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洞悉物流供應(yīng)鏈
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新冠疫情似乎給美國開了個玩笑！離美國白宮首席醫(yī)療顧問福奇宣稱“美國已經(jīng)擺脫新冠大流行”還不到一個月，2月18日美國新增新冠肺炎確診病例又升至單日約22萬人，再次成為全球疫情震中。
更大的玩笑或是自拜登上臺以來接力特朗普打擊“中國制造”，推進供應(yīng)鏈對華脫鉤，并沒贏得制造業(yè)的大規(guī)?；貧w，但迎來了通貨膨脹和成本壓力、用工壓力。
5月12日，美國商務(wù)部長吉娜·雷蒙多在華盛頓特區(qū)舉行的美國-東盟特別峰會上發(fā)表再次講話，加強半導(dǎo)體供應(yīng)協(xié)調(diào)。本期《大流行與供應(yīng)鏈》，掌鏈?第一物流網(wǎng)本期分析新冠疫情對美國制造業(yè)供應(yīng)鏈的影響。
半導(dǎo)體芯片的 IBM 實驗室工作人員（圖源IBM）
一、美國制造業(yè)供應(yīng)鏈：半導(dǎo)體重返美國？
5月18日，德州儀器在德克薩斯州謝爾曼的四個潛在 300 毫米半導(dǎo)體晶圓制造廠（“晶圓廠”）中的第一個破土動工。四個晶圓廠預(yù)計投資300億美元，這些晶圓廠預(yù)計將支持多達 3,000 個直接工作崗位，新工廠每天將生產(chǎn)數(shù)以千萬計的模擬和嵌入式處理芯片，這些芯片將用于全球電子產(chǎn)品。
1月份，英特爾在宣布了一項耗資 200 億美元的項目，將在利金縣建造兩家半導(dǎo)體工廠，將雇用 3,000 名工人，其投資可能達到 1000 億美元，目標成為世界上最大的半導(dǎo)體基地之一。1990 年，美國制造了全球約40%的半導(dǎo)體，現(xiàn)在，美國的產(chǎn)量約10%。而今美國又開始斥巨資布局全球芯片市場，美國半導(dǎo)體制造業(yè)供應(yīng)鏈到底情況如何？
謝爾曼的新 300 毫米半導(dǎo)體晶圓廠的奠基儀式（圖源：德州儀器）
在新冠肺炎和區(qū)域戰(zhàn)爭之下，美國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈很脆弱。
①從原材料的供應(yīng)來看。烏克蘭危機給美國半導(dǎo)體行業(yè)帶來結(jié)構(gòu)性破壞，烏克蘭是氖氣的主要供應(yīng)商，而在光刻階段使用的激光器是半導(dǎo)體制造的核心，需要氖氣。沒有霓虹燈，芯片生產(chǎn)就會突然停止，美國歷來從烏克蘭采購了多達 90% 的半導(dǎo)體霓虹燈，烏克蘭也提供了全球約 70% 的供應(yīng)。
半導(dǎo)體生產(chǎn)所需的另一個關(guān)鍵材料——鈀，是另一個暴露點例如，俄羅斯控制著全球約 37% 的鈀生產(chǎn)；此外，美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會估計如果中國臺灣被迫停產(chǎn)一年，全球電子供應(yīng)鏈可能會停止，如果中斷成為永久性的，則可能需要至少三年時間和 3500 億美元的投資才能在世界其他地區(qū)建立足夠的產(chǎn)能來取代臺灣的代工廠。
整個半導(dǎo)體供應(yīng)鏈所需的材料中有 73%位于中國大陸、中國臺灣、韓國和日本。
②從美國國內(nèi)生產(chǎn)端來看。自然災(zāi)害和工業(yè)事故對供應(yīng)產(chǎn)生了重大影響。當 2021 年 2 月致命的暴風(fēng)雪襲擊德克薩斯州時，恩智浦半導(dǎo)體和三星芯片制造設(shè)施停工數(shù)周；今年5月12日的德克薩斯州的熱浪使至少六座發(fā)電廠停工，半導(dǎo)體生產(chǎn)停滯。
③從需求側(cè)和主要市場看。美國汽車制造行業(yè)，因為半導(dǎo)體短缺陷入了困境。2021 年，汽車制造商不得不取消生產(chǎn) 1000 萬輛汽車的計劃。因為對半導(dǎo)體的需求超過供應(yīng) 10%，預(yù)測在 2022 年再取消 7 或 800 萬個計劃，到 2023 年將取消 400 萬個。汽車制造商的情況也適用于許多工業(yè)公司，因為他們的產(chǎn)品也依賴半導(dǎo)體。
