依托数字经济实现中国芯片进口替代的机理与启示_金泽虎.pdf

Number 1（General Serial No.145）January，2023学报 依托数字经济实现中国芯片进口替代的机理与启示 金泽虎，吴蕾（安徽大学 经济学院，安徽 合肥 230601）摘要 在新一轮科技革命和产业变革的背景下，中国作为全球最大的芯片进口国，需求旺盛但芯片自给率低，需要通过突破技术封锁实现芯片进口替代，提高芯片自给率。本文基于20122021年中国24个省份的面板数据，通过构建混合效应回归模型实证研究数字经济对中国高端芯业进口替代的影响。研究结果表明。中国芯片产业发展存在明显的地域差异，数字经济发展水平构成中国芯片进口替代的现实基础；数字经济能够加速实现芯片进口替代，促进中国芯片自给，高端芯片在中国的自给率随数字经济发展水平上升而提高；数字经济通过科技创新促进中国高端芯片实现进口替代，但政府的科研经费支出会因“放管服”的错位而助长企业养成依赖财政、不思进取的习惯，客观上导致对高端芯片进口替代的隐形掣肘。基于此，本文提出政策建议，中国在芯片国际贸易中应以“技术互换”模式替代单边引进，力求争取短期内先进芯片技术进口的主动权；在合作模式上，以“协议替代竞争”模式缓解出口国对中国芯片进口限制；政府应加大资金扶持并完善配套政策，并企业应组建高素质人才团队，为中国芯片产业发展奠定坚实基础。最终通过科技创新实现高端芯片产业的高质量发展。关键词数字经济；高端芯片；进口替代；科技创新 中图分类号：F49；F426.63 文献标识码：A 文章编号：1008-4096（2023）01-0074-12一一、引引 言言在新一轮科技革命和产业变革的背景下，国际市场芯片需求旺盛。世界半导体贸易统计组织（WSTS）数据显示，20002022年，全球半导体产业规模由2 044亿美元增长至6 065亿美元。中国是全球最大的芯片进口国和最大的芯片消费市场，中国海关统计数据显示，2021年，中国芯片进口数量超过6 354.8亿块，金额超过4 325.5亿美元。中国芯片市场进口潜力巨大，但芯片技术受封锁情况严峻，客观上需要通过突破国际芯片技术封锁，提高进口替代从而提升芯片自给率。中国目前已成为国际芯片产业规模最大的国家，具备完整的全流程生产体系，包括芯片设计、收稿日期：2022-11-10基金项目：安徽省科研编制计划重点项目“基于长三角一体化视角的数字经济衍生性FDI流入效应研究”（2022AH050037）作者简介：金泽虎（1965），男，安徽枞阳人，教授，博士生导师，主要从事中国对外经济贸易研究。E-mail：吴蕾（1997），女，安徽合肥人，硕士研究生，主要从事中国对外经济贸易研究。E-mail： DOI 10.19653/ki.dbcjdxxb.2023.01.007引用格式 金泽虎，吴蕾.依托数字经济实现中国芯片进口替代的机理与启示 J.东北财经大学学报，2023（1）：74-85.742023 年第 1 期（总第 145 期）1 月 15 日出版学报芯片制造及芯片封测1，但由于低端芯片缺少竞争优势，即使产值增长迅速，中国也很难有效提高芯片自给率。2020年8月，国务院印发了新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策，强调要将芯片作为新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力，并确立2025年实现中国芯片自给率70%的目标。中国国家统计数据显示，2021年，中国科研经费投入达2.8万亿元，比上年增长14.2%，巨大科研经费支持推动中国芯片产业迅速发展，但核心技术仍与世界先进技术具有较大差距2。因此，中国突破国际芯片技术封锁刻不容缓。从技术特点来看，数字经济将会是推动中国芯片产业突破技术壁垒的有效路径。数字技术和通信产业是当前数字经济发展的基础模式，电子信息制造（包含芯片产业）和软件工程是推动数字经济发展的核心产业。