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反制升級，“芯片戰(zhàn)”已升級到“資源戰(zhàn)”
根據(jù)商務部和海關(guān)總署發(fā)布的最新公告，為保護國家安全和維護國家利益，經(jīng)國務院批準，自2023年8月1日起，對于鎵、鍺及其相關(guān)物項將進行出口管制。相關(guān)規(guī)定詳細列出了對鎵、鍺以及其各種形態(tài)和化合物的出口管制細節(jié)，包括單質(zhì)金屬、化合物以及不同形態(tài)的物項。如果沒有獲得相應的許可，這些物項將不得出口。
一方面，鎵相關(guān)物項包括金屬鎵、氮化鎵、氧化鎵、磷化鎵、砷化鎵、銦鎵砷、硒化鎵和銻化鎵等。此外，鍺相關(guān)物項也進行了詳細的列舉，包括金屬鍺、區(qū)熔鍺錠、磷鍺鋅、鍺外延生長襯底、二氧化鍺和四氯化鍺等。
公告解釋，此次政策調(diào)整是為了維護國家的核心利益和安全。2020年全球粗鎵產(chǎn)量為300噸，其中中國粗鎵產(chǎn)量為290噸，占比高達96.67%。這一政策將對于中國及全球的鎵、鍺相關(guān)行業(yè)將產(chǎn)生重大影響。
鎵是目前世界上最稀缺的金屬元素之一，它是制造半導體材料的一種重要原材料。在生產(chǎn)機器人、智能手機、平板電腦和其他高科技產(chǎn)品時，半導體芯片是不可或缺的，而鎵是半導體材料的重要組成部分之一。鎵被稱為芯片“維生素”，而市場的壟斷導致了價格的波動。專家指出，因為供應短缺而價格飆升，這對制造商來說是極具挑戰(zhàn)性的。氮化鎵是未來鎵金屬需求增長的重要支撐。從消費結(jié)構(gòu)上看，金屬鎵占比最大的下游為砷化鎵，其次為氮化鎵、氧化鎵等，主要應用于LED、永磁材料、無線通訊領(lǐng)域。在無線通訊領(lǐng)域，砷化鎵為第二代半導體材料的代表，主要應用范圍為3G和4G智能手機，市場比較成熟，未來增量不大。而氮化鎵作為第三代半導體材料的代表，由于具有高功率、高抗輻射、高效、高頻的特點，可應用于5G網(wǎng)絡(luò)、快速充電、商業(yè)無線基礎(chǔ)設(shè)施、電力電子和衛(wèi)星市場，前景廣闊。
2019年，由于中美貿(mào)易戰(zhàn)導致供應鏈大幅度調(diào)整和未來產(chǎn)能推遲等問題，鎵價格一度瘋漲。2020年，國際原材料市場低迷，再加上新冠疫情等影響全球的因素，導致鎵價一度下跌。
美日荷對中國大陸半導體設(shè)備的限制措施，來源：網(wǎng)絡(luò)整理
業(yè)內(nèi)普遍認為，這次中國對鎵、鍺以及其各種形態(tài)和化合物的出口管制是針對美日荷等國對中國半導體產(chǎn)業(yè)禁令的一種反制措施。只不過在這場游戲中，沒有明顯的贏家。
2023年3月，荷蘭政府宣布對半導體技術(shù)出口實施新的限制，但中國10nm及以上制程光刻機的進口不受影響。限制主要針對7nm及以下制程的先進芯片制造技術(shù)，包括最先進的沉積設(shè)備和浸潤式光刻系統(tǒng)，涉及ASML的TWINSCAN NXT：2000i 和 TWINSCAN NXT：2050i兩款產(chǎn)品。然而，未被禁運的NXT 1980i等設(shè)備仍可支持至少10nm的芯片生產(chǎn)。就在不久之前，荷蘭最新規(guī)定要求企業(yè)出口先進設(shè)備需獲得許可證，該決定將于9月1日生效。同時可能連1980Di光刻機也無法出售，將使中國獲得的DUV光刻機更為落后。顯然，這影響中國芯片產(chǎn)業(yè)，同時也對荷蘭自身的芯片設(shè)備產(chǎn)業(yè)造成影響。
自1988年ASML向中國出口第一臺步進式光刻機，在35年的漫長時間，中國已經(jīng)成長為ASML最大市場之一，光刻機總裝機量也早就超過了1000臺。ASML為了防止光刻機被逆向工程因此在所有設(shè)備中都加入了監(jiān)測模塊來監(jiān)控光刻機的狀態(tài)。在芯片三方協(xié)議逐漸落地之后，這1000臺ASML光刻機也成為巨大的不確定因素。一旦ASML不再為這些光刻機提供維修和維護、調(diào)試等服務，那么對于這些高度依賴ASML設(shè)備的國產(chǎn)芯片企業(yè)來說也將立刻“停擺”。
當前全球芯片市場進入下行周期，美國芯片企業(yè)陷入困境，而全球芯片設(shè)備市場的萎縮也將進一步打擊ASML。唯一還在對芯片制造進行擴張的是中國企業(yè)，尤其是中芯國際大舉建設(shè)工廠和采購DUV光刻機。然而，ASML現(xiàn)在被進一步限制向中國出售DUV光刻機，今年的光刻機出貨量可能無法達到預期。
供應鏈全球化的形成與死亡
