美國《2022年芯片與科學法案》對我國相關產業的影響與對策

史九領 洪永淼 劉穎*

1 中國科學院大學 經濟與管理學院 北京 100190

2 中國科學院數學與系統科學研究院 北京 100190

3 中國科學院大學 數字經濟監測預測預警與政策仿真教育部哲學社會科學實驗室（培育）北京 100190

半導體產業經過半個多世紀的發展，如今已經高度市場化、國際化。美國和中國分別是全球最強的芯片技術國和最大的芯片消費國，在市場經濟和產業分工下本應互為重要的合作伙伴。然而，在美國芯片制造業持續外流的背景下，美國表現出對本國芯片產業鏈安全的極大擔憂，于是利用其技術優勢發起“芯片戰爭”。

2021 年6 月9 日，美國國會參議院通過了《創新與競爭法案》，旨在提振美國高科技研究和制造能力以對抗中國及其他競爭對手。在此基礎上，2022 年8月9 日，美國總統拜登正式簽署了《2022 年芯片與科學法案》[1]，法案針對美國芯片產業制定了更大資金規模和更廣覆蓋范圍的扶持政策，還特別針對中國制定了附加條款，即利用“長臂管轄”原則，禁止獲得美國政府資助的半導體企業在中國和“被關注國家”擴大或新增14納米及以下先進制程芯片產業的投資。

《2022 年芯片與科學法案》的出臺與實施，對全球芯片產業鏈格局造成重大影響，擾亂基于全球產業大循環的芯片市場秩序，并進一步加劇半導體產業的全球地緣政治競爭。因此，如何科學制定政策對沖《2022 年芯片與科學法案》對我國的不利影響，推動我國半導體產業健康發展，是當前我國迫切需要應對的重大問題。本文通過梳理美國《2022年芯片與科學法案》出臺的背景、內容與目的，分析芯片市場相關產業及其經濟影響，并結合我國半導體產業的發展實踐，提出有效應對《2022年芯片與科學法案》的政策建議。

1 全球半導體產業的發展格局

半導體產業誕生于20 世紀60 年代，被視為信息技術的基石。從電子、通信、互聯網到交通、醫療、航天國防，半導體產品應用在各個領域，改變了現代社會生產生活的方方面面，已成為世界各國經濟增長的引擎和科技實力的象征。

半導體產業是典型的技術密集型、資本密集型和市場密集型行業。美國是半導體產業的發源地，發達的資本市場為半導體產業的研發創新和發展壯大提供了強大支撐，使部分半導體企業壟斷了半導體技術鏈條的多個關鍵環節。根據美國半導體行業協會（SIA）發布的《2022 年美國半導體行業現狀》報告[2]，2021年，在半導體產業鏈條最前端且有著“皇冠上的明珠”之稱的電子設計自動化（EDA）和知識產權（IP）領域，美國市場占有率高達72%；在半導體產業鏈上游芯片設計環節中的邏輯（logic）與分立器件、模擬器件，以及其他類別的器件（DAO）的細分市場上，美國市場占有率分別為67%，以及37%，也遙遙領先于其他國家。

東亞地區在芯片代工和封裝等領域后來居上。中國、韓國和日本占據了晶圓制造方面的主要市場份額，2021年市場占有率分別為40%（其中中國臺灣地區為19%）、17%和16%。中國占據了芯片封裝和測試方面最主要的市場份額，2021年中國占據了全球芯片封裝和測試市場的57%（其中中國臺灣地區的全球市場占有率為19%）。

東亞地區在半導體市場的規模也具有絕對優勢。2021 年，東亞地區的半導體消費總額約為3 867 億美元，占全球半導體市場的70%左右。其中，中國作為全球最大的單一半導體消費市場，2021年半導體消費總額約為1 925 億美元，占全球半導體市場的35%左右。

