一個拜登政府要割裂全球整個供應鏈

評美國打壓中國芯片產業的政策和影響

魏艾
(政治大學兩岸政經研究中心主任)


長期以來,在中美經貿關係迅速發展過程中,兩國間便因諸多問題的不同立場而紛爭不斷,其中在經貿領域除了眾所周知的貿易不平衡、市場經濟地位的確立、知識產權保護、高科技技術轉移等問題之外,近年來隨著中國經濟崛起和科技的快速發展,改變了國際政經格局,使以美國主導的國際秩序和經貿規範面臨重大挑戰。美國川普政府在2018年對中國發起貿易戰和科技戰,引發國際間的經貿緊張關係。隨後,2020年以來新冠肺炎疫情在全球蔓延,導致全球產業鏈斷鏈,而今(2022)年俄烏戰爭爆發更加劇全球原物料、重要工業零部件及糧食短缺的危機,引發地緣政治的風險,以致美國拜登政府更加強對中國科技發展的抵制,甚至聯合其盟國對中國進行圍堵。今年8月9日拜登簽署《2022年芯片和科學法案》,標誌著美國進一步打壓中國經貿和科技,再加上即將成立的「芯片四方聯盟」,欲將中國隔離於全球科技體系之外,其所造成的可能影響,成為當今國際社會普遍關注的焦點。

一、《芯片法案》的政策背景和內涵

自第二次世界大戰以來,美國的出口管制制度和政策已是其外交政策的重要工具。其目的,主要係針對美國的國家安全,防止美國的戰略或高技術商品和技術資料流入前蘇聯和東歐社會主義國家,而此項制度自然也適用於中國。此一基於國家安全而行使的出口管制,主要是對足以助長其他國家軍事潛力,並影響美國國家安全的技術和商品的出口加以限制。

由於中國崛起引發國際普遍關注,無可諱言,當前國際環境確實存在對中國不友善的氛圍。就美國而論,美國已將中國視為「首要戰略競爭對手」,千方百計打壓中國快速提升的綜合國力已成為美國全球治理戰略體系的主要任務。但是與過往著重於軍民兩用和敏感科技為主的出口管制政策不同的是,近年來美國更假藉「國家安全」口實專門針對中國經貿發展策略和專項科技進行打壓,以期能維持其在全球經濟和科技霸主的地位。

在聯合歐、日盟國抑制中國經貿和科技發展方面,美、英、加、澳、紐「五眼聯盟」在情報聯合監管外,去年6月在英格蘭康瓦爾(Cornwall)舉行的七大工業國(G7)峰會,拜登推出「重建更好世界」的基礎建設計劃,抗衡中國「一帶一路」發展策略。在產業發展領域,李克強提出的「中國製造2025」產業展規劃一直是美國加以抑制的目標,最近拜登政府更試圖結合日本、韓國、台灣在「半導體」領域對抗中國資訊產業和5G的發展。

美國參議院與眾議院分別於今年7月27日和28日通過,而拜登總統於8月9日正式簽署的《芯片和科學法案》(簡稱《芯片法案》),此一法案的主要內容為:1.將在五年內向美國半導體製造與研發企業提供約527億美元補貼,其中要求成立500億美元的「美國芯片基金」(包括390億美元用於鼓勵芯片生產,110億美元用於補貼芯片研發);設立20億美元的「美國芯片國防基金」,由美國國防部撥款,用於補貼國家安全相關的關鍵芯片生產;此外,還將投入5億美元支持建設半導體供應鏈、2億美元用於培養半導體行業人才。2.向投資半導體製造業的企業提供25%的稅收抵免,估計涉及金額達240億美元,並授權未來10年向科研項目提供2,000億美元經費。3.禁止獲得美國聯邦政府補貼的公司也在中國或其他潛在「不友好國家」建設或擴建先進半導體製造工廠,期限10年,違規者或被要求全額退還聯邦補助款。

「芯片法案」將美國聯邦資金投資於尖端技術和創新,而其目的,短期間在緩解美國持續的芯片短缺,這種短缺已經影響到汽車、洗衣機和視頻遊戲等商品供應;就長期而言,則期望能加快美國的半導體製造速度,從而保護美國的經濟、供應鏈和國家安全。

