02 中國芯片貿易現狀(中國芯片技術的“瓶頸”是什么？)

，增強技術創新能力，提升核心零部件生產能力，提升應用集成能力。

技術方面，我國機器人技術發展迅速，但工業機器人關鍵零部件國產化率依然有很大的上升空間。2011年至2020年，國內機器人技術相關的專利數量快速增加，年平均申請量為17009.2件，年平均增長率為39.53%，最高年增長率為79.67%（2016年），2018年的年度申請量最高，申請數量為37853件。我國機器人專利數量的快速增長，說明了2011年以來我國機器人技術的快速發展。但我國工業機器人關鍵零部件技術國產化率依然較低，制約著我國工業機器人產業的發展。根據頭豹研究院的數據，我國工業機器人機械本體國產化率為30%、減速器國產化率為10%、控制器國產化率為13%、伺服系統國產化率為15%；而在我國工業機器人生產成本結構中，伺服系統、控制器與減速器這三大核心零部件的成本占比超過了70%。核心零部件因為技術壁壘高，國產化程度低，主要依賴進口，因而成本占比較高。例如，中國工業機器人制造企業在采購減速器時，由于采購數量較少，難以產生規模效應，面臨國際供應商議價權過高問題，相同型號的減速器，中國企業采購價格是國際知名企業的兩倍。

需求方面，國家政策的支持和智能制造加速升級，使工業機器人市場規模持續迅速增長。根據2019年8月中國電子學會發布的《中國機器人產業發展報告2019》，我國生產制造智能化改造升級的需求日益凸顯，工業機器人需求依然旺盛，我國工業機器人市場保持向好發展，約占全球市場份額三分之一，是全球第一大工業機器人應用市場。另外，根據國際機器人聯盟（IFR）統計，我國工業機器人密度在2017年達到97臺／萬人，超過全球平均水平，并將在2021年突破130臺／萬人，達到發達國家平均水平。如圖1所示，從長期來看，制造企業對工業機器人仍有巨大需求，機器人價格下行的態勢也將延續。在“量增價降”綜合因素作用下，工業機器人本體銷售額平穩增長，預計到2023年將達265.8億元。此外，隨著部分西方國家對華扼制戰略的推進，我國工業機器人在快速發展的同時，也在加快工業機器人伺服電機、減速器、控制器等關鍵部件的國產替代。工業機器人核心部件國產化，也將成為未來發展的重要趨勢。



銷售方面，從我國工業機器人銷售情況看，我國工業機器人國產替代在加速，國際市場競爭力在加強。一是我國國產工業機器人銷量逐步增長，國產替代加速。根據前瞻產業研究院的研究報告，隨著我國機器人領域的快速發展，我國自主品牌工業機器人市場份額也在逐步提升，與外資品牌機器人的差距在逐步縮小。例如，2019年，自主品牌工業機器人在市場總銷量中的比重為31.25%，比2018年提高3.37個百分點。另據民生證券研究的研究報告，“2011～2020年，國內工業機器人銷量復合增速達25.1%；其中國產工業機器人銷量由約800臺增加至約5萬臺，復合年均增長率達58.3%，高于國內整體銷量增速約33個百分點；同期國產工業機器人市場滲透率上升約26個百分點。”二是國內工業機器人出口增長迅速，國際市場份額在提升。2015～2020年，我國國內工業機器人出口量由2015年的1.2萬臺提升至2020年的8.1萬臺，復合年均增長率達46.5%；出口量在全球占比由4.6%提升至20.4%，增長約16個百分點。

（3）高端數控機床依然是我國的短板

高端數控機床與我國工業機器人的發展密切相關，但目前我國高端數控機床發展依然相對落后，這也是制約我國智能制造業發展的重要短板。有數據顯示，2019年全球排名前10的數控機床企業中，來自日本的山崎馬扎克公司以52.8億美元的營收排名第一，德國通快公司以42.4億美元排名第二，德日合資公司德瑪吉森精機以38.2億美元排名第三，其后分別為馬格、天田、大隈、牧野、格勞博、哈斯、埃瑪克，這10家高端機床企業沒有一家是中國的。

