數(shù)字經(jīng)濟(jì)全球化下我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國際競爭力研究

盧月明 王洪海

（江蘇海洋大學(xué) 江蘇連云港 222000）

一、研究背景

繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)之后，數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為當(dāng)前世界更高級的經(jīng)濟(jì)階段?！鞍l(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，打造具有國際競爭力的數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群”成為國家發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，進(jìn)一步推動了中國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，也促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的變遷。而數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，也推動我國半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模加速擴(kuò)張。中國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2015—2020 年，我國半導(dǎo)體公司的總收入每年以超過20%的速度增長，我國1600 多家半導(dǎo)體公司，在全球市場中所占份額已升至13%，預(yù)計到2023 年底，我國半導(dǎo)體市場規(guī)模將達(dá)到1.5 萬億元。半導(dǎo)體是高端制造的心臟，半導(dǎo)體行業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵領(lǐng)域。然而在外部因素的沖擊下，我國半導(dǎo)體行業(yè)風(fēng)險加劇，產(chǎn)業(yè)鏈脆弱性增強(qiáng)。

二、全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)世界銀行公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年全球GDP總量約為84.71 萬億美元，其中半導(dǎo)體行業(yè)收入約4404 億美元，占2020 年全球總GDP 的0.5%。世界半導(dǎo)體貿(mào)易組織（WSTS）數(shù)據(jù)顯示，2021 年與2020 年相比，半導(dǎo)體行業(yè)收入增長率為26%。同時，世界半導(dǎo)體貿(mào)易組織發(fā)布的報告顯示，2022 年全球半導(dǎo)體銷售額達(dá)到5740 億美元的歷史新高，較2021 年增長3.3%。

圖1 全球半導(dǎo)體行業(yè)年收入 （單位：十億美元）

根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)全球市場占有率的分布情況，自1990年以來，全球半導(dǎo)體行業(yè)銷售市場的領(lǐng)先者一直是美國。2022年半導(dǎo)體行業(yè)占有率統(tǒng)計中，美國占比48%，韓國占比19%、歐洲占比9%、日本占比9%、中國臺灣占比8%、中國大陸占比7%。其主要原因在于，由于生產(chǎn)要素成本及政府支持等因素，雖然目前半導(dǎo)體的制造聚集于亞太地區(qū)，但是美國半導(dǎo)體公司多年來在研發(fā)、設(shè)計和制造工藝技術(shù)方面的積累，使其持續(xù)保持高度領(lǐng)先的競爭地位。

在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈增加值區(qū)域分布情況方面，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增加值中，美國占比38%、韓國占比16%、日本占比14%、歐洲占比10%，中國大陸和中國臺灣各自占比9%。其中，美國在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游的研發(fā)密集型領(lǐng)域，占有絕對領(lǐng)先地位，而處于產(chǎn)業(yè)鏈下游的生產(chǎn)制造領(lǐng)域，則由資本和人力密集型的東亞地區(qū)占有優(yōu)勢地位。而中國大陸和中國臺灣，則分別在半導(dǎo)體裝配、包裝、測試和原材料、晶圓制造等環(huán)節(jié)，占據(jù)領(lǐng)先地位。

綜合以上情況可以看出，在市場占有率方面美國仍占有絕對領(lǐng)先地位，但是亞太地區(qū)市場也是半導(dǎo)體行業(yè)重要的收入來源。在產(chǎn)業(yè)鏈上游的研發(fā)密集型領(lǐng)域，美國整體處于領(lǐng)先地位，而在半導(dǎo)體行業(yè)資本和人力密集型的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，則主要集中于亞太地區(qū)，同時由于政府的激勵和補(bǔ)貼計劃，半導(dǎo)體行業(yè)各環(huán)節(jié)資本投入均有所增加。

三、我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的主要問題

（一）高端技術(shù)落后，核心技術(shù)短缺

中國作為半導(dǎo)體銷售最大市場，制造商更多集中在產(chǎn)業(yè)鏈中下游，以晶圓制造和封裝測試為主，而上游的半導(dǎo)體設(shè)計企業(yè)占比較小。而在半導(dǎo)體設(shè)計過程中，各類信息技術(shù)、集成電路技術(shù)及信號處理算法技術(shù)等核心算法技術(shù)，才是決定半導(dǎo)體產(chǎn)品的性能和市場競爭力的主要因素。半導(dǎo)體設(shè)計企業(yè)需要擁有極強(qiáng)的科研能力和多學(xué)科領(lǐng)域的綜合性技術(shù)實(shí)力。各企業(yè)的技術(shù)人員需要持續(xù)研發(fā)和創(chuàng)新，并在長久的實(shí)踐過程中逐步積累形成企業(yè)的核心知識、技術(shù)。

