中美贸易摩擦倒逼提升产业基础及产业链安全，中国集成电路痛点在于产业基础弱，卡脖子和短板领域多，产业链不健全。本文从资金、技术、人才、产业生态四个角度分析IC的“脖子”被卡在了哪儿，以及突围的路径与对策。
一、前言
中美贸易摩擦大背景下，产业基础能力与产业链水平成为热点话题。党的十九届四中全会《决定》强调，要“提升产业基础能力和产业链现代化水平”；中央财经委员会第五次会议提出“打好产业基础高级化、产业链现代化的攻坚战”；2019年7月的中共中央政治局会议提出：紧紧围绕“巩固、增强、提升、畅通”八字方针，深化供给侧结构性改革，提升产业基础能力和产业链水平。当前美国的产业基础和产业发展都处在高水平阶段，对于产业基础能力与产业链整体构建是非常重视的，因此中国也应该提升产业链水平，注重利用技术创新和规模效应形成新的竞争优势，培育和发展新的产业集群。
二、中美贸易摩擦倒逼提升产业基础及产业链安全
（一）中美贸易摩擦。2018年4月3日美方依据“301调查”结果公布拟加征关税的价值约500亿美元的中国商品清单；7月10日美国针对中国反制措施发布对华2000亿美元产品加征10%关税的清单；8月1日拟对中国2000亿美元商品关税从10%上调到25%；12月1日中美同意不再加征关税。
（二）中兴事件。2018年4月美国商务部认为中兴通讯违反禁令，触发制裁条款，在7年之内禁止将美国制造的设备出售给中兴通讯；7月3日，美国商务部发布公告，宣布从即日起至2018年8月1日，部分解除对中国中兴通讯公司的出口禁令。
（三）美国封杀华为及华为事件。美国以华为可能涉及美国的国家安全利益为由禁止华为进入美国市场，并呼吁其他国家禁用华为；2018年12月1日，加拿大警方应美国政府司法互助要求逮捕华为CFO孟晚舟；2019年5月15日，美国商务部工业安全局把华为公司列入出口管制“实体清单”。
（四）华为产业链被迫“自主化”。第一，中美贸易摩擦意在阻碍“中国制造2025”的实现：贸易战第一轮征税清单中涉及到大批高科技产品，其后美国对中兴、华为等高新技术企业进行定点打击，剑指“中国制造2025”列出的重点领域（包括新一代信息技术创新产业、航空航天装备等）。第二，在部分高新技术领域中美尚存在巨大差距：在对技术研发水平要求更高的半导体、精密仪器、航空航天等行业，我国尚未能形成明显的竞争优势，而美国的集成电路产品在对硬件要求高的领域如智能手机、笔记本电脑和平板电脑这些消费电子领域占据绝对优势，性能稍微差一点就会使商业竞争力大大地降低。第三，中国整机厂商对美产业链上游高度依赖：不仅是华为，包括OPPO、vivo、小米等中国整机厂商都对美国半导体元器件高度依赖，一旦美系停止供货，受到的打击极大。以华为为例，作为利润主力的Mate系列，P系列高端手机将会全军覆没，因此部分公司包括华为开始采取技术上“去美国化”措施以保证供货安全。
三、IC之路——60年后依然在追赶
中国集成电路痛点在于产业基础弱，卡脖子和短板领域多，产业链不健全。
（一）集成电路之痛：短板明显、瓶颈突出、高端供给严重不足
1．短板明显、瓶颈突出
（1）在设计方面：海思挺进全球前十，但是企业规模小，较为分散，产业链不完整；设计基础差，芯片架构依靠的海外授权&EDA软件被海外厂商垄断。
（2）在制造方面：产能失配，与设计端需求不匹配，大量设计企业需要去海外代工；制程落后，与台积电7nm量产差距较大，中芯国际14nm刚量产。
（3）在设备方面：整体国产化水平不足20%，光刻、刻蚀等关键设备与海外差距大；构成设备的基础设备硬软件基础水平差，核心零部件依赖进口。
