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中美贸易摩擦对广东高新科技行业的影响
——以美国制裁华为为例

2020-01-11陈丽敏丘文尉

科技创新发展战略研究 2020年6期
关键词:华为芯片

陈丽敏,张 莉,丘文尉

(广东省科技创新监测研究中心,广东广州 510033)

0 引言

刚加入WTO时,中国虽处于全球产业链的中下游位置,但充分利用自身在国际贸易中的优势,向全球市场提供低价劳动力,通过人口红利以及资源禀赋换取市场份额和经济利益,因此也有着“世界工厂”的称号[1]。随着中国科技的快速发展,像中兴通讯股份有限公司(以下简称“中兴通讯”)和华为技术有限公司(以下简称“华为”)等以高科技著称的企业在国际中崭露头角,标志着本土企业在规模和科研两方面都取得了较大的进步。美国作为世界强国,处在产业链的中上游,大部分高科技产业相比我国都有着无可比拟的优势。中美两国具有互补优势,美国的技术由中国代加工成为商品后全球销售。然而,随着中国的快速发展,中美两国之间的关系也发生着微妙的改变,中国企业在全球产业链中的位置正在发生变化,中美企业之间的互补关系也逐渐转向竞争关系。

2018年3月22日,对华贸易备忘录的签署,正式拉开了中美贸易争端的序幕。初期,美国政府通过增收关税来打压中国的出口商品;随着矛盾升级,进而对中国高科技企业采取大力度的制裁打压手段。2018年4月18日,美国政府正式宣布对中兴通讯实施制裁令,美国的企业在未来7年不得向中兴通讯出售各类零部件、软件及技术。美国政府给出理由是中兴通讯违反协议,仍向被美国制裁的伊朗出售美国技术。

与此同时,围堵中国的科研院校和高科技企业是美国打压中国科技发展的重要手段。自2018年6月11日起,机器人制造应用、高科技制造业和航天航空等专业的中国留学生签证被限制,这些领域的硕士生、博士生如若再次申请签证,获批的有效期仅为1年,而此前为5年。2019年4月10日,广东工业大学、同济大学以及中国人民大学等多所高校及37家中国企业被美国商务部宣布列入其“未经核实”危险名单中。中美两国多次对贸易争端进行沟通但并未达成共识,因此美国政府对中国现阶段的5G通信行业领军企业华为进行了制裁。本质上这是一场涉及高科技的较量,而不仅是经济贸易的竞争[2]。

以华为、中兴通讯为代表的多家中国高科技企业遭受美国制裁,企业的科研与业务都受到了影响。华为作为我国电子信息产业的龙头企业,其一举一动都具有举足轻重的影响。通过舆情监测系统对“华为受美国打压”事件的监测,可以帮助科技管理部门掌握社情民意,关注热点资讯,把脉产业与行业发展的趋势。

1 中美贸易摩擦下华为发展的趋势

1.1 华为面临的挑战

在美国政府宣布将华为及其附属公司列入管制“实体名单”后,美国各大型高科技企业,如谷歌、英特尔等公司纷纷表态愿意遵守禁令,对华为进口元器件和芯片及相关技术的行为进行限制。美国的所谓“实体清单”除了限制美国企业外,同时限制了使用美国技术的其他国家企业。

华为硬件产品主要包括通信基站及光通信设备、手机等消费电子和服务器三大产品。在基站和光电通信方面,华为的Solar系列NP、天罡基站芯片及海思的麒麟都可实现国产进口的替代;在手机等消费电子产品方面,华为虽然实现了芯片的自研,但芯片制造依然要依赖使用美国设备的台积电等厂商;在服务器方面,华为的磁盘存储业务一直依赖从西数、希捷等国外公司进口,虽然其余所需的进口零部件大部分可在国内寻找替代品,但国内技术未完全成熟,其性能暂时无法达到华为公司的要求。华为对含有美国技术的零部件有较大依赖,是当前面临的最主要风险。

(1)通讯设备方面,华为的核心零部件如FPGA、AD/DA、射频前端都依赖于从美国进口。目前,美国牵制的领域主要集中在华为基站供应链的上游和下游,其中,上游主要是CPU、射频器件、FPGA和光模块,下游主要是基站销售。