當(dāng)前，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要附加值在于半導(dǎo)體設(shè)計環(huán)節(jié)。在國際市場中，美國等發(fā)達(dá)國家占據(jù)半導(dǎo)體設(shè)計領(lǐng)域龍頭地位，而中國僅在封裝測試環(huán)節(jié)擁有較高的市場份額。2022年集微咨詢（JW Insights）發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2022 年中國半導(dǎo)體設(shè)計行業(yè)銷售額約為4235 億元，按美元統(tǒng)計約為629 億美元，約占全球半導(dǎo)體設(shè)計行業(yè)市場份額的10.9%。雖然中國在中低端市場占有巨大份額，但涉及半導(dǎo)體設(shè)計領(lǐng)域的高端核心技術(shù)缺乏，不斷增長的國內(nèi)需求與高端半導(dǎo)體設(shè)計水平的不匹配，導(dǎo)致與發(fā)達(dá)國家相比競爭力不足。

此外，國內(nèi)半導(dǎo)體制造企業(yè)在設(shè)計、封裝、測試領(lǐng)域水平參差不齊，并且對于我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展而言，專利發(fā)明要“量”更要“質(zhì)”。2022年，全球半導(dǎo)體專利申請數(shù)量比2021年增加了9%，達(dá)到6.9 萬項(xiàng)。其中，受益于中國目前將重點(diǎn)放在促進(jìn)半導(dǎo)體行業(yè)生產(chǎn)上，全球55%的半導(dǎo)體專利申請量來自中國，主要來自半導(dǎo)體行業(yè)巨頭臺積電。美國則以1.8萬的專利申請數(shù)量排名第二，占比26%，相比之下，英國半導(dǎo)體行業(yè)專利申請數(shù)量僅179 項(xiàng)，占全球半導(dǎo)體專利申請數(shù)量的0.26%。

在中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，封裝測試作為產(chǎn)業(yè)鏈下游，最早成為我國半導(dǎo)體行業(yè)突破口，與其他環(huán)節(jié)相比也較為成熟；晶圓制造作為產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)，近年也得到了極大的重視，預(yù)計未來幾年將得到跨越式發(fā)展；而半導(dǎo)體設(shè)計作為產(chǎn)業(yè)附加值最高環(huán)節(jié)，目前中國還只能努力追趕發(fā)達(dá)國家腳步，但是一些產(chǎn)品如人工智能、功率器件、物聯(lián)網(wǎng)目前也已經(jīng)取得一定發(fā)展。整體來看，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)雖然有很多缺點(diǎn)和不足，但是依靠中國龐大的市場規(guī)模和國內(nèi)大循環(huán)的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，有望繼續(xù)優(yōu)化，趕超行業(yè)領(lǐng)軍國家。

（二）研發(fā)投入不足，技術(shù)轉(zhuǎn)化率低

與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相比，半導(dǎo)體制造行業(yè)更重資產(chǎn)，生產(chǎn)設(shè)備及原材料極其昂貴， 只依靠企業(yè)自身的融資能力難以支撐行業(yè)發(fā)展。2022 年中國半導(dǎo)體行業(yè)研發(fā)支出在總銷售額中占比為7.6%，其中2022 年美國半導(dǎo)體行業(yè)研發(fā)支出占比高達(dá)18.75%，遠(yuǎn)高于其他國家的半導(dǎo)體行業(yè)，并且是中國研發(fā)支出占比的近2.5 倍。即使國內(nèi)企業(yè)在半導(dǎo)體制造設(shè)備上的投資規(guī)模不斷擴(kuò)大，仍與歐美等行業(yè)領(lǐng)先國家差距巨大，尚不能適應(yīng)行業(yè)技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)線的大規(guī)模建設(shè)要求。半導(dǎo)體制造設(shè)備折舊期短，一般為5—7年，由于設(shè)備造價昂貴，回收期一般至少要15 年。從各半導(dǎo)體制造行業(yè)國際大廠發(fā)展歷程來看，初期折舊高達(dá)主營業(yè)務(wù)50%以上。這一特點(diǎn)導(dǎo)致該行業(yè)融資困難，極難從金融機(jī)構(gòu)得到貸款。

