數字經濟全球化下我國半導體產業國際競爭力研究

盧月明 王洪海

（江蘇海洋大學 江蘇連云港 222000）

一、研究背景

繼農業經濟、工業經濟之后，數字經濟成為當前世界更高級的經濟階段。“發展數字經濟，打造具有國際競爭力的數字產業集群”成為國家發展戰略目標，進一步推動了中國經濟高質量發展，也促進了經濟社會發展的變遷。而數字經濟的高速發展，也推動我國半導體行業規模加速擴張。中國半導體工業協會數據顯示，2015—2020 年，我國半導體公司的總收入每年以超過20%的速度增長，我國1600 多家半導體公司，在全球市場中所占份額已升至13%，預計到2023 年底，我國半導體市場規模將達到1.5 萬億元。半導體是高端制造的心臟，半導體行業是我國經濟轉型升級的關鍵領域。然而在外部因素的沖擊下，我國半導體行業風險加劇，產業鏈脆弱性增強。

二、全球半導體產業發展現狀

根據世界銀行公布的統計數據，2020年全球GDP總量約為84.71 萬億美元，其中半導體行業收入約4404 億美元，占2020 年全球總GDP 的0.5%。世界半導體貿易組織（WSTS）數據顯示，2021 年與2020 年相比，半導體行業收入增長率為26%。同時，世界半導體貿易組織發布的報告顯示，2022 年全球半導體銷售額達到5740 億美元的歷史新高，較2021 年增長3.3%。

圖1 全球半導體行業年收入 （單位：十億美元）

根據半導體行業全球市場占有率的分布情況，自1990年以來，全球半導體行業銷售市場的領先者一直是美國。2022年半導體行業占有率統計中，美國占比48%，韓國占比19%、歐洲占比9%、日本占比9%、中國臺灣占比8%、中國大陸占比7%。其主要原因在于，由于生產要素成本及政府支持等因素，雖然目前半導體的制造聚集于亞太地區，但是美國半導體公司多年來在研發、設計和制造工藝技術方面的積累，使其持續保持高度領先的競爭地位。

在全球半導體產業鏈增加值區域分布情況方面，半導體產業增加值中，美國占比38%、韓國占比16%、日本占比14%、歐洲占比10%，中國大陸和中國臺灣各自占比9%。其中，美國在半導體產業鏈上游的研發密集型領域，占有絕對領先地位，而處于產業鏈下游的生產制造領域，則由資本和人力密集型的東亞地區占有優勢地位。而中國大陸和中國臺灣，則分別在半導體裝配、包裝、測試和原材料、晶圓制造等環節，占據領先地位。

綜合以上情況可以看出，在市場占有率方面美國仍占有絕對領先地位，但是亞太地區市場也是半導體行業重要的收入來源。在產業鏈上游的研發密集型領域，美國整體處于領先地位，而在半導體行業資本和人力密集型的生產制造環節，則主要集中于亞太地區，同時由于政府的激勵和補貼計劃，半導體行業各環節資本投入均有所增加。

三、我國半導體產業發展存在的主要問題

（一）高端技術落后，核心技術短缺

中國作為半導體銷售最大市場，制造商更多集中在產業鏈中下游，以晶圓制造和封裝測試為主，而上游的半導體設計企業占比較小。而在半導體設計過程中，各類信息技術、集成電路技術及信號處理算法技術等核心算法技術，才是決定半導體產品的性能和市場競爭力的主要因素。半導體設計企業需要擁有極強的科研能力和多學科領域的綜合性技術實力。各企業的技術人員需要持續研發和創新，并在長久的實踐過程中逐步積累形成企業的核心知識、技術。

當前，半導體產業主要附加值在于半導體設計環節。在國際市場中，美國等發達國家占據半導體設計領域龍頭地位，而中國僅在封裝測試環節擁有較高的市場份額。2022年集微咨詢（JW Insights）發布的統計數據顯示，2022 年中國半導體設計行業銷售額約為4235 億元，按美元統計約為629 億美元，約占全球半導體設計行業市場份額的10.9%。雖然中國在中低端市場占有巨大份額，但涉及半導體設計領域的高端核心技術缺乏，不斷增長的國內需求與高端半導體設計水平的不匹配，導致與發達國家相比競爭力不足。