（4）在材料方面：核心半导体材料（硅片、基板等）被海外巨头垄断；材料基础弱，光刻胶、电子化学气体和国外水平拉大。
2．高端供给严重不足
从核心集成电路国产化率看，我国集成电路产业产业基础和产业链水平亟待提高。
资料来源：中国集成电路设计分会，华夏幸福产业研究院整理。
（二）追赶之路：始于自主，前期投入一直没有达到阈值
中国集成电路产业发展经历四个阶段（自主创业、引进提高、重点建设、快速发展），起步早，腾飞晚，产业基础薄弱。现在投入到了阈值，并成为全球最大的投资国：近4年我国建成10条十二英寸产线总投资约3200亿元；在建14条产线总投资约5100亿元；规划待建23条产线总投资约5000亿元。
资料来源：华夏幸福产业研究院整理。
（三）IC设计业：IP高度依赖，关键领域缺失。在核心架构知识产权方面，高度依赖海外公司的知识产权（IP）授权。主流IC设计商基本采用海外IP授权，终端主要依赖ARM授权。设计业产业链集中在通信业，而在模拟（数模转换）、计算机系统、民用导航、射频等方面缺失较大。
（四）IC设备业：装备不了中国芯。IC设备业核心设备供应商TOP3中无中国企业上榜，占比较大的核心设备（光刻机、刻蚀机、沉积设备）市场份额被美日欧巨头牢牢控制，关键设备98%来自海外公司，存在很大的风险。
资料来源：IC insight，Gartner，华夏幸福产业研究院整理。
（五）IC材料业：支撑不了中国芯。IC材料业国产率偏低，尤其是在光刻胶、硅片、电子特气、化合物半导体等“卡脖子”领域，表现出整个材料业的产业基础弱，产业链条不完整。
（六）IC制造业：和国际先进技术相差两到三代。由于制造业是以材料、设备、设计业为基础，因此设计、设备、材料产业基础薄弱带来了制造业的落后和产业链的不完整。
资料来源：IC insight，Gartner，公司官网，华夏幸福产业研究院整理。
注：灰色区域代表待定，蓝色代表预期值，绿色代表工艺量产。
（七）产业链：IC制造业和IC设计业的产值失配。我国的晶圆制造企业和本土设计公司在产值方面出现严重的不匹配，即为“两头在外”的怪圈：一方面本土晶圆制造代工厂给国外设计商做代工，同时国内设计公司也在依靠海外代工厂去生产。
四、IC的“脖子”被卡在了哪儿
（一）资金
国家集成电路产业基金成立之前，全社会在集成电路行业的投资强度严重不足；集成电路属于资本密集型行业，资本投入严重缺乏，仅靠政策无法驱动集成电路产业的快速发展，投资阈值不够，导致项目持续亏损，18号文[1]推进力度有限。
1．门槛高，阈值高
集成电路行业表现为资金密集型，后进入者难以突破已经形成的产业格局。
（1）集成电路行业特点表现为资金密集型（资本支出大）。以长江存储武汉3D NAND Flash产线为例，其资金投资额为240亿美元；而12寸的通用逻辑Fab厂，单产线投资额在30-50亿美元量级；此外，台积电每年的资本开支（CAPEX）稳定在100亿美元上下；这都说明集成电路行业属于资本密集型行业。
（2）集成电路行业特点表现为资金密集型（研发支出高）。集成电路龙头企业的研发（R&D）占比较高，平均占比超过15%。三星电子每年技术研发支出超过1000亿人民币，英特尔每年研发支出900亿人民币，构筑极强的壁垒。
（3）通过资本构筑高的壁垒，从而形成巨头垄断的格局，在集成电路核心 关键领域占有绝对的市场份额，譬如在显示、存储行业，巨头通过巨额资本打造行业垄断定位，对于行业内产品拥有绝对定价权。
2．政府主导、市场参与
