中國汽車業(yè)重構(gòu)芯片產(chǎn)業(yè)鏈成為共識，國產(chǎn)芯片未來的路怎么走
近日，在國新辦新聞發(fā)布會上，工信部新聞發(fā)言人表示，預(yù)計四季度汽車產(chǎn)業(yè)受芯片短缺的影響會有所緩解。對于汽車產(chǎn)業(yè)來講，這無疑是一個來自權(quán)威部門的好消息。但也有業(yè)內(nèi)人士指出，這場缺芯危機(jī)表明，汽車產(chǎn)業(yè)的芯片供應(yīng)鏈已經(jīng)岌岌可危，需要重建。
中國要完善自己的芯片供應(yīng)鏈
傷及全球汽車產(chǎn)業(yè)的缺芯危機(jī)已經(jīng)延續(xù)了一年多，也暴露出汽車芯片供應(yīng)鏈的脆弱。而被美國挾持的國際芯片業(yè)對華為的集體斷供，讓中國汽車業(yè)警醒，重構(gòu)芯片產(chǎn)業(yè)鏈成為共識。
2020年政府工作報告提出了“構(gòu)建相互促進(jìn)的國內(nèi)國際雙循環(huán)新發(fā)展格局”的戰(zhàn)略，這一戰(zhàn)略也適用于面臨重整的中國芯片供應(yīng)鏈。國家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提出，集中優(yōu)勢資源攻關(guān)包括集成電路設(shè)計工具開發(fā)、重點(diǎn)裝備和高純靶材開發(fā)；集成電路先進(jìn)工藝和絕緣柵雙極晶體管（IGBT）、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）等特色工藝突破；先進(jìn)存儲技術(shù)升級，碳化硅、氮化鎵等關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)。
汽車行業(yè)也改變了以往不認(rèn)同國產(chǎn)芯片的心態(tài)。中國電動汽車百人會與中國質(zhì)量認(rèn)證中心發(fā)布的《新一代汽車供應(yīng)鏈痛點(diǎn)研究——車用半導(dǎo)體篇》白皮書指出：過去，國內(nèi)芯片一直處于“產(chǎn)品不過關(guān)→車企不敢用→芯片企業(yè)提升慢→產(chǎn)品仍然不過關(guān)”的惡性循環(huán)中。如今很多車企向國產(chǎn)芯片“開綠燈”，特別是在非安全半導(dǎo)體領(lǐng)域，國產(chǎn)半導(dǎo)體已進(jìn)入車企供應(yīng)鏈，并由此開啟了“車企給機(jī)會→半導(dǎo)體企業(yè)快速提升車規(guī)能力→通過裝車迭代不斷改進(jìn)→更多車企選用國產(chǎn)芯片”的良性循環(huán)。
目前，我國已形成以上海為中心的長三角，以深圳為中心的珠三角，以北京為中心的環(huán)渤海，以武漢、成都為代表的中西部地區(qū)四大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地。
不過，在下決心、下力量建立我國完整芯片供應(yīng)鏈體系的同時，還要眼睛向外，大踏步“走出去”，因?yàn)閲庵卣囆酒?yīng)鏈的機(jī)會已初露端倪。
國際大循環(huán)可能被區(qū)域“小圈子”取代
席卷世界汽車業(yè)的電動化、智能化浪潮，提升了各國對芯片的巨大需求，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)中的重要性凸顯，其安全性也受到各國高度重視，甚至美國這個占全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)半壁江山的芯片大國，也因?yàn)樵诰A制造、組裝和封測領(lǐng)域的相對落后而坐臥不寧。2020年，美國先后推出《為芯片生產(chǎn)創(chuàng)造有益的激勵措施法案》和《2020美國晶圓代工法案（AFA）》。今年5月，美國參議院通過“無盡前沿”提案，授權(quán)5年內(nèi)投入1100億美元用于包括人工智能、半導(dǎo)體等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)研究和商業(yè)化。美國還計劃拿出520億美元，補(bǔ)貼到美建廠的芯片企業(yè)，以確保其關(guān)鍵芯片技術(shù)處于領(lǐng)先地位。今年4月，美日韓國家安全部門在華盛頓開會，美國強(qiáng)調(diào)了保證半導(dǎo)體供應(yīng)鏈安全的重要性，并希望日韓成為其打造半導(dǎo)體全新產(chǎn)業(yè)鏈的重要合作伙伴。
