中美贸易摩擦下的中日韩集成电路产业生态

【摘要】集成电路产业在其研发和生产上有显著的规模经济，而且其运输成本很低。因此，集成电路产生国际分工和专业化是很自然而合理的。在2018年中日韩贸易总额中，集成电路贸易占了24%。当前，中美贸易摩擦导致东亚地区出口萎缩。美国政府阻碍东亚企业向中国出口某种集成电路，并干涉国外企业之间的集成电路贸易，导致了国际产业链的混乱和不稳定。建立中日韩自由贸易区有利于维护和发展三国在集成电路领域的优势互补关系。中日韩在自由贸易谈判的时候，应该在军用集成电路和民用集成电路的劃分标准上达成共识;与此同时，也应当在共同协商的基础上修改标准或者调整出口审查手续，避免一国单方面抬高贸易门槛。

【关键词】  中美贸易摩擦  自由贸易  集成电路产业  半导体  国际产业链

【中图分类号】F742                             【文献标识码】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2020.18.003

引言

2018年7月6日，美国发动“301调查”开始对价值340亿美元的中国产品加征25%的关税。当天，中国以同样规模的关税予以还击。之后中美贸易摩擦愈演愈烈。虽然在2020年1月，中美达成了第一阶段贸易协议，但双方对从对方进口的一半以上加征关税的情况仍在继续，而且第一阶段贸易协议没有涉及双边贸易中最棘手的问题，那就是中国高科技产业的发展和有关产业政策。由于感受到来自中国高科技产业的威胁，美国政府想方设法要遏制其发展。而中国政府通过《中国制造2025》的实施正在推动高科技产业发展。

双方的矛盾最激烈的领域是集成电路产业。作为世界集成电路第一大国，美国为了维持其霸主地位，抬高了对中国的集成电路技术转让和出口的门槛。中国政府为了摆脱美国的束缚正在努力提高集成电路自给率。这些贸易壁垒的提高会损害夹在中美之间的东亚地区其他国家的经济利益，因为集成电路对东亚地区其他国家来说是很重要的出口产品。中美贸易摩擦的恶化正在导致东亚地区出口的萎缩。2019年上半年，日本、韩国、中国台湾的出口额比上年同期分别减少了6.0%、8.6%、2.9%。

东亚集成电路贸易和分工

集成电路的研发和生产有显著的规模经济。因此，集成电路产业各个细分领域的企业集中度和生产集中度都很高，全球市场被几家企业垄断的情形很常见。而且集成电路的体积小价值高，所以它的运输费相对于其价值来说非常少。因此，集成电路从大生产基地输出到全球用户的情况很普遍。

作为世界电子通讯机器及其零部件的重要生产基地，东亚地区的集成电路国际贸易很活跃。例如，中国的进口总额中，集成电路在2018年和2019年分别占到了14.6%和14.7%，是在HS四位编码商品中进口额最多的商品种类。从东亚地区集成电路贸易矩阵（如表1）中可以看出：第一，中国的集成电路进口额特别大，而且其中的大部分（76%）来自于东亚地区（日本、韩国、中国台湾和中国大陆）。第二，东亚地区集成电路贸易都是双方向的，即所有的双边关系都有出口和进口。不过，中国大陆与台湾、中韩、中日之间的贸易不太平衡，中国有较大的逆差。而日韩、日台、韩台的贸易大致平衡。第三，集成电路的地区内贸易在整个东亚地区内贸易中扮演着很重要的角色。2018年中、韩、日、中国台湾相互贸易额总共是1兆2367亿美元，其中集成电路贸易占了24%。集成电路又是几个东南亚国家的主要出口商品。它是马来西亚对华出口的最主要产品（占其对华出口额的27%）;是越南和菲律宾对华出口的第二个主要产品（占各自的对华出口额的10.1%和14.6%）。可见，集成电路贸易是凝聚东亚和东南亚国际分工的主要纽带之一。

东亚地区集成电路贸易如此旺盛是因为在这里集中了世界主要的集成电路厂商。在全球前十五名半导体厂商中，六家企业是来自于日本、韩国、中国台湾（如表2），而且其他欧美厂商也在东亚和东南亚设有生产基地。