（1）2014年10月，国家集成电路产业投资基金正式设立，一期投资1387亿元。公开投资公司为23家，未公开投资公司为29家，累计有效投资项目达到70个左右。
（2）国家集成电路基金的设立同时调动了地方政府的产业投资和政府引导性投资。截至2019年10月，全国已有超过25个城市设立了集成电路产业投资基金，合计总规模超过5000亿元。
（3）国家级集成电路产业投资基金第二期马上启动，将会更加关注材料和设备业，大基金二期以及各类股权投资基金和社会资本的加入，未来三年我国集成电路产业资本有望接近万亿元。
3．过去资金不足，现在较为充足
近4年，我国新投产10条12英寸产线，总投资约3200亿元；同时在建14条，总投资约5100亿元；另有23条规划待建，总投资约5000亿元。
资料来源：华夏幸福产业研究院整理。
4．始于创新、成于资本
资料来源：Bloomberg，华夏幸福产业研究院整理。
（二）技术
集成电路属于技术密集型行业，研发投入缺乏，在某些关键领域研发投入因短期经济利益而严重不足；我国集成电路产业基础差，历经两次产业转移以后，价值度高的技术被美国、日本、韩国、中国台湾占据，并且在某些领域已形成技术垄断。
1．密集型，门槛高，先入优势明显。中国作为“后进入者”，处于不利竞争地位，面临高技术门槛强竞争的格局；“赢者通吃，越来越大”的现象明显。
资料来源：华夏幸福产业研究院整理
2．技术落后的本质是教育落后，而非工业落后。
3．在卡脖子和短板上研发投入不足。技术突破和基础研发投入息息相关，我国在卡脖子和短板上研发投入不足。
（1）美国集成电路行业研发投入为销售额的15%-20%，在大基金成立之前，我国每年用于集成电路研发总投入约为45亿美元，仅占全行业销售额的6.7%。
（2）全社会在集成电路行业的投资强度严重不足。大基金出台以后，一期投资额1387亿元和三星电子一年的资本支出刚刚相当。
资料来源：Bloomberg，华夏幸福产业研究院整理。
（三）人才
1．人才总量缺口过大。2015年集成电路技术从业人员14.1万人（博士1.24万人，硕士3.67万人），人才缺口15万人；2019年集成电路技术从业人员32.4万人（博士4.53万人，硕士8.82万人），人才缺口30万人。
2．高技术人才（博士等专业人才）、应用型人才、一线管理人员严重缺失。
资料来源：《中国集成电路产业人才白皮书》，华夏幸福产业研究院整理。
资料来源：《中国集成电路产业人才白皮书》，华夏幸福产业研究院整理。
资料来源：《中国集成电路产业人才白皮书》，华夏幸福产业研究院整理。
3．应届生薪酬普遍偏低，专业人才流失严重。应届毕业生的薪酬待遇是行业吸引年轻人才的重要指标，2018年中国集成电路人均薪酬前一百企业中年人均薪酬中位数为15.8万元，而互联网人均薪酬前一百企业中年人均薪酬中位数为32.3万元。因此，从行业薪酬吸引度而言，集成电路相比互联网小很多，导致微电子专业的毕业生转向从事软件等其它工作，原本数量就不足的高水平人才还面临流失的风险。
4．产业激励机制不完善，根源是文化和制度。股票期权作为一种有效激励在发达国家的高科技企业中广泛被采用。根据《中国集成电路产业人才白皮书》数据，中国所有集成电路企业支付员工基本工资，96%以上的企业有年度调薪，这两部分构成了企业的基本薪资。89%的企业都有年终奖，86%的企业有绩效奖金，构成了主要的奖金类福利。与国外大部分集成电路企业不同，国企没有股票期权类奖励，民营企业也仅有30%多有股票期权类奖励。相对来说，外资独资企业股票期权类奖金体系比较完善；部分合资和私营企业也有股票期权类奖金，但采用RSU和ESPP（员工股票购买计划）的比例并不高。
