中國的硬核技術之路

審視中國與世界的經濟聯系如何演變時，技術可謂其中的核心關注點。鑒于高科技行業的復雜度極高，技術價值鏈天然便具備全球化特征。時至今日，中國已在全球技術價值鏈上占據了重要地位，為全球供應90%的個人電腦、90% 的手機和70%的電視機。

對于某些技術行業而言，若想達到全球化規模，也許需要10～20年的發展時間。這也正是某些國家和地區成功挺進技術價值鏈上游、躍居全球行業領導者耗費的時間。第二次世界大戰結束后，日本汽車廠商憑借低端基礎性技術于1953 年恢復了乘用車生產，又開始推動汽車行業向技術價值鏈上游挺進，于 1967 年躍居全球第二大汽車生產國。

韓國的企業集團最初只為本土市場生產存儲芯片，卻在短短15年間躍居全球第一大存儲芯片生產國，占據全球 40%的市場份額。以色列在20世紀90年代確定了生命科學技術的戰略發展方向，到 2012年，該國在醫療設備領域的人均專利數量已達到全球第一。

全球各國的經驗均表明，一個國家若想提高其在技術價值鏈的地位并獲取更多價值，必須具備四大要素：1）大規模投入資金;2）擁有獲取技術和知識的渠道;3）進入龐大的市場;4）推行鼓勵競爭和創新的有效制度。

幾乎在所有的技術價值鏈中，中國在第一個（投資規模）和第三個（市場）要素上都擁有極大優勢。中國不但有能力提供充沛的科研資金，也擁有足夠的市場空間來推動技術的商業化。例如，中國擁有龐大的網民群體，有利于數字企業反復試水，并迅速實現規模效應;中國消費者也渴望擁抱新技術，這一點早已體現在移動支付、共享出行以及共享單車等領域的爆發式增長當中。

因此，中國向價值鏈上游挺進的關鍵點，就落在了另外兩個要素上：積極開發和收購核心知識技術（第二個要素）;以及設計一套行之有效的制度，以確保其生態系統具備足夠的競爭活力來促進創新（第四個要素）。參與全球價值鏈有助于中國在這兩個要素上取得持續進步。（圖1）

圖1. 中國的科技廠商已在關鍵子領域獲得了可觀的市場份額，但仍然依賴全球價值鏈提供輸入品

1 基于2018年或最新可用數據。 2 通過對比國內和進口軟件的開發成本而計算得出。 3 用于云存儲的服務器。 4 僅包含工業機器人。 5 受可用數據的限制，在此假設中國和世界其他國家的市場份額相等。資料來源：年報;文獻檢索;麥肯錫全球研究院分析

針對電動汽車、機器人、半導體這三大技術領域展開分析，借此審視中國本土的技術發展水平，以及與全球價值鏈的融合程度。

電動汽車：發展繁榮，全球整合?

中國的電動汽車市場已經得到顯著開發，2018 年國內電動汽車總產量超過 100 萬輛，而 2013年時僅22978 輛——年均增速高達116%。根據IHS Markit的統計，中國已成為全球最大的電動汽車市場。在純電動汽車領域，排名前9位的中國OEM廠商占據本土市場逾 75% 的份額。國產電動汽車的關鍵零部件（包括電池和動力總成）也主要由本土廠商供應，合計約占總成本的 60%。

這并不意味著中國的電動汽車價值鏈全部實現了本土化。中國仍然需要外國企業提供的關鍵零部件，包括微控制器和基于絕緣柵雙極晶體管的電源模塊。（圖2）另外，中國生產的電池性能與全球頂尖產品相比也存在一定差距。中國頂尖廠商生產的電池在能量密度上要比日本和韓國頂尖企業的產品低 30%～40%，由此將影響電動汽車的性能。中國頂尖電動汽車品牌的續航里程比美國頂尖品牌短40%左右。

圖2. 中國仍然需要從外國進口電動汽車的某些關鍵零部件

1 基于三款熱門純電動車型。2 與中國合作伙伴建立的合資企業。注： 由于四舍五入， 數字總和可能不等于 100%。資料來源：深圳高工產業研究所;文獻檢索;麥肯錫全球研究院分析

中國電動汽車行業迅猛增長的背后是驚人的資金投入（即前文述及的四大要素中的第一個），而政府的支持也有助于創造巨大的市場（也即第三個要素）。2017年，中國政府在電動汽車和混動汽車領域投入了10億美元資金。中國對中型車的貨幣補貼達到總售價的23%（低于丹麥的49%和挪威的45%，但高于美國的18%、德國的13% 和日本的10%）。