由于集成电路的研发和生产需要大量的投入，各个企业都把自己的力量集中在集成电路的某些细分领域。原来生产了广泛的集成电路产品的英特尔，后来连它自己首创的动态随机存取存储器（DRAM）也放弃，在中央处理器（CPU）的研发上集中了所有的力量。东亚集成电路企业也各自有专长。韩国的两家企业（三星和SK海力士）都在存储器（DRAM和NAND flash）领域有很强的竞争力（如表3）。中国台湾集成电路企业的专长是半导体承包制造。除了台积电占全球承包制造市场的将近6成以外，中国台湾还有几家比较大的承包制造商。日本集成电路产业的原来专长是DRAM，在1986年占全球DRAM市场80%以上的份额。后来在与美韩企业的竞争下日本的集成电路企业逐步衰退。目前除了铠侠（原东芝）在自己首创的NAND flash市场里排在世界第二以外，在其他领域都已退出。在CMOS图像传感器领域，索尼占全球市场的50%。[1]日本企业在汽车微控制器也有比较强的竞争力。日本企业在生产集成电路的晶体硅材料制造过程中使用的一些辅助化学材料以及半导体生产设备方面，还保持着较强的竞争力。

中国的集成电路产业政策

从表1可以看出，中国大陆在集成电路贸易具有巨额的逆差。中国集成电路产业除了在手机上使用的应用处理器和调制解调器有较高的自给率（2017年分别为15%和22%）以外，集成电路的其他主要种类几乎都依靠进口。PC机的CPU、DRAM、NAND flash的自给率都为0%。[2]

中国政府从上世纪80年代以来为了改变这一状态，一直努力培养本土的集成电路厂商。中国第一个实现集成电路量产的工厂是1980年在江苏无锡建立的江南无线电器材厂。作为彩电国产化工程的一部分，该厂承担了彩电上使用的线性集成电路的生产。该厂引进了日本东芝的技术，成功地生产了线性集成电路，曾经在国产彩电、音响和电源的40%以上被采用。[3]中国政府在1990年8月决定向江南无线电器材厂（华晶电子集团公司）投资15亿元，把该厂的加工技术水平提高到1微米，这个项目被称作“908工程”。在项目的审批和论证阶段整整花了5年时间，该厂从美国朗讯公司引进了0.9微米生产线之后终于在1997年开始了量产。但是，那时候0.9微米的加工技术已经显得比较落后了。[4]

中国政府在1996年开始策划下一步集成电路发展计划，那就是“909工程”，该计划拟在上海建立以0.35～0.5微米加工技术每个月加工2万片8英寸硅片的集成电路工厂。[5]为了让外方提供先进技术，该项目引进了日本电气作为合资企业的股东。当时在世界数一数二的集成电路巨头日本电气（NEC）提供了64MB的DRAM生产技术。就这样，华虹NEC公司在1999年2月开始生产DRAM。但它遇到了2001年互联网泡沫破裂，不得不放弃DRAM的生产，在2002年转行为半导体承包制造商。

半导体承包制造商（晶圆代工）的商業模式是随着上世纪80年代台积电的成立而产生的。2000年，张汝京在上海创办了中芯国际（SMIC），从而出现了大陆第一个半导体承包制造商。以整合元件制造商（Integrated Device Manufacturer）模式出发的华虹NEC也从2002年开始了向半导体承包制造商的转变。而为了推动转变，2003年华虹NEC又引进了美国的专业承包制造商Jazz Semiconductors作为股东。[6]

在中国有过几次推动中央处理器（CPU）国产化的尝试。第一个是2001年问世的“方舟1号”。中华人民共和国工业和信息化部、中国工程院设想依靠它来改变PC机的核心被美国微软的操作系统和英特尔的CPU垄断的局面。但因为方舟芯片和微软软件的兼容性不够，方舟芯片无法得到中国计算机用户的支持。第二个是中国科学院计算机研究所推动的“龙芯”。该项目从国家863计划和核高基专项获得了5亿元的研究经费，开发了面向宇航应用的芯片。第三个是上海高性能集成电路设计中心开发的“申威”CPU。原来中国开发的超级计算机，如2010年11月计算速度排在世界第一位的天河1A和2013年6月排在世界第一位的天河2A都装载英特尔的Xeon芯片。然而，2015年中国在准备天河2A的全面升级时，美国商务部以超级计算机可能被用在核武器研发为由，禁止美国企业向天河提供芯片。所以，2016年排在世界第一位的超级计算机“神威-太湖之光”就用上了国产芯片“申威”。[7]

从“龙芯”和“申威”的开发可以看出，中国哪怕受到美国的高科技封锁，依然有能力自主研发国防工业所需要的集成电路。但是，“龙芯”和“申威”没有被用于PC机、服务器等民用品上。中国虽然有研发CPU的能力，但这个能力还没有转换成民用品上CPU的竞争力。为了提高国产CPU的竞争力，还需要提高价格竞争力、质量的稳定性以及与其他系统的兼容性。