(2)企业网业务方面,华为在云计算服务器的关键技术受制于人。在硬件设备这个关键位置上,华为对于美国的技术依赖较大,仍未能实现完全自主。

(3)底层生态方面,芯片架构和终端操作系统成为华为最大软肋。

华为在EDA、IP 核方面和ARM 架构方面面临制裁的风险较大。华大九天是国内最大的EDA 软件开发者,但也只能够提供产业所需EDA工具软件的三分之一功能,短期内无法实现完全国产替代。ARM授权可分为使用层授权、内核层授权、架构授权和指令集授权4类,目前苹果、高通、三星是指令集授权,可进行自研架构,而华为是架构授权,如果ARM停止服务,华为只能采用ARM V8及之前公版架构进行设计,无法继续设计新架构,目前国内也没有相应的厂商可以替代,对华为芯片的设计改造的影响很大[3]。

操作系统方面,谷歌的安卓系统为华为手机的首选操作系统,但在谷歌停止与华为合作后,华为就失去了对谷歌安卓系统更新版本的访问权,只有在开源版出现后才可继续开发新的安卓系统,且不能再继续使用谷歌服务(GMS),如Gmail、Google Play、YouTube等功能。由于谷歌服务并未进入国内,对华为在国内市场的影响很小,但在欧洲、非洲、中东以及亚洲其他地区,将会对华为的手机业务造成一定影响。

1.2 华为的应对措施

面对美国的打压,宋柳平(华为首席法务官)曾说,美国以“网络安全”为借口对华为实施禁令,不仅不会提升网络安全,反而只会带来一种虚假的安全感,转移大家对我们所面临的真正挑战的注意力。”他还指出,“一些美国政客动用国家机器,全方位持续打压一家私营企业,这是史无前例的。美国政府没有提供任何有关华为构成安全威胁的实质证据。美国的系列动作都是基于没有任何事实根据的猜测”[4]。华为的轮值董事长徐直军在华为2019年度财报发布会上发出警告:“潘多拉盒子一旦打开,对于全球化的产业生态可能是毁灭性的连锁破坏,毁掉的将不止是华为一家企业”[5]。尽管华为在以上诸多方面受制于美国,但仍拥有很强的技术优势,例如有强大的研发团队、自主的软硬件平台,在通信领域也取得了巨大的突破。

1.2.1 通信基站及光电通信设备

通信基站及光电通信设备方面,核心零部件主要包括光模块(光芯片)、基带处理器、FPGA、ADDA、DSP、射频前端(PA、滤波器等)、功率器件等[3]。华为相关应对措施有:

(1)华为已向外发布了5G基站天罡基带芯片。

(2)在射频前端方面,中国与国际领先水平相差一代,中兴通讯与华为的供货商则是中电26所,声表面波滤波器(SAW)厂商麦捷科技在MTK和展讯平台已经得到认证,可向国内手机商供货。体声波滤波器(BAW)目前只有天津诺斯微和中电26所在薄膜体声波(FBAR)有完整的生产线。

(3)在AD/DA、DSP方面,国内AD/DA厂商如圣邦股份和思瑞浦,在目前阶段的产品性能与美国的产品差距较大;华为海思已研发出高性能DSP芯片且在国内外各有一个AD/DA团队,可暂时满足低端市场的需求,但在产品性能上仍无法与国外产品相比。

(4)在功率器件方面,主要进口商为瑞萨、三菱、恩智浦和英飞凌等欧日厂商,国内的比亚迪电子和安世半导体等具有一定实力的厂商已可实现国产替代。

(5)在电芯片和光芯片方面,由于自给率较低,更多是依赖于国外厂家,除美国企业外,日本的住友和三菱等企业也可为其提供光芯片支持。

1.2.2 手机核心零部件

手机核心零部件方面,主要包括电源管理芯片、显示屏、存储芯片、图像传感器、处理器、射频前端等。华为的相关应对措施有:

(1)处理器方面,华为麒麟SOC芯片与苹果、高通等同样处于世界领先水平,同时华为还发布了终端巴龙5G基带芯片。

(2)存储芯片方面,三菱、海力士和美光等国外厂商将全球存储芯片NAND和DRAM垄断,其中,韩国代表厂商为三星和海力士;国内主攻DRAM的是合肥长鑫、主攻NAND的是长江存储,但是这两大企业都无法在短期之内满足华为对于性能和产能的需求。

(3)图像传感器方面,根据数据显示,中国豪威科技在2018年全球CMOS图像传感器市场中排名第三,可实现国产替代[6]。

(4)电源管理芯片方面,国产替代已被华为海思实现。

(5)显示屏方面,京东方LCD屏全球第一,OLED屏全球第三,这两项也可实现国产替代[6]。

从短期来看,“中兴通讯事件”的发生,让华为有了一定准备,其核心元器件约有1~2年的备货,此前合作的部分代理商和合作伙伴也能为其提供核心元器件,所以短期内华为的供应链得以保障且能按时出货。不过,“华为被美国打压事件”已经敲响了国内芯片产业的警钟,这将加快国产器件、原材料、操作系统对国外供给的替代。华为此前积极培育的国内供应链渐趋成熟,华为海思启动“备胎”转正计划,推出自主研发的鸿蒙终端操作系统就是这个过程的体现。

2 中美贸易摩擦下广东省前沿科技领域面临的挑战

2.1 关键零部件芯片进口受到制约

芯片,被誉为高端制造业的“皇冠明珠”,更是一个国家制造业和科技实力的象征。近年来,中国部分领域的芯片“瓶颈”制约有所缓解,但依然大量依赖国外进口。第一,芯片产业在中国起步较晚,核心技术受制于美国,在制造工艺及产品规模设计等方面与世界先进水平还有较大距离,封装技术水平需要4至5年才能追上国际脚步,制造工艺也需3.5年左右的时间;第二,芯片产业需要长期高投入且回报周期较长,芯片技术更新速度快且每次技术更新的投资巨大,中国的“强芯”之路必然是一场持久战。

在国内,广东的芯片产业起步较早,在设计领域有自己独特的优势,在封测领域也具有一定基础,目前已初步形成较为完整的产业链条,是中国电子信息大省。2017年广东芯片进口额占全国(未含港澳地区。下同)的1/3,同比增长约9%,芯片是广东第一大进口商品类别。从进口产品类型看,处理器、控制器和存储器占据了芯片产品进口数量的较大份额,反映了其市场需求量大、适用范围较广的特点;其他类芯片产品,由于种类较多且价格不高,进口金额占比不高,但在进口数量上占比超50%,如逻辑芯片和模拟芯片等[7]。

虽然广东是国内芯片产业发展较快的省份,但仍存在着芯片技术自给率较低的问题。2017年全球芯片供给商主要集中在美国、韩国、日本等国,高端市场几乎被英特尔、高通、美光、三星、东芝等企业所垄断,2018年中兴通讯“休克”的关键原因就是国产芯片自给率不足。国内关键零部件芯片受制约的原因主要有以下几个方面:

(1)部分领域单项突破,整体上与先进水平差距较大。目前,仅有少部分公司在部分领域取得了一定的突破,如汇顶的指纹识别芯片和海思的麒麟芯片,其他大部分公司仍在中低端无法实现突破,只能充当服务供应者的角色。整体而言,中国芯片与业界先进水平还存在着较大差距,在激烈的市场竞争中寻求发展的难度较大。

(2)产业链的整体实力还较为薄弱。国内在上游硅晶圆和关键设备等原材料市场方面存有空白,这些材料主要被美国应材、日本信越及ASML等外国的企业垄断。随着中国首座12寸硅晶圆厂新胜半导体建设完成,有望改善此材料完全依赖进口的局面,是我们实现自主供应的重要一步,也是我们迈向成功的一步。

(3)核心技术(专利)及专业人才缺乏。核心技术和人才的缺乏是制约中国半导体产业发展的一大绊脚石。无法掌控通信、CPU/GPU核心技术,国内多数企业只能通过获取国外厂商的授权来实现自家工厂对产品的开发。