美國政府在其官方媒體中指出半導(dǎo)體的匱乏不僅影響了汽車行業(yè)，還“拖累了美國經(jīng)濟”，“可能導(dǎo)致 GDP 增長下降近一個百分點”。
美國商務(wù)部長吉娜·雷蒙多：加強半導(dǎo)體供應(yīng)協(xié)調(diào)（圖源：法國媒體社）
從勞動力角度來看。在半導(dǎo)體制造行業(yè)，美國面臨的人才緊缺更為嚴重。美國社區(qū)調(diào)查 (ACS) 數(shù)據(jù)顯示，半導(dǎo)體行業(yè)近五倍的勞動力需要高級 STEM 學(xué)位，目前美國國防工業(yè)基地50% 的 STEM 高級畢業(yè)生出生在國外，特別是在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，這一數(shù)字為 63%。
2021 年，臺積電創(chuàng)始人張忠謀認為，人才短缺是在美國而非臺灣開設(shè)晶圓廠的主要挑戰(zhàn)，臺灣擁有大量致力于芯片領(lǐng)域的高素質(zhì)人才。他在4月份重申了這一點，并解釋說“臺灣在半導(dǎo)體制造方面具有一定的競爭優(yōu)勢。這些優(yōu)勢幾乎完全與人有關(guān)——與人才有關(guān)”，而提高美國產(chǎn)量的“主要限制”是“缺乏制造人才”。
二、美國制造業(yè)供應(yīng)鏈背后
雖然美國半導(dǎo)體供應(yīng)鏈面臨危機，在半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的關(guān)鍵領(lǐng)域仍然占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位。美國在最密集的研發(fā)活動中處于領(lǐng)先地位，例如芯片設(shè)計以及支持它的底層軟件和知識產(chǎn)權(quán)，例如電子設(shè)計自動化軟件和可重復(fù)使用的架構(gòu)構(gòu)建塊。
此外，美國生產(chǎn)用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的關(guān)鍵機械，如 Lam Research 的等離子蝕刻機或應(yīng)用材料公司的用于半導(dǎo)體圖案控制的 eBeam 計量系統(tǒng)。
（1）緊抓創(chuàng)新命脈，供應(yīng)鏈外包。半導(dǎo)體行業(yè)美國和歐洲加起來占制造設(shè)備價值鏈的一半以上，占全球半導(dǎo)體市場份額的一半以上——美國和歐盟的半導(dǎo)體公司占 2021 年全球銷售額最大的 15 家公司中的 10 家。
但這些公司銷售的芯片的實際制造通常發(fā)生在外國代工廠，幾乎所有 10 納米以下的芯片都是由臺積電和三星在中國臺灣和韓國生產(chǎn)的，中國臺灣、韓國和日本占全球制造能力的 56%，材料的 57%，以及全球組裝、封裝和測試的 43%。
來自半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的 2021 年美國半導(dǎo)體行業(yè)狀況報告和安全與新興技術(shù)中心關(guān)于半導(dǎo)體供應(yīng)鏈：評估國家競爭力的問題簡報的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。（圖源：GMF）
（2）貿(mào)易戰(zhàn)開啟，阻止后來國家趕上。美國半導(dǎo)體價值鏈關(guān)鍵領(lǐng)域的實力意味著會對制裁國家產(chǎn)生嚴重影響，自特朗普時代開啟貿(mào)易戰(zhàn)以來尤為顯著。例如，過去對華為和中國最大芯片制造商中芯國際的制裁和政治壓力，使前者的收入減少了 29%，并阻止后者收購荷蘭公司的極紫外光刻機。
光刻（ASML），抑制了中芯國際制造先進芯片的能力。其次，為制裁俄羅斯而推出新的進出口管制以阻止俄羅斯獲取半導(dǎo)體、相關(guān)設(shè)備和其他尖端技術(shù)，這同樣展示了美國在追求先進技術(shù)方面的影響力。在直接打擊俄羅斯工業(yè)基礎(chǔ)的同時，這些管制也起到了勸阻中國填補空白的作用。
