美国对EDA等技术实施新出口管制，针对中国吗？

【文/观察者网 吕栋 编辑/周远方】

在半导体等先进技术领域，美国近期频繁出手干预正常的市场竞争。前几天，拜登刚签署了2800亿美元的芯片法案，限制半导体巨头们对华投资，随后美国商务部又立即宣布了新的出口管制措施。

当地时间8月12日，美国商务部工业和安全局（BIS）发布公告，称出于国家安全考虑，将四项“新兴和基础技术”纳入新的出口管制。这四项技术分别是：能承受高温高电压的第四代半导体材料氧化镓和金刚石；专门用于3nm及以下芯片设计的ECAD软件；可用于火箭和高超音速系统的压力增益燃烧技术。

尽管BIS并没有直接提到中国，但汇业律师事务所高级合伙人杨杰向观察者网指出，中国现在属于被美国列为国家安全管控的国家之一，只要技术和物项被美国政府列入出口管制目录，大概率就会对中国的出口设置限制，比如美国企业对华出口需要许可证等，这实际上会造成中美在半导体领域里进一步脱钩。

图源：BIS

美国商务部副部长艾伦∙埃斯特韦斯（Alan Estevez）在公告中宣称，美国进行出口管制是为了让“全球各地的公司能在一个公平的竞争环境中运行”。他提到，科技进步使得半导体和发动机等技术运行的更快、更高效和更耐用，甚至可以在更恶劣的条件下运作，这可能使它们成为商业和军事领域“游戏规则”的改变者。

BIS在公告中声称，将四项支持生产先进半导体和燃气涡轮发动机的技术纳入出口管制，是《瓦森纳协定》42个参与国在2021年12月全体会议上达成一致的结果。此外，美国还在管控更多的技术，包括用于半导体生产的设备、软件和技术，这超出了《瓦森纳协定》中商定的项目。

尽管美国打着42个国家的旗号，但俄罗斯卫星网等外媒早就揭露过，《瓦森纳协定》实际上完全受美国控制。当协定中的某一国家拟向中国出口某项高技术时，美国甚至直接出面干涉。如捷克拟向中国出口“无源雷达设备”时，美国便向捷克施加压力，迫使捷克停止这项交易。

“出口管制是美国在与他国竞争过程中的一种手段，”杨杰向观察者网指出，考虑到中国正加大力度投资半导体，美国为了维持自身优势，正想法设法阻碍中国半导体产业的发展速度。

对于美国动不动就使用制裁大棒的做法，国外学者曾撰文抨击，如果美国想要保持其在电子行业的世界领导者地位，可以加大力度投资未来的技术知识，进而与中国相匹敌。那么，美国为什么要走制裁路线呢？因为制裁更容易实施，建立一个重视知识的社会更困难。这是晚期资本主义的病态。

在公告中，BIS介绍了四项被管制技术的详细信息（观察者网有所补充）。

氧化镓（Gallium Oxide，Ga2O3）和金刚石（diamond）
BIS公告称，氧化镓和金刚石是可以在更恶劣条件下工作的半导体材料，能承受更高的电压或更高的温度，采用这些材料生产出来的设备具备更高的军事潜力。
按照材料性质划分，半导体衬底目前大致可划分为四代：
第一代以硅（Si）、锗（Ge），为代表，主要应用于低压、低频、低功率的部分功率器件、集成电路；
第二代以砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）等为代表，被广泛应用于光电子和微电子领域；
第三代以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等宽禁带半导体为代表，在介电常数、导热率及工作温度等方面具有显著优势，目前已逐步应用在5G通信、新能源汽车、光伏等领域；
氧化镓、金刚石等被视为第四代半导体材料。
北京科技大学教授李成明曾介绍，氧化镓是一种新型超宽禁带半导体材料，与碳化硅、氮化镓相比，氧化镓的禁带宽度达到了4.9eV，高于碳化硅的3.25eV和氮化镓的3.4eV，确保了其抗辐照和抗高温能力，可以在高低温、强辐射等极端环境下保持稳定的性质；而其高击穿场强的特性则确保了制备的氧化镓器件可以在超高电压下使用，有利于提高载流子收集效率。