中国缺少专业芯片人才来支撑产业的快速发展。中国计划在2020年达到一万亿元的芯片生产总值,那么就需要70万人才来进行辅助,而国内目前的人才储备不足30万人,这一严重的大缺口需通过深化高等教育改革,培养大批高素质创新人才和技术技能人才。

(4)国际巨头对国内的战略布局不利于本土企业发展。格罗方德、ARM、海力士、英特尔、台积电、三星和高通等企业纷纷加大对中国的投资力度,争取最大限度地分享中国集成电路的政策红利。国际巨头对中国的战略布局是一把“双刃剑”,一方面为我们带来了税收、增加了就业机会,有利于人才培养和产业链配套建设;另一方面,国际巨头采用独资或合资方式,通过掌握我们的核心专利及对公司的运营,增强了其在全球的运营实力,对中国本土芯片企业的发展非常不利。

2.2 高新技术产品出口受打压

2.2.1 国际环境发生明显变化

美国政府违背贸易组织的原则与精神,采取单边主义对中国等国家发起贸易争端,近两年来,美国对中兴通讯和华为的制裁充分表明了国际贸易保护主义和单边主义抬头[8],这种变化对广东省高新技术产品的出口造成了较大影响。

2.2.2 出口市场集中,存在一定外部风险

澳大利亚、加拿大、美国和欧盟这些国家及地区为广东出口高新技术产品的主要市场,然而这些国家和地区对中国的贸易壁垒也较为严重[8]。2019年1- 11月,美国、阿根廷和印度等国常对中国产品发起贸易救济调查。近年来,在“一带一路”倡议的带领下,广东对沿线国家的市场出口额一直保持一定增长,但目前海外市场的外部环境时常变化,广东仍需不断开拓新的技术产品出口市场,以防海外市场的外部风险。

2.2.3 自主创新能力较弱,产品核心竞争力有限

广东省有高新技术企业已达4万多家,但高新技术产品的贸易竞争力仍处于中等水平。广东省高新技术产品主要通过进料和来料加工装配的贸易方式享受省内劳动力、土地等政策优势,但高新技术水平并未显著提高,芯片、CPU和集成电路等核心技术仍被外企掌握,因此,高新技术产品的核心竞争力和自主创新能力仍需提升。

2.2.4 高新技术产品出口结构不合理

广东省在国家战略性主导产业,如航天航空、生命科学、计算机集成制造、材料等领域的出口额占比很小,高新技术产品出口额增长主要依赖计算机与通信技术产品。广东省大部分高新技术企业主要从事加工制造,产值总量较大但创造的增加值并不高,主要为承接国际间的产业转移[9],上游的研发企业和下游的品牌营销企业不多,因而整个高新技术产业链创造的附加值不高。深圳、广州、佛山及东莞已逐渐形成以电子计算机、办公设备制造业为核心的珠江三角洲电子信息产业大群体,在国内外都具有重要影响力,是全球产业链中重要的一环,特别是计算机及周边设备产品占全球市场的份额较大,具有较强的竞争力。

3 对策建议

广东省实施粤东西北地区振兴发展及珠三角地区优化发展战略,围绕两大战略目标,结合省内各地区产业基础及资源的创新优势,因地制宜、因事施策、因业布局,突出战略性和前瞻性,与其他产业进行优势互补、错位发展,形成点面结合、协调共享的新格局[10]。

应重视特色学科发展和优势学科建设,强化重点领域的基础研究,加大力度建设国际一流的科研机构和高水平大学,提升新兴产业的创新能力,加快突破关键核心技术。加快重大科技发展的基础设施建设和高水平研发平台的设立,支持对技术创新中心、制造业创新中心和新兴产业创新中心的建设,对新一代材料、生物医药、信息技术及智能制造等领域进行关键性、颠覆性、原创性和支撑性的技术开发[10]。

