集成電路全產業鏈建設路徑選擇研究

摘" "要：在以美國為首的西方國家對我國集成電路產業實施脫鉤斷供打壓的嚴峻背景下，如何科學有效地選擇集成電路全產業鏈建設路徑是當前學界和業界關注的焦點問題。在對集成電路全產業鏈建設進行文獻回顧和概述集成電路產業的基礎上，分析全產業鏈建設的必要性和可行性。最后，得出相應的結論，并提出具體的建議。

關鍵詞：全產業鏈；集成電路；建設路徑

中圖分類號：F425" " " "文獻標志碼：A" " " 文章編號：1673-291X（2024）22-0019-07

引言

近年來，西方國家為維護產業優勢地位滯后中國高科技發展，利用在集成電路領域的技術壟斷和產業優勢持續對中國集成電路產業和企業進行限供、斷供和脫鉤，對中國集成電路產業鏈及下游產業的持續穩定發展構成了嚴重的威脅。2020—2023年，中央經濟工作會議接連提出“增強產業鏈供應鏈自主可控能力”“保障產業鏈供應鏈穩定”“產業政策要發展和安全并舉”“培育壯大集成電路、人工智能等數字產業”“培育壯大戰略性新興產業，著力補強產業鏈薄弱環節”等會議重點。為此，中國建設集成電路全產業鏈、實現產業鏈自主可控、維護產業鏈安全穩定成為學界和業界日益關注的焦點。

一方面，集成電路產業鏈具有技術密集、分工細密、協作復雜、投入巨大、風險很高等主要特點，全產業鏈建設面臨著很高的技術壁壘、資金壁壘和規模壁壘，建設難度很高；另一方面，集成電路是現代工業的“血液”、行業應用十分廣泛，產業鏈受制于人、限斷供及脫鉤威脅對于集成電路和下游產業將產生廣泛而嚴重的負面影響。因此，探討集成電路全產業鏈建設問題、分析科學有效的建設路徑具有重要的現實意義。

本文首先梳理和回顧集成電路產業鏈相關文獻；其次對集成電路產業發展背景和產業鏈特征進行梳理和概括；再次分高、中、低三類制程對集成電路全產業鏈建設的必要性和可行性進行探討，提出合理的建設路徑；最后給出小結和建議。

一、集成電路全產業鏈建設的文獻回顧

（一）全產業鏈視角的現狀梳理分析

陳志潤、李安琪[1]較早從全產業鏈視角分析了集成電路需求端、核心產業鏈、支撐產業鏈的市場結構和競爭格局及制度環境。蔣作君[2]指出了我國芯片產業高端受遏、中低端受擠的整體狀況，以及研發投入較低、專業人才不足等問題。徐杰[3]從全產業鏈視角梳理了資金供應主體、資金供應規模，指出了股票直接融資和大基金出資所出現的主要問題。劉櫻霞等[4]分析了長三角地區集成電路產業鏈現代化發展的現狀，指出了美國技術管制下產業鏈韌性不足的問題。上述研究為理解中國集成電路產業鏈各個環節的發展現狀和主要問題、為建設集成電路全產業鏈提供了依據。下一步有待于按高、中、低制程進一步來梳理產業現狀和主要問題。

（二）全產業鏈視角問題的對策建議

陳志潤、李安琪[1]提出，從中低端或小眾應用場景切入、引導不同地區重點布局、做好境外供應集中對接等建議。蔣作君[2]從集成電路全產業鏈發展角度提出發揮舉國體制優勢來實施重大專項、支持首臺套應用、拓展應用領域、投入產業基金，堅持長遠布局來投資薄弱領域、培養科研人員，堅持對外開放來拓展新型市場、推動海外投資合作等。徐杰[3]就如何覆蓋各個環節、提高投資效率分析了股票發行、大基金出資等融資方式的優化方式。劉櫻霞等[4]分析了現代化發展的現狀和問題，提出了長三角地區集成電路產業鏈的核心技術聯合攻關、領軍企業帶動產業集聚、促進產業鏈全國聯動、培育高端人才等建議。孫琴、劉戒驕[5]從“三鏈”融合協同發展角度提出集成電路產業全產業鏈的創新減稅和抵扣政策。上述研究為理解集成電路產業鏈各環節切入、補齊、加強方式提供了重要參考。下一步有待于具體探討集成電路全產業鏈建設路徑的決策及問題。