从市场调查公司富士经济2019年6月对宽禁带功率半导体元件的全球市场预测来看，2030年氧化镓功率元件的市场规模将会达到1542亿日元（约合人民币92.8亿元），这个市场规模甚至超过氮化镓功率元件的规模（1085亿日元，约合人民币65.1亿元）。
目前，针对氧化镓展开研究的各大企业、高校和研究所都对氧化镓的性能寄予厚望，但距离真正实际应用还需要解决很多关键的瓶颈问题。这种材料研发上遇到的障碍主要有两方面，一是大尺寸高质量单晶的制作，目前仅有日企研发出6英寸单晶，但还未实现批量供货；二是氧化镓材料大功率、高效率电子器件还处于实验室阶段的研发，在大规模实际应用方面还有欠缺。
中国科技部今年已将氧化镓列入“十四五重点研发计划”。而美国目前正从前沿军事技术布局的角度大力发展氧化镓材料。美国空军研究实验室、美国海军实验室和美国宇航局，积极寻求与美国高校和全球企业合作，开发耐更高电压、尺寸更小、更耐辐射的氧化镓功率器件。
需要指出的是，尽管在半导体衬底材料中有代际划分的说法，但并不能笼统地认为“后一代优于前一代”。第二代、第三代半导体并不能取代第一代半导体，而是根据不同材料的特性，在不同领域应用。
电子计算机辅助设计软件（Electronic Computer-Aided Design，ECAD）
ECAD是一类用于设计、分析、优化和验证集成电路或印刷电路板性能的软件工具。
BIS公告称，此次被纳入管制范围ECAD软件，是专门被用于开发具有全栅极场效应晶体管 (GAAFET) 结构集成电路的软件。
GAAFET晶体管结构是实现3nm及以下技术节点的关键。该技术使生产更快、更节能、更耐辐射的集成电路成为可能，可以用于推进许多商业和军事应用，包括国防和通信卫星。
今年6月，三星已使用GAAFET技术量产3nm制程芯片，尚未公布具体客户名单。而台积电已宣布，3nm制程仍将采用FinFET晶体管结构，最早到2nm制程时才会使用GAAFET结构。
曾有半导体行业媒体撰文指出，采用GAAFET晶体管结构制造的芯片，性能有望提升25%，功耗降低50%。而使用FinFET结构，性能和功耗的改善大致都在15%到20%的范围内。但两种技术的难度和成本应该并不相同。

元达律师事务所资深顾问詹凯向观察者网指出，用于开发GAAFET晶体管结构的ECAD软件将被美国添加到新的出口管制分类编号3D006下的商业管制清单（CCL）中。对于在NS列中带有“X”的国家/地区，出于国家安全 (NS) 和反恐 (AT) 的原因，这将需要出口许可证，包括中国也属于受限国家。
他认为，美国严格限制EDA领域是比较困难的，这将给当前已经面临严重不确定性的半导体产业带来巨大伤害。本次美国采取的临时禁令和之前判断一致，主要针对的是“3nm及以下”先进制程的ECAD，而不是全产品线和产业链均需要使用的EAD产品。从这个角度看，美方“小院高墙”的出口管制政策并没有改变。
目前，国内已涌现出华大九天、广立微、概伦电子、芯和半导体等多家EDA厂商。但被视为国产EDA龙头的华大九天去年曾在招股书中透露，该公司既有模拟电路设计及验证工具尚不支持16nm及以下先进工艺设计。