（3）回頭浪，逆全球化仍會加劇。為鞏固半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的領(lǐng)先地位，美國投入數(shù)十億美元來促進國內(nèi)制造業(yè)，美國供應(yīng)鏈的長達數(shù)十年的離岸制造實踐威脅到大量消費品、工業(yè)設(shè)備和關(guān)鍵國家安全物品的供應(yīng)。2020 年，美國在現(xiàn)代半導(dǎo)體制造能力中的份額為 12%，低于 2015 年的 13.8%，并從 1990 年的 40% 左右繼續(xù)長期下降。這種下降部分是由于“無晶圓廠”公司的增長，這設(shè)計芯片，但將實際制造外包給第三方代工廠。例如，在全球銷售額最大的 10 家美國和歐洲公司中，有 5 家是無晶圓廠的，它們依賴其他公司制造他們銷售的芯片。
5月，美國開始了針對半導(dǎo)體立法的激烈討論，認為美國迫切需要吸引半導(dǎo)體工廠回國。頂級共和黨成員、德克薩斯州眾議員凱文·布雷迪(Kevin Brady ) 認為，國會應(yīng)專注于推動中國在 2015 年經(jīng)濟計劃中明確指出的所有行業(yè)，該計劃旨在到 2025 年擴大其制造業(yè)，包括電力、農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代鐵路和航空航天設(shè)備；醫(yī)療設(shè)備; 先進的信息技術(shù)；機器人技術(shù)；高科技航運；和更多。
美國眾議院共和黨會議主席 Elise和眾議員 Kevin （圖源：湯姆·威廉姆斯/CQ 點名檔案照片）
三、美國制造業(yè)供應(yīng)鏈對中國的啟示
疫情這一黑天鵝事件加速了世界格局的改變，自美國特朗普政府以來開啟逆全球化趨勢，中國在疫情下也全力打造國內(nèi)內(nèi)循環(huán)網(wǎng)絡(luò)以抵御疫情帶來的沖擊，供應(yīng)鏈不僅僅是經(jīng)濟的問題，更關(guān)系到社會的穩(wěn)定與發(fā)展。在產(chǎn)業(yè)鏈的角度，中國的優(yōu)勢在于下游完善的制造業(yè)生態(tài)鏈，美國的優(yōu)勢在于上游產(chǎn)業(yè)專利和核心技術(shù)。美國仍是高科技領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)最大供應(yīng)市場，抓住了全球供應(yīng)鏈的命脈。。中國則有世界上最全的制造業(yè)供應(yīng)鏈體系。如深圳智能手機產(chǎn)業(yè)集群等。（1）應(yīng)加強高精科技研發(fā)贏得供應(yīng)鏈上游。目前，中國在半導(dǎo)體制造方面仍然落后，在先進的邏輯代工生產(chǎn)、電子設(shè)計自動化（EDA）工具、芯片設(shè)計知識產(chǎn)權(quán)（IP）、制造設(shè)備和材料方面存在缺陷，但它在外包組裝方面處于領(lǐng)先地位、封裝和測試（占全球市場份額的 38%），占全球無晶圓半導(dǎo)體市場的 16%。
作為其“中國制造 2025”工業(yè)計劃的一部分（旨在減少對外國技術(shù)的依賴），政府承諾巨額補貼制造設(shè)施和先進制造能力的建設(shè)，修訂后的目標是到 2030 年擴大半導(dǎo)體生產(chǎn)以滿足國內(nèi)需求的 80%。
（2）強化產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈政策引導(dǎo)補鏈延鏈強鏈。為實現(xiàn)制造業(yè)供應(yīng)鏈上游高精產(chǎn)業(yè)建設(shè)，國家部署了包括生產(chǎn)目標、補貼、降低公用事業(yè)費率、稅收優(yōu)惠以及貿(mào)易和投資壁壘一些列支持。
中國集成電路投資基金是國家主導(dǎo)的半導(dǎo)體行業(yè)投資工具，于 2014 年啟動，已投資390 億美元，其中近 70% 用于前端制造。在國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)中，43% 的注冊資本（公司獲準向股東發(fā)行的最高金額）由中國政府直接或間接擁有或控制，這表明了國家在引導(dǎo)國內(nèi)行業(yè)方面的影響力。
（作者：冰河）