在中国经济高质量发展背景下，通过科技创新推动数字经济高质量发展为中国芯片产业发展提供新动能，进而实现数字经济与芯片产业融合的高质量发展格局，将会是中国芯片产业新的突破点。二二、文献综述文献综述国内外学者在芯片产业、数字经济与国际贸易方面进行了相当数量的研究并取得了一定成果。有关芯片国际贸易的研究。崔连标等3假定芯片供应链中断的情况下进行定量研究，认为芯片进口中断会对中国宏观经济产生影响。王耀南和廖蕾4基于芯片产业链特点研究，认为芯片产业上游是周期长且投入高的设计研发环节，下游是周期短且投入低的规模制造环节，而企业往往注重短期利益，这加重了中国芯片产业技术突破的难度。韩振等5认为，中国可以采取技术方向外包的形式参与芯片国际贸易，以较低的学习成本提升芯片产业核心技术。谢非和罗安6从贸易依赖关系的非对称性角度对中国芯片国际贸易研究，认为非对称性贸易依赖关系制约中国与发达国家间的芯片贸易发展，贸易摩擦和汇率波动等因素对中国芯片进口贸易具有抑制作用。邵军7从中美芯片贸易结构角度研究中国芯片技术受封锁的程度，认为尽管在2019年美国对芯片出口施行贸易管制，限制高端芯片出口到中国，但美国对中国芯片出口的规模仍处于持续增长，当年出口中国芯片占美国芯片总出口额的35%，这也侧面反映中国芯片产业技术受封锁情况严峻。有关数字经济与国际贸易的研究。马述忠等8认为，信息通信技术与经济结构结合的一系列经济活动是全球经济增长的核心驱动力。Goldfarb和Tucker9以及刘海洋等10认为，数字经济信息数据化的特性能够有效克服国际贸易中的信息壁垒，大幅度降低经济活动的贸易成本，并通过技术创新来促进贸易的增长。Freund和Weinhold11以及Abeliansky和Hilbert12认为，国际贸易的开放程度与数字经济发展水平高度相关。姚战琪13认为，中国将数字经济与进口贸易相融合，能够通过进口技术溢出提升产业技术水平，推动中国产业结构升级，在克服进口技术溢出的“门槛效应”后能够显著促进中国创新产出增长。有关数字经济与芯片产业的研究。随着高质量发展目标的推进和“互联网+”战略提出，数字经济与各行业的融合程度加深，芯片作为当代科技发展创新的核心成果，已成为中国高质量发展的重要战略棋子。张艳萍等14及王玉15采用面板数据模型对数字经济与芯片产业两者间的关系进行了研究，认为虽然在行业和地区间存在差异，但数字经济从产品质量、生产效率及市场竞争力等各方面推动了中国高技术制造业的发展，其发展路径呈现先抑制后扬的“U”型单门槛现象。目前关于数字经济对芯片产业国际贸易影响的研究比较匮乏，但芯片产业作为新一代信息技术核心产业，也是中国典型的“卡脖子”技术产业，在国内的关注度不断提升。李腾等16认为，通过数字经济能够有效地缓解中国高技术产业，尤其是芯片产业的“卡脖子”现状，通过数字经济与芯75Number 1（General Serial No.145）January，2023学报片产业等实体经济双向拉动的形式推动中国产业结构升级和经济发展。文献研究发现，现有对数字经济与芯片产业发展及国际贸易方面影响等问题的研究仍存在一定不足。首先，现有研究多是从宏观产业链角度切入，缺乏对中国各地区芯片进口替代的量化实证分析。其次，现有研究多是从宏观视角分析数字经济对高技术产业发展的影响，但针对芯片产业的深入研究研究数量和研究成果都相对匮乏。最后，现有研究对科技创新能够提高产业竞争力已有较为全面的论述，但忽略了针对芯片产业、科技创新和数字经济三者间的作用机理的研究。基于此，本文力图在以下方面有所创新：通过选择更匹配芯片产业特点的指标，以20122021年中国省级面板数据构建芯片产业数字经济发展指标体系，结合中国各地区芯片产业发展现状分析数字经济对中国高端芯片进口替代的影响，因而本文的研究对中国探索依托数字经济模式突破技术封锁，实现芯片进口替代具有一定的理论意义和现实意义。三三、中国芯片产业发展现状中国芯片产业发展现状芯片是半导体元件产品的统称，又称集成电路。其产业链包括上游芯片设计、中游圆晶制造和芯片应用。