為了支持電動汽車行業的發展，中國增加了基礎建設方面的投資：境內的私人充電樁從2010 年 76個增加到2017年的6900個——復合年增長率高達190%。2010-2017年，中國境內的公共充電樁從1122 個飆升到23 萬個，復合年增長率超過200%。

中國政府也成了電動汽車的大客戶。2011-2016 年間，中國的電動公交車銷量從1000輛飛速增長到11.6萬輛。中國政府將深圳作為純電動公交的試點城市，這也是目前全球唯一一座完全采用電動公交車的城市。從2013年起，中國政府每年為深圳的每輛電動公交車提供7.2萬美元補貼。自此以后，該市的 1.6 萬輛電動公交車一年花費政府逾10億美元。

中國政府也在通過監管手段促進行業發展。舉例而言，2017年，政府在全國面向新能源汽車推出綠色牌照，車主可享受優惠政策。到2025年，中國政府希望插電混動或純電動汽車的年銷量可達到700萬輛。此外，中國顯然正在實施一項以最終停產燃油汽車為目標的長期規劃。一項于2019年生效的電動汽車新政為汽車廠商設立強制性的電動汽車生產配額。在這些政策的激勵下，中國的電動汽車市場有望延續目前的高增長勢頭。

有證據顯示，并非所有的干預措施都能取得預期成效。雖然近年來中國的充電樁數量大幅增長，但據估算其使用率卻只有15%。技術品質較低（導致充電時間較長）和行業協調不足等因素都妨礙了公共充電樁的使用率。當然，國內市場標準化不足的現狀也對電動汽車的安全性和成本效率造成了負面影響。一項研究估計，僅在 2018年，中國便不得不因此報廢了 17 萬噸失效的電動汽車電池。

中國目前逐步開始向外企開放龐大的電動汽車行業，并宣布了多項規劃，旨在提升國內電動汽車行業的競爭力。這將為企業帶來可觀的機遇。2013-2017年間，中國占全球電動汽車銷量增長的75%。由此觀之，中國有望成為跨國車企的全球增長引擎。中國目前不僅是全球第一大電動汽車市場，其預期增速也在全球首屈一指。

只有在中國生產的汽車（包括中外合資企業在華生產的汽車）才能享受政府補貼。同時，中國政府也計劃逐步放松合資要求，可能會允許外資企業在華建立全資子公司。該舉措已經促使某些國際OEM廠商宣布與中國本土品牌組建新的合資企業，并通過擴大現有合資企業的規模來合作生產電動汽車。特斯拉上海超級工廠已于 2019 年末投產。自2017年以來，福特已經與中國本土車企眾泰聯合組建了兩家合資企業，計劃共同開發“平價”電動汽車，并為中國各大城市提供網約車解決方案。

雖然這一系列為外資“松綁”的措施頗受好評，但外國車企在華經營的障礙仍然有待進一步消除。雖然一些外國OEM廠商已宣布，將在監管要求調整之后增持現有合資企業的股份，但合資企業的解散流程仍有待在運營層面上與國內合作方及監管機構展開細致協調。此外，還有一些要求和規定，也讓有計劃在華大規模投建電動汽車工廠的外國企業有所顧慮，例如國內的碳信用體系。

機器人：嶄露頭角，未達頂尖

根據國際機器人聯盟的統計，中國是全球第一大機器人市場，占據 2017 年全球工業機器人總銷量的36%。整體來看，雖然中國本土企業已逐步取得進展，但全球機器人及零部件制造業的大部分市場份額仍由外國企業掌控。不過，由于中國本土制造業規模龐大，工業機器人領域尚有可觀需求亟待滿足，而且中國消費者對服務型機器人的需求也在增長，因此中國企業已經開始從中受益。

中國也是全球工業機器人領域的第一大采購國，2017年占到全球訂單總量的 36%，高于 2013年的21%。中國OEM廠商占國內總銷量的比例已經從2013年的25%增加到2017年的45%左右（如果除去庫卡機器人公司的份額，該比例則為31%）。

在規模較小、復雜度較低的應用領域，中國企業的進步最為顯著。在國內的工業機器人市場中，本土OEM廠商是焊接和測量機器人領域的重要參與者，在點膠、堆垛、塑料成型以及金屬鑄造機器人領域更擁有50%以上的份額。這些機器人應用市場的規模通常很小（年銷量不足兩萬臺），出口需求很有限;而且復雜度較低，最多只能取代一個工業化全職人力工時崗位。

中國供應商在材料處理（市場份額 8%）、焊接（10%）和裝配機器人（11%）這三個本土市場中規模尚小，無論在全球還是中國本土市場，這都是三個最大的應用領域。這些市場需要的也是最復雜的機器人，可以取代多達三個工業化全職人力工時崗位。