图源：华大九天招股书
压力增益燃烧技术（Pressure Gain Combustion，PGC）
BIS公告称，压力增益燃烧技术在陆地和航空航天领域具有广泛的应用潜力，涉及应用包括火箭和高超音速系统等。2020年，美国国家科学院曾把压力增益燃烧等技术列入先进燃气轮机十大优先研究领域。该技术利用多种物理现象，包括共振脉冲燃烧、定容燃烧和爆震，导致穿过燃烧器的有效压力上升，而消耗的燃烧量相同，有潜力把燃气涡轮发动机效率提高10%以上。不过，BIS目前尚无法确认任何正在生产中的发动机使用了这项技术，但已经有大量研究指向潜在生产。

杨杰告诉观察者网，这四项技术被美国纳入新的出口管制后，美国政府可能会设定新的许可证和要求。而BIS所提到的对美国国家安全造成严重影响，往往是对美国的军事优势存在一定威胁。未来也不排除美国把更多自身掌握一定优势的新技术和新物项纳入出口管制，从而加强对中国的打压。

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他分析指出，美国的出口管制是针对不同的物项和不同的最终用户设置不同的管制要求。比如同一个半导体材料，如果向英国出口可能就不需要特别的许可证，但如果出口到中国，可能就需要特殊的许可证。甚至也有可能禁止对华出口，像一些被列入实体清单的中国企业，很可能就无法拿到许可证。

“对中国企业而言，如果未来美国在半导体领域加速与中国脱钩，中国企业一方面可能要加速去美化，也就是说在半导体领域里，要尽量减少对美国的依赖。另一方面也要注意，供应商中有没有受到美国制裁的企业，一旦与受到美国制裁的企业进行相关交易的话，可能自己也会受到美国制裁。”杨杰分析称。

对于美国频繁动用出口管制等手段打压中企，中国外交部早就表明过态度：美国动用国家力量，泛化国家安全，不断滥用出口管制等措施，对他国特定企业进行打压遏制，这是对自由贸易规则的严重破坏，对全球产业链供应链安全的严重威胁，也是对包括美国在内的各国人民福祉利益的严重损害。

尽管在目前的大环境下，美国继续出手打压中国相关产业的概率很大，但也有业内人士向观察者网指出，美国能够使用的手段其实比较有限，不可能像商务部长雷蒙多所说的那样，轻易就能让某家企业“关门”。

首先，全球半导体产业离不开中国半导体产业的配合。荷兰光刻机巨头阿斯麦就曾直言，如果美国迫使该公司停止向中国大陆销售其主流光刻设备，全球半导体供应链将面临中断，美国企业也将成为受害者。当前，半导体制造业在东亚的聚集，不仅是美国产业的选择，也是全球化资源配置最高效的办法。

第二，美国政府试图重建本土半导体制造业，不见得符合全部美国资本的立场，甚至也不符合美国劳动者的立场。特朗普执政时期，一直施压让一些制造业回到美国，但他们很难说服普通美国人前往汽车制造业、钢铁业以及技术含量更高的半导体制造业，一是半导体制造需要高强度工作，二是人才培训不可能短期完成。

“美国的干扰会一直存在，但具体作用没有那么夸张。”前述业内人士认为，半导体对整个国民经济和工业发展起着至关重要的作用，中国半导体产业要做好长期艰苦奋斗的打算，不能急功近利。

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“我认为半导体产业并不是人和人的竞争，甚至也不是企业之间的竞争，而是国家间的竞争。”他指出，国内政策对半导体产业的支持力度还远远没有到头，“比起当年对高铁、光伏等行业的支持，政策方面还有很多牌可以出，还有很多工作可以做，中国半导体未来还是充满希望的。”