二、「芯片四方聯盟」面臨的問題

《芯片法案》是一部強化美國半導體供應鏈安全及科技競爭力的重大法案,惟科技發展和產業重建非一蹴可及,難在短期間見成效,拜登政府除以補貼和稅收優惠政策希望重建美國半導體產業外,為了孤立中國在半導體產業的聯繫,更期望聯合日、韓、台組成「芯片四方聯盟」打壓中國芯片製造業的發展。

事實上,在半導體行業興起時,美國一度幾乎囊括全球半導體製造的全部產能,但是與其他產業一樣,在本身經濟條件轉變而基於利益驅動下,紛紛轉向發展中國家投資,在國際產業分工發展趨勢下,美國在芯片產業的份額逐漸減少。美國半導體行業協會數據顯示,1990年迄今,美國半導體製造產能在全球佔比從37%降至12%,芯片工廠遷移到中國、韓國、日本等東亞國家。近年新冠疫情和俄烏戰爭等因素導致全球半導體供應鏈出現波動,美國面臨嚴重芯片短缺,國內汽車製造等產業受到沉重打擊。

美國半導體製造業衰退的根源在自身經濟條件轉變,以及全球產業分工的發展趨勢,主要原因在美國建造成本過高,以致企業為逐利而轉移至海外投資,導致半導體製造的上下游產業鏈也離美國越來越遠。依目前全球芯片產業的分佈來看,日、韓的芯片技術處於半導體產業鏈的中低端位置,而美國壟斷著半導體研發、設計和工業技術的價值鏈高端位置。《芯片法案》是為了保持和提升美國高端芯片的競爭力,而「芯片四方聯盟」則是試圖將日韓的中低端芯片技術轉移到美國本土生產。此一意圖如果實現,美國將取得半導體產業鏈的絕對壟斷優勢。

《芯片法案》最具殺傷力的,便是針對中國的排他性政策,禁止獲得補貼的公司10年內在中國大幅增產先進製程芯片,以致日、韓、台等芯片製造企業便需在美國的經濟脅迫與中國廣大市場間做出抉擇。

在「芯片聯盟」提出後,最近被廣泛討論的便是韓國三星、美國英特爾、台灣台積電三大企業如何在美中之間選邊站的問題。以韓國三星為例,該公司在中國西安也有兩座快閃記憶體廠,製造先進的3D HAND產品,而該廠投產量佔其快閃記憶體總產能的四成以上。去年記憶體營收佔該公司半導體事業總營收77%。而目前台積電的中國南京廠已可量產16奈米製程。這就意味著這些半導體大企業如果在中國繼續擴產,就可能受到美國限制。

「芯片聯盟」即將在8月底或9月初召開預備會議,對於是否加入此一聯盟持曖昧態度的韓國,也向美國表示有意參與預備磋商會議,但總統尹錫悅一再表示,加入與否,政府各部門將基於國家利益評估,顯現韓國不願失去龐大的中國市場,但又擔心在制定產業標準和技術累積遭受冷落,以致猶豫不決,而台灣的台積電也可能面臨同樣的窘境。

三、全球半導體供應鏈難以在短期調整

《芯片法案》針對中國的限制主要在兩方面:一是持續禁止先進製造相關的設備、材料等供應鏈資源給予中國本土企業,壓制中國企業在先進製造領域的研發進度;二是要求獲得芯片法案支持的芯片企業不得在中國投資先進工藝,繼續割裂中國市場和全球供應體系。

《芯片法案》簽署後,美國商務部宣佈從8月15日起祭出四項新技術管制:可承受高溫電壓的第四代半導體材料金剛石、氧化鎵、三奈米以下電子設計自動化EDA軟體,以及用於火箭、高超音速系統的壓力增益燃燒技術等。

事實上,美國出口管制政策早已充分展現其長臂管轄的特點。2020年,美國已迫使荷蘭的半導體製造設備生產商艾斯摩爾(ASML )禁止出口最尖端的「極紫外光微影儀器」(EUV)予中國。今年7月上旬,美國政府據報也要求ASML停止向中國廠商售出任何舊式微影製程光刻儀器。

半導體產業生產過程有四個階段:1.產品發展;2.晶圓鑄造;3.封裝組裝;4.測試。在國際分工趨勢下,美國企業仍是世界領先的芯片設計者,可是生產這些美國設計的芯片之晶圓製造廠,大部分被韓國、台灣企業控制,而所有微影製程光刻儀器由荷蘭和日本企業控制。至於勞動密集的後端生產線則集中在馬來西亞、越南和菲律賓等國。