3.1 加快突破产业核心技术

近年来,广东省科技投入大幅增加,科研能力显著提升,但科技成果转化仍是一个迫切需要解决的问题。需不断深入推进创新改革试验,加快完善科技成果转化机制、人才流动机制和科技管理体制,不断增强市场主体的创新活力;还可借鉴美国、英国、日本和以色列等国家的科技政策立法经验,促进科技成果转化全过程的政策法规研究;大力发展科技中介服务市场,为科技成果转化和企业技术产权交易提供场所等。广东省在2017年3月1日正式实施《广东省促进科技成果转化条例》,这是广东省首次制定出台的地方性科技成果转化法规[11],但需对《广东省促进科技成果转化条例》不断完善,把重大技术和成熟产品作为发展的重点,通过各方面的不断提升,加快广东科技成果转化、推广及应用。

根据DIGITIMES Research报道,截止到2018年年末,全球前十大集成电路设计企业中美国企业占比较高[12]。在集成电路设计的核心环节中,X86、ARM、MIPS、PowerPC、SPARC、RISC-V等引导市场主流的指令系统架构要么属于美国的研究机构或公司,要么由其相关企业主导,核心设计软件EDA市场被三大公司(铿腾电子科技Cadence、明导Mentor Graphics、新思科技Synopsys)垄断,市场份额占比高达90%。2018年,广东省集成电路设计业销售收入约907.46亿元,同比增长31.99%,占全国销售收入的36%,为全国第一[12]。广东省信息技术和电子信息产业的整体水平逐渐提高,但与发达国家相比还有很大差距,特别是高端芯片、基础软件和核心电子器件的研发能力和产业化水平差距甚大,还不能很好地满足电子信息产业快速发展的需求。聚焦EDA等广东集成电路芯片产业链发展的薄弱环节,引导有条件的高校与企业积极参与国家专项、省重点领域研发计划等项目实施,共建科技创新研发平台,同时积极联合省外具有优势的团队、机构开展对关键技术的攻关,实施重大科技专项,攻克高端芯片、基础软件和核心电子器件的关键技术,建立自主的创新体系。把握当前中美贸易摩擦下国产芯片需求急剧增长的机遇,通过不断自主创新、协同创新,提升企业市场规模及国际竞争力,从而提高广东省的芯片自给率及对产业的自主控制力。

3.2 培育发展战略性新兴产业

高端新型电子信息是国家和广东省的重点发展方向,也是制约广东省电子信息产业转型升级的主要瓶颈。广东省作为中国最大的电子信息产业基地与全球重要电子制造基地,需要加大力度支持核心芯片研发,鼓励企业自主研发核心技术,解决制约发展战略性新兴产业的重大技术瓶颈问题,摆脱对国外的依赖,不断推动相关产业向前发展。

加大商业模式创新力度,构建新型的产业生态,让大中小企业能够通过线上、线下进行产能共享、创新协同,发展产业链供应链互通,培育市场需求,让重大创新成果得以推广应用,加快战略性新兴产业的成长步伐。

国际标准及技术标准对各国产业竞争力和技术政策有着重要影响,发达国家在经济全球化的过程中充分重视和支持标准化研究开发[13]。长期以来,以美国、英国、法国、德国为主的欧美国家将大部分时间和精力都放在国际和区域标准化制定上,通过将本国标准变为国际标准,在国际贸易中取得绝对优势。只有掌握了技术标准的制定权,才能掌握市场的主动权,让技术成为标准。正如华为5G的出现,令美国在该领域的优势地位受到挑战,因此美国以“威胁国家安全”为由将华为列入制裁实体名单,并要求世界各国都不要使用华为设备。

3.3 深化产学研合作

近年来,广东省坚持“大科技、大开放、大合作”的发展理念,不断地探索开放型国际化产学研合作体系的相关内容:率先推进省部院产学研合作,打造国际产学研合作品牌;不断招收世界一流的领军人才和团队,带领企业进行创新科研,为产学研提供强有力的技术支撑;在企业中选派科技特派员入驻,一同建立产学研创新联盟、示范基地和专业镇[14]。广东的“三部两院一省”是一个具有国内外科技优势及科技资源、使高新技术得以深化的产学研合作大平台,华为正是充分利用这一点,围绕发展高新技术产业的创新需求,深度挖掘科技特派员的专业能力,加强建设产学研创新联盟,以此解决经济与科技发展对于产业的影响问题,推动科技成果实现产业化、广东化[9]。

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