二、集成電路產業概述

（一）產業生態和市場格局

1.產業生態。集成電路產業始于19世紀50年代，隨著技術和產品的不斷升級換代，技術、資金、人力密集程度不斷提高，相應產業分工協作不斷深化，產業鏈分工日益細密。按照美國半導體工業聯合會劃分[6]，集成電路產業生態主要由三大部分構成：一是上游支撐體系，包括知識產權公司、原材料供應商、電子設計自動化（EDA）公司、設備供應商；二是中游生產體系，包括研究開發、設計、制造、封裝測試打包、分銷渠道等環節；三是下游行業市場，如圖1所示。依據目前的集成電路制程水平，包括支撐體系、生產制造、需求市場在內的產業生態可以按高、中、低三個檔次來進行劃分：高制程或先進制程為7nm及以下，中制程為28nm—14nm，低制程為45nm及以上。

2.市場格局。中、低制程較為成熟、市場規模較大。據華經產業研究院統計，全球28nm及以上制程芯片占到全部制程芯片的75%以上；中國每年進口芯片超過4 000億美元，約65%能在本國制造。比較國際先進水平，國內上游支撐體系中光刻設備、光刻材料、知識產權核、EDA等是較為薄弱的產業鏈環節。目前，據華經產業研究院數據，國內上游支撐體系、中游制造體系已經普遍達到或即將達到28nm—14nm制程水平，其中較為核心的光刻機設備據相關分析已經達到或接近28nm制程量產階段，經多次曝光技術可以生產14nm制程芯片；但是，國際上游支撐體系已經達到7nm—5nm制程的先進水平，國內與國際相比仍有一定的差距。

（二）政策和制度背景

1.國際制度背景。長期以來，西方國家先后利用巴黎統籌委員會、《瓦森納協定》等機制對中國半導體發展所需的先進技術、材料和設備實施貿易禁運和技術封鎖[7]。2018年后，面對中國在集成電路產業支撐體系、生產制造和行業市場上的快速發展，西方國家為保持技術領先和產業優勢，進一步聯合起來對中國集成電路產業和重要企業實施持續的打壓制裁（如下頁表1所示），以阻斷中國科技發展進程，從而維護自身的領先地位。

美國等西方國家對中國集成電路產業的打壓具有全產業鏈性質，涉及國內集成電路產業鏈上下游各個環節的企業、大學、科研院所、政府單位等主體，打壓活動主要集中在高、中制程領域。

2.國內制度背景。（1）產業扶持措施。近年來，為加快推進國內集成電路產業發展，從中央到地方不斷推出財政、稅收、技術和人才等各類法律法規政策。特別在近期，中國逐步推動全方位的集成電路產業支持政策體系，利用舉國體制來推動集成電路產業發展（如下頁表2所示）。（2）對于美國等西方國家持續升級地濫用國家力量惡意打壓中國企業的行為，中國政府推出了一系列反制措施。包括《不可靠實體清單》制度、《中華人民共和國反外國制裁法》、稀土和石墨烯等戰略物資出口管制等，為國內企業營造一個公平競爭、穩定安全的經營環境提供了制度保障。

三、全產業鏈建設的必要性和可行性分析

（一）高制程全產業鏈建設

1.必要性分析

7nm及以下制程屬于高制程集成電路，上游關鍵的硬件和軟件由極少數歐美廠家完全壟斷，例如，高端光刻機、高制程設計軟件等。在《瓦森納協定》安排和美國協調下，發達國家實施了嚴格的管制，嚴格禁止向中國出口先進制程的軟硬件及服務。但是，人工智能、超級計算、核電能源、無人飛機等關乎國計民生和國力強弱的先進技術廣泛應用了高端芯片，使得高端芯片市場飛速擴大、需求日益迫切。在前述高端產業格局、國際政治環境、市場需求態勢下，國外供應商遲供、少供、限供、斷供等現象必然頻繁發生，造成了巨大損失。因此，依靠自身力量來開發建設高制程集成電路產業鏈具有較強的緊迫性和必要性，全產業鏈建設的必要性高。