（四）产业生态
IC制造业和IC设计业的产值失配源于制造业和设计业互动较差，供给需求类型不匹配，部分核心IC材料和设备难以进入IC制造业产线；从集成电路硬件到操作系统，到软件平台方面企业和整机集成厂商未能形成良好的利益共同体。
1．尚未构成闭环。中国集成电路设计业企业与中国集成电路制造业企业未能形成良好的生态。IC制造业和IC设计业的产值失配，并且生态处于恶化之中。2017年中国IC设计公司对晶圆产值需求约671亿元，中国本土晶圆代工厂提供给本土IC设计公司的产能按照产值仅满足28.3%，还存在481亿元的晶圆代工缺口，比2013年增加了130%。因此，“两头在外”现象更加显著。
2．产业链断点多、不协同。中国集成电路制造业企业与中国集成电路材料企业以及装备企业未形成良好协作。（1）中国建立的先进工艺的代工厂对于本土设备企业设备的采购依旧较少，虽然目前本土企业采购额度在增加，但是比例依旧较低。（2）国产半导体材料企业能够打入先进的代工厂的采购名录的企业较少，先进的代工厂很难平衡使用国产材料的风险与现有的经济利益之间的矛盾。因此，形成如果无法打入先进代工厂供应链，则进入技术更新迭代就会受阻的怪圈。
3．硬件和软件不同步。集成电路软硬件产业之间未能建立良好的生态。（1）中国EDA软件商与用户之间没有建立良好的生态：海外EDA软件版本众多，可供各类设计用户选择，有些用户可以使用免费版或破解版，这极大地促进良性生态的形成。国内的EDA软件报价较高，版本单一，运营机制和管理机制和国外成熟EDA企业相比较为幼稚。（2）中国本土IP企业和代工厂之间尚未形成良好生态：目前IP厂商长期处于亏损，缺乏建立生态的资本，另外很难获得商业化资本的长期支持，从而更加难以建立生态。
4．操作系统处于起步阶段。国产操作系统和集成电路产业尚未形成良好闭环。（1）国产系统提供商与硬件制造或者终端厂商未能形成良好的生态：中国国产操作系统的市场空间仅仅局限在党政军小范围，由于成本高，难以针对其他用户做出定制化或者大众化的配置，缺乏有力的市场化推广，产业生态中难以形成和Wintel一样牢固的产业联盟体系。（2）华为开创了自己的生态：华为海思芯片+华为鸿蒙操作系统；但是其目前主要是针对华为内部生态，尚未形成开放的生态，其次华为打造的生态目前主要是盯准物联网体系，而在PC、手机端尚未突破。（3）OS操作系统方面企业和整机集成厂商未能形成良好的利益共同体，商业化进程较为缓慢。
中国集成电路产业落后，表面是技术落后和人才短缺，背后是高等教育、产业文化和政策制度问题。
五、IC突围的路径与对策
（一）数字经济时代
AI+IOT+5G驱动的智能化变革，数据、算法、算力日益成为数字经济发展的关键要素，通过数据、算力、算法的领先，构建我们自己的优势。
（二）资本
1．支持方式需要持续变革。（1）战略性资金长期投资与商业化投资相结合，支持初创型企业发展；（2）解决集成电路中小企业的融资成本高，建立对于知识产权资产以及人力资产的评估体系，解决很多集成电路中小企业融资难的问题。
2．构建更适应科创发展的多层次资本市场。（1）科创板补齐面向科技创新型企业的资本市场结构空白；（2）允许非盈利企业上市；（3）增加创业板、科创板、新三板公司数量，形成“金字塔”型市场结构。
3．提高资本市场吸引力和竞争力。（1）各国资本市场竞争将是争夺优质上市公司的竞争；（2）实施注册制，允许非盈利企业上市，实现IPO常态化；（3）实施更严格的信息披露制度和退市制度，构建更规范透明的资本市场。
4．市场更开放，互联互通进一步开辟新空间。
