拜登政府推動出臺的《芯片與科學(xué)法》,旨在推動芯片制造“回流”美國本土。拜登政府計劃投入520億美元扶持本土芯片制造業(yè),其中390億美元用于鼓勵企業(yè)建造或擴(kuò)張生產(chǎn)設(shè)施。美國此舉,是否會改變甚至扭曲全球半導(dǎo)體價值鏈格局?
日本國立政策研究大學(xué)院大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)教授邢予青專注于國際貿(mào)易和全球價值鏈研究,目前正在主編將由世貿(mào)組織(WTO)等國際組織發(fā)布的《全球價值鏈發(fā)展報告2023》,其中有一個章節(jié)專門研究未來半導(dǎo)體全球價值鏈的發(fā)展,題目叫做“從無晶圓工廠到到處有晶圓工廠”(From Fabless to Fabs Everywher
e)。在邢予青看來,任何一個芯片,如按照全球價值鏈進(jìn)行分解,從研發(fā)到最后成為制成品,都可以分成如下具體過程:研發(fā)—設(shè)計—制造—組裝、測試和包裝—銷售。如按照該價值鏈分布,將每一個過程創(chuàng)造的增加值進(jìn)行分解,就會發(fā)現(xiàn)美國半導(dǎo)體公司在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的壟斷地位。邢予青認(rèn)為,根據(jù)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SIA)的數(shù)據(jù),其中核心IP產(chǎn)生的附加值中的72%要?dú)w于美國;邏輯芯片設(shè)計增加值有67%也被美國占據(jù);存儲器設(shè)計環(huán)節(jié)美國占有28%的增加值;其他非邏輯芯片和非存儲芯片這類的芯片上,美國擁有設(shè)計的37%的增加值;而在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域,美國也擁有42%的增加值。美國為何在此種情況下依舊推出芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)政策,這種產(chǎn)業(yè)政策是否會成功?第一財經(jīng)專訪了邢予青。
美國的兩點(diǎn)憂慮第一財經(jīng):你在近期的一次演講中介紹了半導(dǎo)體制造的全過程,簡言之,在制造過程中,需要荷蘭、日本和美國的設(shè)備,日美企業(yè)的材料,制造由中國臺灣企業(yè)完成,組裝有馬來西亞、中國的參與,最初的芯片設(shè)計英美韓都在參與。作為一個全球化產(chǎn)業(yè),沒有任何一個國家能夠從頭到尾具有全價值鏈,這是不可能的,也是不經(jīng)濟(jì)的。但是,美國的《芯片與科學(xué)法》卻謀求產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移,其成功概率有多大?邢予青:從整個半導(dǎo)體全球價值鏈來說,盡管中國臺灣和韓國擁有非常先進(jìn)的制程,但制造能力具有用武之地的前提是,最終消費(fèi)者的需求。換言之,臺積電給蘋果公司和高通公司制造芯片的前提是,蘋果和高通對芯片有大量的需求,需要被用于最終端的手機(jī)、機(jī)器人或者AI設(shè)備。這意味著,處于制造環(huán)節(jié)優(yōu)勢地位的臺積電或者三星公司,在整條價值鏈上并不是主導(dǎo)性很強(qiáng)的企業(yè),它們屬于“等米下鍋”。這也是為什么當(dāng)美國出臺政策施壓它們在美國建廠時,它們會響應(yīng)美國的要求。美國的企業(yè)是這些半導(dǎo)體制造商的最大客戶。制造商的“需求”,實(shí)際上是美國跨國公司研發(fā)和創(chuàng)造新產(chǎn)品培育的需求,所以半導(dǎo)體制造技術(shù)先進(jìn)并不等于在價值鏈上擁有強(qiáng)主導(dǎo)能力。以前,制造環(huán)節(jié)脫離美國的原因之一是美國的生產(chǎn)成本高。美國《芯片與科學(xué)法》中有大概390億美元專門用于補(bǔ)貼新建立的晶圓制造廠,并且允許25%的設(shè)備投資可以抵稅,這兩條具體的優(yōu)惠政策降低了在美國建廠生產(chǎn)的成本。對于亞洲工廠來說,臺積電2納米的生產(chǎn)技術(shù)還會保留在中國臺灣,而韓國也表示,會通過自己的稅收政策來撬動大概4000億美元的投資,擴(kuò)大在韓國的產(chǎn)能。展望未來,隨著人工智能(AI)和電動汽車的發(fā)展,全球?qū)Π雽?dǎo)體的需求是很巨大的,因此亞洲的半導(dǎo)體制造商在美國投資與繼續(xù)在本土發(fā)展并不沖突。
