突破高端芯片制造“小院高墙”的市场化路径探析

一、研究背景

中国高度重视集成电路产业发展，持续加大对集成电路产业的支持力度，推动本土集成电路企业加快成长。随着相关产业政策推进，国内芯片投资和生产规模不断扩大，逐步具备了成熟制程的中低端芯片的制造能力。然而，在10纳米及以下的高端芯片制造领域，产业政策却没能取得预期效果，国内企业与世界先进水平的差距尚未明显缩小。高端芯片制造业面临着的严重“卡脖子”问题已成为危及中国经济安全、产业安全、金融安全、信息安全乃至整体国家安全的突出短板。在此背景下，全面深入分析中国高端芯片制造面临的壁垒和“堵点”，探讨中国实现突破的路径与策略，具有重要的理论价值和现实意义。

目前，对高端光刻机外部依赖已成为高端芯片制造面临的最大困难，也是向先进制程跃升受阻的最重要因素。然而，纵观过往文献可见，仅将技术因素和政治因素视为中国进入高端芯片制造环节主要障碍的判断不仅未能揭示出其产业组织结构的真实情况，也难以精准识别中国突破这一领域进入壁垒的可行路径。假如获取光刻机仅仅存在技术壁垒，加大研发投入力度，以突破关键核心技术成为符合逻辑的策略选择，而这恰恰是中国“集中力量办大事”的制度优势所在。然而，现实情况却不完全支撑这一论断，中国集成电路产业发展历程中数次发起技术攻关，但成效却不理想的客观事实表明，单纯的调动资源、在技术端发力似乎并不必然确保中国集成电路产业实现赶超。值得注意的是，受阻于光刻机供应限制的不单单是中国企业，当前全球范围内能够较为顺利地获得EUV光刻机供应的只有三星、台积电和英特尔三家企业，其他企业的供货渠道也并不顺畅，甚至同样被排除在供应范围内。这说明除了政治因素之外，高端芯片制造业很可能面临多样化的进入障碍，即便在中长期内政治因素得以缓解，这些障碍仍旧有可能阻碍中国企业获得光刻机，并进入这一市场。因此，有必要深入剖析高端芯片制造的进入壁垒及其形成机理，挖掘其产业组织特征。

二、研究发现

（1）高端芯片制造市场呈现出“上游研发合作，下游产品市场竞争”的独特生态。通过CCIP计划，ASML与芯片制造“三巨头”——英特尔、三星、台积电之间结成了紧密的“1+3”利益共同体，上下游之间的合作研发、资金投入、收益共享塑造了高端芯片制造“小院”式的市场格局，形成了这一领域深度的利益捆绑。作为回报，英特尔、台积电和三星三家企业则独占了EUV光刻机的供应量。然而，“三巨头”市场份额的变化趋势表明，“三巨头”在下游的芯片产品市场并不存在串谋行为，而已形成一种较为激烈的竞争关系。

（2）高端芯片制造主要的在位市场主体既具备寡占地位，彼此之间却开展激烈的竞争，并因深度的研发合作关系形成了较为稳定的市场均衡。在这种独特的竞争范式下，在位的市场主体有获得更大市场份额的意愿。潜在进入者试图在这一市场上“分一杯羹”，但要想打破既有市场均衡难度大，这成为包括中国企业在内后发参与者的进入这一领域面临的最为突出的制约因素。在高端芯片制造“小院”中，由“上游研发合作，下游产品竞争”的竞争范式形成了一个较为稳定的市场均衡，新进入者会影响现有企业的均衡利润，从而遭到以“三巨头”为代表的在位企业的抵制，阻挠其获得EUV光刻机等关键设备，即产生了“高墙”效应。尽管新进入者会提高ASML的利润，ASML对改变现有市场均衡可能并不排斥，但除非市场中的产品替代性非常低，新进入者将因降低芯片制造“三巨头”的利润而易遭“三巨头”抵制。可见，“小院高墙”式的组织结构及其导致的进入壁垒是行业竞争范式的产物，反过来又在很大程度上固化了集成电路中下游环节独特的竞争范式。

三、研究启示

（1）尽管整体上取得了积极进展，但中国现行集成电路产业政策仍存在针对性不强、有效性不足等问题，究其原因是对集成电路产业链上不同环节及其产品的技术特征、竞争范式和市场格局缺乏全面认识和深刻把握。本文对“小院高墙”壁垒的理论解析揭示出集成电路产业政策的局限性，进而提出调整和完善建议如下：一是加强重大前沿科技和主导产业的前瞻布局。战略布局的前提是要发现并遵从相关领域的行业特征和发展规律。二是应创造条件积极开展与集成电路技术领先国家的多种形式合作，在更大范围内实现利益互换；三是产业政策应更加注重产业生态培育，鼓励引导科研机构和市场主体加快在细分领域单点突破，由点带面从外围逐步向“小院高墙”迫近渗透；四是应借助资本市场加强对集成电路产业供应链及产业生态的渗透，进而提高产业的掌控能力。

（2）通过情景模拟，本文可以设计出中国解决高端芯片制造“卡脖子”，突破“小院高墙”封锁的市场化路径，即“以ASML为帮手，以三星为首要突破口，力争与‘三巨头’全面开展研发合作”的市场策略。而提高中国企业自身的研发实力，从而增加研发合作边际收益，是能否建立与“三巨头”研发合作关系的关键所在。中国芯片制造企业提高研发实力、增加研发收益可以下方面着手：①着力发展细分领域“撒手锏”技术。充分利用在政府采购、国防军工等领域的巨大需求，做精做专做强EUV光刻机核心零部件中的某一类或几类产品。②坚持开放式创新。聚焦光刻机生产工艺改进等行业共性问题，鼓励科学家、科研机构和企业开展多种形式的交流合作，加强重大科学问题研究，重点攻关共性科学技术。③培育差别化的技术方向。要密切追踪行业技术演进的最新动向，积极谋求重塑产业生态的新路径新范式，从而规避与“三巨头”之间的同质化竞争，以此增进企业之间的研发合作收益。④促进低端芯片工艺升级。应引导企业研发具有替代可行性的芯片生产工艺，提高产品竞争力和标准化，增强替代性，改善用户使用体验。

（3）本文的重要发现在于，EUV光刻机获取除了受制于技术因素和政治因素之外，经济因素以及由此塑造的竞争影响同样重要。历史地看，市场利益对于因政治纷争而分立的“小院”、树起的“高墙”始终都是充满变数的存在。企业毕竟有自己独有的利益和生存逻辑，且与政治利益和逻辑并不完全一致，两者虽然在某些特定时段会合流，却也会出现分岔甚至对立。因此，要立足双循环新发展格局，在中美大国竞争中打进各种“市场楔子”，以此缓解美国对中国高技术产业的地缘政治围堵。具体到集成电路产业，可以肯定的是，倘若中国企业与ASML或“三巨头”之间无法建立互利机制，微观层面就不具备放松EUV光刻机限制的动机和条件。由此，本文研究结论的政策含义将中国企业突破高端芯片制造“卡脖子”短板的切入点扩展到经济利益实现与分配。

原刊于《中国工业经济》2023年第6期