2.可行路徑分析

（1）企業自建全產業鏈的可行性分析。集成電路產業具有技術密集、投入巨大的特點，因而產業鏈分工持續深化以提升專業化程度、分散投資壓力。其中，先進制程集成電路制造更是技術領先、知識密集、工藝復雜，破解上游關鍵“卡脖子”技術的投入巨大、周期漫長。單一企業受到分工專長限制、研發資金壓力、技術積累約束，無法僅依靠自身能力來克服自建所面臨的過高的技術壁壘、漫長的研制周期和高昂的投資風險。在西方國家完全壟斷和嚴密封鎖下，通過模仿學習或收購兼并來建設高端產業鏈的方案也缺乏可行性。即便單一企業能克服部分技術難關，但是由于利益關系復雜和協調能力有限，也很難作為行業技術標準加以推廣，不易實現規模效應預期。因此，從項目績效看，由于投資回收期很長、投資項目風險溢價高、項目未來現金流不確定性高，項目的凈現金流量為負。所以，企業自建高制程集成電路的全產業鏈缺乏可行性。

（2）國內共建全產業鏈的可行性分析。當國內產學研用各方通力合作、投入資金、技術、人才、設備等來協作技術攻關，對標先進、廣泛參與、共同開發、擇優支持時，就能充分發揮各方專業優勢、減輕各方資源投入壓力、縮短各方迂回摸索時間[8]。不過，盡管通過產學研用合作有利于分散技術風險、分擔資金壓力，但是也存在不利的因素。第一，高制程芯片市場規模小，然而投入巨大、周期漫長、風險很高，絕大多數企業承受能力不足、注重短期效益、投入意愿不高。第二，高制程技術專用程度高、技術復雜，有限理性局限凸顯、機會主義行為傾向較高，組建高端集成電路戰略聯盟的協作難度很大、交易費用很高。因此，從項目收益看，由于投資回收期很長、投資收益受限、項目風險溢價高、交易費用很高，所以國內共建高制程集成電路全產業鏈的難度很大。

因此，應依靠國家政策扶持和資金投入，在國內主要科研機構牽頭下實施關鍵和核心技術的彎道超車或變道超車。例如，清華大學對高精度雙工件臺、長春光機所對極紫外激光源等瓶頸技術的突破，由此攻克高端產業共性技術難關、制定國內統一技術標準。唯有如此，第一，有利于各方降低科技攻關難度、節約迂回摸索時間，從而有效減少研究開發投入；第二，能促進各方有效競爭，抑制機會主義行為，有效節約交易費用支出；第三，有利于形成國內市場規模需求預期，促進各方圍繞共性核心技術加大開發和應用投入。進而通過戰略聯盟等方式，例如，中國的“半導體聯盟”[9]，營造良好的產業生態，協同構建國內全產業鏈。因此，以共性關鍵技術突破為先導、以行業技術標準建立為前提，國內協同共建集成電路全產業鏈具有一定的可行性。

3.全產業鏈建設路徑的選擇

如上所述，在當前西方國家壟斷產業鏈上游關鍵軟硬件技術，對中國實施脫鉤斷供的背景下，全產業鏈建設具有必要性。再考慮到高制程產業鏈高技術、高投入、高風險、長周期等特點，國內科研機構以突破共性技術為先導、產學研用協同共建全產業鏈的路徑，比企業自建全產業鏈更具有可行性。

（二）中制程全產業鏈建設

1.必要性分析

28nm—14nm制程屬于中制程集成電路，上游關鍵的硬件和軟件由歐美日韓中等國家的少數寡頭廠家壟斷，例如中端光刻機。目前，上海微電子的中端光刻機已經結束開發、試制階段并即將進入規模量產階段。中制程芯片廣泛應用于移動終端、智能家電、新能源汽車、裝備制造等下游市場，市場規模較大，對于國家各行業信息化發展發揮著關鍵的作用。一方面，西方國家針對5G通信、無人飛機、國防產業等中國關鍵企業實施禁供；另一方面，盡管國內雖對中端產業鏈環節實施國產化替代，但是技術水平、成熟度、應用規模還存在不足，一些環節目前還難以完全替代。因此，依靠自身力量來補齊和完善中制程產業鏈短板、建設自有的全產業鏈，具有現實的緊迫性和必要性。