如同亞當·斯密在《國富論》中所言，分工是通過提高勞動者的技能，推動技術(shù)進步，從而提高勞動生產(chǎn)率。半導體全球供應鏈的形成就是人類社會遵循這種經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律的結(jié)果。
財經(jīng)記者曾航曾經(jīng)寫過一本書叫《一只iPhone的全球之旅》，講述了iPhone幕后的故事。蘋果的iPhone手機在美國設(shè)計，在日本制造關(guān)鍵零部件，由韓國制造最核心的芯片和顯示屏，由中國臺灣廠商供應另外一些零部件，最后在深圳的富士康工廠里組裝，然后空運到美國，再被蘋果商店門口排隊的華人買走，走私回中國，然后賣到中國各地，然后又被深圳的手機作坊回收翻新再出售，最后被當作電子垃圾拆解回收……
這是過去十幾年最成功的的供應鏈全球化案例。如同iPhone的發(fā)展一樣，其背后代表了半導體供應鏈全球化的成功。供應鏈全球化的核心是賺錢。其受到諸多因素影響，如成本、交貨期、能力、技術(shù)、市場、社會、政治等。其中，標準化、技術(shù)轉(zhuǎn)移、市場規(guī)模、經(jīng)濟發(fā)展、文化、社會穩(wěn)定性、教育水平、地緣政治和外交關(guān)系都會直接或間接地影響利潤。全球供應鏈的存在能為每個環(huán)節(jié)的企業(yè)帶來利潤。如果破壞全球供應鏈，就相當于搶奪了企業(yè)的利潤，這是不能被接受的。
值得一提的是，供應鏈全球化之所以形成，是因為政府對市場行為的默許。然而，政府的介入，特別是不適當?shù)慕槿?，可能導致全球供應鏈出現(xiàn)問題。
“全球化幾乎接近死亡，自由貿(mào)易也快消失了。很多人仍然希望它們能回來，但我認為它們不會回來?！?022年，臺積電創(chuàng)始人張忠謀在出席臺積電亞利桑那州移機典禮時表示，地緣政治已經(jīng)徹底改變了半導體制造商面臨的處境，并警告說“全球化和自由貿(mào)易幾乎已死”，而且不太可能卷土重來。很多西方的企業(yè)家也同意這個觀點，認為全球化已經(jīng)走到頭了。
由美國主導的聯(lián)合日本、韓國、中國臺灣組建的“芯片四方聯(lián)盟”（Chip 4），希望將中國大陸排除在全球供應鏈之外。此外，荷蘭對華禁售光刻機的問題，以及日本政府對23種半導體制造設(shè)備的限制問題等，都顯示了一個在政治主導的環(huán)境下，人為破壞全球供應鏈的事實已經(jīng)形成。
半導體全球化分工的破壞因素有多個方面，從2018年開始的針對中國企業(yè)的制裁是誘因，此后又疊加了新冠肺炎疫情和芯片短缺的恐慌。在這種大背景下，全球投資半導體制造的資本正從民間轉(zhuǎn)向政府主導。2014年，中國出臺產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要之后，包含美國、日本、韓國、歐盟和中國臺灣地區(qū)，都紛紛出臺了自己的芯片法案及刺激措施。這些國家和地區(qū)占有率全球半導體產(chǎn)能的95%。如果每個國家都搞一套自己的產(chǎn)業(yè)鏈，最終結(jié)果就是全球化停止，全球供應鏈出現(xiàn)碎片化。
應該說，中國在過去20年當中是全球化進程的受益者。破壞掉了全球化，中國一定面臨最嚴峻的挑戰(zhàn)。在半導體產(chǎn)業(yè)中，中國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式是以Fabless+代工+服務模式為主。設(shè)計、制造、封測三個環(huán)節(jié)互相分離。這在全球化分工的大背景下是沒有問題的，可以更好的提高生產(chǎn)效率，臺積電就是因這種模式崛起。但是在逆全球化的大背景下就會面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。因此未來中國的半導體產(chǎn)業(yè)可能會回歸IDM模式為主。
應對逆全球化，中國半導體產(chǎn)業(yè)的真實實力如何？
那么在這種背景下，中國半導體企業(yè)是否應該放棄全球化，躲進小樓成一統(tǒng)，滿足于內(nèi)循環(huán)呢？我們先來看看中國半導體產(chǎn)業(yè)的真實實力。
2013~2022年國產(chǎn)集成電路占國內(nèi)市場比例，來源：CSIA 2023
國產(chǎn)高端通用芯片市場占有率