2 《2022 年芯片與科學法案》出臺的背景、內容與目的

2.1 《2022年芯片與科學法案》出臺背景

在全球半導體產業鏈中，芯片設計、制造和封裝環節由各國按照比較優勢參與分工。囿于勞動力成本等因素，美國芯片制造業持續外流，美國芯片制造業占全球的份額由1990 年的37%降至2020 年的12%[3]?；诿绹酒圃旆蓊~不斷下降的事實，SIA 給出的解釋是其他國家提供了雄心勃勃的激勵政策，而美國在激勵芯片制造方面采取的政策措施嚴重滯后。因此，SIA呼吁美國聯邦政府采取更多更強的激勵措施，鼓勵在美國本土生產芯片，回遷芯片制造業以補齊美國芯片產業鏈，確保美國芯片供應鏈安全。

進入21世紀，中國迅速崛起，一躍成為全球第一大貿易國和僅次于美國的第二大經濟體，美國將中國視為其經濟霸權的挑戰，貿易摩擦愈演愈烈。2011年，奧巴馬政府實行“亞太再平衡戰略”，將中國視為最重要的戰略競爭對手；2018年，特朗普政府對華采取單邊遏制的關稅政策；而拜登政府更是直接將中國明確為“頭號競爭對手”[4]。市場需求的牽引和開放包容的政策使中國半導體產業得到迅速發展，中國正加速向芯片制造產業鏈的高端價值位置移動。中國在半導體領域的進步加劇了美國的危機感，美國近年來接連采取了各類技術制裁措施打壓中國半導體行業的發展。

2.2 《2022年芯片與科學法案》內容

《2022 年芯片與科學法案》主要包含4 部分內容（圖1）。① 政府補貼資金：在未來5 年時間里，美國政府將提供527 億美元補貼芯片行業發展，其中500億美元用于芯片制造、研發與勞動力發展領域，剩余部分用于勞動力和教育、國防及國際技術安全和創新領域。② 投資稅收抵免政策：制定了半導體行業投資的稅收抵免政策，稅收減免額度為25%，減免稅負的項目包括設備制造、半導體制造設施建設和半導體制造過程中所需的專用工具設備制造等。③ 科學與技術研發資金：授權美國國家科學基金會、美國商務部、美國國家標準與技術研究院和美國能源部在未來5 年追加超過2 000 億美元的科學與技術研發資金，并將資助范圍擴大至整個高科技領域。④ “護欄條款”：禁止接受美國政府資助的半導體企業未來10年在中國和其他“被關注國家”（包括俄羅斯、朝鮮和伊朗等）擴大或新增先進制程的半導體產業的投資，否則將收回全部資助。該法案的目的是確保半導體企業將下一輪投資集中在美國及其伙伴國家。

圖1 《2022年芯片與科學法案》的主要內容Figure 1 Main contents of CHIPS and Science Act of 2022

2.3 《2022年芯片與科學法案》目的

《2022 年芯片與科學法案》的補貼和減稅條款屬于常規的產業政策工具，在國際貿易中司空見慣，但是其針對中國的“護欄條款”，實質是技術制裁的延續，是由美國國家利益及其霸權主義本質決定的。早在20 世紀80 年代，美國就曾通過“技術封鎖”和“貿易戰”的方式打壓當時如日中天的日本半導體產業，遏制其發展。本次法案主要針對的是以中國為代表的新興發展中國家，法案通過限制重要的半導體企業在中國新建或擴建產能，切斷中國芯片技術鏈條，將中國排除在全球半導體產業鏈之外[5]，以實現削弱中國在半導體領域影響力的目的。

3 《2022年芯片與科學法案》的影響

3.1 對全球芯片制造和市場的影響

全球半導體產業鏈已經形成高度專業化和精細化的分工協作網絡，沒有任何一個國家能夠獨立完成全產業鏈上的所有環節，目前全球超過75%的芯片制造產能集中在東亞地區，這一產業格局是市場經濟規律下，供應鏈企業自由選擇的結果?！?022 年芯片與科學法案》通過限制條款阻止芯片企業在中國設廠，嚴重阻礙了生產要素的自由流動和優化配置，違背了經濟全球化的趨勢。

