高瑞东 顾皓阳:美国《芯片法案》能够如愿以偿吗?
核心观点:
2023年以来,在对国家安全焦虑的催化下,美国《芯片法案》政策框架不断完善。美国商务部陆续发布了法案详细愿景、补贴申请细则等相关文件,意在加快重建本土半导体产业链,同时延续和加强对华科技封锁。在《芯片法案》补贴驱动下,全球半导体厂商也大多宣布了在美扩产计划,并积极提交补贴申请。
但是,美国实现《芯片法案》的预期目标仍然任重道远。一方面,高企的投资成本和复杂的限制条件,将对补贴资金的吸引力和实际效果造成明显负面影响。另一方面,世界各国围绕头部厂商展开的“补贴竞赛”,也将引发一场此消彼长的零和博弈。对此,美国预计将通过加强对华封锁、深化盟友合作等方式加以弥补。
近期《芯片法案》有哪些新目标和新举措?
法案目标方面,美国意在全面加强逻辑芯片、先进封装、存储芯片,以及当前一代和成熟节点芯片的本土化生产能力和全球领导地位。附加条款方面,禁止申请者在中国大幅扩建先进和成熟制程产能,禁止将补贴资金用于美国之外的建设计划,此外还包括超额利润分享、员工培训计划和儿童保育服务等方面要求。
《芯片法案》已取得了哪些进展?
截至4月14日,美国商务部已收到超过200份申请意向书,遍布美国35个州和整个半导体产业链。自2020年5月以来,全美已宣布了50多个半导体建设项目,已有20个州宣布总额超过2100亿美元的私人投资。包括台积电、英特尔、三星等在内的全球半导体生产巨头,纷纷宣布加码在美扩产计划。
美国视角:成本仍然高企,资金分配两难
一是,《芯片法案》的资助申请附加了多重条件,推动设施建设和运营成本进一步抬升,与持续高企的美国通胀相叠加,势必导致补贴资金的吸引力和实际效果双双降低。二是,补贴分配需要面临包括先进制程和成熟制程,全产业链和头部厂商,以及制造环节和设计环节之间的多重抉择,或将使政策效果被明显稀释。
国际视角:全球补贴竞争下的零和博弈
以美国自身国家安全利益为内核的《芯片法案》,必然以牺牲他国国家安全和经济利益为代价。对此,包括欧洲、日本和韩国在内的全球主要经济体,均已开始推动各自的半导体产业补贴计划。美国《芯片法案》所引发的全球半导体补贴竞赛,或将变为一场此消彼长的零和博弈。
《芯片法案》之外,美国还有哪些“盘外招”?
以《芯片法案》为代表的“进攻战略”,和以出口管制为代表的“防御战略”,是美国对华半导体竞争的一体两面。若《芯片法案》效果不及预期,则美国必然继续通过深化对华单边技术封锁、联合盟友打造排华封闭“小圈子”等手段,延续对华科技封锁“小院高墙”。
风险提示:中美关系变化超预期,全球地缘政治风险超预期。
一、美国《芯片法案》是否正在加快落地?
二、《芯片法案》能达到预期目标吗?
2.1 美国视角:成本仍然高企,资金分配两难
正如前述,如果仅以《芯片法案》所引发的项目申请数量,和全球半导体制造龙头已宣布的投资计划为评判标准,《芯片法案》提升美国本土半导体生产能力,重塑美国半导体生态系统等主要目标似乎即将顺利实现。然而,考虑到半导体生产设施建设的长周期、高成本、高复杂度等诸多特性,相关项目由计划变为现实的过程中,仍将面临种种挑战。进一步结合美国半导体制造业发展的历史和现状来看,看似火热的美国半导体生产项目申请和开工的背后仍有隐忧。
根据国际半导体产业协会(SEMI)和波士顿咨询公司(BCG)2020年发布的测算结果,美国在全球半导体生产中的份额占比,由1990年的37%大幅下降至2020年的约12%,如果不进行大规模产业补贴,则这一比例预计将在2030年继续下降至约10%。这一变化的背后固然受到全球半导体产业选择追求更高效率,由垂直整合制造模式(IDM)转向“无晶圆厂(Fabless,仅从事芯片研发和销售)+代工厂(Foundry)”模式的产业趋势驱动,但更为重要的原因在于美国高企的各项成本和相形见绌的产业补贴。