（三）核心人才儲備不足，技術(shù)要求高

根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，我國每年約有20萬的半導(dǎo)體行業(yè)高校畢業(yè)生，但是只有不到3萬人進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)，就業(yè)比例低于15%。此外，部分畢業(yè)生實(shí)踐工作能力與行業(yè)需求顯著不匹配，是目前行業(yè)核心人才嚴(yán)重短缺的主要原因。2020年調(diào)研結(jié)果顯示，國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)對人才的需求規(guī)模達(dá)到120 萬人，實(shí)際人才缺口則達(dá)到一半以上。預(yù)計近年每年增加人才需求10 萬人左右，但是目前年均相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生僅4 萬人左右。此外，高端技術(shù)人才極為短缺，國內(nèi)EDA（Electronic Design Automation 電子設(shè)計自動化）碩士和博士每年培養(yǎng)人數(shù)極少。而且由于集成電路相關(guān)專業(yè)職業(yè)教育數(shù)量少、招生難，集成電路制程、封裝測試熟練工人的缺口每年約15萬人。

四、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國際競爭力測評

（一）國際市場占有率

國際市場份額是指，一國某行業(yè)出口總額占世界該行業(yè)出口總額的比率，如果一國市場份額更高，意味著與其他國家相比競爭力更強(qiáng)，其計算公式如下：

國際市場份額= 一國某行業(yè)出口總額/世界該行業(yè)出口總額

由此可以看出，一國的國際市場份額越大，其出口該行業(yè)的國際競爭力越強(qiáng)，在該行業(yè)的國際貿(mào)易中占有更大的國際優(yōu)勢，反之更弱。

表1 中國大陸國際市場份額

根據(jù)中國近年來半導(dǎo)體行業(yè)國際市場占有率不難看出，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，在世界半導(dǎo)體出口額增勢放緩的情況下，中國半導(dǎo)體行業(yè)出口額持續(xù)迅速增加，國際市場占有率不斷提升。至2022年，我國大陸地區(qū)半導(dǎo)體行業(yè)國際市場占有率達(dá)到7%。

（二）貿(mào)易競爭力指數(shù)

TC 指數(shù)（Trade Competitive Index）是指貿(mào)易競爭力指數(shù)，代表一國某 行業(yè)進(jìn)出口差額占該國進(jìn)出口總額的份額，公式是：TC=（Xmj-Mmj）/(Xmj+Mmj）。

Mmj 表示m 國家j 產(chǎn)業(yè)的貿(mào)易進(jìn)口額，Xmj 表示m 國家j產(chǎn)業(yè)的貿(mào)易出口額。TC 指數(shù)通常用來衡量一國行業(yè)的出口程度，在一定程度上可以反映該國競爭力強(qiáng)弱。TC指數(shù)一般在－1到1之間，越接近1則競爭力越強(qiáng)。

表2 顯示，除2019 年外，中國近年間進(jìn)出口總額都在不斷增加。與此同時，TC 值也從2018 年的-0.1015，增加到2022年的0.0854。TC指數(shù)上升，說明中國半導(dǎo)體行業(yè)國際競爭力不斷提升。但與TC 指數(shù)觀測值相比，中國半導(dǎo)體行業(yè)競爭力不足0.5，仍處于弱勢地位。

表2 中國半導(dǎo)體行業(yè)貿(mào)易競爭力指數(shù)（中國大陸地區(qū)）

表3 中國半導(dǎo)體行業(yè)顯示性比較優(yōu)勢指數(shù)（中國大陸地區(qū)）

（三）顯示性比較優(yōu)勢指數(shù)

RCA 指數(shù)是指顯示性比較優(yōu)勢指數(shù)（Revealed Comparativ Advantage Index）。表示一國某產(chǎn)業(yè)出口總額占該國總出口的比率，與世界該產(chǎn)業(yè)出口總額占世界貿(mào)易總額之比，RCA 指數(shù)計算公式為：RCAim=（Xim/Xtm）/(Xiw/Xtw)。

Xtm 是指m 國的出口總額，Xim 是指m 國i 產(chǎn)品的出口額。Xtw 是指世界出口總額，Xiw 是指世界出口i 產(chǎn)品的出口額。RCA 指數(shù)可以有效地代表該產(chǎn)業(yè)在世界貿(mào)易中的行業(yè)競爭力。一般大于2.5 則競爭力較強(qiáng)，小于0.8 則競爭力較弱。根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)RCA 指數(shù)我們可以看出，從2018 年的0.41 至2021 年的0.49，中國半導(dǎo)體行業(yè)RCA 指數(shù)在逐步提升，但作為新興產(chǎn)業(yè)，中國半導(dǎo)體行業(yè)在世界貿(mào)易產(chǎn)業(yè)中的競爭力仍處于較為落后地位。

五、中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國際競爭力提升建議

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)全球化的浪潮下，要想在新一輪科技革命中獲得競爭優(yōu)勢，必須兼顧全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的安全風(fēng)險和自身的不足，應(yīng)對威脅產(chǎn)業(yè)鏈安全的極端情況。