此外，國內半導體制造企業在設計、封裝、測試領域水平參差不齊，并且對于我國半導體產業鏈發展而言，專利發明要“量”更要“質”。2022年，全球半導體專利申請數量比2021年增加了9%，達到6.9 萬項。其中，受益于中國目前將重點放在促進半導體行業生產上，全球55%的半導體專利申請量來自中國，主要來自半導體行業巨頭臺積電。美國則以1.8萬的專利申請數量排名第二，占比26%，相比之下，英國半導體行業專利申請數量僅179 項，占全球半導體專利申請數量的0.26%。

在中國的半導體產業結構中，封裝測試作為產業鏈下游，最早成為我國半導體行業突破口，與其他環節相比也較為成熟；晶圓制造作為產業鏈中游環節，近年也得到了極大的重視，預計未來幾年將得到跨越式發展；而半導體設計作為產業附加值最高環節，目前中國還只能努力追趕發達國家腳步，但是一些產品如人工智能、功率器件、物聯網目前也已經取得一定發展。整體來看，中國半導體產業雖然有很多缺點和不足，但是依靠中國龐大的市場規模和國內大循環的產業鏈優勢，有望繼續優化，趕超行業領軍國家。

（二）研發投入不足，技術轉化率低

與傳統產業相比，半導體制造行業更重資產，生產設備及原材料極其昂貴， 只依靠企業自身的融資能力難以支撐行業發展。2022 年中國半導體行業研發支出在總銷售額中占比為7.6%，其中2022 年美國半導體行業研發支出占比高達18.75%，遠高于其他國家的半導體行業，并且是中國研發支出占比的近2.5 倍。即使國內企業在半導體制造設備上的投資規模不斷擴大，仍與歐美等行業領先國家差距巨大，尚不能適應行業技術研發和生產線的大規模建設要求。半導體制造設備折舊期短，一般為5—7年，由于設備造價昂貴，回收期一般至少要15 年。從各半導體制造行業國際大廠發展歷程來看，初期折舊高達主營業務50%以上。這一特點導致該行業融資困難，極難從金融機構得到貸款。

（三）核心人才儲備不足，技術要求高

根據統計結果顯示，我國每年約有20萬的半導體行業高校畢業生，但是只有不到3萬人進入半導體行業，就業比例低于15%。此外，部分畢業生實踐工作能力與行業需求顯著不匹配，是目前行業核心人才嚴重短缺的主要原因。2020年調研結果顯示，國內半導體行業對人才的需求規模達到120 萬人，實際人才缺口則達到一半以上。預計近年每年增加人才需求10 萬人左右，但是目前年均相關專業畢業生僅4 萬人左右。此外，高端技術人才極為短缺，國內EDA（Electronic Design Automation 電子設計自動化）碩士和博士每年培養人數極少。而且由于集成電路相關專業職業教育數量少、招生難，集成電路制程、封裝測試熟練工人的缺口每年約15萬人。

四、半導體產業國際競爭力測評

（一）國際市場占有率

國際市場份額是指，一國某行業出口總額占世界該行業出口總額的比率，如果一國市場份額更高，意味著與其他國家相比競爭力更強，其計算公式如下：

國際市場份額= 一國某行業出口總額/世界該行業出口總額

由此可以看出，一國的國際市場份額越大，其出口該行業的國際競爭力越強，在該行業的國際貿易中占有更大的國際優勢，反之更弱。

表1 中國大陸國際市場份額

根據中國近年來半導體行業國際市場占有率不難看出，隨著數字經濟全球化發展，在世界半導體出口額增勢放緩的情況下，中國半導體行業出口額持續迅速增加，國際市場占有率不斷提升。至2022年，我國大陸地區半導體行業國際市場占有率達到7%。

（二）貿易競爭力指數

TC 指數（Trade Competitive Index）是指貿易競爭力指數，代表一國某 行業進出口差額占該國進出口總額的份額，公式是：TC=（Xmj-Mmj）/(Xmj+Mmj）。

Mmj 表示m 國家j 產業的貿易進口額，Xmj 表示m 國家j產業的貿易出口額。TC 指數通常用來衡量一國行業的出口程度，在一定程度上可以反映該國競爭力強弱。TC指數一般在－1到1之間，越接近1則競爭力越強。

表2 顯示，除2019 年外，中國近年間進出口總額都在不斷增加。與此同時，TC 值也從2018 年的-0.1015，增加到2022年的0.0854。TC指數上升，說明中國半導體行業國際競爭力不斷提升。但與TC 指數觀測值相比，中國半導體行業競爭力不足0.5，仍處于弱勢地位。