（1）芯片市場供給側。從供給側來看，強行扶植“美國制造”，威逼利誘日本、韓國和中國臺灣地區芯片企業到美國開設工廠，這樣做不僅使生產設備和生產資料等無法得到保障，且遠離核心消費市場，勢必大幅提升芯片制造企業的生產成本。此外，美國雖然有較多的芯片設計人才，但是芯片制造人才卻十分匱乏，勞動力等運營成本高企也將使制造企業失去競爭優勢。SIA預估在美國建造半導體工廠并運營10年的成本費用將比在中國臺灣地區、韓國或新加坡高出30%，比中國其他地區更是高出50%。雖然《2022 年芯片與科學法案》提供了政府補貼，但是分攤到單個企業的補貼金額相比其在美國設廠的運營成本是杯水車薪，不具有可持續性。

（2）芯片市場需求側。從需求側來看，在美國對中國限制芯片設備、人才、技術服務等措施下，中國作為全球最大的需求方，從美國及其聯盟國進口芯片的數量將大幅減少。全球芯片市場將出現嚴重的供需失衡，交易成本大幅上升導致市場有效性降低，參與全球芯片市場的所有經濟體都將遭受損失，損失程度則受產業鏈分割情況與各經濟體的價格彈性影響。由于美國在芯片技術領域居于領先地位，且技術推動的出口產品可替代性較低，美國芯片產品出口的價格彈性相對較小，而中國的相關商品大多是富有彈性的，中國進口芯片的價格彈性較大[6]，因此，中國承擔的市場交易成本更大，受到的損失更多。與此同時，美國及其聯盟國也會因為貿易受阻而遭受相當程度的損失，并將影響到芯片上游企業?？梢?，《2022 年芯片與科學法案》是“雙輸”選項，將不可避免地扭曲半導體產業鏈，并進一步加劇半導體產業的全球地緣政治競爭，加大全球經濟下行風險。

3.2 對中國芯片產業及相關產業的影響

3.2.1 高端芯片領域

《2022 年芯片與科學法案》的限制條款對中國芯片產業的影響主要體現在高端芯片領域。

（1）短期內，高端芯片領域可能會面臨比較嚴重的“缺芯”問題。受芯片行業層面的強獨占性體制、產品層面的高創新連貫性與技術層面的緘默性等影響，后發劣勢在半導體產業中尤為明顯[7]。因此，如果不采取有效應對措施，限制條款將進一步拉大中美高端芯片技術的差距。事實上，即便《2022年芯片與科學法案》不出臺，美國對中國高端芯片的打壓力度依然不會減弱，美國對中國高科技產業的遏制已形成一種戰略共識，這一點在美國舉全國之力限制我國華為技術有限公司（以下簡稱“華為公司”）的事件中即可見一斑。

（2）長期來看，限制條款對中國的影響比較有限。一方面，美國因《2022年芯片與科學法案》留下的中國市場真空部分將會逐漸被其他芯片企業填補；另一方面，中國將會加快自主創新的步伐，雖然追趕過程仍需要一段時間，但已是必然的趨勢。對此，美國微軟公司創始人比爾·蓋茨認為，“美國向中國禁售高科技產品的行為，是在強迫中國自己制造芯片”，并強調“對華為公司的打壓和斷芯并不會阻止中國企業的崛起，反而會倒逼中國半導體企業加強自主研發，從而縮小和美國半導體企業之間的差距”。3.2.2 與芯片產業相關的中國高科技產業

《2022 年芯片與科學法案》的限制條款將會間接影響到與芯片產業相關的中國高科技產業的發展。芯片作為核心零件，廣泛用于智能手機、計算機、新能源汽車等高科技產品及人工智能、物聯網、大數據等新興領域。本文應用投入產出法定量分析芯片產業與其他相關產業的關聯影響[8]，即通過投入產出理論的完全分配系數可以反映芯片產業單位產出在整個經濟交易過程中有多大比重成為中間品被其他行業所消耗，進而測算芯片產業對其他產業的推動效應，得出受美國芯片限制條款沖擊最大的中國相關產業列表。