这一问题的一个例证是,1990-2020年期间,尽管美国本土半导体产能并未受到破产重组和产业外移等不利因素的显著影响,其30年复合增速仍然能够达到7.2%,但这一增速仍然明显低于全球半导体产能(包括美国在内)11.4%的30年复合增速。
从在美国建设半导体工厂的总拥有成本(TCO)与全球其他地区的对比情况来看,美国半导体工厂生产建设成本的劣势则更为明显。据波士顿咨询公司测算,在综合考虑前期资本开支、生产运营成本和政府补贴的前提下,无论在先进逻辑芯片还是先进存储芯片领域,美国半导体工厂的总拥有成本,相比日本、韩国和新加坡等地普遍高出约20%,相比中国则高出约30%,人力、土地和基础设施等方面的高昂成本,是造成美国半导体工厂成本劣势的重要原因。
在这一背景下,《芯片法案》提供的各项补贴虽然规模可观,但所能够起到的实际作用,更多在于对冲成本劣势导致的新增产能不足问题,而难以直接使美国获取全球半导体生产的主导地位。据波士顿咨询公司测算,如果不进行大规模产业补贴,美国在2020-2030年全球新增半导体产能中的占比,将从2010-2020年期间的10%下滑至6%。如果进行500亿规模的产业补贴(相当于《芯片法案》实际批准的补贴规模),则前述的美国新增产能占比将大幅上升至24%,若不考虑中国大陆地区新增产能,这一占比将进一步上升至41%。
然而,结合《芯片法案》的最新补贴细则和相关建设项目的落地进展来看,以上对《芯片法案》实际效果的预测仍然可能过于乐观。一方面,《芯片法案》补贴细则中对超额利润分享、提供员工培训计划和儿童保育服务,以及购买美国国产原材料等有多方面要求,或将削弱补贴的实际效力,加重企业对接受补贴的疑虑。例如2023年3月6日,韩国产业通商资源部部长李昌洋就明确表示,要求企业提交有关其管理和技术的信息,可能会导致企业面临商业风险,而让企业为员工提供儿童保育服务的要求,将推高在美国本已高昂的投资成本。
另一方面,美国仍然高企的通胀压力,持续放大在美投资半导体工厂的成本劣势。2022年4月,台积电创始人张忠谋就曾公开表示,在美国制造芯片的成本比中国台湾高出50%。2023年3月,张忠谋在与经济学家克里斯·米勒对话时表示,自己低估了在美国生产芯片的成本,实际上不只是比中国台湾高出50%,而是高出100%。2023年3月,据路透社报道,受到美国通胀影响,三星此前宣布在美国德州建设的半导体工厂耗资将超过250亿美元,较最初预算增加80多亿美元。
除了高企的投资成本和复杂的限制条件,对《芯片法案》补贴资金吸引力和实际效果的负面影响之外,美国在资金分配上面临的多重抉择,或将进一步稀释政策成效。
一是,选择先进制程还是成熟制程?从半导体行业协会发布的2021年芯片下游应用行业占比来看,先进制程芯片的主要使用场景——个人电脑和通讯设备行业的占比之和达到60%以上。因此,在《芯片法案》的直接补贴分配计划中,先进制程占据了约四分之三的补贴总额,其余四分之一被用于成熟制程补贴。
尽管对于先进制程的大力补贴,有助于美国把握尖端科技竞争中的主动权,但成熟制程芯片对于经济发展的重要意义仍然不可忽视。目前成熟制程芯片仍然被广泛应用于汽车、飞机、家电和军事等领域,例如美国汽车产业对成熟制程芯片的消费,仍然占据其半导体总消费量的95%。随着成熟制程芯片下游行业的数字化、智能化程度不断提升,现有的补贴计划推动的新增产能,能否满足日益增长的需求仍然存疑,而补贴资金的后续分配也仍然需要在先进制程对应的科技优势,和成熟制程对应的经济安全之间进行权衡取舍。
二是,全产业链还是重点布局?根据美国商务部芯片法案计划办公室发布的申请进展,现有的补贴资金申请者涵盖了包括晶圆厂、封装、半导体材料和设备在内的半导体生产全产业链。这一现状不仅直击美国缺乏本土化半导体生产供应链的痛点问题,也与《芯片法案》设定的战略目标不谋而合。然而相对有限的补贴总金额,或难以支撑对半导体生产全产业链的有力补贴。
