得到承认。如果这一点被打破,两国乃至全球经济都将付出巨大代价并遭受损失,应以这种共同责任感为基础,以“原则性相互依存”(Principled Interdependence)来应对问题(Kennedy 2020)。对对方的经济施压或措施,只有在严重损害市场原则或对国家安全构成直接威胁的明确理由下,并根据适用的国际规范透明地进行。此外,两国应避免过度竞争的局面,保持管理冲突的渠道畅通,最重要的是,各自将重点放在加强内部创新能力上,并公平竞争,才能为加强全球半导体产业技术创新和世界经济复苏做出贡献。■


<参考文献>

金秀珍. 2019. “中国半导体产业扶持政策现状及影响力评估.” 韩国金融研究所

裴英子. 2011. “美中合作与冲突:半导体产业与互联网管制案例.” 《网络传播学会报》.

裴英子. 2019. “中美技术霸权竞争:以半导体、5G、人工智能领域为中心.” 东亚研究所.

裴英子. 2020. “外国直接投资管制与国家安全:以美国案例为中心.” 《国际地区研究》.

延元浩等. 2020. 《围绕高科技的中美霸权竞争分析》. 韩国对外经济政策研究院。

尹大均. 2018. “博通收购高通失败的背景与启示.” TechM.

李恩英. 2018. “中国半导体崛起推进与未来展望.” KDB未来研究所。

郑熙哲等. 2020. 《全球价值链(GVC)的范式转变与韩国贸易的未来》. 国际贸易院。

波士顿咨询公司. 2020. “限制与中国的贸易可能终结美国半导体领导地位。”

布朗, 克莱尔和格雷格·林登. 2016. 危机如何重塑半导体产业. MIT出版社.

程廷芳和劳莉·李. 2021年5月5日. 美中科技战:北京的秘密芯片制造冠军:华盛顿的制裁如何促进了中国半导体行业. 日经亚洲.

恩斯特, 迪特. 2016. “中国在半导体行业的新角色.” 夏威夷大学东西方中心.

豪瑟, 金伯利. 2020. “创新寒冬即将来临:美中贸易战如何威胁世界.” 《圣迭戈法律评论》57(3).

肯尼迪, 斯科特. 2020. “华盛顿的对华政策已失去其‘威’.” CSIS.

刘易斯, 詹姆斯. 2019. “中国追求半导体独立.” 华盛顿特区:CSIS.

莫里斯 P. R. 1990. 世界半导体产业史. IEE科技史系列.

赛义夫 M. 可汗和卡里克·弗林. 2020. “维持中国对民主国家先进计算机芯片的依赖.” 布鲁金斯学会

SIA(美国半导体行业协会). 2020. 2020年美国半导体产业状况.

USTR(美国贸易代表办公室). 2018. “关于根据《1974年贸易法》第301条对中国在技术转让、知识产权和创新方面的行为、政策和实践的调查结果.” https://ustr.gov/sites/default/files/Section%20301%20FINAL.PDF.

韦斯, 琳达. 2014. 美国公司?国家安全体制中的创新与企业. 康奈尔大学出版社.

维尔韦, 约翰. 2019. “中国半导体产业政策:过去与现在.” 《国际贸易与经济学杂志》

https://www.usitc.gov/journals/jice_home.htm.

白宫. 2018. “中国的经济侵略如何威胁美国及世界的技术和知识产权.” 贸易与制造业政策办公室报告. https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2018/06/FINAL-China-Technology-Report-6.18.18-PDF.pdf.


■ 作者: 裴映子 __建国大学政治外交学系教授。毕业于首尔大学外交学系,在美国北卡罗来纳大学获得政治学博士学位。主要研究领域为国际政治经济学、海外投资的政治经济学、科学技术与国际政治、互联网与国际政治、科技外交。主要论文包括《国际政治霸权与技术创新:以美国半导体技术为例》(2020)、《中国互联网企业的崛起与互联网主权》(2018)、《中美霸权竞争与科技创新》(2016)、《科技与公共外交》(2013)等。


  • 负责与编辑 : 表光民 EAI高级研究员

    联系方式:02 2277 1683 (分机号 203) I ppiokm@eai.or.kr

附件

  • [미중경쟁2050스페셜리포트]첨단기술-반도체.pdf

*本文为使用 AI 从韩语原文翻译而来,部分译文或语感可能存在偏差。

← 返回 · ← 首页 · ← 返回列表