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我国集成电路产业发展中的“内卷化”研究与应对建议

发布日期:2024-06-21

来源:5123五湖四取四海红一世

作者简介:

朱晶,研究员,5123五湖四取四海红一世专家咨询师,主要研究方向为集成电路、新一代信息技术、技术经济学。(此文将在2024年7月《中国集成电路》杂志上刊发)

摘要

集成电路产业作为数字经济时代的基础底座技术,既是大国竞争的战略焦点,也是我国加快发展新质生产力的关键所在。然而面对外部挑战,我国集成电路产业出现一定程度的产业内卷化倾向。规避产业内卷,是中国集成电路产业高质量发展必须正视和研究解决的重大问题。

引言

当前,中国已进入创新驱动发展的关键时期,新一轮科技革命和产业变革正在加速演进,集成电路产业面临的内外部环境日趋复杂,尽快突破集成电路领域的“卡脖子”关键核心技术,加强基础研究等原始创新能力的提升,这是关系我国发展全局的重大问题,也是支撑新质生产力发展的关键。然而当前我国集成电路产业仍面临着技术的低效创新大量存在、以及低水平投入过密化、产品盘踞中低端等“内卷化”的局面;为此,如果不主动破解这种造成大量低效竞争的产业内卷,将严重影响我国集成电路产业打赢关键核心技术攻坚战、走向高质量发展之路。

产业“内卷化”的定义与内涵

最早,“内卷”作为一种现象,国外学者如德国的康德,美国的戈登威泽、吉尔茨等分别从哲学、人类学、经济学等层面给出了不同解读。另外,国内有关“内卷化”的研究被众多学者广泛集中在精准扶贫、社区治理、农民工交往、制度变迁、教育发展等社会生活领域[1][2]。总之,不同领域的学者将“内卷化”发展作为一个应用范围不断扩展的解释性工具,用来阐释广泛存在的“没有发展的增长”等现象。

其中,胡振雄[3]首次对于技术创新领域可能存在的“内卷化”现象进行阐述,其认为:①技术体系“内卷化”的定义是指由于自身资源禀赋以及创新能力的限制,且受外部壁垒的阻隔和排挤,难以实现对外扩张;②技术创新“内卷化”的内涵是指大量创新资源被迫投入到向内发展,持续进行有数量无质量的低水平再生产导致的一个无发展或少量发展的过程。

近年来,我国新能源、新一代信息技术等战略性新兴产业也出现了“内卷化”的现象。根据上述“内卷化”的相关研究,我们基本上可以给出“内卷化”的基本定义:即指产业内部为争夺有限资源而最终导致投入与产出严重不成比例,难以使产业发展破除壁垒、演进到更高形态,而是低水平的重复。

毫无疑问,“内卷化”是无序竞争,而集成电路产业是一个产业链复杂,对基础创新要求高、周期长、风险大的产业;所以,“内卷化”则会导致企业陷入价格战泥潭,缺乏赖以支持研发投入的足够利润,只能进行低水平的技术创新,而屏蔽或放弃具有变革性的技术创新特别是长周期的创新,使得产业总体盈利状况不佳,全要素生产率不升反降,抑制真正的高质量发展。

我国集成电路产业发展中的“内卷化”研究

应该看到,随着我国集成电路产业发展进入换挡提质阶段,产业“内卷化”的问题日益突出。

2.1 我国集成电路产业发展中“内卷化”情况

当前,我国在集成电路产业链的几乎所有环节都呈现出不同程度的内卷。尽管各细分领域的产业特点不尽相同,但“内卷化”比较共性的特征包括产业发展“有量无质”,基础创新“动力不足”以及产品供给“结构失衡”等等。

2.1.1设计业内卷情况

集成电路设计业主要特点是智力密集、轻资产结构、产品线覆盖范围广,这些产业特点导致设计业的创业门槛相对较低,技术创新扩散也相对容易,因此成为目前“内卷化”程度最高的产业环节。设计业“内卷化”主要表现在:

