中国技术供应链的本土化与全球化发展案例分析③：半导体

半导体领域的行业技术壁垒非常高，至今没有一个国家实现完全的本土化，或在其半导体价值链中实现自给自足。与LCD相比，半导体在6到8周的生产周期内有多达1,200个工艺步骤。[1]此外，伴随半导体生产工艺复杂程度的不断提高，该产业所需的投资也呈指数增长，这使得落后的生产厂家追赶起来非常困难且成本昂贵。例如，在代工厂环境中创建20纳米芯片需要大约500个工艺，而7纳米芯片需要1,500个工艺。同样，基于32纳米技术设置1k晶圆容量将耗资5亿美元，而使用7纳米技术则耗资20亿美元。现阶段，我国在半导体全球价值链中的份额相对较小。但我国仅在一些技术较为落后的半导体市场方面拥有一定的份额。例如，中国代工厂在65纳米半导体市场占有19％的市场份额，在45纳米半导体市场占有12％的市场份额。这些技术在终端消费电子产品中也具有广泛的应用范围。

除了发展本土半导体产业的技术障碍外，有研究显示，中国政府早前为培育半导体这一产业所做的努力可能是低效的。它对这个行业的投资虽然很大，但那些没有前途的较低技术的公司或从中获益更多，从而导致资源配置效率较低。Mark（2017）研究估计，50％的中国晶圆厂项目可能是失败的。[2]由于半导体的大量投资来自省级基金，资本过剩也为半导体人才创造了竞争环境，而人才恰恰是阻碍中国半导体发展的关键要素之一。Chris Richard等人（2019）估计显示，中国的半导体人才缺口超过40万名。[3]除人才稀缺与资源错配外，低效的投资模式，即将资金分散配置给不同省份的不同公司，也可能会产生效率较低的结果。MGI的研究表明，在多个地点分散半导体研发工作会导致平均效率损失超过10％。[4]

当然，中国有机会从低端逐步走向高端。其中，与半导体全球价值链的整合或可以加速这一进程，特别是通过创造更好地获取半导体前沿技术的机会。然而，在现有环境下，中国很难，可能还会越来越难从国际上获得半导体领域的最新技术。一些旨在收购海外半导体技术的中国并购竞标未获成功，领先的半导体企业可能不愿意将先进的研发中心和制造业务转移到中国，以防止潜在的知识产权泄漏问题。出于安全考虑，中国芯片和设备出口也受到严格审查。

中国和世界合作的另一个机会是在半导体技术的新领域进行创新。现阶段，硅基半导体芯片（silicon-based semiconductor）的生产率逐步提高并接近摩尔定律[5]的理论极限，需要为下一代半导体开发新的解决方案。石墨烯和氮化镓等新材料正在作为硅的可行替代品进行测试。[6]现如今，全球半导体领先企业正致力于开发三维集成电路，以降低与二维芯片连接相关的低效率。[7]光子学也被视为半导体低能耗的解决方案之一。[8]等等这些都是中国与全球在半导体技术链进一步合作创新的潜在新领域。

创建下一代技术解决方案需要整合更多的人才与资本。为此，中国需要通过遵守并致力于全球标准制定，进一步提高知识产权保护以促进资本和知识的流入。现阶段，随着我国不断开放与发展，国际技术与管理人才不断流入中国企业。LinkedIn的一项研究显示，2014年至2018年间，从外国公司转向中国公司的商业领袖比例达到31％，而只有10％从中国公司转移到外国公司。[9]虽然我国在各领域的开放从未停歇，但是相对全球主要经济体，我国开放程度依然较低，特别在服务业领域。例如，根据OECD的外国直接投资限制指数，中国服务的限制是OECD平均数的4.8倍。在美国商会2018年的中国商业环境调查中，46％的服务公司表示外国公司与当地公司相比受到不公平对待，29％的受访者表示允许公司“进入目前受限制的业务或产品领域”很重要的。跨国企业是全球化发展的主导者，也是全球技术链的主要贡献者与引领者。根据全球领先的信息技术研究和顾问公司Gartner预计，2019年至2022年中国将有340亿美元的晶圆产能资本支出，而全球新晶圆生产能力的近一半投资预计来自跨国企业[10]（图2）。因此，加强对知识产权保护以及今年我国对《外商投资法》负面清单制度的进一步明确，有利于鼓励跨国企业在中国建立更先进的研发中心。中国本土企业也可以从知识流入和具有所需技能的人员的更大流动中受益。

图2 全球晶圆制造业资本指出与新增产能分布情况

中国已经是最大的半导体消费市场，随着人口的城市化和收入的持续增长，中国市场规模将不断扩大，巨大的市场不仅为创新提供了最佳的条件保障，也为半导体在下游的应用提供了特殊的机会。例如，考虑到中国占全球电子商务市场规模的40％以上，因此，应用程序中AI的需求可能是巨大的；同时，中国36％的全球工业机器人需求也为数字化创造了重要机遇。