随着全球经济迅速走向数字化，各行各业对芯片的需求猛增。同时，由于新冠肺炎疫情的影响，全球芯片半导体产业供应链和物流链遭到破坏，短期内加剧了芯片的供求矛盾。作为数字时代的底层支撑，芯片半导体在国际竞争的背景下越来越具有战略性质。在数字经济、新冠肺炎疫情和地缘政治三重因素叠加作用下，实现芯片半导体产业的安全和弹性成为各方竞争的焦点。全球芯片半导体产业正面临新一轮挑战与调整，中国面临哪些挑战与机遇？如何提升在芯片半导体领域的战略自主性？一起关注《人民论坛》独家文章。

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现状和趋势

半导体（Semiconductor）是指常温下导电能力介于导体和绝缘体之间的材料，其产品主要分为集成电路、光电子器件、分立器件和传感器四类。在这四类产品中，集成电路具有绝对优势，在半导体产品占比中超过80%，因此，半导体行业又被业内称为集成电路行业。集成电路（Integrated Circuit，IC）是指通过特定的工艺流程，将晶体管、二极管等元器件按照一定的电路互联，“集成”在半导体晶片上以执行特定功能的电路或系统，因此又被称作芯片/晶片（Chip）。在不考虑技术细节的情况下，半导体、集成电路、芯片基本可视作同一概念。全球半导体产业链主要由半导体支撑产业、制造产业和应用产业组成。其中有些企业专事代工（Foundry），如台积电。与之相对应的是拥有完整设计和生产能力的公司（IDM，Independent Development Manufacturer），如英特尔、德州仪器。此外也有独立的设计公司（Fabless），如高通、博通、联发科等。芯片半导体产业链是一个全球产业链，根据比较优势原则，不同国家和地区在诸多半导体细分领域具有不同的优势，且高度集中于少数垄断企业。在新冠肺炎疫情冲击以及地缘政治加剧的条件下，现有的产业格局开始松动。具体来看，全球芯片半导体产业格局具有以下特点：

第一，地区专业化特征凸显。波士顿咨询公司和美国半导体协会联合发布的《强化不确定时代下的全球半导体供应链报告》显示，美国凭借强大的科研创新能力，在半导体研发密集型领域处于领先地位，尤其是在电子自动化设计/核心知识产权（EDA/IP，74%）、逻辑器件（67%）、制造设备（41%）等细分领域。中国大陆的比较优势领域在于封装测试（38%）、晶圆制造（16%）以及原材料（13%）。欧盟的相对优势领域在于EDA/IP（20%）、制造设备（18%）。而韩国、日本和中国台湾则在原材料、记忆芯片、晶圆制造等领域占据绝对优势。目前，按地区划分的全球芯片生产能力，中国台湾占22%，韩国占21%，中国大陆和日本各占15%，美国占12%，欧洲占9%。值得注意的是整个东亚地区的半导体产能占到了全球的73%，与之对应的是东亚地区在制造芯片的半导体设备市场规模达到了全球市场的83.85%。

第二，市场集中程度高。半导体产业行业壁垒高，是典型的资本－技术双密集型产业，关键部件和生产原料垄断在少数企业中，市场集中度居高不下。在全球半导体企业中，美国公司占据排名前十中的八家，综合竞争力处于行业领先地位。从细分领域来看，关键环节技术往往掌握在少数几家大企业中。以半导体硅片和电子特气技术为例，前者主要被日本信越化学、日本胜高、中国台湾环球晶圆、德国世创和韩国SK五大企业占据，后者则被美国空气化工、法国液化空气、日本大阳日酸和德国林德四大公司占据，其他企业很难染指。在半导体光刻胶供应商中，日本企业占据绝对主导地位，囊括了全球72%的市场份额。全球半导体设备市场则主要集中在美国、荷兰和日本制造商手中，荷兰光刻机巨头ASML则垄断了全球光刻机高端市场的83.3%。

第三，新冠肺炎疫情冲击全球半导体供应链，导致“缺芯”困境短期加剧。新冠肺炎疫情带来的供应链危机包含两个方面：其一，各国为防控疫情进行了不同程度的停工停产，全球半导体供应链某些节点无法正常持续运行，以及由于企业员工感染新冠病毒造成的短期产能不济，直接导致芯片供给水平下降。其二，新冠肺炎疫情导致全球物流链断裂，芯片供需结构进一步失衡。全球芯片消费市场遍及世界，主要产能却聚集在东亚地区，新冠肺炎疫情导致全球物流链断裂，部分国家关闭航线以及港口管理不善造成拥堵进一步加剧了市场上芯片供应的短缺。以车载芯片为例，2021年初，福特、丰田、戴姆勒等一众企业因芯片不足相继减产甚至停产部分车型。

第四，数字化进程加速，芯片需求持续上涨，预计“缺芯”困境仍将持续，全球半导体产业链调整势在必行。如果说疫情造成了芯片短期供给不畅，那么数字化进程的加速则导致了芯片需求的持续增长。一方面自动驾驶汽车、人工智能、工业互联网等新的芯片需求市场不断被数字化创造出来。另一方面居家办公、智能家居、虚拟现实等工作生活娱乐方式也在数字时代不断普及，由此导致的是全球芯片需求的不断攀升。据IC Insights统计，2021年全球芯片市场价值约为5500亿美元，并预测到2030年全球芯片市场预计将超过1万亿美元。芯片需求的巨大缺口，也对全球半导体供应链提出结构性调整要求。