【分析】全球半導體行業的現狀和趨勢

發表時間：2022-06-24 09:22

　　半導體行業本身是集光學、電子學、材料學等學科為一體的集大成行業，是人類對自然科學知識和技術掌握以及運用能力的綜合考驗。本文將從半導體行業在全球經濟和社會中的地位、整體產業在全球的布局及未來趨勢三個方面來進行探討。
　　半導體行業在全球經濟和社會中的地位
　　按世界銀行數據來看，2020年全球GDP總量為84.71萬億美元，其中半導體行業市場在2020年收入為4404億美元，占總GDP的0.5%。相比起三十年前0.25%的比重，半導體行業市場收入在全球總經濟收入的比重在三十年里翻了一番。根據世界半導體貿易組織（WSTS）的數據（圖一），全球半導體行業在2000年收入為2044億美元，至2021年增長為5559億美元， 2021年相比2020年的增長率為26%。WSTS預測2022年全球半導體行業市場將突破6000億美元。

　　數據來源：世界半導體貿易統計組織（The World Semiconductor Trade Statistics, WSTS）
　　由此可見，雖然半導體市場增長很快，但總體來說，占世界經濟GDP總量比重還很小。但是另一方面，即便半導體只占全球GDP的一小部分，它為數萬億美元的商品提供動力。根據美國半導體協會的報告，從1995年到2015年，估計有3萬億美元的全球GDP直接歸功于半導體創新，同時還有11萬億美元的間接影響。半導體已經成為現代世界的必需品，市場對半導體保持長期強勁的需求。這種規模和價值意味著半導體在全球產品和運營中所發揮的重要作用，或者說在整個經濟中所發揮的基礎性作用，對各行業都很重要。
　　同時，除了經濟方面的重要性，半導體行業和國家與社會的安全有著很緊密的聯系?，F代國家安全很大程度上是取決于科技水平，而這里面半導體行業的科技水平又起了決定性作用，所以說芯片行業的發展在很大程度上決定著一個國家的國家安全和軍事地位。因此，任何一個國家在芯片行業的全球性布局和運籌方面，通常也必須考慮國家安全性這一因素。在經濟、科技和安全這三方面因素中，尋找一個平衡點，這三方面的權衡，很可能影響到全球范圍內整個半導體價值鏈體系。這也是在此行業中，人們看到的趨勢是越來越偏離自由競爭的市場經濟原則，而越來越多偏向于國家政治上的參與和國家資本的直接扶持的重要原因之一。
　　半導體產業的全球布局
　　從半導體產業的收入來源地來看，如圖二所示，全球半導體收入在2000年左右基本上在全球四大區域美洲、歐洲、日本和亞太地區均勻分布，但在之后的長達二十一年的時間里，亞太地區（不包括日本）增長很快，使其在2021年，成為全球半導體產業62%收入來源地。

　　數據來源：世界半導體貿易統計組織（The World Semiconductor Trade Statistics, WSTS）

　　從行業的全球市場占有率分布來看，一方面從上個世紀90年代以來，美國的芯片制造市場占有率從37%下滑至現在的12%。另一方面，整體來說從1990年以來美國一直是整體半導體行業全球銷售市場份額的領導者，每年的行業整體份額幾乎為50%。如圖三所示，在2020年，美國的市場占有率為47%，緊隨其后的是韓國20%、日本10%、歐洲10%、中國臺灣7%和中國大陸5%。這里的主要原因是：雖然由于生產要素成本、政府直接支持等方面的原因，芯片制造已聚集在亞太地區，尤其是東亞地區（如圖四所示），但是美國半導體公司在研發、設計和制造工藝技術方面保持領先或高度競爭的地位，使其在整體產業的總體市場份額一直處于全球領先，保持其50%左右的全球市場份額。
　　圖三：半導體行業全球市場占有率分布情況（2020）