仅以晶圆厂为例,建设单个先进制程工厂的资本开支通常在百亿美元以上。结合《芯片法案》中对项目资本开支5%-15%的直接补贴比例和日益增长的建厂资本开支,仅新建10座以上的先进制程工厂,或许就足以占据大半直接补贴金额。因此,对包括晶圆厂、封装等在内的全产业链,进行同等强度补贴的可行性并不高。与之相反,若结合半导体产业链倾向于靠近生产设施布局的行业惯例,以重点向头部厂商提供补贴,进而吸引全产业链为替代方案,则又会受到投资成本和限制条件等因素掣肘,也即高度追求效率的半导体产业链未必愿意迁往美国。
三是,专注生产环节就足以维持和扩大优势吗?在补足半导体生产环节这一最大短板的同时,作为美国传统优势领域的芯片设计环节,所面临的全球挑战同样不可忽视。随着芯片设计对研发投入和人力资本等要素的需求不断增长,美国对芯片设计公共投入不足的问题也在持续显现。据波士顿咨询公司测算,2015-2020年期间,美国公司在芯片设计领域的市场份额已从50%下降至46%,在维持现状的前提下,到2030年美国公司的市场份额将进一步下降至36%。与此同时,中国大陆公司的市场份额,则有望从2020年的9%大幅提升至2030年的23%。
总结来看,《芯片法案》所能发挥的杠杆作用可能有限。一是,《芯片法案》的资助申请附加了超额利润分享、员工培训计划和儿童保育服务等多重条件,推动设施建设和运营成本进一步抬升,与持续高企的美国通胀相叠加,势必导致补贴资金的吸引力和实际效果双双降低。二是,尽管《芯片法案》的补贴总规模可观,但考虑到美国在芯片生产方面的相对劣势,补贴分配需要面临包括先进制程还是成熟制程,全产业链还是头部厂商以及制造环节还是设计环节的多重抉择,若美国仍然坚持打造完整的半导体生态系统这一目标,则政策效果或将被明显稀释。
2.2 国际视角:全球补贴竞争下的零和博弈
在成本高企和资金分配等美国自身问题之外,从国际视角出发来看,以美国国家安全概念泛化为内核的《芯片法案》的逐步落地,在全球半导体市场规模增速放缓以及半导体生产和消费格局高度集中的背景下,必然以牺牲他国国家安全和经济利益为代价。对此,包括欧洲、日本和韩国在内的全球主要经济体,均已开始启动各自的芯片补贴计划,一场全球范围内围绕芯片产业的零和博弈已然开启,而这也势必为美国《芯片法案》的前景蒙上一层阴影。
全球半导体产业仍然面临周期下行压力,短期内缩减资本开支成为常态。2023年3月,国际半导体产业协会全球副总裁居龙表示,2023年全球半导体销售额预计将下滑8%-10%,全球半导体设备市场将呈现自2019年以来首次负增长。根据IC insights发布的预测数据,2023年全球半导体产业资本开支也将较2022年水平下滑19%。
在此背景下,全球半导体巨头对资本开支持谨慎态度,并放缓扩产进度。2022年末,SK海力士、美光等全球存储巨头纷纷宣布缩减2023年资本开支。2023年4月,台积电公布2023年资本支出将维持在320亿美元至360亿美元区间内。台积电财务长黄仁昭重申,因短期不确定因素,台积电将适度紧缩资本支出规划。2023年4月,据Digitimes报道,台积电在台湾高雄、南科等地的多个扩产计划或将全面放缓。
美国《芯片法案》在国家安全和资金使用等方面的种种附加条款,也进一步加剧了厂商的疑虑和观望情绪。数据安全方面,针对《芯片法案》申请细则中对产能、预期收益率、售价等数据的要求,韩国半导体业界和专家普遍认为这一举措,意在获取韩国企业的关键技术信息,并借此实现对韩国企业的控制。2023年4月,据华尔街日报报道,台积电正在寻求最高达150亿美元的美国政府补贴,但仍对美方可能要求其分享芯片厂利润和提供详细运营信息的规定感到担忧。