我國對進口機床有著較大的需求。根據海關總署披露的數據，2015年至2019年，我國進口的數控機床合計達29914臺，進口總額達978億元。此外，我國高端機床及核心零部件仍依賴進口，截至2021年，國產高端數控機床系統市場占有率不足30%。國產精密機床加工精度目前僅能達到亞微米，與國際先進水平相差1～2個數量級。因此，在供需矛盾之下，我國高端機床的自主化、國產替代任務依然艱巨。

具體而言，我國高端數控機床主要存在四個方面的問題。一是高端機床的精密數控系統主要來源于日本、德國，國產數控系統主要應用于中低端機床，國產高端機床精密數控系統自主供給依然缺乏；二是主軸主要來源于德國、瑞士、英國等國，國產企業已具備一定生產能力，但技術仍需迭代提升；三是絲杠主要來源于日本，國內相關技術較多，但技術水平有待提升；四是刀具主要來源于瑞典、美國、日本等國，國產刀具材料落后，壽命和穩定性不高，平均壽命只有國際先進水平的1／3～1／2。

（4）半導體發展進展

半導體市場需求占全球第一，但國內供給能力有限。我國半導體行業發展非常迅速，影響力也越來越大。根據Statista全球統計數據庫的數據，截至2012年，我國半導體市場需求份額首次過半——占全球半導體總需求的52.5%。根據賽迪顧問2021年6月1日公布的《2021全球半導體市場發展趨勢白皮書》的數據：“從區域結構來看，中國已經連續多年成為全球最大的半導體消費市場。2020年，中國市場占比最高達到34.4%。美國、歐洲、日本和其他市場的市場份額分別為21.7%、8.5%、8.3%和27.1%。”

但是，同時我國半導體自給自足能力嚴重不足。根據中國半導體行業協會（CSIA）公布的可查數據，2016年中國集成電路進口額度達2271億美元，而同年我國石油進口原油38101萬噸，金額為1164.69億美元，集成電路進口額遠超石油進口額。中國半導體生產一直不能滿足國內半導體消費需求。根據法資知名市場調查公司博圣軒（Daxue Consulting）2020年10月的數據，“自2005年以來，中國一直是半導體的最大市場。然而，在2018年，中國的半導體消費總量中，只有略多于15%是由中國的生產提供的”。根據彭博社的數據，2020年中國芯片的進口額攀升至近3800億美元，約占我國國內進口總額的18%。到2021年上半年，國內半導體領域的供應缺口依然未縮小。根據海關總署的數據，2021年1月至5月，我國進口集成電路2603.5億個，同比增加30%。由此看來，截至2021年上半年，國內半導體供給能力依然有限。

在半導體產業制造領域，國產自主創新替代在全面加速。根據國盛證券2020年6月的報告，我國國內半導體制造已基本完成從無到有的建設工作。例如，中微公司介質刻蝕機已經打入5nm制程；北方華創硅刻蝕進入SMIC28nm生產線量產；屹唐半導體（Mattson）在去膠設備市場的占有率居全球第二；盛美半導體單片清洗機在海力士、長存、SMIC等產線量產；沈陽拓荊PECVD打入SMIC、華力微28nm生產線量產；2018年ALD通過客戶14nm工藝驗證；精測電子、上海睿勵在測量領域突破國外壟斷等。但總體來看，目前我國缺乏7nm及以下的高端芯片的穩定、規模化生產能力，華為當前遇到的困境也很大程度上根源于此，我國距離實現高端芯片的量產還有很長的路要走。

我國晶圓生產能力發展迅速，已形成相對完整的半導體產業鏈，但產業結構失衡。我國在半導體生產材料——晶圓制造方面取得長足進步。截至2020年12月，中國大陸晶圓產能占全球晶圓產能15.3%的份額，已超越北美（北美占全球晶圓產能的12.6%），成為全球第四大晶圓制造地區（第一名為中國臺灣，占21.4%；第二名為韓國，占20.4%；第三名為日本，占15.8%）。

