中國的硬核技術(shù)之路

審視中國與世界的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系如何演變時，技術(shù)可謂其中的核心關(guān)注點。鑒于高科技行業(yè)的復(fù)雜度極高，技術(shù)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(shù)價值鏈上占據(jù)了重要地位，為全球供應(yīng)90%的個人電腦、90% 的手機(jī)和70%的電視機(jī)。

對于某些技術(shù)行業(yè)而言，若想達(dá)到全球化規(guī)模，也許需要10～20年的發(fā)展時間。這也正是某些國家和地區(qū)成功挺進(jìn)技術(shù)價值鏈上游、躍居全球行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者耗費的時間。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，日本汽車廠商憑借低端基礎(chǔ)性技術(shù)于1953 年恢復(fù)了乘用車生產(chǎn)，又開始推動汽車行業(yè)向技術(shù)價值鏈上游挺進(jìn)，于 1967 年躍居全球第二大汽車生產(chǎn)國。

韓國的企業(yè)集團(tuán)最初只為本土市場生產(chǎn)存儲芯片，卻在短短15年間躍居全球第一大存儲芯片生產(chǎn)國，占據(jù)全球 40%的市場份額。以色列在20世紀(jì)90年代確定了生命科學(xué)技術(shù)的戰(zhàn)略發(fā)展方向，到 2012年，該國在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的人均專利數(shù)量已達(dá)到全球第一。

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

幾乎在所有的技術(shù)價值鏈中，中國在第一個（投資規(guī)模）和第三個（市場）要素上都擁有極大優(yōu)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(shù)的商業(yè)化。例如，中國擁有龐大的網(wǎng)民群體，有利于數(shù)字企業(yè)反復(fù)試水，并迅速實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng);中國消費者也渴望擁抱新技術(shù)，這一點早已體現(xiàn)在移動支付、共享出行以及共享單車等領(lǐng)域的爆發(fā)式增長當(dāng)中。

因此，中國向價值鏈上游挺進(jìn)的關(guān)鍵點，就落在了另外兩個要素上：積極開發(fā)和收購核心知識技術(shù)（第二個要素）;以及設(shè)計一套行之有效的制度，以確保其生態(tài)系統(tǒng)具備足夠的競爭活力來促進(jìn)創(chuàng)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(xù)進(jìn)步。（圖1）

圖1. 中國的科技廠商已在關(guān)鍵子領(lǐng)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(shù)據(jù)。 2 通過對比國內(nèi)和進(jìn)口軟件的開發(fā)成本而計算得出。 3 用于云存儲的服務(wù)器。 4 僅包含工業(yè)機(jī)器人。 5 受可用數(shù)據(jù)的限制，在此假設(shè)中國和世界其他國家的市場份額相等。資料來源：年報;文獻(xiàn)檢索;麥肯錫全球研究院分析

針對電動汽車、機(jī)器人、半導(dǎo)體這三大技術(shù)領(lǐng)域展開分析，借此審視中國本土的技術(shù)發(fā)展水平，以及與全球價值鏈的融合程度。

電動汽車：發(fā)展繁榮，全球整合?

中國的電動汽車市場已經(jīng)得到顯著開發(fā)，2018 年國內(nèi)電動汽車總產(chǎn)量超過 100 萬輛，而 2013年時僅22978 輛——年均增速高達(dá)116%。根據(jù)IHS Markit的統(tǒng)計，中國已成為全球最大的電動汽車市場。在純電動汽車領(lǐng)域，排名前9位的中國OEM廠商占據(jù)本土市場逾 75% 的份額。國產(chǎn)電動汽車的關(guān)鍵零部件（包括電池和動力總成）也主要由本土廠商供應(yīng)，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(xiàn)了本土化。中國仍然需要外國企業(yè)提供的關(guān)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(chǎn)的電池性能與全球頂尖產(chǎn)品相比也存在一定差距。中國頂尖廠商生產(chǎn)的電池在能量密度上要比日本和韓國頂尖企業(yè)的產(chǎn)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(xù)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(jìn)口電動汽車的某些關(guān)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(yè)。注： 由于四舍五入， 數(shù)字總和可能不等于 100%。資料來源：深圳高工產(chǎn)業(yè)研究所;文獻(xiàn)檢索;麥肯錫全球研究院分析

