中国芯片产业，为什么很难复制光伏产业的辉煌？
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专辑导语：
当前，全球政治经济格局正经历剧烈而深刻的变动，同时，技术进步加速迭代。国际关系的重塑已经与技术变革深度绑定。因此，中国与美西方之间在科技领域的竞争日趋激烈，半导体、新材料、新能源汽车、工业母机等关键产业技术的大国角力日益凸显。
对中国而言，要想在前沿科技领域缩小与发达国家的差距，跨越中等技术陷阱，国家层面必须基于长远和宏观的战略考量进行政策设计。有许多问题值得深入思考，例如，如何培育出一个能够促进各子系统间良性互动的创新系统？如何充分发挥创新主体的潜力，进而提升整个产业链的自主可控能力？如何运用国内超大规模市场提升自主创新能力？
为此，IPP特别推出《应对全球变局的中国产业与技术政策》专题，邀请多位研究人员从不同的视角和产业领域对相关政策问题进行分析，以飨读者。
谭锐 华南理工大学公共政策研究院副院长、研究员
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正文
作为战略性新兴产业，芯片产业和光伏产业于本世纪初受到国家的重视和支持。经过20多年的发展，两者在全球竞争中的地位出现了明显的分化。
当前，中国的光伏制造技术已处于世界前沿。
2022年11月，隆基绿能公司自主研发的硅异质结（HJT）电池转换效率达到26.81%，这是目前硅电池效率所能达到的世界最高水平。基于强大的技术实力，我国各类光伏产品的全球市场占有率均位居世界之冠，其中，光伏组件占75%以上，电池片占80%左右，硅片更是达到95%以上。
芯片制造技术则与世界前沿水平差距较大。
据美国半导体协会（SIA）的研究报告评估，中国可以生产技术成熟的芯片产品，但在逻辑器、3D NAND、DRAM等产品的制造工艺上，中国与世界技术前沿相差3到4个节点。2021年，美国芯片企业以销售额度量的全球市场占有率是46%，而中国只有7%，低于韩国（19%）、日本（9%）、欧洲（9%）和台湾（8%）。
光伏与芯片产业为什么形成了这样的差距？我们认为，可以从国内产业政策和国际产业竞争两个方面进行考察。
相对芯片产业而言，国家的产业政策在光伏生产领域取得了较大的成功。其成功的关键在于，政府为光伏企业创造了一个巨大的国内市场。
中国的光伏产业是依靠国外市场需求起步的。从2004年开始，德国、意大利、西班牙等欧洲国家纷纷加大对太阳能光伏生产的补贴，带动了全球光伏产业的兴起。中国企业抓住了这个机遇，从加工制造环节入手，产能迅速扩张，并以低成本要素优势打开了欧美市场。
然而，2008年全球金融危机及2009年欧债危机的发生，使得欧洲各国的光伏补贴大幅降低，市场需求急剧减少，中国光伏产业受到冲击，大量企业倒闭。
此时，国家的产业政策由原来的鼓励出口转向创造国内市场需求。相应的措施包括金太阳示范工程、“整县推进”、光伏扶贫工程、大型风光电基地建设等。截至2021年底，中国光伏装机总量约占全球的1/3，连续7年稳居首位。
正是得益于这样的超大规模市场，光伏企业才获得了相对稳定的收入，这是企业增强研发投入、降低成本、提高效能的前提条件。
市场规模越大，企业越有动力降本增效，降本增效反过来又会带动光伏应用的普及，由此市场规模与技术进步形成正循环。
光伏产业政策的第二个成功之处在于，政府运用灵活的补贴政策、采购政策实现企业的优胜劣汰和技术转型升级，从供给侧增强了产业的竞争力。
在产业发展的初始阶段，国家、省、市出台的产业政策对光伏制造业给予高额补贴，这吸引了大批民营企业涌入该领域。尽管在这一过程中出现了低水平重复建设、产能过剩等问题，但也实现了充分的竞争和广泛的试错。
随着产业补贴逐步退坡，具有机会主义行为的企业纷纷倒闭，而那些有潜力和实力的企业则存活了下来，并成为行业的龙头企业，例如隆基正是在行业深耕20年才最终成长为全球最大的光伏企业。
在引导技术转型升级方面，国家制订了“领跑者计划”。计划要求，由财政资金支持的光伏发电项目，要通过竞争性比选机制采购达到“领跑者”先进技术指标的产品。这也就是说，光伏制造企业需要通过技术竞争才能获得政府项目的订单。这一政策能够激励制造企业不断改进技术，提升产品质量。
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与光伏产业一样，国内芯片产业也需要广阔的市场来支撑其发展壮大。然而，政府从需求侧扶持国内芯片产业面临两大难题。
首先，中国自2001年加入WTO之后，国外芯片几乎以零关税进入中国市场，对国内芯片产业的发展造成巨大冲击。尽管当时中国的芯片产业并不是零基础，但与发达国家的芯片技术相比有很大差距，中国企业无法与国外芯片巨头展开公平竞争。