5．投资更前置，引导流向数字经济前沿基础领域。中国数字经济发展已经进入硬核创新驱动时代，研发投入成为驱动经济增长核心力量，与之相应的资本市场投资关口应前移，更多关注基础研究、早期创新研究和成果转化。
（三）技术
1．统筹部署，重点突破。专攻产业基础薄弱的“卡脖子”和“短板”细分领域，加大力度聚焦于对产业研发的持续精准支持。
2．“平台+资本+赋能”路径创新模式
资料来源：华夏幸福产业研究院整理。
3．全链条系统创新
资料来源：华夏幸福产业研究院整理。
投资项目时要思考是改进性创新、迭代性创新，还是颠覆性创新，再来决定投入的方式和研究的方式。
（四）人才
加大应用人才、技能人才培养。
1．实施更具竞争力的集成电路科技人才所得税优惠政策，改善人才生活环境、政治环境，吸引人才，鼓励人才引进。建议借鉴韩国的做法，对在我国集成电路等国家重点支持战略性领域从事研发、技术支持或符合条件的外国人员，在我国境内工作之日起的5年内，免征个人所得税；对国内集成电路企业的高科技人才实施所得税减免优惠，具体结合从业年限确定优惠幅度。对个人的技术转让收入免征所得税，对符合条件的人才所持有的集成电路企业股权激励的交易所得免于征收所得税。对引进人才生活环境提供更多便利，提高政治和文化包容性，让引进人才引得进，留得住。
2．支持集成电路创新企业实施员工股权期权激励计划。开展国有集成电路创新企业员工持股试点，支持对企业业绩和创新影响较大的科研人员、经营管理人员和业务骨干等持股，建立激励约束长效机制。
3．深化集成电路人才培养的改革。2019年10月，工信部计划与教育部等部门推进设立集成电路一级学科，首先解决招生规模受到限制的问题；完善产学研联合培养人才机制，全方位提高从业人员专业能力、实践能力和创新素养，形成合理的人才梯队。通过“学科与产业结合”“学校与企业结合”“教学与生产结合”“政策与需求结合”“国内与国外结合”五大方式探索具有国际视野的政产学研用协同培养新模式。
（五）产业生态
1．鼓励生态开放。（1）完善芯片产品、装备等国产化推广应用的政策：分阶段推进国家政府部门及通信、电力、交通、金融等关键基础设施国产芯片、软件和整机系统国产化替代计划。（2）研究制定国产芯片终端产品采购激励政策：集成电路新上生产线采购国产装备的奖励政策，对给予国产装备实验验证的制造企业特殊的奖励措施。（3）以虚拟IDM模式促进产业链上下游协同联动发展：在国家科技重大专项组织实施过程中，以虚拟IDM联盟实体为核心开展联合开发和技术攻关，以此突破一批核心技术，完善产业链关键环节配套能力。（4）鼓励和支持集成电路设计、制造企业和整机厂商合作投资集成电路项目：通过项目共建共享模式，促进芯片设计与制造联动、芯片与整机联动，促进自主产业链发展。（5）积极构建新兴领域自主可控的产业新生态，鼓励生态开放性：依托人工智能、物联网、工业互联网、可穿戴设备、智能家居、智慧城市等综合应用，加快推出一批自主芯片和开放平台，形成芯片、智能软硬件、应用和服务一体化的产业开放生态系统。
2．场景创新，支持应用示范推广
资料来源：华夏幸福产业研究院整理。
六、简要结论
当代世界各国的竞争强调国家产业的竞争力，各国都在抢夺产业的制高点、技术的制高点和资本市场的制高点。然而，产业竞争的本质实际上是教育之争、文化之争、制度之争！
*顾强，华夏幸福产业研究院院长。本文由北京大学中国教育财政科学研究所硕士研究生钟泽凯整理。
[1] 《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》（国发〔2000〕18号）。