2.可行路徑分析

（1）企業自建全產業鏈的可行性分析。盡管中制程集成電路技術相對較為成熟、產業相對較為完善，但是少數發達國家仍然在上游關鍵環節占據重要技術和規模優勢，例如，光刻機、光刻膠、電路設計軟件、硅片、FPGA等環節。上述環節要實現完全技術替代仍然投入很大、周期較長、難度較大。因此，要自建中制程全產業鏈，對于企業有著很高的要求。第一，能夠承受長期、持續的科研開發投資壓力。個別企業經過長期發展，已經儲備了足夠的技術和資金，具備長期、持續、規模化的科研開發能力，有可能克服上游技術壁壘。第二，由于企業自建全產業鏈具有一定的專用性，其他企業與之對接需要一定的專用性投資，不僅次優使用損失較大，而且規模效益和集約效益不足[10]，需要自身能提供較大的市場需求支持，例如，以芯片為供應來源的下游工業裝備用途或民用用途的大型生產商，否則規模化不足將難以支持企業全產業鏈自建。第三，需要有較強的行業影響力和推廣能力，只有為行業標準所接受并且能夠得到更大產業生態的認同，才能分攤持續資金投入的壓力、降低芯片成本、提高競爭力。第四，在中制程芯片產業生態基本成熟、產業鏈基本完善的情況下，無論是科技人才、專利技術、生產企業等都有較多選擇，可以作為企業引進、購買、并購的來源，以有效規避技術壁壘、降低自建難度，這就要求企業資金實力較強和經營規模較大能夠承受競價和溢價。第五，由于國外打壓和制裁，企業銷售收入降低、采購成本增加、交易費用增多、制度成本上升，需要得到政府采購、財稅優惠、投融資、產業集群、產學研協作、反制裁等國內制度政策重點支持，以對沖前述不利影響。與國內共建全產業鏈相比，企業自建全產業鏈具有較強的一體化，能夠有效抑制機會主義行為的發生、抑制交易費用的增長，節省了時間成本和協調成本。從項目收益看，由于投資回收期中等、投資項目風險溢價中等、項目未來現金流較為明確，項目的凈現金流量為正。所以，對于一些具備上述條件、實力較強，卻又受到打壓而難以對接國外產業鏈的企業，自建中制程集成電路全產業鏈具備可行性。但是，對于技術積累不足、研發資金不足、缺乏市場支持的企業并不具備自建全產業鏈的可行性。

（2）國內共建全產業鏈的可行性分析。由于中制程產業生態基本成熟、產業鏈基本完善，因此，國內產業企業具有了一定的技術儲備、資金積累、產業規模、協作經驗，這些都有利于顯著降低國內共建全產業鏈的難度，縮短建設時間、降低協作風險，較可能實現產業鏈整體和參與企業正的凈現金流量。國內共建全產業鏈的另外一個優點是由于各方參與度高，容易建立起為國內廠家所認可的行業技術標準，有效形成產品配套、降低產品生產成本，帶來產業規模化優勢和良好的產業生態。

但值得注意的是：第一，在國內產學研用合作來破解關鍵環節短板、構建國內全產業鏈技術標準、發揮各自分工優勢來進行合作技術攻關的過程中，由于大多數企業面臨的限供、斷供威脅較低，合作意愿并不強烈；第二，在西方國家對特定企業實施斷供和市場打壓背景下，國內其他企業對與特定企業開展的合作存在疑慮，抬高了國內共建全產業鏈的協調難度，最終使得國內全產業鏈建設過程中制度性交易成本和私人交易成本較高。為此，第一，應由實力強、影響力大的鏈主企業牽頭、由相關主管部門作為鏈長來加以協調溝通；第二，強化產業政策扶持，完善反制裁相關法律法規，使大多數企業擺脫疑慮，從而抑制國內共建全產業鏈的制度性和私人交易成本的增長。近期，西方國家特別是美國與中國產業脫鉤的傾向增強，反而更能促進國內產業鏈企業之間的合作。

