陳文馨 衛平
摘要:集成電路產業作為現代信息技術產業的核心,是關乎國家經濟安全與國防安全建設的基礎性、戰略性和先導性產業。加快發展集成電路產業,是提升國家信息安全水平的重要保障。也是推動國家信息技術產業與高端制造業轉型升級的根本要求。本文基于國際競爭背景,總結了中國集成電路產業發展與進出口貿易現狀。揭示了核心知識產權缺失、產業鏈各環節缺乏協同、高端芯片依賴進口等主要問題,并從多角度提出了提升中國集成電路產業發展與貿易的對策建議。
關鍵詞:集成電路產業;發展現狀;存在問題;提升對策
一、中國集成電路產業發展與貿易的現狀分析
(一)市場需求現狀
2000年,國務院頒布《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》,標志著中國集成電路產業真正意義上邁入起步階段。隨著中國經濟高速發展,國內智能手機、平板電腦、工業控制、汽車電子以及人工智能等智能化產品市場需求的增長直接帶動了相關領域集成電路產品的銷售。其中,以智能手機、平板電腦為代表的移動智能終端產品消費升級成為拉動國內集成電路市場需求增長的主要動力。據統計,中國集成電路產業市場規模已從2000年的945億元人民幣增長至2015年的11024億元人民幣,在全球市場中所占比重超過50%,年均復合增長率高達17.80%。2016年中國集成電路市場持續快速擴大,市場規模達到11985.9億元人民幣,同比增長8.7%。中國已成為全球規模最大、增長最快的集成電路消費市場。
(二)產業規模現狀
隨著國內經濟的發展以及下游需求的增加,集成電路產業規模也在迅速擴大。自2006年國內集成電路產業銷售額首次突破千億大關以來,中國集成電路產業始終保持平穩快速的增長勢頭。近年來,在國家政策支持與市場需求的共同驅動下,中國集成電路產業開始進入高速發展期。2015年中國集成電路產業銷售額為3609.8億元人民幣,同比增長19.7%。集成電路產量達1170.4億塊,同比增長13.10%,其增長速度遠超全球整體水平。2016年中國集成電路產業繼續保持高速增長,全年銷售額達到4335.5億元,同比增長20.1%,集成電路產量為1329億塊,同比增長約22.3%。工信部表示,“十三五”期間,將深入推進集成電路產業加快轉型發展,縮小與國際先進水平的差距,最終在2020年實現全行業銷售收入年復合增長率達20%,銷售收入達9300億元人民幣的發展目標。
(三)產業結構現狀
一條相對完整的集成電路產業鏈由設計、制造、工藝研發、EDA工具和封裝測試等環節構成。在整個集成電路產業鏈中,處于雖前端的產品設計與最末端的品牌營銷利潤率最高,中間的制造、封裝測試環節利潤率較低。由于封裝測試環節具有技術門檻較低、投資規模較小、回報周期短等特點,在國內集成電路產業鏈中封裝測試業長期占據較高的比重。但隨著國內集成電路設計企業工藝技術水平的增強,設計業銷售收入在集成電路產業鏈中所占比重由2010年的27%攀升至2015年的37%,銷售額達到1325億元人民幣,并逐漸成為產業鏈各環節中增長最快的領域。國內芯片設計水平在國家支持下取得了一定的進展。以通訊芯片為例,華為和展訊通信推出的多款核心芯片已實現量產商用,并在新一代通訊標準制作中擁有很大的話語權。2016年,華為主導的5G短碼方案入選5G核心技術標準,中國企業首次獲得國際編碼級別標準認定。不僅如此,集成電路設計業的崛起也有力推動了制造業與封裝測試業的發展。2016年中國集成電路設計業實現銷售額1644.3億元人民幣,同比增長24.1%;在國內集成電路設計業生產線滿產并擴產的影響下,制造業銷售額達1126.9億元人民幣,同比增長25.1%;得益于制造業產能利用率滿載,封裝測試業全年銷售額達到1564.3億元人民幣,同比增長13%。
(四)投資運行現狀