2013年以后，中国政府为了推动集成电路的国产化推出了一系列积极的产业政策。一是2014年中国国务院印发了《国家集成电路产业发展推进纲要》，根据这一纲要由中华人民共和国财政部、中国烟草总公司等出资建立了国家集成电路产业投资基金。该基金第一期汇集了1387亿元的资金，向70多个项目投资。投资范围涵盖半导体承包制造、集成电路设计、封装测试、制造装备、硅片、多晶硅、抛光液等，将集成电路产业的上游到下游都包括在内。[8]该基金拟在第二期汇集1500～2000亿元，重点投资到智能汽车、人工智能、物联网、5G通讯等新兴产业有关的集成电路设计业。[9]二是清华大学管辖下的紫光集团积极收购了民营集成电路企业，并建立了几个芯片工厂，且于2013年收购了两家国内集成电路设计公司。紫光集团斥资18.7亿美元收购了展讯，斥资9.07亿美元收购了锐迪科，并把两家合并成紫光展锐（Unisoc）。2015年，紫光集团试图收购美国储存器巨头美光，但遭到了美国政府的反对，没有成功。紫光集团还投资1000亿美元在成都、武汉、南京建立了DRAM和NAND flash的工厂。紫光集团还聘请了日本尔必达（Elpida）原总经理坂本幸雄、中国台湾“DRAM之父”高启全、中国台湾联电原CEO孙世伟等著名管理大师来帮助经营集成电路工厂。可以说，紫光集团的投资瞄准了中国集成电路自给率的薄弱环节。

中美高科技摩擦

美国总统特朗普上台以来，美国政府想方设法要遏制中国高科技产业的发展，向中国断供集成电路及其技术成为美国抑制中国高科技发展的重要手段。2018年4月，美国商务部决定在未来7年之内禁止美国公司向中兴通讯出售零部件、软件和技术。采取这一举措的理由是，中兴违反美国的法令向伊朗出售了搭载美国科技产品的商品。2017年3月，美国政府和中兴达成了和解，中兴交纳了巨额罚款并承诺解雇4名高管。2018年4月的制裁是以中兴没有按照上年的和解协议减少35名员工的奖金为由。[10]因为中兴用的25～30%的元器件是由美国公司提供的，美国政府的断供会导致中兴工厂的停止甚至倒闭。[11]中兴的中高级智能手机采用了美国高通提供的芯片组，如果买不到高通芯片的话，中兴恐怕要放弃中高端手机事业。在中国政府的干预下，6月美国和中兴达成了和解，美国放缓禁运的同时，中兴又交了14亿美元的罚款，中兴的生产才得以恢复。这个断供案件显示了中国企业过于依赖美国集成电路面临极大风险。

2018年8月，美国政府制定了《国防授权法案》，责令在美国政府机关不得使用华为和中兴的机器与服务。该法律实际上意味着在美国的通讯网络上不能使用华为、中兴等设备。美国还向其盟国，即日本、英国、澳洲等要求采取同样的措施，而日本和澳洲决定在国内的通讯网络上不使用华为、中兴的基站等通讯设备。

2019年5月，美国商务部把华为列入出口管理规则里的“实体名单”，对其实行禁运措施。这意味着华为不能购买高通的智能手机芯片和谷歌安卓上的应用软件等美国企业的零部件与软件。但是，华为在美国政府的封锁之下，当年还能够让销售额比上年增加19%，这是因为华为采取了取代美国零部件和软件的措施。华为的子公司海思设计了高端智能手机的应用处理器“麒麟”系列，委托给承包制造商台积电生产。华为还与欧洲等软件开发商合作，建立了华为终端云服务生态（HMS）来取代谷歌生态（GMS）。

