日本半導體產業衰落 貿易摩擦不是根本原因


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但之後市場份額一路下滑,到本世紀初降到10%以內。在用於生產芯片的光刻機市場,尼康的行業龍頭地位在新世紀也被後起之秀荷蘭的ASML所取代。

日本半導體產業走向衰落的轉折點正是日美半導體貿易摩擦如火如荼的時候,日美半導體摩擦是日本半導體產業衰退的原因嗎?一個產業之所以會衰退,必是其失去了國際競爭力。而在解釋為何失去競爭力之前,需先了解日本半導體產業的競爭力是怎麼形成的。

相較於歐美髮達國家,日本是後來者,因而能夠充分享受國際技術擴散的紅利。與其他製造行業的成功故事一樣,日本半導體產業也是發揮後發優勢,通過引進美國的關鍵技術發展起來的。不同的是,在鋼鐵、機械、家電和汽車行業發展時期,產業技術是成熟的,日本企業不需要過多的技術研發,就可以利用引進的技術、設備直接生產終端產品。

既然技術是成熟的,產品創新就成為行業競爭的關鍵。為了進入國際市場,努力降低成本是不二之選。於是,日本企業發展的基本模式是,一方面不斷推進產品創新,在產品性能和質量上形成競爭優勢;另一方面努力實施生產技術和組織方式創新,形成生產成本上的競爭優勢。質優價廉成為日本製造和日本產品的標籤。

到了半導體時代,情況不同了。受摩爾定律支配,半導體技術進步飛速。往往一項技術還未成熟就被新技術所替代,企業只有在正確的技術發展方向上迅速完成通用技術研發和產品開發,才能站穩市場。沒有成熟的技術供引進,日本企業的產品創新陷入困境。怎麼解決這個難題的呢?這需要提到一個為業界熟知的故事——日本超大規模集成電路(VSLI)技術的聯合研發。

1976年,日本通產省(現在的經產省)精心挑選了5家半導體行業的龍頭企業,富士通、NEC、日立、東芝和三菱電機,與其下屬的電子技術綜合研究所組成聯合研究小組,共同開發超大規模集成電路的通用技術,研究成果供5家企業使用。政府牽頭進行聯合研究的好處是避免企業從事重複研究,這樣一來就降低了單個企業研發成本,從而提高企業競爭力。

對於半導體產業而言,政府支持通用技術的研發填補了日本企業在技術創新上的先天不足。有了VSLI的通用技術,日本企業就可以嫻熟地發揮其產品創新和生產技術創新優勢,快速推出質優價廉的半導體產品。但政府參與降低了企業從事基礎研究和技術創新的動力,使得日本企業側重產品創新和成本控制的經營模式固化。

再來看另一個故事,這次的主角是美國政府和企業。上世紀90年代,生產芯片的光刻技術在193nm(納米)製程上遭遇瓶頸。當時的行業巨頭尼康和ASML分頭實行了技術方向不同的產品創新。最終,ASML在工程上稍作改動輕鬆突破瓶頸,完胜尼康。

與此同時,美國半導體巨頭英特爾公司另闢蹊徑,探索新的光刻技術——極紫外光刻技術(EUV)。英特爾與美國能源部牽頭,發起了EUVLLC聯盟,集合摩托羅拉、AMD等行業巨頭與美國三大國際實驗室的幾百名科學家,共同研究EUV技術。 ASML因為有美國資本背景,被納入聯盟,尼康則被排除在外。從1997年到2003年,研究聯盟的科學家們發表了眾多學術論文,驗證了EUV光刻機的可行性。有意思的是,將EUV推向市場的不是研究發起者Intel,而是荷蘭的ASML。 2015年可量產的EUV光刻機下線後,ASML進一步鞏固其光刻機行業龍頭地位。

美國政府及科學家參與的基礎研究極大推進了光刻技術的進步和半導體產業的發展,這體現了美國在基礎科學和關鍵技術上的壟斷優勢。日本的優勢是技術應用和產品創新,在沒有基礎研究和應用技術為依託的情況下,產品創新的優勢體現不出來。尼康不敵ASML,正是這個緣故。

第二個故事的另一個不同是,研究結果並不是直接服務美國企業。美國半導體巨頭和政府機構完成基礎研究,荷蘭公司ASML利用該技術投資生產EUV光刻機,中國台灣半導體龍頭企業台積電購買EUV光刻機進行芯片生產,這種分工方式反映了半導體產業生產方式的變化。因為半導體技術突飛猛進,產品不斷更新換代,成本下降快、幅度大,沒有任何一家企業能夠兼任產品的基礎研發、系統設計和生產製造。即便技術上可行,也很難做到每個環節的產出都具備價格優勢。

隨著產品設計與生產趨於模塊化,半導體產業的設計與生產活動出現分離。如微軟、英特爾、高通以及Apple公司等都是系統設計公司,ASML只是設備製造商,台積電則是芯片加工企業等。這種分離一方面要求行業內企業之間密切的水平協作,另一方面要求鏈條上的每一個企業通過高投資、大規模生產和全球供應維持其在細分行業的競爭力。日本大企業所擅長的成本控制是基於全生產鏈的一體化模式,在半導體產業的水平分工模式下無用武之地。產品創新和成本控制的優勢發揮不出來,日本產品也就失去了質優價廉的競爭力。

上世紀80年代後期開始逐漸取代日本半導體產品的並非半導體摩擦的發起國——美國的產品,而是韓國和中國台灣的半導體產品。這表明日本產品雖有性能優勢,但已不足以勝出上述兩地產品的成本優勢。日美貿易摩擦對日本半導體產業的衝擊不是根本性的,根本原因還在於日本企業的競爭模式不適應半導體產業的發展趨勢。

一個產業走向衰落必定是它形成競爭力的源泉或條件消失了,只有當貿易衝突恰好破壞了產業競爭力的條件時,貿易摩擦才可能是元兇。貿易摩擦是否影響中國電子產業的發展,取決於它是否會破壞中國電子產業競爭力的源泉。

(作者陶濤 系北京大學經濟學院國際經濟與貿易系教授)

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