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徐博、王蕾:日本半导体产业链升级再思考

作者:徐博 王蕾     时间:2023/1/5 17:09:58

吉林大学东北亚研究中心副教授徐博在《日本学刊》2022年第6期发表《日本半导体产业链升级的再思考————三个关键、二元悖论与政治工具》(全文约1.8万字)。

 

徐博认为,在数字经济、新冠疫情和地缘政治三重因素叠加作用下,半导体产业已成为当今大国战略竞争的制高点,以半导体产业链升级的“三个关键”即关键技术、关键环节、关键资源为线索,分析日本半导体产业链升级的路径,发现:(1)日本通过有效控制关键技术和关键资源,实现了半导体产业链升级,进而占据了全球半导体产业链上游的关键位置;(2)日本对关键环节控制失利,导致其半导体产业链上游优势与半导体产业链安全自主可控之间存在二元悖论;(3)日本半导体产业链上游关键资源的竞争优势已沦为大国地缘博弈的政治工具。 

一、日本半导体产业链升级的“三个关键”

日本半导体产业经历掌握关键技术、错失关键环节、把握关键资源之后,实现了从产业链下游应用到上游材料、设备的转型升级。

一是日本近乎掌握了推动半导体产业链升级的全部关键技术。关键技术指半导体产业每发展至不同阶段时,引领半导体产品市场的核心技术工艺。半导体产业发展至今,其引领市场的主要工艺依次为晶体管技术、动态存储器技术、微处理器技术、系统级芯片技术。20世纪50年代,日本从美国引进晶体管技术后成功研发出世界第一款袖珍收音机。60年代,日本从美国引入集成电路专利后,提高了平面光刻工艺生产效率,成功攻克动态随机存储器关键技术。80年代,日本围绕微处理器的关键技术研发失利,失去了与美国竞争微处理器生产主导权的机会。90年代以后,日本顺应智能化发展趋势,围绕系统级芯片技术布局,专注于其擅长的“延续性”技术的更新及高集成度技术的组合目前日本在多个系统级芯片细分领域居全球领先地位。

二是日本未能灵活调整经营机制,错失半导体产业链中游关键环节领域的改革。关键环节指半导体产业链中游设计与制造水平分离的分工模式。自20世纪80年代开始,集成电路设计公司、代工制造厂数量日益增加,半导体产业设计与制造分离的趋势愈发明显。在新的分工结构下,日本经营层坚持认为设计和制造结合才能维持企业的整体优势,固守纵向联合型经营方式。结果,高度分工的无厂化经营成效显著,规模经济效应下营业利润不断上升,持续挤压日本固守传统垂直一体化分工模式的企业利润。日本半导体产业因此快速失去成本优势,此为其经营机制上的“日本特色”。直至目前,日本国内依然没有形成半导体设计体制。

三是日本通过提前规划布局掌握关键资源,从而实现半导体产业链升级。关键资源指为满足中游集成电路及下游终端产品生产所必需的上游半导体材料和设备。无论是20世纪70年代日本开启超大规模集成电路计划,还是21世纪初日本重启多个“官产学”项目,半导体产业链上游一直是日本紧盯的关键领域之一。日本产业界、研究所与政府通力合作,通过明确半导体发展方向,投入大量预算,深耕纳米级半导体与新一代半导体材料,促使日本半导体产业在关键资源领域占据了全球领先优势。

二、日本半导体产业链存在二元悖论

日本错失关键环节布局的产业链被动升级导致二元悖论问题。二元悖论指日本在半导体产业链上游领域的全球竞争力、影响力优势,与半导体产业链体系实现自主可控、降低对外依赖度两方面难以兼得。20世纪90年代,面对美国英特尔重回集成电路龙头地位、韩国存储器业务挤占其世界市场的窘境,日本被迫在半导体产业链上游材料和设备领域重塑竞争优势。政府通过一系列“官产学”研发计划,深耕原有技术积累较为丰富的半导体材料和设备领域,最终实现日本半导体产业链上游的全球领先优势但事实上,日本面临着半导体产业链体系韧性不足的问题。

一方面,日本在全球半导体关键材料及设备领域具有垄断优势全球半导体材料近乎被日本企业垄断。日本企业在全球半导体材料市场占比超过50%,而北美和欧洲仅各占15%左右。半导体设备同样存在极高的技术壁垒,主要被美、日、荷三国垄断,其中日本企业半导体设备所占全球份额近40%。可以说,日本已嵌入半导体产业链上游位置,在全球具有领先优势。