美国政府看到对华为的禁运措施没有产生遏制华为的效果，于是在2020年5月又加强了对华为的压力。美国政府以利用美国公司的装备和技术为理由禁止台积电向华为提供承包制造服务。外界对于公司本部设在中国台湾的台积电是否有义务遵守美国政府的命令还不太确定。但据新闻媒体的报道，台积电将要停止接受华为的订单。[12]这是因为台积电收入的59%依靠美国用户，如果不听从美国政府的指令，就会影响台积电的一大笔生意。这次禁令会把华为推向很尴尬的局面。因为在全球范围除了台积电以外还能够接受7纳米级的集成电路加工业务的只有三星，而三星不会帮助在智能手机市场上最可怕的竞争对手。本部设在上海的中芯国际会成为华为比较稳定的承包制造商。但是，中芯国际刚起步生产14纳米级芯片，在生产技术上比台积电落后4～5年。中芯国际的生产规模也只有台积电的十二分之一（如表3）。中芯国际以及其他中国大陆的集成电路制造商不能缩短与台积电的差距的一个主要原因是芯片生产的关键设备被荷兰ASML垄断，而据说ASML在美国的压力下不肯把最先进的光刻机卖给中国大陆的公司。华为还会考虑从紫光展锐、联发科等中国大陆和中国台湾的设计公司采购应用处理器。但这些企业恐怕做不了像“麒麟“一样的高端芯片。总体来说，如果美国政府对台积电的禁令真的有效的话，华为恐怕要缩小或者放弃中高端智能手机的业务。

日美半导体摩擦和日本半导体产业的衰退

美国向中国发动的这些激烈的攻击让我们想起1980年代的日美之间爆发的半导体摩擦。它和现在的中美贸易摩擦有两个共同点。第一，它是在日本经济即将赶上美国的背景下发生的。1986年日本的GDP首次超过了美国的50%，以后越来越接近。这个情况与2014年中国的GDP超过美国的60%的情况类似。尤其是在集成电路产业，日本在1986年超过了美国的生产规模，在1989年占到了全球产值的50%以上。在企业排行上，日本电气、东芝、日立占到了世界的前三名。第二，美国认为日本集成电路产业的成长得益于日本政府的产业政策。日本通商产业省从1976年到1980年与5家电器企业组织了《超LSI技术研究组合》，共同开发了制造装置和加工技术。美国认为日本政府的干预导致了不公平竞争，只能以美国政府的干预来对抗。目前美国政府通过各种手段限制与中国的贸易，主要是因为美国政府认为中国政府通过《中国制造2025》等产业政策的实施推动本国的产业发展，从而导致不公平竞争。

但是，日美摩擦和中美贸易摩擦有很不同的特点。第一，日美摩擦的时候，美国并没有采取阻碍出口的措施。美国反而要求日本开放国内的集成电路市场，在1986年9月与日本政府达成了半导体协议，将日本国内的外国产集成电路的市场份额从11%提高到20%。第二，美国虽然向日本发动了“301调查”，但加征关税的规模和范围与2018年以后向中国发动的制裁措施相比很有限。1986年9月，日美半导体协议里还包含了日本向美国出口集成电路的最低价格。而两个月以后，美国半导体工业协会发现了日本的某些企业违背了协议通过香港倾销集成电路的证据。美国政府根据这一证据从1987年3月开始对从日本进口的PC机、彩电、电动工具加征了100%的关税。美国认为日本企业的倾销行为让美国受到了3亿美元的损失，所以通过加征的关税回收3亿美元的收入。可见，当时美国向日本发动的制裁措施比当前向中国发动的征税合理得多。

日美半导体摩擦最激烈的时候正好是日本集成电路产业发展最旺盛的时候，此后日本集成电路产业逐渐衰退，而美国集成电路产业在1993年从日本夺取了世界第一以后一直保持其地位。根据美国半导体工业协会的数据，2018年，美国集成电路企业占全球销售额的45%，韩国企业占24%，日本和欧洲企业各占9%，中国台湾企业占6%，中国大陆企业占5%。[13]那么日本的衰退和美国的复苏是1986年的日美半导体协议的结果吗？

从集成电路的细分领域来看，日本企业从来没有赶上美国企业的强项，即PC机的CPU、手机的基带等。日本企业在1980年代的强项是DRAM，但后来日本企业在DRAM市场上彻底地输给了韩国企业。2013年日本最后留下的DRAM厂商尔必达被美光收购，从而结束了日本DRAM产业的历史。日本企业输给韩国企业的主要原因是他们没有适应DRAM使用环境的大变化。到1980年代，DRAM主要应用于大型计算机和程控交换机，而1990年代以后主要应用于PC机。前者的产品更新周期一般是10到20年，所以搭载它的芯片也需要很长的耐用性;PC机一般只用了3～4年就更换，所以搭载在PC机的芯片不需要那么长的耐用性。而日本企业没有看重需求内容的变化，一味地追求高品质，在降低成本方面重视不够，结果在价格战里败给了韩国的竞争对手。[14]笔者认为，1986年的日美半导体协议并不是日本半导体产业衰退的主要原因。该协议的内容其实对日本相当宽松，它的目标设定为外国产集成电路在日本市场的份额要提高到20%，那么反过来说，日本企业还能保持国内市场的80%。由于日本集成電路企业的竞争力下降，这个目标其实很容易达到。