第一財經(jīng):如你所說,2000年,美國8英寸晶圓的生產(chǎn)能力大概是130萬片/月,但到2018年,盡管美國生產(chǎn)能力也達(dá)到170萬片/月,但占全球晶圓生產(chǎn)能力的比例從世紀(jì)初的21.9%下降到了10.4%。美國此次推動產(chǎn)業(yè)鏈回流,是為其產(chǎn)能下降焦慮嗎?邢予青:總的來說,美國仍保留著一定的產(chǎn)能。英特爾在美國設(shè)有制造工廠,主要生產(chǎn)邏輯芯片;美國公司美光科技(Micron Technology)也有自己的工廠,生產(chǎn)動態(tài)存儲器和閃存;德州儀器(Texas Instruments)也有生產(chǎn)其他類別的芯片。但美國的產(chǎn)能在全球半導(dǎo)體制造的份額一直在下降。美國的憂慮有兩點(diǎn),一是其先進(jìn)制程并不是最領(lǐng)先的。目前為止,即使英特爾的成熟制程也只有大概7納米,臺積電(TSMC)和韓國的三星集團(tuán)已能達(dá)到5納米或者3納米。換句話說,美國在先進(jìn)制程上不如臺積電和三星先進(jìn)。第二,先進(jìn)制程的落后可能導(dǎo)致半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的不安全。當(dāng)前,最先進(jìn)的芯片都由臺積電在中國臺灣生產(chǎn),特別是高通和蘋果公司的手機(jī)移動芯片都委托臺積電生產(chǎn),而不是在美國生產(chǎn)。再加上AI技術(shù)是未來非常重要的發(fā)展方向,設(shè)計AI芯片最強(qiáng)的兩家公司為美國英偉達(dá)公司(NVIDIA)和美國超微半導(dǎo)體公司(AMD),但它們都沒有工廠,因此也要由臺積電在中國臺灣生產(chǎn)。在危機(jī)發(fā)生時,過度的集中可能會導(dǎo)致這些高端芯片斷供,造成供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定。美國的行為也與它一直強(qiáng)調(diào)的恢復(fù)制造業(yè)相關(guān)。美國更多是希望在先進(jìn)半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)沒有空白,特別是在高端手機(jī)和AI芯片制造上沒有空白。
產(chǎn)業(yè)政策成功三要點(diǎn)第一財經(jīng):美國進(jìn)行戰(zhàn)略再布局,亞洲和歐洲國家/公司的博弈能力有多大?邢予青:當(dāng)下,全球主要芯片設(shè)計公司的模式是無晶圓工廠,但各方都認(rèn)識到,半導(dǎo)體是未來產(chǎn)業(yè)的心臟,由于國與國之間信任度逐漸下降,在自然災(zāi)害、地區(qū)緊張局勢和其他不可預(yù)測的風(fēng)險的影響下,各國都希望在半導(dǎo)體制造方面有一定獨(dú)立性。所以,現(xiàn)在歐盟提出450億歐元的芯片制造補(bǔ)貼,日本也拿出42億美元,并且保證企業(yè)只要在日本投資先進(jìn)的半導(dǎo)體制造,就補(bǔ)貼50%的投資。臺積電原計劃僅在日本投資生產(chǎn)28納米的芯片,但在日本政府的要求和支持下,已答應(yīng)為生產(chǎn)12納米芯片投資工廠。制造業(yè)水平較為落后的印度,也要拿出300億美元推動半導(dǎo)體的自給自足。現(xiàn)在我們已進(jìn)入一個新的全球化階段。在疫情前的超級全球化階段,全球化的背后是單一性選擇,只有單一目標(biāo),即利潤或者效率。時過境遷,我們已經(jīng)進(jìn)入多元目標(biāo)的全球化時代,這并不意味著全球化的逆轉(zhuǎn)。