中國電動汽車行業(yè)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(chuàng)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(lǐng)域投入了10億美元資金。中國對中型車的貨幣補貼達(dá)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(yè)的發(fā)展，中國增加了基礎(chǔ)建設(shè)方面的投資：境內(nèi)的私人充電樁從2010 年 76個增加到2017年的6900個——復(fù)合年增長率高達(dá)190%。2010-2017年，中國境內(nèi)的公共充電樁從1122 個飆升到23 萬個，復(fù)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(jiān)管手段促進(jìn)行業(yè)發(fā)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(yōu)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(dá)到700萬輛。此外，中國顯然正在實施一項以最終停產(chǎn)燃油汽車為目標(biāo)的長期規(guī)劃。一項于2019年生效的電動汽車新政為汽車廠商設(shè)立強(qiáng)制性的電動汽車生產(chǎn)配額。在這些政策的激勵下，中國的電動汽車市場有望延續(xù)目前的高增長勢頭。

有證據(jù)顯示，并非所有的干預(yù)措施都能取得預(yù)期成效。雖然近年來中國的充電樁數(shù)量大幅增長，但據(jù)估算其使用率卻只有15%。技術(shù)品質(zhì)較低（導(dǎo)致充電時間較長）和行業(yè)協(xié)調(diào)不足等因素都妨礙了公共充電樁的使用率。當(dāng)然，國內(nèi)市場標(biāo)準(zhǔn)化不足的現(xiàn)狀也對電動汽車的安全性和成本效率造成了負(fù)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(yè)，并宣布了多項規(guī)劃，旨在提升國內(nèi)電動汽車行業(yè)的競爭力。這將為企業(yè)帶來可觀的機(jī)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(yù)期增速也在全球首屈一指。

只有在中國生產(chǎn)的汽車（包括中外合資企業(yè)在華生產(chǎn)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(yè)在華建立全資子公司。該舉措已經(jīng)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(yè)，并通過擴(kuò)大現(xiàn)有合資企業(yè)的規(guī)模來合作生產(chǎn)電動汽車。特斯拉上海超級工廠已于 2019 年末投產(chǎn)。自2017年以來，福特已經(jīng)與中國本土車企眾泰聯(lián)合組建了兩家合資企業(yè)，計劃共同開發(fā)“平價”電動汽車，并為中國各大城市提供網(wǎng)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(jīng)營的障礙仍然有待進(jìn)一步消除。雖然一些外國OEM廠商已宣布，將在監(jiān)管要求調(diào)整之后增持現(xiàn)有合資企業(yè)的股份，但合資企業(yè)的解散流程仍有待在運營層面上與國內(nèi)合作方及監(jiān)管機(jī)構(gòu)展開細(xì)致協(xié)調(diào)。此外，還有一些要求和規(guī)定，也讓有計劃在華大規(guī)模投建電動汽車工廠的外國企業(yè)有所顧慮，例如國內(nèi)的碳信用體系。

機(jī)器人：嶄露頭角，未達(dá)頂尖

根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟的統(tǒng)計，中國是全球第一大機(jī)器人市場，占據(jù) 2017 年全球工業(yè)機(jī)器人總銷量的36%。整體來看，雖然中國本土企業(yè)已逐步取得進(jìn)展，但全球機(jī)器人及零部件制造業(yè)的大部分市場份額仍由外國企業(yè)掌控。不過，由于中國本土制造業(yè)規(guī)模龐大，工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域尚有可觀需求亟待滿足，而且中國消費者對服務(wù)型機(jī)器人的需求也在增長，因此中國企業(yè)已經(jīng)開始從中受益。

中國也是全球工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)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(nèi)總銷量的比例已經(jīng)從2013年的25%增加到2017年的45%左右（如果除去庫卡機(jī)器人公司的份額，該比例則為31%）。