3.全產業鏈建設路徑的選擇

第一，當企業競爭力較強，技術資金人力資源積累雄厚，有著較大下游市場占有，同時又面臨著外部斷供和打壓威脅時，自建具有一定專用性的中制程集成電路全產業鏈具有一定的必要性和可行性。第二，大多數企業在競爭力較弱、資源積累有限、對下游市場控制較弱，尚未面臨直接的外部斷供和打壓威脅時，由較強企業牽頭和政府協調組織，通過產學研用協調一致來共建國內中制程集成電路全產業鏈具有一定的必要性和可行性。因此，可依據企業技術資金狀況和斷供打壓風險，來選擇自建或參與共建中制程全產業鏈。

（三）低制程全產業鏈建設分析

1.必要性分析

45nm及以上制程屬于低制程集成電路，產業鏈上游各環節軟件和硬件的供應商較多，屬于壟斷競爭市場，競爭較為激烈。低制程芯片應用十分廣泛，在消費電子、汽車電子、工業裝備等下游行業都有龐大而成熟的市場。其中，國內在低制程集成電路產業鏈各個環節的供應較為完整、市場規模較大、技術較為成熟，能夠形成有效的國產替代。由此可見，低制程市場的技術壁壘和規模壁壘都低，標準化程度高，機會主義行為傾向弱，加之又不是脫鉤和斷供的主要目標，外部供應的違約風險及損失較小。相較于全產業鏈，產業鏈內外交錯能提高標準化程度和競爭水平、減少交易費用，擴大市場規模、增加銷售收入和降低產品成本，同時減輕企業產業鏈建設的資金壓力和投資風險。即使脫鉤斷供發生，也可以利用標準完善的國內供應來源快速組合形成國內產業鏈。因此，在國內建設全產業鏈的必要性較低。

2.全產業鏈建設的可行路徑分析

（1）企業自建全產業鏈的可行性分析。在低制程集成電路產業鏈上，一些規模較大、實力較強的企業積累了較多的人才、技術、資金，加之產業鏈各個環節供應來源較多，就不難通過自主研發或收購兼并來克服技術及規模壁壘，完成全產業鏈自主建設。全產業鏈建設項目的投入不大、用時不長、風險較小，收購兼并的溢價不大、風險較小、交易費用不高，因此項目的凈現值為正。不過也有不利因素：第一，自建產業鏈具有一定專用性，難以利用外購的規模效益和集約效益[10]，而達不到一定的產銷規模，就無法有效攤薄各類成本和費用，從而削弱產品競爭力；第二，企業自建下激勵作用較弱，外部購買時激勵作用較強。雖然自建全產業鏈能節約產業鏈各環節之間交易費用，但是競爭市場下購銷交易費用本就不高，比較而言節約作用并不明顯。因此，相比外購，企業自建全產業鏈的可行性并不高。

（2）國內共建全產業鏈的可行性分析。如前所述，國內成熟的、規模化的產業供應形成了共建國內全產業鏈的有利條件；國內市場的龐大需求有利于國內共建全產業鏈的規模優勢和成本競爭力。但是，第一，規模化、標準化、市場化的低制程集成電路產業鏈具有生產成本低、機會主義行為弱、交易費用低的特點，與之相比全產業鏈建設并無明顯的優勢。第二，共建一體化水平較高的全產業鏈容易抑制參與者的激勵水平和積極性。因此，國內共建全產業鏈雖然具有可行性，但是可行性被削弱。

3.全產業鏈建設路徑的選擇

如上所述，由于脫鉤斷供的可能性較小，負面影響不大，無論是企業自建全產業鏈或者國內協同共建全產業鏈的必要性都不高。并且，從競爭市場自治組織、到國內共建全產業鏈、再到企業自建全產業鏈，一體化程度會提高，后兩者相比前者，交易費用節約作用越來越有限、激勵效應卻越來越明顯、規模效應和集約效應損失越來越大，因此可行性反而下降。