集成電路產業是資金、技術密集型產業。隨著集成電路工藝技術的進步與工藝成本的提高,投資規模不斷擴大,投資風險也逐漸增加。為了改善集成電路產業投融資環境,國家與地方政府均大力加強政策與資金支持。2014年,《國家集成電路產業發展推進綱要》頒布,國家集成電路產業投資基金成立,首期募資規模達到1387.2億元人民幣。截至2016年底,國家集成電路產業投資基金已實現多達40筆投資,已投項目帶動的社會融資遠超1500億元人民幣。在國家基金的帶動下,地方政府設立地方集成電路產業投資基金,民間資本大量涌入。近年來,.國內集成電路企業紛紛在各地展開布局,以獲得地方政府的支持。其中,落戶福建晉江的晉華DRAM存儲器研發制造項目僅一期投資便高達370億元人民幣;作為國內集成電路設計產業的領軍企業的展訊通信投資2.98億美元在江蘇南京設立全資子公司;紫光集團投資240億美元在湖北武漢建設存儲器基地。與此同時,資本運作日益活躍也加快了國內集成電路企業參與海外并購和國際合作的步伐。例如,中芯國際、華為、高通與比利時微電子研究中心(IMEC)成立合資公司,合作研發14nm CMOS量產工藝;江蘇長電科技以7.8億美元的交易金額成功收購新加坡封測企業星科金朋;中芯國際出資4900萬歐元收購意大利集成電路晶圓代工廠LFoundry70%的股份,成為國內集成電路晶圓代工業布局跨國生產基地的首個成功案例。
(五)進出口貿易現狀
近年來,中國集成電路產業保持高速增長,自給率顯著提升,進出口額總體上呈現出波動上升趨勢。但受到全球經濟形勢不穩定、國內經濟下行壓力較大等因素影響,部分年份進出口額出現一定程度的下滑。此外,由于與國際先進水平存在較大差距,中國集成電路產業在國際競爭中長期處于劣勢地位,貿易逆差嚴重。目前,集成電路已逐漸超過石油成為中國第一大進口商品。根據海關總署進出口數據顯示,2016年中國集成電路進口額為2270.7億美元,全年出口額僅613.8億美元,貿易逆差高達1656.9億美元。其中。出口金額中包含的外商投資企業出口所占份額不容忽視。去除外商投資因素,中國集成電路出口的國際競爭力仍有待加強。2017年1-5月中國集成電路進口額為954.8億美元,同比增長17.9%;而出口額為255.6億美元,同比增長11.3%。從同期統計數據來看,中國集成電路進口金額增長速度遠超出口,國內集成電路產業發展速度難以滿足市場需求,貿易逆差仍在持續擴大。
二、中國集成電路產業發展與貿易中的問題分析
(一)核心知識產權缺失,技術創新能力相對薄弱。
中國集成電路產業發展迅猛,其市場需求與產業規模均保持高速增長。但由于起步較晚,中國集成電路產業整體水平偏低,且多集中子集成電路產業鏈的低端環節,高端產品基本被歐美、日韓等先進國家或地區的行業巨頭壟斷。除了壟斷加劇,以專利共享、技術共性為目的的“寡頭聯盟”的形成也極大地提高了行業進入門檻。以芯片制造設備光刻機為例,日本的Nikon,Canon和荷蘭的ASML三家公司基本占領了光刻機的中高端市場,其中ASML占據高端市場的八成。Intel、臺積電、三星等制造企業都對設備企業ASML進行投資,形成“寡頭聯盟”。然而ASML的高端光刻機基本對中國禁售,國產光刻機則主要集中在中低端,高端市場處于空白。由此可見,先進國家及地區通過專利積累進行行業壟斷與技術封鎖,掌握最高話語權,為成長中的中國集成電路企業帶來極大的挑戰。
總體來看,中國集成電路產業在設計、制造及封裝測試等各環節均與國際先進水平存在較大差距。設計業整體上有所進步,產品品類基本完善。但在微處理器/微控制器、存儲器等高附加值產品上仍未取得實質性突破。在制造業方面,國內現有產能難以滿足市場需求,工藝技術嚴重滯后。目前臺積電、三星、英特爾、格羅方德均開始向7nm線寬制造工藝挺進,7nm工藝已成為全球一線集成電路制造商對市場主導權爭奪的焦點。而國內中芯國際與華力微電子的主要精力仍集中于沖刺28nm與14nm工藝,與國際龍頭企業相比落后1-2代。相比而言,中國在封裝測試技術上較接近國際先進水平。從2010年到2016年中國集成電路封裝測試業銷售額增長了1.5倍。長電科技、華天科技、通富微電三家企業進入全球十強,其中長電科技在先進封裝制程方面以7.8%的市場份額位居全球第三。僅次于英特爾和矽品精密。雖然部分封裝技術已處于國際領先水平,但在高端封裝技術上國內企業仍然落后。在當前高度壟斷的市場格局下,關鍵核心技術難以突破意味著中國集成電路產業將面臨技術標準、知識產權等多重壁壘。