在規(guī)模較小、復(fù)雜度較低的應(yīng)用領(lǐng)域，中國企業(yè)的進(jìn)步最為顯著。在國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人市場中，本土OEM廠商是焊接和測量機(jī)器人領(lǐng)域的重要參與者，在點膠、堆垛、塑料成型以及金屬鑄造機(jī)器人領(lǐng)域更擁有50%以上的份額。這些機(jī)器人應(yīng)用市場的規(guī)模通常很?。赇N量不足兩萬臺），出口需求很有限;而且復(fù)雜度較低，最多只能取代一個工業(yè)化全職人力工時崗位。

中國供應(yīng)商在材料處理（市場份額 8%）、焊接（10%）和裝配機(jī)器人（11%）這三個本土市場中規(guī)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(yīng)用領(lǐng)域。這些市場需要的也是最復(fù)雜的機(jī)器人，可以取代多達(dá)三個工業(yè)化全職人力工時崗位。

在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)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(shù)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(wù)機(jī)器人的重要目標(biāo)市場。自動導(dǎo)引車（AGV）是服務(wù)機(jī)器人最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一，中國本土企業(yè)主宰了國內(nèi)的自動導(dǎo)引車市場，占據(jù)約 90%的市場份額。

若要整體實現(xiàn)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(yè)機(jī)器人生產(chǎn)領(lǐng)域中，約有70%的成本來自三個復(fù)雜的高價值部件——伺服電機(jī)、減速齒輪和控制系統(tǒng)，這些部件仍然主要由外國企業(yè)供應(yīng)。

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

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

2014-2017 年間，機(jī)器人相關(guān)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(fā)展自動化，大力投資勢在必行。

中國擁有的諸多優(yōu)勢表明其有望成為國內(nèi)外機(jī)器人行業(yè)的可觀力量，它擁有全球規(guī)模最大的工業(yè)機(jī)器人及服務(wù)型機(jī)器人市場，并向這一領(lǐng)域投入大量資金。中國政府有意進(jìn)一步推動該行業(yè)的本土化。中國已經(jīng)制定了到2025年的發(fā)展目標(biāo)，包括屆時讓本土 OEM 廠商斬獲70% 的市場份額，并實現(xiàn)占機(jī)器人成本70%的零部件均由本土生產(chǎn)。

不過，中國也不妨超越機(jī)器人制造這一領(lǐng)域，根據(jù)性能表現(xiàn)靈活選擇國內(nèi)外企業(yè)的設(shè)備，專注發(fā)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(nèi)地在全球半導(dǎo)體價值鏈中占據(jù)的市場份額相對較少2017年各地區(qū)半導(dǎo)體市場比較（總部所在地）

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

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

如果中國能進(jìn)一步融入全球機(jī)器人價值鏈，將對其他國家和地區(qū)的企業(yè)大有裨益。2012-2017年間，全球工業(yè)機(jī)器人52%的需求增量來自中國市場。此外，中國驚人的市場規(guī)模也為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供了獨特的實驗和創(chuàng)新環(huán)境。中國本土制造業(yè)的龐大規(guī)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(chuàng)造出一個成熟的實驗環(huán)境。亞洲等地區(qū)的新興市場邁向自動化之際，也將受益于中國的技術(shù)創(chuàng)新。

半導(dǎo)體：高度依賴，機(jī)遇已來?

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

2014年，中國為戰(zhàn)略性集成電路產(chǎn)業(yè)融資220億美元，2018年又宣布設(shè)立另一只規(guī)模約470億美元的投資基金。中國目前的半導(dǎo)體消費占全球總額的比例高達(dá)45%。

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

雖然中國在全球集成設(shè)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(lǐng)域卻取得了一定進(jìn)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(dǎo)體生產(chǎn)領(lǐng)域，中國的市場份額都落后于發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體。中國政府已宣布實施多項旨在擴(kuò)大國內(nèi)半導(dǎo)體供應(yīng)的計劃，其目標(biāo)是提升國內(nèi)芯片產(chǎn)值，到2030 年突破 3050 億美元（2016 年為 650 億美元），并服務(wù)于80%的國內(nèi)市場（2016 年為 33%）。