四、結論和建議

（一）結論

1.高制程集成電路產業鏈建設具有技術密集、投入巨大、風險很高的特點，既是脫鉤斷供打壓最為嚴重，又是國內企業基礎最為薄弱的領域，建設全產業鏈的必要性高。應以國內高校、科研機構對關鍵、核心的共性技術突破為先導，國內產業鏈各環節主要企業共同參與，來組建和運行國內全產業鏈。

2.中制程集成電路產業相對較為成熟，但技術密集程度、投入資金壓力、項目風險仍然較高，仍然是脫鉤斷鏈打壓目標，且國內企業具有一定產業基礎，因而國內全產業鏈建設仍具有必要性。但是，創產學研用協同建設國內全產業鏈面臨著制度和私人交易費用較高的問題。對于資金、技術、人才實力雄厚，且有受到較多打壓的國內企業，亦可以自建全產業鏈。

3.低制程集成電路產業比較成熟，市場競爭激烈，產業鏈替代選擇較多，機會主義行為較少，脫鉤斷供打壓較少。考慮到規模效率和協同難度，無論是國內共建全產業鏈或者是企業自建全產業鏈，既缺乏必要性，又存在較低可行性。

（二）建議

1.政策建議

國內對集成電路產業的扶持政策應該分制程來加以設計。第一，對高制程集成電路，應加大對科研開發投入的產業基金、融資優惠、學科建設、稅費減免的政策支持力度，應發揮鏈長職能，支持高等院校、科研院所等牽頭組建技術協作攻關聯盟，并在此基礎上引導產業鏈各環節主要企業參與國內產業鏈共建和產業生態培育。第二，對中制程集成電路，應加大對國內企業的市場融資、稅費減免、人才引進、土地使用等政策支持力度，積極設立專業園區，推動產業集群建設，促進產業生態完善，充分發揮鏈長和鏈主功能；對行業主導企業自建全產業鏈除給予上述政策有力支持外，還應在政府采購、海外拓展、反制裁等方面給予特殊支持。第三，對低制程集成電路，應以完善市場競爭環境、反對海外低價傾銷等措施引導產業健康發展，而非推動全產業鏈建設。

2.管理建議

第一，定位在高制程產業鏈的國內企業，應積極參與和高等院校、科研院所的技術協作攻關，促進先進技術轉化，培育國內產業生態，共建國內全產業鏈，提高技術和產品先進性。第二，定位在中制程產業鏈的國內企業，應積極參與產業集群協作、建設完善國內全產業鏈，保障供應鏈穩定和降低協作成本；資金技術積累雄厚的行業主導企業應利用兼并收購、人才引進、對內合作推廣等方式來圍繞自身發展需要自建全產業鏈，發展壯大產業生態、化解制裁打壓風險。第三，定位在低制程產業鏈的國內企業，應積極參與行業分工協作、強化自身專業定位，提升規模效益和產品競爭力，增強研發投入以提高產品質量，有力拓展國際國內下游行業市場。

參考文獻：

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Research on Route Selection of Whole Industry Train Construction for Integrated Circuit

CHANG Yaozhong

（School of Accounting， Hunan University of Technology and Business， Changsha 410205， China）

Abstract： Against the backdrop of Western countries， led by the United States， implementing decoupling and supply cuts to suppress China's integrated circuit industry， how to scientifically and effectively choose the path of building the entire integrated circuit industry chain is currently a focus of attention in academia and industry. Research suggests that， firstly， the construction path of the entire industry chain should be selected based on the industrial ecology and market pattern， according to the three types of integrated circuit processes： high， medium， and low. Secondly， a comparison and selection should be made between the conditions and advantages and disadvantages of domestic enterprises' collaborative construction of the entire industry chain and enterprises' self construction of the entire industry chain. Thirdly， the construction of the entire high process industry chain should be guided by breakthroughs in key technologies by scientific research institutions， and jointly build the domestic entire industry chain through collaboration between industry， academia， research， and application; the entire industrial chain of the intermediate process can be jointly built by domestic enterprises or self built by domestic enterprises with strong capabilities and severe supply disruptions; the necessity of building a low process full industry chain is relatively low.

Key words： Entire industry chain; Integrated circuit; Construction Path

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