延伸阅读：

美通过芯片法案点名围堵中国前夕 中企实现一重大突破

“我们将在美国投资。我们将在美国取得成功。我们将在美国赢得21世纪的经济竞争。”美国总统拜登当地时间8月9日最终将《2022年芯片和科学法案》签署为法律后，发布了这段雄心勃勃的推文。该法案向在美国的芯片制造企业提供巨额补贴的同时，要求这些企业必须同意“不在中国发展精密芯片的制造”。无怪乎《日本经济新闻》将这一法案的出炉称作美国“对华科技军备竞赛”的升温。中国外交部发言人汪文斌10日斥责，该法所谓“保护措施”，呈现出浓厚的地缘政治色彩，“是美国大搞经济胁迫的又一例证”。尽管华盛顿的对华鹰派试图借此法案对中国芯片产业实施“精准打击”，但几乎没有国际主流媒体预测美国能够打赢这场自私蛮横的芯片战。英国广播公司（BBC）9日引用伦敦政经学院教授金刻羽的话表达了担忧：“我想象一个世界，一分为二，一半用中国的信息系统和基础设施，另一半用美国的信息系统和基础设施，这样做明显会有巨大的效率减损。”

拜登 资料图

想要补贴必须“排斥中国”

“30多年前，美国拥有芯片全球产量的40%。此后，我们的经济支柱美国制造业被掏空，我们让芯片制造走向海外。”拜登9日在签署《芯片和科学法案》时发表讲话称，“如今，这项法律将芯片（制造）带回了美国。”

拜登在法案签署仪式上的讲话中多次明确提到中国。他说，“中国共产党积极游说美国企业反对这项法案并不令人意外”，并称美国“必须在芯片生产方面引领世界”。据BBC9日报道，美国目前的芯片供应量已从1990年占全球供应量的40%下降到仅占全球份额的10%。

《日经亚洲评论》10日称，这项美国“数十年来最大胆行业立法”的通过，标志着华盛顿罕见的两党合作。《纽约时报》评论称，一向反对政府高度干预商业的共和党，此刻支持民主党法案，除了扶持美国本土芯片产业之外，“也是为了围堵中国的芯片产业”。

据《华尔街日报》10日报道，该法案长达1000多页，法案的最关键内容就是划拨527亿美元用于芯片的国内制造，其中390亿美元用于激励计划，110亿美元用于研发以及劳动力发展计划。另外，政府还将为美国国内的芯片工厂提供25%的投资税收优惠，估计成本为240亿美元。还有大约2000亿美元用于科研。

卡塔尔半岛电视台9日报道称，该法案还包括共和党人及对华鹰派所要求的“重要限制”，即申请联邦补贴的企业必须答应不在中国大陆发展精密芯片的制造。法案规定，禁止获得补贴的公司在中国大幅增产“先进制程”芯片（一般认为是指28纳米以下的芯片），期限为10年，违反禁令的公司，可能会被要求退还全部补贴。

8月9日，芯片制造商美光公司宣布将寻求获得该项联邦补贴。美光表示，计划在2030年前投资400亿美元，在美国兴建新的芯片制造厂。这笔投资将把美国在全球存储芯片制造业的份额从目前的2%提高到10%。芯片巨头英特尔公司也表示将申请补贴，以支持其在俄亥俄州兴建两家芯片工厂的计划。该公司还将为其在亚利桑那州的芯片工厂扩张计划和新墨西哥州的芯片封装工厂寻求补贴。全球最大的芯片制造商台积电也表示，将为其在凤凰城建造芯片工厂寻求补贴。

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强行改变芯片业全球格局

中国现代国际关系研究院美国所副研究员李峥对《环球时报》记者说，这项法案的签署为美国提供了更多国际合作与谈判的筹码，美国可能将加速构建所谓“芯片四方联盟”，以产业补贴和市场准入为筹码拉拢韩国、日本和中国台湾地区，形成美国芯片产业的“后院”。