(二)產業鏈整合能力薄弱,自主產業生態體系亟待完善
隨著產品、技術的升級與應用需求的增加,全球集成電路產業逐漸呈現出由單點技術的單一創新向多技術融合的系統化創新轉變的趨勢,構建完整強大的產業鏈與穩固完善的生態體系已成為提升產業國際競爭力的關鍵。中國集成電路產業雖然已經初具規模,但產業鏈整合能力較弱,模式創新不足,尚未建立面向不同應用領域的設計制造一體化的垂直整合模式(IDM)。全球集成電路市場的80%由集設計、制造和銷售為一體的集成電路系統集成服務商所掌握,比如三星、恩智浦、英飛凌等。因此,IDM的重要性不容忽視。縱觀國內,一方面,集成電路設計企業產品主要在海外代工或由外資企業加工:另一方面,集成電路制造企業的主要業務也來自海外。先進工藝、產能規模、資訊服務不足等問題導致國內集成電路制造企業無法承接先進設計產能。
目前,中國集成電路產業不僅缺少具備國際競爭力、能夠高效整合產業鏈各環節的龍頭企業,還缺乏與之協同的中小企業,分工體系尚不成熟,未能形成以龍頭核心企業為先導、中小企業為依托的產業生態體系。此外,國內集成電路產品多集中于晶圓代工、封裝測試等產業鏈中下游環節,在專用設備、儀器和關鍵材料等上游環節較為薄弱,難以為產業鏈協同發展提供強有力的支持。面對激烈的國際競爭,中國如果無法盡快構建起“芯片-軟件-整機-系統-信息服務”的產業鏈協同發展格局與適應集成電路產業發展特點的生態環境,將難以充分發揮自身優勢并實現持續性增長。
(三)供需失配矛盾突出。高端芯片依賴進口
近年來,中國集成電路產業增長迅猛,但國內市場供需失配的矛盾仍然十分突出。據國家制造強國建設戰略咨詢委員會數據顯示,作為全球最大的電子制造產業基地及消費市場,2015年中國集成電路市場需求約占全球的三分之一,但集成電路產值卻不足全球的7%。根據海關總署進出口數據顯示,2016年中國進口集成電路3425.5億塊,進口金額高達2270.7億美元;全年出口集成電路1810.1億塊,出口金額僅613.8億美元。一方面,當前國內集成電路產品主要集中于價格偏低的中低端市場,產品結構單一,缺乏國際競爭力;另一方面,中國集成電路市場供需仍存在巨大缺口,產能供給難以滿足規模龐大且水平不斷提升的市場需求。
國內集成電路市場供需矛盾主要表現為低端供給過多,高端供給不足。從歷史因素來看,中國集成電路產業基礎較為薄弱,國內集成電路企業普遍存在小而分散等問題,多由技術壁壘較低、勞動力密集型的封裝測試環節向中低端產品的制造環節過渡。盡管中國在低端芯片的研發和生產環節已基本實現自給自足,但微處理器、存儲器、數字信號處理器、可編程邏輯陣列等市場規模較大、高附加值的集成電路關鍵產品和材料設各仍然需要通過進口來滿足國內市場需求。國產集成電路多應用于消費電子領域。而在對集成電路產品可靠性、穩定性要求較高的軍事、工業及醫療等領域仍存在較大缺口,進口替代空間巨大。根據中國社會科學院發布的《二十國集團國家創新競爭力黃皮書》數據,目前中國約80%的高端芯片產品依賴進口。其進口額超過了石油的進口,成為中國進口額最多的行業。以手機芯片為例,展訊通信從2007年到2017年銷售額由12億元人民幣增至120億元人民幣,并一躍成為全球第三大手機芯片企業,成功實現跨越式發展,但展訊通信的絕大多數銷售收入來自低端市場,而搭載展訊芯片的手機則多銷往印度、拉美等海外國家及地區。國產手機品牌首選的芯片供應商仍是位居全球第一的高通,國內自主研發芯片產品結構處于中低端的格局尚未得到根本性改善。
三、提升中國集成電路產業發展與貿易的主要對策