一是竞争主体规模小。根据中国半导体行业协会集成电路设计分会统计,截至目前,国内涉及的集成电路设计企业数量为3451家,超过55%的企业销售收入不足1000万元,超过80%的企业是人数少于100人的小微企业。

二是低端化竞争严重。如表1所示,根据2023年上半年已经上市的108家设计企业的半年报数据,108家企业中亏损的企业数量高达42家,2022年设计领域全部上市企业的总营收和总净利润分别是美国上市芯片企业(设计+IDM企业)的12.7%和5.3%,平均利润率相差近3倍。低利润率的原因在于大量设计企业在产品端缺乏差异化创新,只能进行价格战,同时企业数量短时间内大量扩张引发人才和供应链资源的激烈“争夺”,造成成本的快速上涨。

三是企业抗风险能力差。我国设计企业大量涌现于2020年前后,这时正值产业处于国产替代化、市场需求高,以及科创板上市预期高,加上资本市场关注度高的“三高”状态。但随着2023年全球半导体行业进入下行周期,大量企业缺乏对市场周期性变化的应对经验,造成高库存高负债引发的高风险。

2.1.2制造业内卷情况

集成电路制造业的主要特点是资本和技术密集、重资产结构。以28纳米为分界点,28纳米以下的先进工艺竞争主要由技术创新和资本投入驱动,而28纳米及以上的成熟工艺竞争更多由成本控制和运营能力驱动。制造业相比其他产业环节对资本的需求更高,这导致制造业内卷是对资金、人才等资源高度内耗的竞争,但近年来由于外部地缘政治导致技术升级受阻、国产替代需求引发地方政府竞争等多种因素影响,制造业也出现了一定程度的内卷。主要表现在:

一是我国集成电路成熟工艺扩产速度和扩产主体数量全球第一。根据美国市场机构Gartner的数据,2023-2027年韩国、日本和美国三国12寸成熟工艺代工产能年均复合增长率均为负值或零增长,几乎放弃了在成熟工艺产能上的投入,而中国大陆则是增长最快(年均复合增长率超过8%)的区域,同时也是扩产主体最多(超过25家)的区域。

二是我国集成电路产能扩充集中在90纳米-28纳米工艺节点。根据Gartner数据,2023-2027年我国90纳米-28纳米成熟工艺代工产能在全部成熟工艺代工产能中扩产规模最快,达到11.1%(见表2)。另外根据美国“集微咨询”数据,目前我国已经建成和在建的规划产能基本以90纳米-28纳米成熟工艺为主。2027年,90纳米-28纳米成熟工艺产能在我国总产能中占比将达到57.9%。

三是我国集成电路成熟工艺平台竞争力依然不强。尽管我国大量制造企业集中在90纳米-28纳米的产能扩充,但是整体在工艺平台上的竞争力依然不足。例如28纳米嵌入式闪存(eFlash)工艺和新一代嵌入式磁性随机存取存储器/嵌入式电阻式存储器(eMRAM/eRRAM)工艺的能力储备不足,车规级工艺无法满足国内智驾芯片实际需求,高压双极型-互补金属氧化半导体-双扩散金属氧化半导体工艺(BCD)相比韩国东部高科(DB Hitek)、中国台湾的台积电而言仍不是国内设计企业的首选。

2.1.3支撑业内卷情况

集成电路支撑业主要包括半导体设备、材料和零部件产业,属于集成电路制造、设计和封装三大主业的上游供应链环节,主要特点是尖端技术密集、多学科交叉融合、产品碎片化特征明显、研发周期长等。这些产业特点其实不容易引起产业“内卷化”,尤其是高度碎片化产品结构和尖端技术的稀缺会在一定程度上去“内卷化”。但随着我国集成电路产业链供应链安全稳定体系建设的推进,国产替代化将越来越吸引着更多企业进入到这个领域,也会在部分领域形成“内卷化”的局面。主要体现在:

一是结构性“内卷化”为主。集成电路支撑业的“内卷化”集中在热点品类上,例如硅片长晶设备;半导体前道设备中的湿法、薄膜、化学机械抛光(CMP)设备及耗材、热处理、量检测设备、后道设备中的ATE、划片机等;半导体材料里的大硅片、特气和化学品、陶瓷基板等;零部件和子系统中的AMHS(自动化物料搬运系统)、阀门、泵、硅结构件、EFEM(半导体设备前端模块)、石英件等。几乎每个领域国内企业数量都超过10家,最多的领域高达四五十家。而在部分技术难度较高,国内研发资源有限,或者国内龙头企业优势已经非常明显的领域,例如涂胶显影设备、离子注入设备、PVD(物理气相沉积设备)、静电吸盘等领域,则鲜少看到“内卷化”的发生。

二是“大厂”强主导的格局加速“内卷化”。由于半导体设备、材料和零部件子系统企业高度依赖下游制造、封装、集成设计制造(IDM)企业等“大厂”资源,而“大厂”出于供应链安全和自身业务考虑,对供应链企业有排他性要求,或产品上有一定的特殊性,导致无法满足行业通用需求。这就造成每个“大厂”都致力于培育自身的供应链体系,而供应链企业也很难将市场规模做大,变相地加速了行业整体的“内卷化”。

2.1.4化合物半导体业内卷情况

化合物半导体业,尤其是碳化硅(SiC)行业,是近年来发展最为快速的非硅基材料行业。主要特点是IDM模式为主,相比硅基芯片的制造,SiC制造投资规模不大、投入产出比高、折旧压力不大,加上新能源汽车、光伏等领域的蓬勃发展为碳化硅行业注入了强大的动力,因此据半导体综研统计数据,这个领域快速吸引了全球超过百家企业(107家)布局,其中大陆地区碳化硅器件企业数量达到70家,属于高度“内卷化”的细分领域。主要体现在:

一是产业链全面“内卷化”。碳化硅产业链不复杂,比较核心的是衬底、外延、器件模组以及针对碳化硅的一些专用设备和材料。目前国内在碳化硅全产业链都出现了高度内卷的状态,据半导体综研统计数据,相对技术门槛较高的衬底和SiC MOSFET领域也都集中了40-50家厂商。

二是低端产品同质化严重。碳化硅产业链相比集成电路产业链复杂度较低,产品更加标准化,因此大量企业集聚很容易导致中低端产品的同质化,当前国内在6寸SiC衬底、外延以及SiC SBD领域都因为充分竞争而大打价格战。例如,根据集微咨询数据,2023年开始由于国内6寸SiC衬底产能大量释放,国内一线供应商已将碳化硅衬底价格下调近30%。而国际6寸碳化硅衬底的价格一直保持稳定,国际供应商的报价维持在750~800美元。

2.2 集成电路产业“内卷化”的原因分析

造成我国集成电路产业“内卷化”的原因涵盖国际地缘政治变化、资本市场推动、地方政府竞争等多方面原因。

一是资本加速扩张导致的同质化竞争。国际地缘政治变化,加速了国产化替代进程;同时,叠加科创板对半导体等硬科技的青睐有加,使得从2019年起资本加速扩张进入半导体产业。根据云岫资本提供数据,2021年半导体产业一级市场股权投资总额从2019年的约300亿元直接飙升5倍达到1500亿元,并且2021年融资规模超过5亿元的企业超过50家。芯片设计公司投入成本较小,回报周期较短,且市场空间大,在行业高速发展期天然地受资本欢迎,2020年设计企业被投数量占全部半导体投资数量的接近70%。