另一方面,日本半导体产业链体系韧性不足。进入21世纪,日本半导体产业链整体发展日渐式微,对外依赖明显增加。一是日本半导体产业发展难以与过去相提并论。相比日本半导体产业产值2000达到26万亿日元的历史高峰,2020年日本半导体产业产值已不足10万亿日元。二是日本半导体产业国际市场份额落后于其他国家及地区。目前,美韩两国以及中国台湾地区主导着处于产业链中游的集成电路领域的逻辑和存储业务市场,而日本国内不具备设计开发尖端逻辑半导体的能力,同时缺乏中、高端逻辑半导体的制造工艺,仅能生产40纳米的低端半导体。存储市场占有率更是降至不足一成。

三、日本半导体产业链优势沦为政治工具

日本凭借半导体产业链上游优势卷入地缘政治格局,半导体产业链优势已沦为服务于日本特定利益集团政治目标的惯用制裁工具。

一是半导体产业链上游优势成为日本对韩实现政治诉求的制裁手段2018年,日韩围绕二战强征劳工赔偿问题引发争议。为逼迫韩国在劳工征用赔偿诉讼问题上松口,日本率先单方面采取了报复性措施。经济产业省201971日宣布对出口韩国的半导体材料加强审查与管控,限制向韩国出口氟聚酰亚胺、光刻胶和高纯度氟化氢三种半导体材料,并在8月正式将韩国从“白色清单”中排除。可见,日韩半导体争端具有典型的泛政治化色彩,日本凭借其在半导体产业链关键资源领域的垄断性优势,采取产业链上游出口管制的措施,意欲通过政治制裁手段逼迫韩国在强征劳工等历史纠纷中妥协。

二是日美同盟框架下日本提高对中国“竞争、防范和牵制”意识,日本半导体产业发展策略动向迎合美国对华政策2019年末美日等国家主导修订的《瓦森纳协》提高出口管制标准,新增对光刻软件技术和大硅片技术的出口管制。12英寸大硅片研磨设备95%以上从日本进口,大硅片减薄设备100%从日本进口,抛光设备也依赖日本厂商。可以说,《瓦森纳协定》新增内容直指当下国国内正在寻求突破的12英寸大硅片生产技术。2021年以来,日美为建立由双方主导的经济秩序,加快经济安全领域合作、加强半导体供应链韧性、推进半导体“友岸外包”等行为表明日本已惯于将半导体产业链上游优势政治工具化。

三是日本协同美国构建半导体等战略性新兴产业“制华同盟”的做法将扭曲中日半导体产业贸易与投资,阻碍中日半导体产业深度合作。长期以来,传统货物贸易及民间直接投资等“底层结构”在中日关系中发挥“压舱石”和“助推器”的作用然而,受政治因素及右倾势力影响,中日“上层机制”缺乏足够的政治互信,导致中日双方在制度性和技术密集型项日上难有长远突破。岸田文雄执政以,日本参议院通过了《经济安全保障推进法》,尽管该法案本身并没有点名中国,但防范中国在日本各界早已成为“政治正确”。法案特别强调增强日本国内半导体等战略物资的产业链韧性,以应对中国在尖端技术领域的崛起。法案成立意味着在经济、科技领域,日本将在法律层面落实与中国的“脱钩”政策。20182021四年间,中国从日本进口半导体产品的占比依次为21.61%20.05%16.56%17.77%,已经呈下降趋势。

综上,日本半导体产业链上游优势的政治工具化问题日益凸显。诸多事件表明,日本半导体产业链上游优势不仅是其实现政治诉求的对外制裁工具,也是美国霸权因素作用下大国地缘博弈的政治牺牲品。这将损害国际多边合作机制,破坏全球化稳定发展。同时,日本以半导体产业链上游优势作为加入美国主导的半导体同盟的“入场券”,试图通过参与重塑全球半导体产业链、供应链体系,筑牢“中心—外围”的国际分工格局,以求达到突破二元悖论限制、实现国家经济安全战略、强化半导体产业弹性的目的。

 

(中国社会科学院日本研究所《日本学刊》特稿,仅代表作者个人观点。如需转载,请注明作者姓名及出处)

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