(一)堅持自主研發,著力突破知識產權壁壘
長期以來,核心知識產權缺失和研發環節薄弱使得中國集成電路產業轉型升級面臨專利隱患和技術難題。對此,政府與企業應共同應對集成電路產業國際競爭中的專利布局、知識產權保護及標準制定等問題,從而為集成電路產業的高速發展提供強大支撐。從根本上來說,政府應大力推進集成電路國家科技重大專項的展開,加大對企業自主研發與創新升級的支持力度,加強知識產權保護立法工作。國內集成電路企業應盡快提升自主創新能力,高度重視集成電路及專用裝備領域中的關鍵核心技術突破,堅持持續性技術投入,加強商業模式創新、管理模式創新、技術創新的融合互動,以自主知識產權打破國際壟斷。
(二)深化國際合作,持續推進產業并購整合
受到國際政治環境復雜、產業競爭加劇等多重因素影響,國內資本參與跨國并購的阻力不斷加大。要加快推進海外投資并購,必須解決國內集成電路產業規模小、集中度低、企業體量小且分散等問題,并適度調整政策支持設計,由海外并購向多種形式的國際戰略合作轉變,如中外合資經營、技術授權、先進產能轉移等,從而推動國際先進技術向國內轉移。同時,充分發揮國家集成電路產業投資基金與地方產業投資基金的撬動作用,重點部署各地生產線、信息服務平臺等項目投資工作,引導產業資本轉向國內集成電路企業間的并購整合,從而提升產業集中度。形成規模效應,建設具有國際影響力的龍頭企業。
(三)以應用為牽引,重點布局新興應用領域
當前,手機通信芯片、移動智能終端應用等領域已成為中國集成電路市場的新增長點。隨著移動通信的高速發展與智慧城市建設的不斷升溫,以電子信息技術、物聯網、工業控制、汽車電子、智能制造等為代表的戰略性新興產業高速發展,使傳感器、控制器等專用集成電路需求迅猛增長。國內集成電路企業應進一步加強應用牽引,根據市場發展趨勢適時調整定位,加強技術創新引領,加速布局新興應用領域芯片研發。此外,應高度重視產品定位、市場推廣與分銷渠道管理,實現產品與市場互聯互通。
(四)打造自主產業生態,構建產業鏈協同發展格局
全球集成電路產業步入成熟階段以來,國際龍頭企業紛紛加強產業鏈資源整合與戰略布局。中國集成電路產業要實現跨越式發展,必須大力打造完整而強大的產業鏈,逐步完善集成電路產業自主生態體系。國家應全面整合產業鏈上下游資源,深化產學研合作,打造材料供應商、設備廠商、代工廠、設計企業與科研機構聯動的研發與服務平臺,構建“架構-芯片-軟件-整機-系統-信息服務”的產業鏈協同發展格局,建設由龍頭核心企業、配套企業與關聯企業等共同構成的產業生態圈,提高研發效率與進度,促進基礎工藝與技術升級,推動協同創新、融合創新,從而助力集成電路產業快速發展。
(五)強化人才支撐,加快人才培養與引進
隨著中國集成電路產業不斷升級擴張,自主創新與人才儲備逐漸成為國內集成電路產業發展亟待解決的重要問題。專業人才匱乏、人才供需矛盾突出等問題長期制約著集成電路產業自主創新,因此強化人才支撐是中國集成電路產業培育原始創新的必然選擇。一方面,要完善集成電路專業人才培養體系,以產業發展需求為導向,重點培養設計型、技能型以及復合型集成電路人才,促進科技資源與教育資源的緊密融合。另一方面,要重視高端人才引進,廣泛吸納海外頂尖人才與優秀團隊,適度實施獎勵政策與激勵機制,充分激發人才及團隊的創新創造才能。
(六)加強進出口關稅調節,引導產業均衡發展
近年來,中國集成電路產業在“中國制造2025”、“互聯網+”等新世紀發展戰略引領與國家集成電路基金重點扶持下保持高速增長,但目前中國仍是全球集成電路進出口貿易逆差最大的國家。為保護國內集成電路產業、維持進出口穩定增長,國家應充分發揮稅收的調節作用。適當調整進出口關稅征收方案,對國產可替代的集成電路模塊及電子元器件提高進口關稅,對國內無法生產的核心零部件、關鍵材料及集成電路制造設備降低進口關稅。通過對集成電路產品進出口關稅調節,引導國內集成電路產業均衡發展,推動產業結構轉型升級,進一步提升中國集成電路產業國際競爭力。