BBC9日则报道称，该法案中针对中国芯片产业的排他政策，使得许多芯片企业面临在中美之间“选边站队”的难题。因为中国大陆是全球最大的芯片市场，这种“选边站队”的做法使台积电、三星、英特尔等企业陷入两难。三星在西安拥有存储芯片制造工厂，SK海士力在无锡和大连拥有存储芯片制造工厂，英特尔和美光也都在中国拥有芯片封装和测试工厂，而台积电更是唯一一家在中国大陆生产28纳米以下较先进制程芯片的企业（其南京工厂生产16纳米芯片），“这点在《芯片和科学法案》中被直接针对”。BBC报道称，实际上在过去一段时间里，所有美国设备制造商都已收到美国商务部的信函，通知他们不要向中国供应用于14纳米或以下芯片制造的设备。

据英国《金融时报》10日报道，台湾地区的安全官员正在逼迫富士康放弃对中国大陆芯片企业紫光集团的8亿美元投资。富士康上月宣布了这笔投资，但一位不具名的民进党当局安全官员声称：“这肯定不会通过。”

一位不具名的业内人士在接受《环球时报》记者采访时称，近年来，美国已采取种种手段打造排挤中国大陆的芯片“小圈子”，而此次芯片法案中的所谓“中国护栏”条款对中国乃至整个产业界都具有严重危害性。未来，美国可能凭借这种占据产业链的支配行为，“让哪个国家生产什么就生产什么”，这可能将打破全球芯片行业的分工与格局。

中国驻美大使馆9日表示“坚决反对”该法案，斥责为“冷战及零和博弈思维”。中国贸促会、中国国际商会10日也发文表示反对，认为法案中的条款歧视性对待部分外国企业，凸显美意在动用政府力量强行改变芯片产业的国际分工格局，损害了包括中美企业在内的世界各国企业的利益。“这就是21世纪的终极军备竞赛。”《纽约时报》10日称，“商业和地缘政治的动机”催促中国以最快速度造出芯片，而美国则有“竞争上的动机”去阻止中国获得先进技术。

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“它只是在照搬中国的剧本”

《纽约时报》称，就在美国的法案生效前不久，中国的芯片制造商刚刚实现了一个重大技术突破，宣布成功制造出7纳米芯片，“这让世界吃了一惊”。美国全国公共电台9日称，该法案“未必能遏制中国的影响力”，它可能迫使中国在芯片制造方面“进行更大程度的自主创新，以赶上美国及其东亚同行”。

不赞同该法案的美国共和党议员称，这也许只是给了利润本来就很高的企业更多福利。“我知道民主党人想说这是一个有竞争力的法案，但它只是在照搬中国的剧本。”共和党众议员罗杰斯称，2015年中国政府就提出《中国制造2025》行动纲领，对中国认为具有长期战略价值的十个高新科技产业进行投资或者补贴，拜登政府现在只是试图“比中国花得更多”。《日经亚洲评论》称，中国已经为芯片产业投入了1500亿美元，台积电表示计划在3年内投资1000亿美元扩大制造能力。欧盟也在为自己的芯片制造立法。因此，《芯片和科学法案》可能不会带来“翻天覆地的变化”。

“现在人尽皆知的那些美国跨国企业，没有一家是靠政府补贴壮大的，包括英特尔在内。”台湾中时新闻网10日称。而据波士顿咨询公司估计，如果华盛顿采取对华“技术硬脱钩”政策，甚至可能会损害一些美国芯片企业的利益，或将令它们丧失18%的全球市场份额和37%的收入，并减少1.5万至4万个高技能工作岗位。换言之，《芯片和科学法案》提供的补贴很可能无法弥补芯片企业将工厂从中国迁往美国的成本。

台积电创始人张忠谋说，同样的芯片，在美国生产的成本“要比在台湾生产高出约五成”，他说美国努力增加本土芯片制造业，“是徒劳、浪费而且非常昂贵的”。弗吉尼亚州雷德福大学风险管理专家科利尔9日对CNN表示，无论各国如何努力支撑本国的制造业基地，都不可能与全球供应链脱钩，尤其芯片的设计、制造和原材料分布在多个不同的国家和地区，“这是一个巨大的网络。无论各国如何努力将制造业本地化，一定程度的相互依赖是不可避免的。”