多元目標(biāo)的全球化要考慮國家安全、價值觀和供應(yīng)鏈的韌性,這種韌性要能抵御自然災(zāi)害和新冠疫情。這是不可避免的現(xiàn)實(shí)問題,因?yàn)槊總€國家都有國家安全的考慮,國與國之間也存在著價值觀沖突,這是我們需要面對的現(xiàn)實(shí)。目前,日本想利用這個機(jī)會重新振興自己的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。豐田、索尼、軟銀等八大公司去年成立了研發(fā)和制造半導(dǎo)體的公司Rapidus. 該公司已經(jīng)從日本政府獲得了700億日元的資助,計劃與美國的IBM公司合作,在北海道建廠制造2納米的芯片。上世紀(jì)80年代,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在政府的支持下超越了美國,結(jié)果日美在1985年展開了以半導(dǎo)體為核心的貿(mào)易戰(zhàn),美國指責(zé)日本不開放市場,且對自己的企業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼。事實(shí)上,日韓的崛起背后都有政府“看得見的手”,美國現(xiàn)在也打算走這條路。我認(rèn)為,未來中國在半導(dǎo)體行業(yè)很有機(jī)會。我個人并不悲觀,很多人的悲觀來自于不考慮機(jī)會成本或者社會發(fā)展現(xiàn)狀的工程師或科學(xué)家思維,即無論成本多高我們都必須盡快擁有最先進(jìn)的技術(shù)和制造能力,否則就是不發(fā)達(dá)、不強(qiáng)大。中國是一個發(fā)展中國家,目前的人均國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)僅有1.27萬美元,美國則是7萬美元。作為一個后發(fā)國家,中國有很多方面的空缺可以填補(bǔ)和發(fā)展。具體到半導(dǎo)體行業(yè),如果中國做不了,或者被限制不能做14納米的芯片,是否可以轉(zhuǎn)做28納米或者以上的芯片?事實(shí)上,28納米或以上芯片的應(yīng)用范圍和需求,比3納米芯片廣泛得多。
第一財經(jīng):如何看待發(fā)達(dá)國家對產(chǎn)業(yè)政策/補(bǔ)貼態(tài)度變化?其成功概念因行業(yè)而異嗎?邢予青:從理論上講,經(jīng)濟(jì)學(xué)家證明過,在一個不完全競爭的市場,政府進(jìn)行補(bǔ)貼有利于本國企業(yè)爭奪國際市場份額,最終整個社會的福利也是增加的,爭奪的份額所獲得的“租”或者說利潤可以彌補(bǔ)投入的補(bǔ)貼。而不補(bǔ)貼的國家在博弈中則會成為輸家。從行業(yè)來看,產(chǎn)業(yè)政策適用需要有三個必需條件。
第一,要有規(guī)模效應(yīng),生產(chǎn)越多,成本越低。第二,要有廣闊的市場,否則難以回收前期投資。第三,技術(shù)前景必須明確,不確定性小,風(fēng)險低。半導(dǎo)體行業(yè)就符合這三點(diǎn)。半導(dǎo)體配件有全球市場,其應(yīng)用前景也非常明確。而生產(chǎn)越多,前期投入環(huán)節(jié)的平均成本就越低。假設(shè)設(shè)計一個芯片花費(fèi)一億元,賣出一億片時,每片的設(shè)計成本就是一元,賣十億時每片的設(shè)計成本幾乎是零。制造環(huán)節(jié)也是如此,生產(chǎn)越多,投資建廠的固定成本才好回收。但是,對產(chǎn)業(yè)的財政補(bǔ)貼必須有退出機(jī)制,產(chǎn)業(yè)起步時需要補(bǔ)貼,但后期受補(bǔ)貼的企業(yè)必須能夠自己站穩(wěn)腳跟。從市場方面再舉例,拿電動汽車來說,在中國政府彎道超車的產(chǎn)業(yè)政策支持下,目前中國一年能賣出300萬輛電動車,但是,日本一年只能賣5萬輛,所以中國生產(chǎn)電池的平均成本就可以比日本便宜一半。規(guī)模小,平均成本就高,競爭力就差。所以,對電動車的補(bǔ)貼刺激了需求,需求增加后,才能讓規(guī)模效應(yīng)發(fā)揮作用。