在服務機器人領域，中國與其他各國一樣，也面臨著快速增長的市場需求。中國的電商包裹總量比美國多50%，餐廳數量是美國的13倍，老年人口是美國的3倍——而電商、餐飲和老年居民都是服務機器人的重要目標市場。自動導引車（AGV）是服務機器人最大的應用領域之一，中國本土企業主宰了國內的自動導引車市場，占據約 90%的市場份額。

若要整體實現價值鏈本土化，必將面臨重重障礙。雖然中國更擅長制造外殼等商品部件，但在典型的工業機器人生產領域中，約有70%的成本來自三個復雜的高價值部件——伺服電機、減速齒輪和控制系統，這些部件仍然主要由外國企業供應。

以伺服電機為例，中國目前只能制造上一代產品，無法生產頂尖部件。不過，匯川技術等領先的本土企業依然取得了一些進展，如今已斬獲了約 8%的全球市場份額。中國企業通過收購（例如德國庫卡）在機器人控制器制造領域獲得了一席之地，但全球最頂尖的企業仍然來自德國和日本。減速齒輪市場目前仍由日本企業掌控，市場份額約為85%;該領域還沒有一家大型中國企業。

在一定程度上，中國機器人技術的進步可歸功于兩個因素：自動化領域獲得了大量投資（第一個要素）;中國政府為創造并拓展機器人市場提供了支持（第三個要素）。

2014-2017 年間，機器人相關項目獲得的融資從 6.98億元人民幣快速增長到 200 億元人民幣。2015-2018 年，廣東省提供 1500 億美元補貼以提高本地制造商的自動化程度。若要發展自動化，大力投資勢在必行。

中國擁有的諸多優勢表明其有望成為國內外機器人行業的可觀力量，它擁有全球規模最大的工業機器人及服務型機器人市場，并向這一領域投入大量資金。中國政府有意進一步推動該行業的本土化。中國已經制定了到2025年的發展目標，包括屆時讓本土 OEM 廠商斬獲70% 的市場份額，并實現占機器人成本70%的零部件均由本土生產。

不過，中國也不妨超越機器人制造這一領域，根據性能表現靈活選擇國內外企業的設備，專注發展有競爭力的解決方案，以獲得更可觀的回報。（圖3）

圖3. 中國內地在全球半導體價值鏈中占據的市場份額相對較少2017年各地區半導體市場比較（總部所在地）

1 半導體晶圓制造設備。注釋：由于四舍五入，或者因為其他地區的消費并未包含在內，數字總和可能不等于 100%。資料來源：IHS Markit ;Gartner ;IC Insights ;麥肯錫半導體實踐;麥肯錫全球研究院分析

舉例而言，中國制造業的總營收在2017年再創新高，達到17萬億美元，如果以最頂尖的技術全面推動該行業的數字化，那么潛在收益理應高于工業機器人市場（總營收為45億美元）的本地化潛力。我們發現，智能制造領域的高端機器人可將勞動效率提升20%～50%。隨著機器人制造業的全球競爭日益激烈，價值焦點正從機械產品轉向軟件和服務。與國際伙伴合作獲取尖端技術和技能，有助于中國獲取這種潛在收益。

如果中國能進一步融入全球機器人價值鏈，將對其他國家和地區的企業大有裨益。2012-2017年間，全球工業機器人52%的需求增量來自中國市場。此外，中國驚人的市場規模也為機器人產業提供了獨特的實驗和創新環境。中國本土制造業的龐大規模，不斷上升的勞動力成本，以及人口老齡化趨勢，都是自動化程度必然提高的原因，由此也將創造出一個成熟的實驗環境。亞洲等地區的新興市場邁向自動化之際，也將受益于中國的技術創新。

半導體：高度依賴，機遇已來?

早在 20 年前，中國政府就將半導體列為了戰略性產業。該產業隨即獲得了巨額投資（第一個要素），中國也逐漸發展成全球最大的半導體市場（第三個要素），這些都有賴于個人電腦、智能手機、智能電視、電動汽車、機器人等下游領域的巨大需求。中國政府在 2010年將新一代信息技術列為七大支柱產業之一。

2014年，中國為戰略性集成電路產業融資220億美元，2018年又宣布設立另一只規模約470億美元的投資基金。中國目前的半導體消費占全球總額的比例高達45%。

盡管采取上述種種措施，但中國本土半導體行業的發展仍舊不溫不火。2018 年，中國的集成電路進口額高達 3130 億美元，甚至高于 2390 億美元的原油進口額。

雖然中國在全球集成設備制造和裝備市場中無甚地位，在無晶圓制造和晶圓代工領域卻取得了一定進展：2013-2017 年間，無晶圓制造的全球市場份額從 11%增長到15%，晶圓代工的市場份額則從2013年的9 %略降至8 % 。在余下的所有半導體生產領域，中國的市場份額都落后于發達經濟體。中國政府已宣布實施多項旨在擴大國內半導體供應的計劃，其目標是提升國內芯片產值，到2030 年突破 3050 億美元（2016 年為 650 億美元），并服務于80%的國內市場（2016 年為 33%）。