表2 中國半導體行業貿易競爭力指數（中國大陸地區）

表3 中國半導體行業顯示性比較優勢指數（中國大陸地區）

（三）顯示性比較優勢指數

RCA 指數是指顯示性比較優勢指數（Revealed Comparativ Advantage Index）。表示一國某產業出口總額占該國總出口的比率，與世界該產業出口總額占世界貿易總額之比，RCA 指數計算公式為：RCAim=（Xim/Xtm）/(Xiw/Xtw)。

Xtm 是指m 國的出口總額，Xim 是指m 國i 產品的出口額。Xtw 是指世界出口總額，Xiw 是指世界出口i 產品的出口額。RCA 指數可以有效地代表該產業在世界貿易中的行業競爭力。一般大于2.5 則競爭力較強，小于0.8 則競爭力較弱。根據半導體行業RCA 指數我們可以看出，從2018 年的0.41 至2021 年的0.49，中國半導體行業RCA 指數在逐步提升，但作為新興產業，中國半導體行業在世界貿易產業中的競爭力仍處于較為落后地位。

五、中國半導體產業國際競爭力提升建議

在數字經濟全球化的浪潮下，要想在新一輪科技革命中獲得競爭優勢，必須兼顧全球半導體產業的安全風險和自身的不足，應對威脅產業鏈安全的極端情況。

第一，高端人才的引進和培養，是半導體行業安全可持續發展的重中之重。數字經濟是一種高度知識密集型的經濟形態，半導體產業是典型的人才密集型產業。對于目前的教育環境來說，當務之急是學科建設升級、增加基礎學科。加大對集成電路相關學科培育力度，高校應當增加設立相關學科，大學和研究所應當積極培育專業人才。從當前行業情況出發，企業可以與學校合辦專業的技術院校，學校培養的人才從企業實際需求出發，既培養了學生的實際動手能力，又緩解了行業人才短缺現狀。各大企業也應當積極引入海外高端人才，引進相關核心技術。各地有關部門應針對芯片產業設計、封裝、測試各環節，積極出臺當地人才引進政策，積極招引行業高端技術人才，招收具有國際視野和全局視野的行業領軍人才，建立人才培養長效機制，以高薪留住國際人才，為在基礎研究領域進行探索創新的科研人員提供長期資金支持，確保薪水和研究經費，而不是以短期回報為目標。

第二，充分發揮新的全國性體制優勢，突破基礎科學研究瓶頸。通過對全球半導體產業轉移的研究，可以看出美國、歐洲、日本和韓國等國家和地區，均在半導體產業發展中采取國家產業規劃和政策。關鍵技術的突破必須有國家的支持，半導體行業涉及安全的關鍵點都在需要長期技術積累的領域，而突破可以通過“市場換技術”或持續學習戰略來實現。中國要充分發揮國家體系作用，制定半導體產業中長期發展規劃，建設一批半導體科技創新中心，著力突破基礎領域“瓶頸”環節。同時，地方政府要分析產業特點，尊重產業規律，避免盲目投資和低水平重復建設。

第三，尊重全球半導體行業的發展規律和行業特點，積極維護行業的全球發展。中國應充分釋放國內大周期的巨大需求，吸引世界資源要素到國內來，形成“你中有我，我中有你”的戰略格局。盡管中國本土IC企業面臨外部環境的壓力，但其自主發展的道路不會因外部壓力而改變。

第四，在半導體制造業成熟過程中，率先實現全環節國內替代。由于半導體行業的全球地理分布高度集中，供應側問題預計將成為未來全球工業發展的長期問題。目前，全球缺乏成熟的半導體工藝產品。半導體制造企業不是最核心的技術制造商，而是設備制造商。因此，中國要想在半導體領域占有一定的話語權，必須打通國內半導體產業的全環節，實現真正的自主生產。

六、結語

本文通過研究我國半導體產業的國際市場占有率、凈出口貢獻率、RCA指數等指標,分析了當前我國半導體產業發展所面臨的制約因素,即高端技術落后、研發投入不足、核心人才儲備不足等問題。針對這些問題,本文提出了相關對策建議,包括高端人才的引進和培養、充分發揮國家體制優勢、尊重行業發展規律、實現關鍵環節的自主可控等。總之,在數字經濟全球化的大背景下,我國半導體產業正處在一個快速發展的重要階段,通過不斷優化產業結構、加大科技創新投入、積極培育核心競爭力,我國半導體產業必將取得新的歷史性突破,在世界半導體產業中占據重要地位。