若將半導體供應鏈再細分,芯片設計為美國英特爾、高通、輝達,加上韓國三星;晶圓加工,10奈米以下先進製程(韓國、台灣)、10奈米以上成熟製程(大陸、台灣、韓國);存儲芯片(韓國、日本);封裝和測試(大陸、台灣、韓國、部分東南亞國家)。

美國欲採取強制手段與中國脫鉤,重整全球半導體供應鏈體系,此一逆全球化的作為將面臨諸多問題。第一、半導體產業有高、中、低端的產業分佈,中國市場是不容忽視的。據統計,2020年全球半導體銷售額4,355.6億美元,同比增長5.98%。其中,中國市場佔了三分之一,2020年中國半導體銷售額達1,508億美元。目前中國在芯片製造至關重要的設計軟體、處理器和設備等領域,增長速度均非其他國家能比。

第二、人才短缺將制約美國芯片產業發展。儘管《芯片法案》未來10年或能在美國創造數萬高薪職位,人力資源平台Eightfold AI估計,如果美國未來新建20座芯片工廠,創造7-9萬新職位,美國芯片勞動力必須較目前大增50%,但由於美國沒有充分熟練工人,尤其半導體製造和研發需要科學(S)、科技(T)、工程(E)及數學(M)四個領域的「STEM」人才,這將成為美國芯片產業發展的制約因素。

第三、半導體或芯片製造是極精細和複雜的工藝,必須來自外在世界的連結才得以維持營運,包括從歐洲、日本和美國合作,從材料、化學品到設備的供應等,這些產業關聯密不可分。以美國為例,張忠謀坦言,「同樣的芯片,在美國生產成本就是比在台灣高出約五成,美國努力增加本土半導體製造,是一項非常昂貴的作法,增加美國半導體製造是徒勞、浪費的」。

四、對中國經濟影響和可能因應策略

在美國全面打壓中國半導體產業的過程中,《芯片法案》和「芯片聯盟」定然在一定時期會對中國半導體產業產生一定的負面影響。誠然,中國芯片產業還面臨很多關鍵核心技術的制約,特別是高端芯片高度依賴境外供應,中國芯片進口額已連續多年超過石油,去年達4,326億美元。此外,操作系統、高端光刻機被境外公司壟斷,威脅整個芯片產業和供應鏈。

然而,從歷史發展的角度來看,中國經濟和科技的崛起,美國對中國科技的打壓似乎也是中國必須面對的必然,這有歷史事實為證。

半導體產業基本上是美國開創和引領的,但在1970年代日本在集成電路技術方面突飛猛晉,而1980年代日本的DRAM芯片技術已經獨步全球,成為全球第一半導體生產大國,將美國遠拋於後,導致美國對日貿易逆差不斷擴大。藉此,美國對日本發動301反傾銷調查,向日本半導體產品徵收巨額關稅,進而以強制手段脅迫日本在1986年簽訂《美日半導體協議》,規定了進出口的硬性指標,亦即美國的半導體要在日本市場中所佔比重必須達20%,日本企業被迫不斷增加美國產品的使用率,導致日本半導體產業的升級換代受影響。

對中國而言,當美國在全球半導體產能由1990年的37%下降至目前的12%,同一期間中國卻從2%上升到16%。儘管在半導體產業層次上,中國仍不及美國,惟過去10餘年來,中國在各科技領域的快速發展,自然引起美國的高度關注。

面對美國的打壓,依相關訊息顯示,中國目前採取的因應策略,主要為:1.在政策上要繼續加大對芯片製造、設計工具等薄弱環節的支持,在芯片光刻機、軟件等加大發展。2.加大對自主可控生態的扶持,對使用國產芯片用戶予以一定補貼,以市場帶動生態形成。3.企業在芯片生產和使用要有備選方案,豐富合作上下游企業渠道,避免單一合作。4.在整個產業鏈要建立自己的供應鏈護城河,擴大與完善產業鏈生態圈,也要加強人才的培養和吸引。

中國半導體產業的發展,究竟應採取「彎道超車」或「換道超車」?一般認為,既然美國的意圖對電子、通訊、手機等產業進行二次打擊,中國應積極致力於剛起步不久、競爭沒那麼激烈、技術差距較小的第三代半導體或芯片。第三代半導體的應用範圍為新能源汽車、5G宏基站、光電、風電、高鐵、自動駕駛和射頻器件,這些產業同時也是往清潔能源的經濟模式發展,潛藏著巨大的發展潛能,其未來的發展值得拭目以待。◆