由于我國在投入產出表編制過程中未將芯片作為獨立產業進行數據統計，因此計算過程中需要對投入產出表進行行業拆分。① 明確行業。根據我國最新發布的《國民經濟行業分類明細》，芯片制造和封裝屬于電子元器件制造業，芯片設計屬于軟件服務業和信息技術服務業。② 換算行業占比。參考中國半導體行業協會的數據，2020 年，芯片設計產業市場規模為3778億元，芯片制造產業市場規模為2 560億元，封裝測試產業市場規模為2 510 億元；將上述數據換算可得，電子元器件制造業中芯片制造和封裝產業占比約為11%，軟件服務業和信息技術服務業中芯片設計產業占比約為7%。③ 計算完全分配系數。根據該比例在2020 年全國投入產出表中拆分出芯片制造和封裝業、芯片設計業，并計算2個行業的完全分配系數。

圖2 和3 分別列出了芯片制造和封裝產業、芯片設計產業完全分配系數最大的前15個相關產業，從產業之間的消耗與分配關系來看，芯片是上述產業生產中消耗的重要中間產品。具體而言：① 當芯片制造和封裝行業供給偏緊時，感應最明顯的行業主要有通信設備、計算機、汽車及零部件、輸配電及控制設備、視聽設備、軟件和信息服務等。② 當芯片設計業出現供給問題時，感應最明顯的是電子元器件、互聯網和相關服務、計算機等行業。這些產業大部分屬于芯片產業的供應鏈下游，具有技術密集型、芯片后向型和產業配套資源需求高的特點。③ 當芯片產能受限甚至斷供時，斷供沖擊會憑借產業間復雜的經濟技術關聯傳導至相關產業，其影響強度與完全分配系數的大小呈正相關。

圖2 中國芯片制造和封裝行業完全分配系數最大的前15個行業Figure 2 Top 15 industries with the largest full distribution coefficient of China’s chip manufacturing and packaging industries

圖3 中國芯片設計行業完全分配系數最大的前15個行業Figure 3 Top 15 industries with the largest full distribution coefficient of China’s chip design industry

綜合分析，美國《2022年芯片與科學法案》實施后，我國電子元器件、通信設備、計算機、汽車及零部件等產業或將受到較大沖擊。

3.3 對中國經濟的影響

本文基于投入產出模型的假設提取法[6]，測算芯片供應鏈受阻對整體中國經濟的影響。假設提取法的基本原理是通過對比某一產業中斷前后的變化來判斷該產業對經濟的貢獻。從中國芯片產業的對外依存度來看，根據2020 年芯片進口數據，中國從美國、英國、加拿大、澳大利亞和新西蘭（以下簡稱為“五眼聯盟”）進口的芯片占比約為10%，而從中國臺灣地區、韓國和東盟進口的芯片占比約為70%，說明我國對“五眼聯盟”芯片的直接依存度有限。

本文從2 種情形分析《2022 年芯片與科學法案》的影響：① 以美國為首的“五眼聯盟”對中國實施芯片出口禁運；② 在極端情況下，美國將中國臺灣地區和韓國等也納入禁運聯盟，對中國實施芯片斷供。根據投入產出模型，芯片產業對于經濟的影響包括芯片產業自身的直接貢獻以及由芯片產業后向波及到其他行業產生的間接貢獻。

（1）短期預測結果。短期來看，測算結果顯示2種情形下，《2022 年芯片與科學法案》沖擊將使中國國內生產總值（GDP）降低0.09—0.71 個百分點（以2020年中國GDP為基準）。

（2）長期預測結果。長期來看，《2022 年芯片與科學法案》對我國經濟的沖擊將呈現逐漸減弱的趨勢。一方面，美國主導的芯片斷供將引發貿易轉移效應，未跟隨美國芯片禁運的經濟體將增加對我國芯片的出口力度，以搶占芯片斷供的市場份額。另一方面，芯片斷供會促使我國加大對芯片研發的政策力度和資源投入，自產芯片供給的增加將在一定程度上替代進口芯片，促進芯片上下游產業協同發展，進而提升經濟發展韌性。