营收方面,《芯片法案》申请细则中对在华投资的严格限制,也必然使申请者陷入两难境地。据国际半导体产业协会数据,2021年全年中国大陆占全球半导体产品销售额的比例高达34.6%,是全球最大的半导体单一市场。对于韩国半导体厂商而言,中国市场的重要性则更加凸显。据韩国产业通商资源部数据,2021年全年韩国接近60%出口半导体的目的地是中国大陆市场。因此,《芯片法案》申请细则中,对于在华先进制程和成熟制程产能扩张的严格限制,使得申请者必须考虑接受补贴后,在中国大陆的市场份额下降的潜在风险。
面对高度集中的全球半导体市场格局,为保障自身国家安全和经济安全,世界各国必然围绕头部厂商展开“补贴竞赛”。鉴于半导体对国家安全和经济安全的重要意义并不仅限于美国一国,随着美国以《芯片法案》补贴的形式,开始大力吸引全球半导体产业投资,世界各主要经济体也必然以维护自身利益为出发点,开启对应的半导体产业支持计划。从支持对象来看,经过数十年的发展,全球半导体产业已形成了相对稳定的寡头垄断格局,在晶圆代工领域,台积电长期占据全球晶圆代工市场份额的50%以上,在存储芯片领域,三星、SK海力士和美光等龙头企业也占据了绝大多数的全球份额。
因此,在新一轮全球半导体产业补贴竞赛开启之际,各国政策的主要目标将不约而同地聚焦于数量有限的头部厂商。就目前情况而言,美国《芯片法案》实施细则中过多的限制条款,已经引发潜在申请者对生产经营安全的顾虑。与此同时,无论是产业下行周期下对资本开支扩张的谨慎态度,还是对接受《芯片法案》补贴后的潜在经济利益损失(尤其是中国市场)的权衡取舍,都指向美国企业之外的头部厂商并不会轻易接受《芯片法案》补贴。在可争取资源有限的前提下,世界各国既有能力也有意愿,加快半导体产业补贴的立法进程,而这也必然使美国引发的补贴竞赛,变为一场此消彼长的零和博弈。
从目前的立法进程来看,全球以维护自身国家安全为目标,加快推进半导体产业政策的新趋势已经形成,将对美国《芯片法案》起到明显的掣肘作用:
● 欧洲方面,2023年4月18日,欧盟委员会、欧盟理事会和欧洲议会共同宣布,已就涉及430亿欧元补贴的《欧洲芯片法案》的最终版本内容达成一致,法案后续将由欧洲议会和理事会讨论批准后生效。《欧盟芯片法案》的主要目标是在2030年前让欧盟芯片产量的全球份额翻倍,达到20%。为此,欧洲将推出“欧洲芯片倡议”,支持大规模技术能力建设和创新,并建立确保供应安全和弹性的投资吸引框架,以及市场发展和供应链危机监测机制。
● 韩国方面,2023年3月15日,韩国政府宣布将支持包括三星在内的韩国企业,在2042年之前投资近300万亿韩元(约合2300亿美元),在韩国建设全球最大的半导体制造基地。2023年3月30日,韩国国会正式通过旨在扶持韩国本土半导体产业的《K-Chip法案》,旨在提高投资半导体等国家战略产业的税收减免率。其中,大中型企业的税收减免率将从8%提高到15%,中小企业的税收减免率从16%提高到25%。
● 日本方面,2023年4月3日,日本经济产业省宣布日本国产半导体及相关部件材料制造商总销售额目标,力争到2030年较2020年水平翻3倍,总额达到15万亿日元。2023年4月10日,据北海道新闻报道,日本经济产业省正在敲定一项新计划,向国家支持的芯片制造商Rapidus提供额外3000亿日元(22.7亿美元)的资金支持,用于在北海道建设一家半导体工厂。此前,Rapidus已从日本政府获得了700亿日元资金支持。
● 中国台湾方面,2022年11月17日,中国台湾行政院通过一项产业创新条例修正草案,向半导体等产业技术创新型公司提供税收优惠政策。草案条文拟向技术创新且居国际供应链关键地位的公司,提供前瞻创新研发支出的25%,抵减当年度应纳营利事业所得税额;以购置用于先进制程的全新机器或设备支出的5%,抵减当年度应纳营利事业所得税额,且该机器或设备支出不设金额上限。
2.3《芯片法案》之外,美国还有哪些“盘外招”?