不過，這種相對緩慢的產業發展原本也在預料之中。因為該領域技術壁壘極高，沒有任何一個國家能完全實現半導體價值鏈本土化，形成國內市場的自給自足。

不妨與液晶面板產業做一個對比：液晶面板的制造工序約為 11 個，而半導體在 6～8 周的生產周期內卻有多達1200 個工序。此外，隨著制造技術不斷進步，生產流程的復雜度以及由此而來的投資需求都呈指數級增長，進一步推升落后國家追趕的難度和成本。

以晶圓代工為例，生產一個20 納米芯片需要約500個步驟，但若是7納米芯片，則需要 1500個步驟。同樣，以 32納米技術生產 1000片晶圓，需要花費5億美元，但若使用7納米技術，則需要花費20億美元。

即便如此，中國仍然在一些落后技術領域奠定了一定市場地位。其本土芯片工廠在 65 納米半導體領域占據全球市場19% 的份額，在45納米半導體領域占據12%的份額。這些技術在終端消費電子產品市場中均有一定應用空間。

除了技術壁壘之外，也有跡象表明，中國政府此前為半導體產業的本土化付出的努力是相對低效的。雖然政府投入了大量資金，但有時卻錯誤地分配給了技術前景不佳的企業。

有報告估計，中國新上馬的晶圓項目約有50%將以失敗告終。由于半導體行業很大一部分投資來自省級基金，往往形成資本過剩的局面，引發對半導體人才的爭奪，而這些人才在中國很稀缺。據估計，中國的半導體人才缺口超過40萬人。最后，中國采用的是低集中度投資模式，基金分散于不同的省份和企業當中，所以往往收效欠佳。研究顯示，半導體研發一旦分散，效率將損失10%以上。

中國繼續發展的機會在于：從低端起步，逐漸向高端挺進。積極融入全球價值鏈可加速這一進 程，尤其有利于更好地獲取知識和技術（第二個要素）。關鍵在于如何最新技術，但這方面可能存在一些困難。中國企業希望通過并購交易獲取國外半導體技術，但往往無法如愿;而國外領先的半導體企業為了防止知識產權泄露，往往不愿把最頂尖的研發中心和制造業務遷往中國。國的芯片和設備出口也因為涉及國家安全而受到密切審查。

中國融入全球半導體價值鏈的另一個途徑是開展技術創新。隨著硅基半導體芯片逐漸逼近“摩爾定律”預測的理論極限，業界需要為下一代半導體開發新的解決方案。

目前，全球半導體企業正在測試石墨烯和氮化鎵等新材料，希望找到替代硅的可行材料。業界也在開發 3D 集成電路，以解決2D芯片連接效率不高的問題。光電子也被視作一種低能耗的數據傳輸方案，可以用于機器學習等領域。這些都是全球合作的潛在機遇，而創造新一代技術解決方案需要深化全球整合和人才流動。

遵循全球化標準可以促進資本和知識流入中國。據高德納咨詢（Gartner）統計，2019-2022年間，中國有望投入630億美元建設晶圓產能（約占全球總投資額的 24%）。但需要指出的是，目前中國政府宣布的晶圓產能新增投資中，可能有近一半來自中國內地之外的企業。加強知識產權保護力度，有助于鼓勵國外跨國企業在中國設立更多頂尖生產設施和研發中心，而不只是在中國生產落后的產品。

結構改革將帶來更大的競爭壓力，而鼓勵私營企業積極參與也有助于創造一套行之有效的制度（第四個要素）。我們注意到，阿里巴巴和騰訊等中國大型科技企業正在開發自己的人工智能芯片。

中國不但是數字技術的全球參與者，也是全球領先的人工智能應用大國。但無論在國內還是全球市場，中國企業在不同細分市場中占據的份額存在較大差異。向技術價值鏈上游挺進需要具備四大要素，中國在其中兩個要素中占據優勢，在另外兩個要素中卻存在劣勢。究竟應該追求本土化，還是積極融入全球技術鏈？中國需要做出抉擇，而相關企業也會為滿足中國整體經濟的健康發展提供有競爭力的解決方案。

本文節選自麥肯錫全球研究院報告《中國與世界：理解變化中的經濟聯系》， 經授權刊載。