歐洲、日本、韓國等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)也開始加強(qiáng)各自的芯片產(chǎn)業(yè)。去年底，歐盟17個成員國簽署了《歐洲處理器和半導(dǎo)體科技計劃聯(lián)合聲明》，計劃在未來兩到三年內(nèi)投入1450億歐元發(fā)展半導(dǎo)體技術(shù)。今年3月，歐盟又推出“2030數(shù)字羅盤”計劃，準(zhǔn)備在2030年前把歐洲的芯片產(chǎn)能占比提高到20%。
日本和韓國也開始發(fā)力。今年6月，日本內(nèi)閣批準(zhǔn)了科技振興戰(zhàn)略，其中一大舉措就是將日本變成亞洲的數(shù)據(jù)中心，吸引芯片制造商到日本建廠。2019年發(fā)生的日韓半導(dǎo)體貿(mào)易摩擦，使韓國在以存儲器為主的半導(dǎo)體領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，三星、SK海力士兩大龍頭企業(yè)正考慮到美國建廠。
一直以來，中國臺灣在世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中占有重要地位，特別是其芯片制造代工能力。隨著芯片荒的出現(xiàn)，臺積電等企業(yè)正加緊擴(kuò)大產(chǎn)能，并準(zhǔn)備在美國、日本等國建廠。馬來西亞也是亞洲重要的半導(dǎo)體出口市場，占全球封裝測試市場份額的13%。
如今，以芯片為核心的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)被主要發(fā)達(dá)國家列為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，不遺余力地推動高端制造業(yè)回流，構(gòu)建本地化產(chǎn)業(yè)鏈，力爭在以5G通訊、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能主導(dǎo)的高科技競爭中占得先機(jī)。隨著各國紛紛重視本土產(chǎn)業(yè)鏈，未來全球化的供應(yīng)鏈或許也會分崩離析。從長遠(yuǎn)看，世界上有可能出現(xiàn)以美日韓、歐盟、中國、東南亞為中心的幾個區(qū)域性芯片供應(yīng)鏈的小圈子。
從壁壘中突圍走進(jìn)國際大循環(huán)
新冠疫情加速了百年未有之大變局，中美貿(mào)易摩擦加速了新舊世界秩序的裂變。在國際秩序取得新平衡之前，構(gòu)建相互促進(jìn)的國內(nèi)國際雙循環(huán)格局，有利于保障我國經(jīng)濟(jì)安全，尋找新的增長空間。
經(jīng)過十余年的不懈努力，我國在新能源汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了換道超車，以動力電池為代表的新能源汽車產(chǎn)業(yè)已走出國門，在國際市場上占得一席之地。與之相比，我國芯片產(chǎn)業(yè)還相對落后，特別是商用芯片和制造能力需要加大力量補(bǔ)強(qiáng)。不過，也不能等到國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)強(qiáng)大之后再“走出去”，因?yàn)槿缃衩?、歐、日韓、東南亞那些區(qū)域性的芯片供應(yīng)鏈小圈子還在孕育階段，歐美日意欲圍堵中國高科技產(chǎn)品走向世界的“小院高墻”還沒有成型，構(gòu)建新型芯片供應(yīng)鏈的窗口還沒有關(guān)閉，我國還有機(jī)會“打入”、“做眼”、“求活”，但這個時間窗口只有3~5年，時不我待。中國汽車產(chǎn)業(yè)只有沖破“小院高墻”，才能走通國際大循環(huán)之路。
中國未來的芯片之路