综上所述,我们认为受到内外部多重因素影响,美国仅依靠现有的《芯片法案》相关政策措施,达成构建本土化半导体生态系统,实现维护美国国家安全和经济安全等目标的难度仍然较高。作为美国“小院高墙”对华科技封锁战略的重要组成部分,若《芯片法案》未能达成补足美国半导体产业短板,并加强对华围堵封锁态势的预期效果,则美国也必然通过其他方式加以弥补。我们认为,美国后续的对华半导体竞争策略,预计仍将集中在加强对华技术封锁,以及深化盟友合作关系两个方面,这一思路在此前美国政府官员的公开讲话中也已有所体现。
● 2022年9月16日,美国国家安全顾问沙利文表示,美国科技战略的四大支柱包括:第一,投资美国科技生态系统;第二,培养顶尖的STEM人才;第三,保护美国技术优势;第四,深化和整合盟友和伙伴关系。当前美国面临的战略环境已经改变,考虑到先进逻辑和存储芯片等基础技术的性质与特点,美国必须放弃之前与竞争对手保持相对优势的做法,转而寻求实现尽可能大的领先优势。技术出口管制不仅能够作为一种预防工具,也能够成为美国及其盟友新的战略资产。
● 2023年2月23日,美国商务部长雷蒙多在回答关于《芯片法案》以及对中国实施的出口管制,将如何影响中美关系的提问时表示,美国为在芯片领域对华竞争制定了两套战略。进攻战略就是《芯片法案》中对美国生产、创新和人才的投资,有助于美国在与世界上任何国家的创新竞争中获胜。防御战略是继续与合作伙伴和盟友合作深化对华出口管制,并创建多样化、有韧性和可持续的供应链,制定符合美国及其盟友价值观的技术标准。
具体来看,未来美国对华半导体产业竞争仍将聚焦于以下方式,目标在于尽可能提高中国研发和制造芯片的成本,延缓中国半导体产业发展节奏,并为继续提升美国半导体供应链韧性争取时间和机遇:
一是,继续拓展对华单边技术封锁的范围和手段。一方面,在以美国商务部为主的出口管制框架下,加大对关键技术、特定实体和技术人员等方面的对华封锁力度。另一方面,加快完善关键领域对华投资的限制框架。据Politico报道,拜登政府正在准备推出限制美国对华投资的新行政命令,预计将要求美国企业向美政府通报对中国科技公司的新增投资情况,并禁止美国企业在微芯片、人工智能、量子计算等关键领域与中方进行交易。
二是,继续推动盟友加入对华技术封锁行列,完善和落实对华技术包围网。2023年1月27日,美国、日本、荷兰三国国家安全事务官员在华盛顿就半导体议题达成协议,日本和荷兰将追随美国政策,限制向中国大陆出口先进半导体设备。随后,3月8日,荷兰政府宣布将对前沿芯片制造技术,包括最先进的沉积和浸没式光刻工具实施新的出口管制措施;3月31日,日本政府宣布将对23种尖端半导体制造设备实施出口限制措施,防止相关技术被转用于军事用途。
三是,继续完善盟友合作框架,保障自身供应链安全,打造排华封闭“小圈子”。例如,2022年3月,美国提出与日本、中国台湾、韩国建立芯片四方联盟,以协调各方政策措施,确保该地区芯片供应链的安全,打造排除中国大陆的生产闭环。随着美国近期大力推动印太地区盟友合作,该计划有加快进行的可能性。2023年2月16日,芯片四方联盟召开首场正式会议,聚焦提升供应链稳定性的早期预警机制。此外,美国还可能通过政治手段,继续施压日韩以及中国台湾地区的半导体企业赴美建厂。
风险提示
End
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光大宏观 高瑞东团队
复旦大学理学硕士,聚焦于海内外流动性和资产配置研究,3年证券投资研究经验。在校期间曾多次荣获国家奖学金、数学类竞赛国际国家级奖项,毕业以来先后任职于公募基金、证券公司的投资、研究部门,曾覆盖宏观经济、利率策略以及资产配置等研究领域。
上海财经大学数学学士、数量金融硕士,4年宏观研究经验,聚焦实体通胀、财政政策等主题。本硕期间均荣获国家奖学金,擅长通过底层数据挖掘、推演、论证宏观问题,在《中国金融》、《中国改革》等期刊发表文章多篇。
CPA,经济学博士,北京师范大学本科,上海财经大学硕博,聚焦中观行业以及生产法GDP分析。多次荣获国家奖学金,数据分析能力强,财务功底扎实,CPA六门考试一次通过,中国高校SAS数据分析大赛全国一等奖。
复旦大学化学系本硕,辅修经济学,注册会计师,具备多年新能源领域科研经验,曾获国家奖学金、复旦大学优秀学生等荣誉。聚焦中观行业和产业政策,致力于结合宏观视野与产业认知,把握经济规律,挖掘产业机会。
上海财经大学理学学士,上海交通大学应用统计学硕士,曾获上海财经大学优秀学生、上海交通大学优秀毕业生等荣誉。聚焦资产配置方向,致力于从数据中挖掘潜在有价值的信息,定性与定量结合进行资产配置研究。
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