20多年来，国外企业从中国的超大规模市场中汲取了丰厚的利润，这些利润转化为研发投入，形成了持续的技术优势，巩固了它们对中国各类芯片市场的垄断地位，尤其是在高端芯片领域。
相反，中国企业在国外巨头的挤压下，国内市场占有率较低，而且被压制在中低端产品领域，或产业链上的低附加值环节，利润率低。这导致了中国芯片产业研发创新动力不足，整体竞争力偏弱的局面。
2022年，中国芯片（集成电路）进口额达到4156亿美元，贸易逆差2617 亿美元。按照IC insights的数据，2021年国内芯片的自给率仅为16.7%。大部分高端芯片需要进口。
其次，芯片是一种中间产品，用于手机、电脑、汽车、飞机、机床等终端产品的生产。政府不能直接采购芯片，因为芯片对政府来说没有直接的用处。
虽然政府可以通过一种间接的方式——采购含有国产芯片的终端产品——从需求侧扶持国产芯片，然而，这样做的成本太高以至于不可行。芯片已经渗透到消费电子、交通、通讯、工业、医疗、航空航天等各个生产领域，由于涉及面太广，而政府的财力、专业知识和管理权限有限，无法像对待光伏产品那样，为国产芯片创造一个专门的市场进行吸纳。
当前，政府的产业政策更多地是从供给侧对芯片的生产能力进行支持。这些支持是多方面的，包括财税、金融、人才培养、研发、知识产权等。
例如，对具有先进制程工艺的企业实施优厚的企业所得税和增值税减免政策；成立国家集成电路产业投资基金，鼓励地方政府投资基金注资国内芯片企业；将“集成电路科学与工程”提升为一级学科，在高校成立国家示范性微电子学院、产教融合平台；设立与芯片生产相关的国家科技重大专项，强化芯片技术的理论研究和应用研究，加快突破技术瓶颈。
这些政策调动了企业从事芯片制造业的热情，造就了华为海思、中芯国际、长电科技等一批有实力、有潜力的中国芯片企业。
在中关村国家自主创新示范区展示中心，工作人员走过芯片展台。图：新华社
然而，芯片产业政策仍面临不少问题。
第一，与光伏产业相比，政府难以有效地针对芯片产业发展质量实施补贴政策。芯片产业链长，技术复杂，产品应用广泛，而政府并不具备充分的技术知识和市场信息，无法对芯片的“质”做出准确的评估，包括产品的性能和质量、技术先进水平、市场前景等，只能根据“量”来刺激产业发展，也就是偏重于对企业的产能进行大量补贴。
这容易造成企业扎堆在成熟技术和低附加值环节，不注重研发创新，低水平重复建设，同质化竞争的弊端。
第二，光伏产业的补贴资金可以通过可再生能源电价附加费筹集，而芯片产业的补贴资金并没有专门的来源，需要通过财政收入筹集，由于国内芯片产业整体市场竞争力较弱，政府实际上是用来自其他产业的税收补贴芯片产业。
芯片产业比光伏产业建设周期长、资金投入大，对芯片产业进行持续的高额补贴对政府来说是一个沉重的负担，因此政府的产业政策可能会鼓励上马短平快的芯片产业项目。急于求成的政策倾向不利于芯片产业技术能力和市场能力的长期积累。
第三，在光伏制造领域，民企和国企形成“国民共进”的协同机制，即民企专注光伏产品制造，国企专注光伏发电运营，产业补贴注入国企光伏发电运营商，最终会带动民企制造商的发展，因为前者要采购后者的产品。
在芯片制造领域，民企和国企更多的是竞争关系，由于体制机制上的原因，民企较国企更有动力和活力，但在产业政策资源的分配上，国企可以优先获得支持，这可能会导致资源的错配，减弱产业补贴的效果。
21世纪初，中国企业以劳动力、土地等廉价要素优势参与全球光伏产业的分工，主要从事光伏电池的加工和生产，呈现“两头在外”的形态，即上游的原料制造和设备需要进口，下游的光伏市场应用在国外。
2008年金融危机之后，在国家的大力扶持下，中国光伏企业发展势头迅猛，引起欧美企业的抵制。2011~2014年间，美国、欧盟、加拿大、澳大利亚相继发起对中国企业的反倾销和反补贴调查，并对中国光伏产品加征重税。此后，欧美国家多次试图以限制性贸易政策遏制中国光伏产业的发展势头。
然而，这些对抗手段并没有对中国光伏产业的发展形成太大的阻碍。从外部因素看，有几个原因：
首先，光伏产业虽然是能够带来能源革命的产业，但在当前阶段其使用成本相对于化石能源而言仍然较高。
美国自身化石能源丰富，同时它在全球范围内还掌控着众多化石能源，因此对光伏发电的需求并没有那么迫切。
而且，美国化石能源行业的政治影响力很大，制约了美国政府对光伏产业的政策支持，光伏产业在美国当前的能源生产格局下显得相对弱小。因此，美国的光伏企业要想借助国家的力量来遏制中国光伏产业的发展比较困难。