全球面臨“芯片荒”，這促使人們關(guān)注半導(dǎo)體制造的瓶頸——全球半導(dǎo)體制造主要集中于中國臺灣、韓國和美國。隨著全球芯片危機(jī)不斷擴(kuò)大，世界上主要國家都在努力尋求加強(qiáng)國內(nèi)半導(dǎo)體制造以確保供應(yīng)，中國也在競相投資本土制造，以減少對外國進(jìn)口的依賴。
為什么要關(guān)注芯片？
中國是全球最大的芯片消費(fèi)國，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已成為中國的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域，尤其是在特朗普執(zhí)政期間的貿(mào)易戰(zhàn)中。過去兩年中，美國發(fā)起了多項(xiàng)行動，以限制中國獲取外國制造的芯片，并阻礙中國的芯片自主化計劃。特朗普下令各大芯片供應(yīng)商對華為或其無工廠子公司海思斷供芯片，阻礙其業(yè)務(wù)發(fā)展，同時限制中國企業(yè)獲取美國芯片技術(shù)，這些打擊將中國在全球芯片供應(yīng)鏈中的弱勢暴露了出來。為擴(kuò)大芯片制造產(chǎn)能，中國不惜在未來5-10年內(nèi)斥巨資投入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，投資金額近1.4萬億元人民幣（合2,170億美元），將爭取芯片優(yōu)勢定為新的目標(biāo)。盡管在制程工藝上落后于領(lǐng)頭羊臺積電兩三代，中國大陸將明年的投資目標(biāo)定為將芯片制造產(chǎn)能提高約21%（下圖1），預(yù)計到2022年，中國將成為200mm晶圓代工廠產(chǎn)能擴(kuò)張最大和最快的國家。
2022年各國家/地區(qū)代工廠產(chǎn)能擴(kuò)張速度
來源：彭博行業(yè)研究({BI SEMC1})
對進(jìn)口的依賴不減
中國想要在科技上成為美國的競爭對手，這一夢想面臨著重大阻礙。中國芯片企業(yè)尚不具備先進(jìn)芯片制造所需的能力。它們?nèi)灾饕蕾囘M(jìn)口自美國、日本和荷蘭的先進(jìn)設(shè)備來制造芯片。據(jù)中國海關(guān)總署的數(shù)據(jù)，中國仍在大量進(jìn)口半導(dǎo)體設(shè)備、電子芯片、二極管和晶體管，大量囤積庫存以抵御斷供威脅，并滿足國內(nèi)科技產(chǎn)品（如計算機(jī)和汽車）的需求。2021年7月，以下三大芯片相關(guān)類別的進(jìn)口總額達(dá)21億美元。盡管中國準(zhǔn)備建立并擴(kuò)張本土高端芯片制造產(chǎn)業(yè)，但可以預(yù)計，中國仍將持續(xù)大量進(jìn)口芯片和半導(dǎo)體相關(guān)設(shè)備和材料。
來源：中國海關(guān)數(shù)據(jù)來自{DATA1}HS4編碼8486,8541,8542
重點(diǎn)投資薄弱領(lǐng)域
目前，中國大陸的優(yōu)勢主要在芯片組裝環(huán)節(jié)。這是芯片制造的最后一步，將晶片從晶圓上切割下來，進(jìn)行封裝成為芯片，然后用于計算機(jī)和智能手機(jī)中，其中一部分將被出口至國外。但除此之外，在芯片供應(yīng)鏈的其他關(guān)鍵環(huán)節(jié)，中國大陸的芯片企業(yè)僅占極小部分。
據(jù)彭博行業(yè)研究分析，芯片制程工藝可分為先進(jìn)節(jié)點(diǎn)和落后節(jié)點(diǎn)，晶體管上的柵長越短代表性能越高，通常以納米為單位。7納米、5納米（臺積電目前最先進(jìn)的工藝）或更小尺寸被認(rèn)為是先進(jìn)制程，大于7納米被認(rèn)為是落后制程。
臺積電是目前芯片領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，它擁有生產(chǎn)各種尺寸晶體管的能力，而中國大陸最先進(jìn)的芯片制程工藝落后了兩三代。
結(jié)論：
未來幾年，中國將嘗試建立一條自主化的芯片供應(yīng)鏈，但因受到美國制裁，其在研發(fā)和制造尖端芯片方面將面臨挑戰(zhàn)。這意味著，中國短期內(nèi)可能仍需繼續(xù)依靠外國進(jìn)口半導(dǎo)體來滿足國內(nèi)需求。