半導體材料制造的快速發展，對我國整個半導體產業鏈的提升有非常重要的作用。例如，海思半導體是我國IC設計企業龍頭，2016年銷售額達260億，是國內最大的無晶圓廠芯片設計公司。海思半導體的業務包括消費電子、通信、光器件等領域的芯片及解決方案，代表產品為麒麟系列處理器等。2020年10月22日，華為在HUAWEI Mate 40系列全球線上發布會上發布的麒麟9000芯片，采用了5nm工藝制程。據報道，麒麟9000在多個參數上超越驍龍865、蘋果A14等競爭對手。但是，麒麟的加工生產仍然需要海外公司代工，因此麒麟芯片的供應會受到“美國的芯片禁令”等國際因素的影響。我國在半導體產業結構上還存在發展

均衡的問題，難以完全自給自足。

當前，全球半導體產業鏈細分趨勢非常明顯。較諸之前設計、制造和封測在同一公司完成的IDM模式，這三個環節已經形成相對獨立的專業企業分工。全球半導體產業鏈走向分工的過程也是半導體產業鏈全球化的過程。以1996年為分水嶺。在此之前，中國半導體產業受制于國際和國內政治因素，與全球半導體產業發展的“摩爾定律”速度完全脫節。但在1996年之后，通過“908”“909”工程等系列戰略推動，加上進入21世紀以來全產業鏈的系列配套發展，我國半導體產業體系已經取得了長足進步，當前中國已躍升為晶圓代工產業全球第二大國。從中國半導體產業技術發展進程看，中國半導體制造工藝從落后3代以上，縮小為僅落后1～2代。

同時，我們也要看到，在芯片制造環節，雖然有“908”“909”工程以及最近十余年來國家的大力推動，但中國集成電路產業的落后依然不容置疑。必須承認，整體的產業結構嚴重失衡，設計企業少而弱，制造方面雖有半導體巨頭紛紛設廠，但以封裝測試為主，而且由于國外政策的限制，制造工藝均落后于國外。至于制造設備，幾乎完全依賴進口。這些問題我們依然要面對，而且還需要深入分析和挖掘原因。

04 我國智能制造發展面臨的問題及對策建議

智能制造業人才緊缺，需加快培養相關人才。我國智能制造面臨人才缺口大、培養機制跟不上、現有制造業人員適應智能制造要求的轉型難度較大等問題。

一是整體人才缺口大。我國教育部、人力資源和社會保障部、工業和信息化部聯合發布的《制造業人才發展規劃指南》預測，到2025年，高檔數控機床和機器人有關領域人才缺口將達450萬，人才需求量也必定會在智能制造不斷深化中變得更大。

二是人員流動性大，且劉易斯拐點后人口紅利在縮小。不僅是人才缺口大，制造業人員流動性也很大。根據中金公司的調研，在跨過劉易斯拐點后，制造業勞動力市場中需求方的議價能力下降。例如，有紡織企業反映2012年以來企業在國內就面臨基層員工招不進來、大專生留不下來的情況；另外，有些汽車配件企業希望可以留住熟練工人，但新冠肺炎疫情發生后，部分四川、重慶的工人可能選擇不再回來，過去幾年的產業內遷也使很多中西部勞動力選擇就近就業。

三是智能制造轉型升級創造的新職位需要新型技術人才，但傳統就業人員并不一定能在短期內轉型并適應新職位需求。以工業互聯網為例，中國工業互聯網研究院的研究表明，工業互聯網相關職業在不斷涌現。2019年、2020年國家發布的29個新職業中，與工業互聯網相關的達到13個，如大數據工程技術人員、云計算工程技術人員，占新增職業的44.8%。要勝任這些新職位需要較高、較新的知識儲備，原有傳統制造業領域的工程技術人員要滿足這些新崗位的技能需求，需要時間培養。

以上都是智能產業結構升級過程中難以避免的問題。要解決這些問題，可從兩方面著手。一方面，建立更為健全的在職教育體系、提供在職教育的認可度和含金量。制造業是就業的重要領域，相關人員的轉型升級是邁向智能制造的前提。在人才缺口較大的情況下，在職人員“干中學（Learning by doing）”是制造業智能化人才

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