　　圖源：美國半導體行業協會報告，
　　《美國半導體行業的狀況2021》
　　從全球半導體產業鏈增加值區域分布來看（如圖四），產業增加值的全球分布中38%處于美國、16%處于韓國、日本14%、歐洲10%、中國大陸和中國臺灣分別占有9%、其他地區4%。在產業上游的研發密集型領域，美國處于絕對領先地位，而在產業下游，資本和人力密集型的生產制造領域，東亞地區產業增加值最高。其中，在原材料方面，中國臺灣領先；在晶片制造方面，中國臺灣也領先；而在裝配、包裝和測試方面，中國大陸領先。
　　圖四：全球半導體產業鏈增加值區域分布（2019年）

　　圖源：美國半導體行業協會報告，
　　《美國半導體行業的狀況2021》
　　在資本投入方面，由于芯片短缺的問題和近二年海運擁堵和成本上升等因素，一方面致使全球資本對于芯片制造工廠的投入增大，且在地理位置方面雖然仍集中亞太，但呈全球分散化趨勢。據美國半導體行業協會信息披露，在2021年全年，全球總共有39個新晶片制造廠建造計劃宣布。其中有10個在中國大陸，10個在中國臺灣，5個在日本，5個在韓國，4個在歐洲，4個在美國，1個在新加坡。另一方面，各國政府加大對半導體制造行業的政府投入。其中最為明顯的例子是，近期美國參議院批準了一項為美國半導體芯片制造業提供520億美元補貼的法案；印度也推出并通過了100億美元的半導體制造和設計激勵計劃，政府共同出資高達50%。
　　由此可見，雖然亞太地區已經成為半導體行業最重要的收入來源地，但是在市場的占有率方面，美國依然處于絕對的領先位置。在產業分布和增加值方面，美國總體處于領先地位，尤其在科研密集型的上游領域。半導體行業中的資本和人力密集的生產制造領域則集中在東亞地區。在資本投入方面，由于政府激勵和補貼計劃，資本投入加大。
　　半導體行業的未來趨勢
　　首先，半導體行業占全球經濟總量GDP的比重很可能還會上升。
　　前面提到的，半導體行業市場收入在全球總經濟收入的比重在三十年里翻了一番，從0.25%增長為0.5%。這一增長趨勢還會繼續下去。因為世界經濟已逐漸形成了以半導體科技為趨動的經濟增長形式，在這一增長形式下，雖然由于科技的進步所帶來的單位產能的資金成本降低，但是半導體總體行業收入不可避免會在世界經濟中占據更大的份量。
　　其次，半導體行業的發展將更加脫離自由市場競爭原則。表現為：政府直接投入加大，大國推進半導體全產業鏈計劃等等。全球化和自由市場競爭下，半導體產業鏈所呈現在地理和國家的集聚性，給技術發展帶來了一些好處。但是，與此同時，也產生了一些問題。很多國家已經意識到這些問題，并將半導體行業提高到國家的戰略性發展的地位，在政策、資金和其他生產要素方面加大投入，一些大國將直接推進半導體行業全產業鏈計劃，即不計生產要素成本，在本國建立起不依賴于其他國家和市場的半導體研發、設計和制造的獨立的產業鏈體系。迄今為止，政府投入力度最大的為中國大陸，政府激勵和直接投入占到總投入的30%-40%，其次為以色列為30%，韓國、中國臺灣和新加坡為25%-30%，德國為10-15%，日本為15%，美國為10-15%。（來源：美國半導體行業協會披露的信息）。

　　圖源：網絡
　　最后，在資本、技術和政治這三大力量的博弈中，技術的話語權將加大。
　　半導體技術的重要性，不可避免地會提高技術在人類社會的話語權。技術本身就可能利用自身的重要性調動政治這一工具，使其資本以及其他的現有資源向技術靠攏，以強大自身，并強化這一循環，以此往復，不斷地變強大。這里面很重要的例子，便是近期美國半導體高層管理人員敦促立法者為美國芯片制造業提供520億美元的資金，并通過相關法案。
　　所以，綜上所述，一方面，半導體產業成為全球經濟的核心驅動力。另一方面，國家政治為了維持自身的地位，將更多的資本和其他資源導向此行業，使其更加偏離全球化的自由競爭原則。再加上技術本身的話語權加大，人類世界的游戲規則是否會產生一些重大的改變？這些改變會不會對我們普通人產生巨大的影響？我們拭目以待。

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