不過，這種相對緩慢的產(chǎn)業(yè)發(fā)展原本也在預(yù)料之中。因為該領(lǐng)域技術(shù)壁壘極高，沒有任何一個國家能完全實現(xiàn)半導(dǎo)體價值鏈本土化，形成國內(nèi)市場的自給自足。

不妨與液晶面板產(chǎn)業(yè)做一個對比：液晶面板的制造工序約為 11 個，而半導(dǎo)體在 6～8 周的生產(chǎn)周期內(nèi)卻有多達(dá)1200 個工序。此外，隨著制造技術(shù)不斷進(jìn)步，生產(chǎn)流程的復(fù)雜度以及由此而來的投資需求都呈指數(shù)級增長，進(jìn)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(chǎn)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(shù)生產(chǎn) 1000片晶圓，需要花費5億美元，但若使用7納米技術(shù)，則需要花費20億美元。

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

除了技術(shù)壁壘之外，也有跡象表明，中國政府此前為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)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(shù)前景不佳的企業(yè)。

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(dǎo)體行業(yè)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(fā)對半導(dǎo)體人才的爭奪，而這些人才在中國很稀缺。據(jù)估計，中國的半導(dǎo)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(yè)當(dāng)中，所以往往收效欠佳。研究顯示，半導(dǎo)體研發(fā)一旦分散，效率將損失10%以上。

中國繼續(xù)發(fā)展的機(jī)會在于：從低端起步，逐漸向高端挺進(jìn)。積極融入全球價值鏈可加速這一進(jìn) 程，尤其有利于更好地獲取知識和技術(shù)（第二個要素）。關(guān)鍵在于如何最新技術(shù)，但這方面可能存在一些困難。中國企業(yè)希望通過并購交易獲取國外半導(dǎo)體技術(shù)，但往往無法如愿;而國外領(lǐng)先的半導(dǎo)體企業(yè)為了防止知識產(chǎn)權(quán)泄露，往往不愿把最頂尖的研發(fā)中心和制造業(yè)務(wù)遷往中國。國的芯片和設(shè)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(dǎo)體價值鏈的另一個途徑是開展技術(shù)創(chuàng)新。隨著硅基半導(dǎo)體芯片逐漸逼近“摩爾定律”預(yù)測的理論極限，業(yè)界需要為下一代半導(dǎo)體開發(fā)新的解決方案。

目前，全球半導(dǎo)體企業(yè)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(yè)界也在開發(fā) 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(shù)據(jù)傳輸方案，可以用于機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域。這些都是全球合作的潛在機(jī)遇，而創(chuàng)造新一代技術(shù)解決方案需要深化全球整合和人才流動。

遵循全球化標(biāo)準(zhǔn)可以促進(jìn)資本和知識流入中國。據(jù)高德納咨詢（Gartner）統(tǒng)計，2019-2022年間，中國有望投入630億美元建設(shè)晶圓產(chǎn)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(chǎn)能新增投資中，可能有近一半來自中國內(nèi)地之外的企業(yè)。加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度，有助于鼓勵國外跨國企業(yè)在中國設(shè)立更多頂尖生產(chǎn)設(shè)施和研發(fā)中心，而不只是在中國生產(chǎn)落后的產(chǎn)品。

結(jié)構(gòu)改革將帶來更大的競爭壓力，而鼓勵私營企業(yè)積極參與也有助于創(chuàng)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(yè)正在開發(fā)自己的人工智能芯片。

中國不但是數(shù)字技術(shù)的全球參與者，也是全球領(lǐng)先的人工智能應(yīng)用大國。但無論在國內(nèi)還是全球市場，中國企業(yè)在不同細(xì)分市場中占據(jù)的份額存在較大差異。向技術(shù)價值鏈上游挺進(jìn)需要具備四大要素，中國在其中兩個要素中占據(jù)優(yōu)勢，在另外兩個要素中卻存在劣勢。究竟應(yīng)該追求本土化，還是積極融入全球技術(shù)鏈？中國需要做出抉擇，而相關(guān)企業(yè)也會為滿足中國整體經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展提供有競爭力的解決方案。

本文節(jié)選自麥肯錫全球研究院報告《中國與世界：理解變化中的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系》， 經(jīng)授權(quán)刊載。