清華大學微電子學研究所所長魏少軍教授在日前舉行的第二屆中國·南沙國際集成電路產(chǎn)業(yè)論壇上曾經(jīng)表示，盡管中國國產(chǎn)集成電路的銷售收入不斷增加，國產(chǎn)芯片占國內(nèi)市場的占比在2022年達到41.4%。但目前主要產(chǎn)品仍然以中低端為主，相關(guān)企業(yè)的年收入規(guī)模仍然較小，還有很大一部分需求需要進口。特別是國產(chǎn)高端通用芯片的占比仍然較低，只有在功能手機的SOC占比在2021年達到了70%。最核心的服務器CPU、PC CPU/GPU的占比均低于10%。
制造產(chǎn)能方面，中國晶圓制造工藝停滯于14nm，晚于國際領(lǐng)先水平四五年，且代工產(chǎn)能嚴重不足，每月需要150萬片產(chǎn)能，目前僅有44萬片。
對于上市半導體企業(yè)來說，其情況更糟。按業(yè)務范疇劃分，材料企業(yè)有22家，封測企業(yè)8家，裝備和零部件企業(yè)19家，設(shè)計企業(yè)最多，有82家，制造企業(yè)4家。這135家在2023年4月30日的總市值是30825億元，全產(chǎn)業(yè)鏈半導體企業(yè)的總市值加起來不及英偉達的一半，平均毛利率為39.1%，研發(fā)支出占14.3%，不體現(xiàn)高科技含量。在科創(chuàng)板上市的芯片設(shè)計企業(yè)平均毛利率更低，只有34.2%，盡管其研發(fā)投入占比達到20.8%。但62家企業(yè)的研發(fā)總量僅為29.1億美元。換句話說，把這29億美元集中起來做5nm的芯片，大概可以做10顆。這顯示了中國半導體產(chǎn)業(yè)面臨重大挑戰(zhàn)，需要資本、人才和技術(shù)的全面提升。
綜上來看，中國半導體產(chǎn)業(yè)整體實力與國際同行相比還有很大的差距，在這種情況下，自我封閉、放棄全球化威脅不了對手，只能威脅自己。
如何推動中國半導體產(chǎn)業(yè)的再全球化？
外部環(huán)境是逆全球化，內(nèi)部實力還比較弱小。內(nèi)外交困的情況下怎么辦？魏少軍教授認為，還是要繼續(xù)擁抱全球化，堅定信心往前發(fā)展。
魏少軍教授認為，中國的半導體產(chǎn)業(yè)升級是一種正向升級，符合事物發(fā)展的規(guī)律，無論是附加值、技術(shù)、用工、生產(chǎn)率、產(chǎn)業(yè)鏈、重要性還是競爭力，都是由低到高，從邊緣到中心。而美國的制造業(yè)回歸和產(chǎn)業(yè)重建，是一種逆向回歸，將已經(jīng)空心化的制造業(yè)重新建成，這個非常難。
半導體全球化分工的一個重要事實是，過去幾年在年均復合增長率非常高的情況下，絕大部分的貢獻是由外資在華企業(yè)提供的。
另一方面，中國仍然是全球最大的芯片市場。中國制造業(yè)強大，其完整的工業(yè)體系與龐大的市場影響力源于人民生活水平提升和經(jīng)濟發(fā)展。中國將繼續(xù)在生產(chǎn)和消費兩方面發(fā)揮作用。中國的超大芯片市場地位短期內(nèi)不會變。
另外雖然政治局勢復雜，但業(yè)界對中國市場的認識深刻，他們知道這是一個不可或缺的市場。政治家與企業(yè)家的視角是不同的，企業(yè)家更關(guān)心實際利益。只有保持全球供應鏈的完整性，才能為企業(yè)帶來真正的利潤。這也是為何微軟、特斯拉的創(chuàng)始人近段時間都來華訪問，Nvidia創(chuàng)始人黃仁勛也警告，中國的半導體公司已經(jīng)開始制造自己的芯片，與英偉達在市場暫居領(lǐng)先的游戲、繪圖和人工智能處理器進行競爭。黃仁勛表示，中國是科技產(chǎn)業(yè)非常重要的市場，中國如果沒辦法買到他們想要的東西，他們就會自己做，所以說，美國一定要小心處理對中貿(mào)易政策。美國半導體行業(yè)協(xié)會總裁兼CEO約翰 紐菲爾也表示，“中國是我們最大的市場，我們不能缺席。”
前段時間意法半導體和三安光電在重慶合資建設(shè)8英寸SiC工廠，反映了產(chǎn)業(yè)界對半導體全球化的認識。什么都可以騙人，只有資本的流動和利潤不會騙人。
最后，在面臨壓力的情況下，中國須堅守自立自強，拆解封鎖和遏制，而非自我封閉。堅持開放，爭取更多合作，實現(xiàn)共贏。這并不僅限于中國與世界的共贏，更體現(xiàn)在中國保持半導體全球供應鏈的完整性上。自立自強并非封閉，而是有針對性地破解封鎖和遏制。不管是“芯片戰(zhàn)”還是“資源戰(zhàn)”，適當?shù)姆磽?，其最終目的都是在自我防御的情況下盡可能的維護全球半導體供應鏈穩(wěn)定和安全。在這個過程中，中國不僅要繼續(xù)保持開放態(tài)度，同時要強調(diào)合作，在全球化產(chǎn)業(yè)鏈的價值重塑中獲得更大的成功。
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