上游芯片设计技术要求高且行业技术壁垒高，后进企业易受到大规模的技术封锁，中国芯片设计产业起步晚，且与国际先进技术有较大差距，因而高端芯片以进口为主。中游圆晶制造环节相对周期短且投入低，属于资源密集型和劳动密集型产业，中国当前占有全球大部分中游芯片产业链市场份额，但较易陷入比较优势陷阱。本文主要研究中国芯片产业进口替代问题，主要分析上游及中游芯片产业。借鉴蔡翠红2的分类方法，参照国际上以28nm制程（先进制程）的分级标准，将芯片分为高端芯片（高于28nm制程）和低端芯片（低于28nm制程）两种，分别从高端芯片产业进口现状和低端芯片产业出口现状两个角度对中国芯片产业进行研究。（一一）中国高端芯片产业进口现状中国高端芯片产业进口现状据中国海关数据统计，2021年，中国芯片进口总额为4 325.5亿美元，同比增长23.6%，芯片进口为6 354.8亿块，同比增长16.9%，芯片进口占进口总额的16%。但海关数据存在重复计算的问题，如加工进口的数据、圆晶材料进口后在国内封装二次申报进口的数据、保税区生产的芯片材料以及进口通过海关的数据等都存在重复计算的情况，因而本文剔除货源地为中国大陆的数据后，根据2022年8月发布的最新中华人民共和国海关进出口商品规范申报目录调整后的海关货品标准，将芯片分类为，基础芯片、逻辑芯片、储存芯片、显示芯片和其它芯片。剔除重复数据后，本文对比中国2020年和2021年主要芯片种类和进口额发现，中国进口占比最多的为逻辑芯片、存储芯片和显示芯片，这三类都属于高端芯片，可见中国有着巨大的芯片消费市场，但缺乏足够的技术来生产高端芯片满足本国需求，只能通过进口弥补需求缺口。进口芯片流入省份方面，对比分析2020年和2021年芯片进口情况发现，中国芯片进口中有近六成运往广东（深圳华强北是主要目的地），其次是江苏和上海，优越的区位优势和高质量的基础设施水平推动了三个地区芯片产业的发展，而中国中部、西部地区芯片产业发展则处于较为落后的态势。（二二）中国中国低端芯片出口现状低端芯片出口现状据中国海关数据统计，2021年，中国芯片出口额为1 537.9亿美元，同比增长31.9%；芯片出口为3 107亿块，同比增长19.59%。平均每块芯片进口价格为0.69美元，而平均每块芯片出口价格仅为0.495美元，可见中国出口主要以低端芯片为主，技术价值含量远低于进口芯片。自2018年起，中国芯片出口增速反超进口增速，表明中国芯片产量增速超过全球市场需求增速，中国芯片自给率呈不断上升趋势，但逆差金额逐年增长。可见中国芯片技术进步的速度未能762023 年第 1 期（总第 145 期）1 月 15 日出版学报达到芯片需求增长的速度，中国芯片产业受到高端芯片“卡脖子”境况越发严重。四四、数字经济对芯片进口替代的影响机制数字经济对芯片进口替代的影响机制芯片实质是通过特殊工艺将缩小的电路光刻在半导体圆晶上，以使用载体作为分类标准，芯片可区分为存储芯片（优盘、硬盘等）、系统芯片（CPU、GPU等）以及通信芯片（手机、移动设备等）等。在5G时代，数据通信和移动设备的蓬勃发展极大地扩展了芯片的需求市场。秦文晋和刘鑫鹏17认为，网络基础设施和数字技术与通信产业是数字经济发展基础，也是芯片产业发展的基础，而电子信息制造产业（包含芯片产业）与软件工程产业等是数字经济发展的基础，也是芯片产业发展的核心。通过“网络基础设施数字经济发展科技创新芯片产业发展”的路径能够有效地促使数字技术渗透到芯片产业中，芯片产业通过提高数字化水平实现产业升级换代，提高产业竞争力，从而实现进口替代。据此，本文提出如下假设：H1：数字经济发展水平构成中国芯片进口替代的现实基础。数字技术能够缓解芯片研发过程中的融资约束。谢非和罗安6认为，数字技术能够有效缓解外部金融机构与芯片企业之间的信息不对称，从而帮助企业突破高端芯片研发的融资约束。数字经济有助于提升芯片企业科技创新。董香书等18实证检验了数字经济对制造业科技创新的效用，认为数字经济不仅能够显著促进制造业企业科技创新，同时还能带来降低企业成本、激发创新动力和强化集聚效应等