二是地方政府各自为政引发的重复建设。在我国集成电路产业发展的大潮中,地方政府扮演了重要的角色,尤其是近年来集成电路的国家战略属性不断增强,自然成为地方政府布局的重点。尤其是集成电路制造、封装、化合物半导体等重资产行业,与地方政府对“重投资”的偏好高度契合,此外由于考核导向、职责要求和思维惯性等原因,加之缺乏专业性的技术知识,催化了地方政府盲目跟风半导体产业的冲动。随着越来越多的地方政府设立引导基金进入半导体行业,出台专项招商引资政策,地方政府各自为政带来的内卷化自然无法避免[4]。

三是技术因素决定的被动内卷。迄今为止,我国集成电路核心技术仍受制于人,因此很多企业不得不战略性放弃需要长期投入的技术创新,转而开始横向竞争,而在中低端技术领域抢占尽可能大的市场份额,成为企业谋求生存发展的重要策略。这种放弃“向上逐顶”转而“向下逐底”的竞争策略,加速了全行业的被动内卷。

四是产业并购整合不力。并购重组是推动集成电路产业提高集中度、去“内卷化”较为常见的方式之一。我国台湾的存储器产业、美国电子设计自动化 (EDA)、图形处理器(GPU)产业都曾高度“内卷”,但由于有良好健全的并购机制,逐步演进迭代形成了当前相对集中的产业格局。随着资本市场逐步回归冷静,当前我国集成电路产业有望迎来一波并购机遇,但相较国外成熟、活跃的并购市场,我国的企业家、资本市场、中介服务机构、相关监管机构对于产业并购的理解和实践仍需长期的学习和提高,产业并购机制不健全、缺乏专业规范的中介机构、企业文化冲突、政府干预过多等多方面原因,使得并购整合尚未能成为集成电路产业去“内卷化”的主要手段。

我国集成电路产业“内卷化”的影响分析

集成电路产业作为数字经济时代的基础底座技术,既是大国竞争的战略焦点,也是我国加快实现新时期经济“高质量发展”的核心所在。当前我国集成电路产业正处于技术能级亟需“向上突破”的关键期,产业“内卷化”带来的大量企业利润长期稳步不前或下降、产业要素内耗严重、资金投入效率低下等影响,将成为我国集成电路产业高质量发展的主要障碍。

一是人才资源内耗严重。产业“内卷化”势必会带来严重的人才内耗,尤其是对于制造业、设备材料业这些本就人才总量严重不足,高端人才捉襟见肘的领域伤害更大。近年来国内的“建厂潮”,导致制造业人员离职率居高不下,如表5所示,近4年制造业人员离职率持续在15%以上,是台积电人才流失率的2-3倍。而国内制造业龙头中芯国际在2020年、2021年两个“建厂”大年,人员离职率相比国内制造业平均水平高出5个百分点。

二是资金投入效率低下。产业“内卷化”带来全行业资金投入效率下降。对于企业而言,为了“卷”而长期将资金投入到无需大量创新的成熟技术代上,无疑强化了技术低水平重复再生产的自我锁定发展模式,降低了资金投入的直接效益。对于产业而言,大量盘踞在中低端的企业扎堆进入,造成了资金的分散与极大浪费。对于政府而言,部分地区秉持“你有我也有,你给我也给”原则盲目攀比优惠政策,造成严重财政负担的同时进行低水平重复建设[5]。更有部分地区在盲目投资冲动下,出现“百亿、千亿级半导体大项目停摆”现象,前期的巨额投入付之东流。

三是陷入中等技术陷阱。所谓“中等技术陷阱”指的是核心技术受制于人,一旦技术转移的红利被收割完毕,还未实现技术领域的技术水平提升,又不能成功从应用性技术转型为原创性技术,那么其技术水平就会进入长期相对停滞的状态。鉴此,如果产业持续“内卷化”,则会使低水平技术“吞噬”高水平技术的发展空间,不仅带来高技术投资挤出效应,也会加剧我国集成电路技术高端化跃升的难度,陷入“中等技术陷阱”。