第一，高端人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，是半導(dǎo)體行業(yè)安全可持續(xù)發(fā)展的重中之重。數(shù)字經(jīng)濟(jì)是一種高度知識密集型的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是典型的人才密集型產(chǎn)業(yè)。對于目前的教育環(huán)境來說，當(dāng)務(wù)之急是學(xué)科建設(shè)升級、增加基礎(chǔ)學(xué)科。加大對集成電路相關(guān)學(xué)科培育力度，高校應(yīng)當(dāng)增加設(shè)立相關(guān)學(xué)科，大學(xué)和研究所應(yīng)當(dāng)積極培育專業(yè)人才。從當(dāng)前行業(yè)情況出發(fā)，企業(yè)可以與學(xué)校合辦專業(yè)的技術(shù)院校，學(xué)校培養(yǎng)的人才從企業(yè)實(shí)際需求出發(fā)，既培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動手能力，又緩解了行業(yè)人才短缺現(xiàn)狀。各大企業(yè)也應(yīng)當(dāng)積極引入海外高端人才，引進(jìn)相關(guān)核心技術(shù)。各地有關(guān)部門應(yīng)針對芯片產(chǎn)業(yè)設(shè)計、封裝、測試各環(huán)節(jié)，積極出臺當(dāng)?shù)厝瞬乓M(jìn)政策，積極招引行業(yè)高端技術(shù)人才，招收具有國際視野和全局視野的行業(yè)領(lǐng)軍人才，建立人才培養(yǎng)長效機(jī)制，以高薪留住國際人才，為在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域進(jìn)行探索創(chuàng)新的科研人員提供長期資金支持，確保薪水和研究經(jīng)費(fèi)，而不是以短期回報為目標(biāo)。

第二，充分發(fā)揮新的全國性體制優(yōu)勢，突破基礎(chǔ)科學(xué)研究瓶頸。通過對全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的研究，可以看出美國、歐洲、日本和韓國等國家和地區(qū)，均在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中采取國家產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和政策。關(guān)鍵技術(shù)的突破必須有國家的支持，半導(dǎo)體行業(yè)涉及安全的關(guān)鍵點(diǎn)都在需要長期技術(shù)積累的領(lǐng)域，而突破可以通過“市場換技術(shù)”或持續(xù)學(xué)習(xí)戰(zhàn)略來實(shí)現(xiàn)。中國要充分發(fā)揮國家體系作用，制定半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃，建設(shè)一批半導(dǎo)體科技創(chuàng)新中心，著力突破基礎(chǔ)領(lǐng)域“瓶頸”環(huán)節(jié)。同時，地方政府要分析產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，尊重產(chǎn)業(yè)規(guī)律，避免盲目投資和低水平重復(fù)建設(shè)。

第三，尊重全球半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展規(guī)律和行業(yè)特點(diǎn)，積極維護(hù)行業(yè)的全球發(fā)展。中國應(yīng)充分釋放國內(nèi)大周期的巨大需求，吸引世界資源要素到國內(nèi)來，形成“你中有我，我中有你”的戰(zhàn)略格局。盡管中國本土IC企業(yè)面臨外部環(huán)境的壓力，但其自主發(fā)展的道路不會因外部壓力而改變。

第四，在半導(dǎo)體制造業(yè)成熟過程中，率先實(shí)現(xiàn)全環(huán)節(jié)國內(nèi)替代。由于半導(dǎo)體行業(yè)的全球地理分布高度集中，供應(yīng)側(cè)問題預(yù)計將成為未來全球工業(yè)發(fā)展的長期問題。目前，全球缺乏成熟的半導(dǎo)體工藝產(chǎn)品。半導(dǎo)體制造企業(yè)不是最核心的技術(shù)制造商，而是設(shè)備制造商。因此，中國要想在半導(dǎo)體領(lǐng)域占有一定的話語權(quán)，必須打通國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)真正的自主生產(chǎn)。

六、結(jié)語

本文通過研究我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國際市場占有率、凈出口貢獻(xiàn)率、RCA指數(shù)等指標(biāo),分析了當(dāng)前我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展所面臨的制約因素,即高端技術(shù)落后、研發(fā)投入不足、核心人才儲備不足等問題。針對這些問題,本文提出了相關(guān)對策建議,包括高端人才的引進(jìn)和培養(yǎng)、充分發(fā)揮國家體制優(yōu)勢、尊重行業(yè)發(fā)展規(guī)律、實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的自主可控等。總之,在數(shù)字經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正處在一個快速發(fā)展的重要階段,通過不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加大科技創(chuàng)新投入、積極培育核心競爭力,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)必將取得新的歷史性突破,在世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中占據(jù)重要地位。