其次，虽然美国早在1954年就研发出世界上第一块光伏电池，但是由于光电转换率较低，太阳能发电成本高，光伏技术长期以来未能大规模的商业化应用。只是在近二十多年的时间里，欧美政府的产业补贴刺激了光伏市场的需求，带动全球光伏产业的兴起。
在光伏技术的商业潜力还没有充分释放之前，中国就已经在学习和吸收西方的技术，因此，中国与欧美的光伏技术水平差距不算太大，中国企业能够与欧美企业展开相对平等竞争。
再次，20年来，中国光伏产业已经深深嵌入在全球产业链当中，欧美的光伏产业已无法规避中国的影响。当前，中国在原料、硅片、电池片、光伏组件等环节上的全球市场占有率都在70%以上，欧美对中国光伏产品的进口限制只会损害自身光伏产业发展。
2021年，在美国的光伏产品进口总量中，来自越南、马来西亚、柬埔寨和泰国的产品占70%以上，而这些产品大多是由中国企业在东南亚生产的。而且，中国光伏组件成本比美国低20%，比欧洲低35%。限制中国光伏产品的进口无疑会抬高美国下游应用市场的成本，最终转嫁给零售商、安装企业、终端用户和消费者，同时导致光伏发电业的岗位缩减。
相比之下，中国的芯片产业则面临另一种国际竞争环境。
首先，芯片是美国的主要出口产品之一，能够带动经济增长和就业。SIA估计，2020年，美国芯片企业的全球销售额超过4400亿美元，占全球市场的47%。美国芯片产业带动的下游经济部门超过300个，总共支持了185万个就业岗位。而且芯片属于通用技术产品，在民用和军用领域都要有极为广泛的应用。
因此，美国非常重视芯片产业的战略价值，竭力维护其在全球产业链上的主导权和控制能力。早在2000年代初期，中国准备大力发展芯片产业之时，美国就采取了贸易政策的手段加以遏制。
20多年来，美国不遗余力地采取各种手段打压中国芯片产业的发展，尤其在2017年对华战略竞争关系确立之后，这种遏制变本加厉，所采取措施包括产业链转移、制裁中国企业、编制出口管制实体清单、阻挠技术交流、联合盟友进行技术围堵等。
其次，美国人在1958年发明了芯片，由于商业价值巨大，美国企业从那时起就一直不断地投入资金，推动芯片技术更新迭代，从而在研发、设计和制造工艺技术方面保持着领先或高竞争力的地位。市场研究机构Gartner的数据显示，2022年，全球十大芯片公司中有7家是美国企业。英特尔、高通、美光、德州仪器、AMD等美国企业长期把持各类芯片的全球市场。
2018年2月26日，西班牙巴塞罗那世界移动通信大会，美国高通公司展示5G无人驾驶概念车。图：新华社
不仅如此，这些芯片巨头还组成了强大的行业团体（SIA）和研究联盟（SRC），进一步强化它们在全球市场中的垄断地位。中国的芯片产业起步晚，与发达国家的技术差距大，一直处于追赶前沿的状态。美国企业可以利用其先发优势，构筑技术壁垒，以及在全球产业链上的主导地位，对中国芯片产业实施打击。
再次，在全球的芯片产业分工中，中国大陆的比较优势主要在资本和劳动密集型环节，SIA的研究显示，2021年，封装、组装和测试（封测），晶圆生产以及原材料生产的全球市场份额分别是38%、21%和19%。中国在研发密集型环节创造的附加值较低，尤其是在存储器、生产设备领域，几乎没有竞争力。
由于中国芯片产业的生产能力主要集中在低端环节，对全球产业链的影响力较小，容易被替代，美国才有恃无恐地提出产业链“去中国化”的策略。
二十多年间，中国的芯片产业和光伏产业呈现出了不同的发展轨迹，这是多重因素作用的结果。
从国内产业政策上说，政府通过创造市场和与技术先进性相挂钩的补贴政策扶持光伏产业。
而芯片的中间品性质给政府的产业政策造成了挑战：一是芯片较高的技术复杂度令补贴政策缺乏判断力，二是政府无法直接创造市场进行吸纳。
从国际产业竞争上说，相对于光伏产业，芯片产业因其更为重要的战略价值而面临着国外竞争对手更为严厉的遏制。
芯片产业很难复制光伏产业的辉煌，更不可能复制光伏产业政策。但可以肯定，中国芯片产业的崛起需要更有效及更有力的产业政策，我们要根据芯片产业的特点进行政策设计。
例如，提高对国外芯片的税收，释放市场空间给国内芯片企业；加大对民营企业的政策支持力度，让有潜力的企业脱颖而出；在政策制定和实施的过程中，把具有信息优势的企业摆在更加核心的位置；加强政府部门、大学、科研院所、银行、行业协会之间的政策协同性，为芯片产业营造良好的发展生态；国家要妥善处理与美西方的产业技术竞争关系，为国内芯片产业的发展壮大争取机遇与时间。
[1] 2021年全球光伏装机量超175GW！中国电力网，2022-7-21，http://www.chinapower.com.cn/tynfd/hyyw/20220722/159615.html。
中国芯片行业，如何才能突出重围？
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