四是企业综合竞争力退化。在高度“内卷化”竞争中长大的“卷王”企业,更加擅长的是在存量市场里的博弈、拼成本控制、拼效率和服务,但缺乏对技术前瞻性的判断,对增量市场的开拓,以及富有远见的战略能力。长期被“内卷化”的发展逻辑绑架,会使企业产生更强的路径依赖,不能长足有效地推进自主创新能力的培育和积累,没有能力跃迁至更高层次的发展形态。当前我国集成电路领域鲜少有具备国际竞争力的跨国企业,全球市场不等于中国市场的自然延展,如果“内卷化”的发展态势不作出改变,在中国市场“卷”出来的企业,未必能在全球市场上获得认可。

五是产业发展“浮躁化”。当前我国集成电路产业面临的环境仍是战略机遇和风险挑战并存,一旦滑向过度竞争和“内卷化”,相伴而生的更多是对“十年磨一剑”的技术攻关没有耐心、过于片面地追求短平快、心态浮躁等问题,很多长期承担国家重点攻关和基础研究的机构、企业和人才,也被内卷引发的功利化倾向影响,无法支撑我国集成电路产业真正走上创新与高水平发展的崭新道路。

我国集成电路产业去“内卷化”的应对建议

“内卷化”已经成为我国集成电路产业高质量发展的主要障碍,破解产业“内卷化”,需要国家抓“内核”、地方破“内耗”、企业强“内功”。主要应对建议包括:

一是切实加大对集成电路企业高质量基础研究的支持。当前我国集成电路发展环境正在快速变化,同时产业创新发展阶段向基础创新延伸,两者的变化都对基础研究提出了更多需求,需要在政策层面主动应变,适当提高对企业开展基础研究创新的支持力度,始终将创新的质量放在第一位,有效发挥财政资金的引导作用,以基础研究能力的提升破除集成电路产业的“内卷化”,避免将有限的资金用于低水平技术的数量扩张。

二是凭借我国的制度优势,加强对地方项目投资的有序引导。引导地方政府进行集成电路产业差异化布局,加快建立产业投资监控机制以遏制地方政府投资冲动,加快探索建立健全决策失误责任追究制度,加大针对搞重复建设、虚假项目等违规招商行为的责任追究和惩戒力度。对半导体设备、材料和零部件等供应链环节的项目启动“窗口”指导,遏制一窝蜂盲目上马项目的投资冲动。

三是完善健全符合集成电路产业特点的并购机制。建议抓紧研究促进集成电路企业兼并重组的指导意见,完善集成电路企业兼并重组的相关税收政策、跨境换股相关政策等,推进完善集成电路企业资产评估指引。针对集成电路标的估值较高,收购方资金不足的问题,研究扩大并购贷款的覆盖面、推出并购重组专项政府补贴。加强对专业的、一流的并购机构的培育,深化对集成电路产业并购规律的理解,进一步助力集成电路企业按照市场化原则进行重组并购。

四是加快实施更具针对性的知识产权保护。引导集成电路企业增强知识产权运用和知识产权保护意识,根据竞争需要构建关键核心技术的“专利池”,加大对商业秘密、技术秘密的保护力度,优化企业知识产权布局,加强知识产权储备。

参考文献:

[1]. 卢晓雯.多维视角下的内卷化:研究现状及概念梳理[J].华中科技大学学报(社会科学版),2021,35(06):130-136.

[2]. 杜龙,刘友田.“内卷化”的主流表达、产生根源与消解途径——基于社会分工理论的分析[J].理论观察,2023(09):121-127.

[3]. 胡振雄.内卷化视域下的中国技术创新之路[J].山东行政学院学报,2023(06):96-104.

[4]. 刘文强,关兵,乔宝华.中国产业内卷化倾向成因及应对策略[EB/OL].https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_15867673.2021-12-16/2024-3-20

[5]. 李佐军,王炳文.如何遏制地方招商不计成本的“内卷化”[EB/OL].https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_24140028.2023-08-07/2024-3-20. 

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