总体来说，日美半导体摩擦爆发的时候，日本集成电路产业比现在的中国集成电路产业强大得多，占有全球50%以上的份额，而中国集成电路产业在世界的份额目前只有5%。美国政府对日本采取的措施很柔软，并没有导致日本集成电路产业的衰退。而目前美国政府对中国采取的措施过于严厉，与中国集成电路产业的实力根本不匹配。美国想要遏制的对象不仅是中国集成电路产业，而是它背后的中国高科技产业或者中国本身。美国试图通过攻击中国产业最脆弱的环节，从而遏制中国高科技的发展。

结语

集成电路产业在其研发和生产上有显著的规模经济，而且其运输成本很低。因此，在集成电路产生国际分工和专业化是很自然而合理的。国际专业化分工之下，各个国家都要有进口和出口。在这样的情况下，如果某一个国家禁止出口某种集成电路的话，肯定会导致国际产业链的混乱和不稳定。美国政府阻碍东亚向中国出口集成电路的措施正在引起很大的波动，必将影响整个东亚地区的产业链。

加大问题的复杂性的因素是，集成电路带有一些“国防科技”的色彩，它会成为军工产品的投入品，所以它的贸易会被归类为安全保障贸易而受到限制。有实力的国家想要把军工用的集成电路生产基地保持在境内是可以理解的。但是，集成电路的绝大部分需求是在民用品上，如果以安全保障贸易为理由来限制民用集成电路的国际贸易的话，那么会对世界经济产生较大的损失。所以，世界各国需要认真探讨如何把军用芯片的供应链和民用芯片的供应链隔离开来，尽量减少交叉使用的情况，只有这样才能放心地发展集成电路的国际专业化分工。

笔者认为，既然中日韩之间的集成电路贸易在2018年高达3028亿美元，占地域内贸易总额的24%，中日韩政府应当考虑如何维护和发展这样的合作关系。建立中日韩自由贸易区有利于维护和发展中日韩在集成电路领域的优势互补关系。集成电路是研发投入较大、运输成本较低的产品，一个国家或者一个企业垄断各种各样的集成电路是不太可能，国际分工的发展是顺其自然的。中国在美国政府的各种干扰和限制之下，2020年上半年进口了1546亿美元的集成电路，比去年同期增长了12.2%，这一点足够说明集成电路贸易发展的必然趋势。中日韩在自由贸易谈判的时候，应该在军用集成电路和民用集成电路的划分标准上达成共识。与此同时，在需要改变标准或者调整出口审查手续的时候，也应当在共同协商的基础上进行修改，避免单方面抬高贸易门槛。

（本文系东京大学构筑现代中国研究据点项目的研究成果）

注释

[1][日]广井洋一郎：《在“电子目光”里的索尼及其竞争对手》，《日本经济新闻》，2019年12月24日。

[2][3][10]陈芳、董瑞丰主编：《“芯”想事成：中国芯片产业的博弈与突围》，北京：人民邮电出版社，2018年，第43、147～148、12～19页。

[4]苑志佳：《半导体产业》，丸川知雄主编《转型时期中国的产业政策》，千叶：日本贸易振兴会亚洲经济研究所，2000年;陈芳、董瑞丰主编，150～151页。

[5]胡启立：《中国信息化的探索和实践》，北京：电子工业出版社，2001年。

[6]根据笔者2003年12月2日到华虹NEC的采访记录。

[7]陈芳、董瑞丰主编：《“芯”想事成：中国芯片产业的博弈与突围》，第156～157页、162～164、166～171页。

[8]王超：《目前国家集成电路产业投资基金一期已经投资完毕》，电子说，2018年6月18日，http：//www.elecfans.com/d/694499.html。

[9]尹丽波主编：《集成电路产业发展报告（2018～2019）》，北京：社会科学文献出版社，2019年，第196～198页。

[11]"ZTE hit by U.S. components ban"， Reuters， April 17， 2018.

[12]郑婷方等：《台积电停止接受华为订单》，《日本经济新闻》，2020年5月19日。

[13]SIA， 2019 Factbook， Semiconductor Industry Association， 2019.

[14][日]汤之上隆：《日本半导体的战败》，东京：光文社，2009年。

责 编/肖晗题