4 應對《2022 年芯片與科學法案》的政策建議

4.1 充分發揮舉國體制優勢，增強芯片技術自主可控能力

芯片技術從基礎研究到產業應用的周期長且復雜度高，需要充分發揮舉國體制的優勢，國家應在新一代半導體技術鏈條的關鍵環節布局重大項目和重要任務，凝聚國家戰略科技力量和社會資源，共同攻克重大科技難題。中國目前擁有全球最大的芯片消費市場，且正在加快建設全國統一大市場，為實現芯片技術自主創新提供了強有力的支撐?？萍甲灾鲃撔虏粌H需要龐大的市場支撐，還需要持續大量的資金投入。建議加大國家集成電路產業專項研發基金的支持力度，針對芯片技術，尤其是高端芯片技術的研發工作給予長期穩定的資金支持；同時結合行業特點和市場環境，積極推動芯片技術創新平臺建設，鼓勵企業成立芯片技術研究機構，組織中國科學院和高校等科研力量開展關鍵技術研發，以增強技術自主研發能力，加快國產替代的進程。

4.2 引育并舉芯片人才，優化培養體系，構筑多層次人才聚集地

人才資源是決定芯片產業發展和技術競爭力的重要因素。根據中國半導體行業協會預測，2022年中國芯片專業人才缺口將超過25 萬人，而到2025 年該缺口將擴大至30萬人。特別是在基礎研究方面，我國從事半導體理論研究的人員嚴重短缺[9]?；A研究與應用研究不同，短期內可能沒有任何經濟回報，但其是技術創新的源泉，能夠為技術創新指明方向、提供路徑與方法[10]。建議通過引育并舉方式，從人才引進、專業設置和評價機制等方面，優化芯片產業多層次人才培養體系，一方面加大對半導體領域優秀人才的引進力度，另一方面加強半導體相關學科的基礎教育建設，鼓勵國內科研機構、高校和企業建立聯合創新平臺，共同開展芯片人才培養計劃，在基礎研究、技術開發和工程實施等領域加快培育本土的多層次高質量人才。在評價機制方面，針對基礎研究和應用研究建立多元化人才評價制度，更好激發創新主體活力。

4.3 加強統籌協調構建芯片產業生態，培育世界級民族企業

強化政府統籌協調作用，從頂層設計入手合理配置資源，推動我國半導體產業生態的建設，以實際應用牽引芯片技術突破，鼓勵產業鏈上的企業強強聯合，加強企業知識產權的保護意識，培育具有國際競爭力的龍頭企業。組織成立國家級芯片產業發展中心，對芯片產業發展的重大問題開展調查研究，形成我國芯片產業發展近、中、遠期的智庫咨詢建議。應緊緊依靠市場力量，從供給側發力，加大財政、稅收、信貸、貿易、知識產權和市場等政策扶持力度，積極為企業創造優質創新資源條件，利用市場機制構建大中小企業融通發展的芯片產業生態。與此同時，還應暢通芯片技術產學研轉化的渠道，支持以應用為導向的科研技術商業化活動，提升科技成果轉化效率，培育更多的世界級芯片民族企業。

4.4 利用市場優勢制定差異化政策，對沖美國技術封鎖的影響

雖然《2022年芯片與科學法案》承諾給芯片制造商提供不菲的政府補貼，但與巨大的中國市場相比，仍顯得微不足道。作為全球最大且增長最快的半導體消費市場，中國市場在東亞和東盟等芯片出口地區出口份額占比超過50%，芯片產業依然是市場經濟主導，商業的基本邏輯并沒有改變。我國應堅定不移地推進對外開放戰略，充分發揮超大市場規模優勢，科學評判全球重點芯片企業之間的利害關系，對相關企業實施差異化政策。對于侵害國家安全、破壞市場規則、擾亂經貿秩序的半導體企業，將其列入“實體清單”，限制其產品進入中國市場；對于那些愿意在中國設廠并進行貿易往來的半導體企業，應加大對其在財政、稅收和信貸等方面的政策優惠，并針對“卡脖子”技術環節進行專項補貼，對這些企業開放中國芯片市場，讓其獲得遠超過在美國設廠的收益。與此同時，組建以中國市場為中心的半導體產業供應鏈體系，對重點芯片企業采取更大力度的聯合策略，分化美國組建的芯片產業聯盟，瓦解美國在芯片供應鏈排斥中國的圖謀，多措并舉對沖美國技術封鎖的不利影響。