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美国对华芯片出口限制对中美芯片贸易的影响

韦苏倢 吴筱
  
天韵媒体号
2025年157期
广西大学经济学院 广西南宁 530004

摘要:伴随着国际竞争,芯片成为了关乎一国战略高度的科技争端的关键产品,各国之间出台了一系列政策来进行贸易管控,近来最为明显的便是美国针对中国的芯片禁运,这些禁运无疑会对中美的芯片贸易造成一定的影响。本文构建面板数据模型对美国对华芯片出口限制对中美芯片贸易量和贸易结构的影响进行了实证分析,研究表明:美国对华芯片出口管制程度越大,成熟制程芯片贸易额越少,对先进制程芯片贸易额抑制作用更强;美国对华芯片出口管制降低了美国芯片贸易出口的利基效应,在低对华芯片出口管制时期,美国技术创新有利于其高端芯片出口,在高对华芯片出口管制时期,美国由于技术贸易红利减小而导致其高端芯片出口减少;美国对华芯片出口限制使得中国芯片进口向成熟制程与中低端方向转变,中国自美出口低端与中低档芯片有上升趋势,从而造成中美芯片贸易低端中低端品种顺差进一步扩大。关键词:芯片;出口管制;芯片贸易;中美贸易

一、绪论

全球科技正逢博弈激战,芯片是数字经济、人工智能等战略产业的核心,是全球科技博弈的最中心。在产业链上,芯片产业“设计-制造-封装测试”垂直链,美国独占EDA软件、高端芯片架构等,中国是全球第一芯片消费者,中低端制造、封测优势明显,中美互补、相互依赖。但是美国近年与中国把对方视为科技对手,加紧对华芯片出口管制:2018年特朗普政府把芯片列入规制,将306家中国公司列入实体清单[3],2022年拜登政府以芯片为首通过对华禁令,限制14nm以下芯片对华出口、要求美企在华扩大芯片规模须放弃中国市场[12],2023年再次把AI芯片等列入管制、联合日本和荷兰搞设备出口的“芯片四方联盟”[1]。2025年特朗普重返白宫,双方政策的博弈与竞争将加剧,中美芯片贸易“全面脱钩”风险上升。本文以美国对华芯片管制为例,探讨了“管制强度”“技术差距”对贸易的影响,分析美国管制的经济、地缘政治双驱动原因,有利于中国企业应对贸易摩擦,量化管制对芯片进口规模、进口种类、明确先进制程的芯片依赖程度等“软肋”,引导镓锗出口管制、技术研发补贴等;同时,也有利于结构调整,明确封装测试、成熟制程等“长板”和EDA软件等“短板”,引导厂商“走出去”,搭建“一带一路”市场、东南亚组装基地。

二、文献综述

(一)非关税壁垒与国际贸易研究

非关税壁垒作为一种重要的国际贸易干预工具,其对于贸易流量的影响和对于贸易结构的影响,都是学者们关心的议题。非关税壁垒通过降低准入门槛、提高交易成本等诸多方式对于贸易有着重要而复杂的影响,已经有许多文献证实了非关税壁垒的存在对于贸易的影响。

关于贸易流量效应,蓝庆新和窦凯基于全球价值链视角运用动态可计算一般均衡模型研究发现,美国对中国高技术行业关税和非关税壁垒使中国GDP下降0.24~0.59%和美国GDP下降0.05~0.13%,并会传递到两国之间的其他行业生产规模,对两国间贸易流量的增长构成负向影响[7]。余振等采用双重差分模型发现,美国对中国高技术行业非关税壁垒通过降低企业创新产出和创新效率,间接导致中国出口高技术行业产品尤其是半导体和电子设备进口的减少[8]。

对于贸易结构,任星欣、余嘉俊等认为美国的“卡脖子-市场收缩”将中国高技术产业带入“市场需求减少—研发经费减少—技术创新减缓—市场占有率下降”的恶性循环,中国高新技术产品贸易结构比重被动发生变化,低技术附加值产品占比增加,高技术附加值产品出口占比下降[9]。Wu等基于不可行投入产出模型发现中美贸易战中的非关税壁垒使中美工业总产出分别下降440.90亿美元与254.13亿美元,且下降的部分集中在半导体行业等产业链长、技术复杂性高的行业,加剧了全球贸易结构扭曲[10]。

(二)出口管制的相关研究

关于出口管制原因,维护本国利益、制约他国技术进步为首要因素。于阳等指出,美国出口管制政策最终目的是保持美国关键技术优势,防止技术优势外溢[11]。史九领等认为美国对华出口管制核心是《2022年芯片与科学法案》,实质是在国际经济政策中推行保护主义、以中国为挑战者来阻止中国向高端产业链攀升[12]。Malkin、He指出美国利用其半导体产业优势结成“全球伙伴关系网络”,要求其盟友禁止向中国出口高端芯片或技术的背后原因不仅是经济上的而是地缘上的[13]。

在作用效果和对贸易伙伴方面,研究结论是双向的,但并不对称。Han等认为,中美脱钩发生后,中国企业利润能力和全要素生产率分别下降了0.6%和2.3%,但对美国企业没有影响[14]。崔连标等使用动态CGE模型模拟了芯片禁运的影响,发现当“芯片四方联盟”制裁中国时,中国的实际GDP下降0.60%,中国的社会福利减少约1000亿美元,中国的失业人口达到436万人,美国因为对华直接芯片出口有限,相对损失较小[15]。出口管制会导致全球供应链的再调整,谢琛和潘锐发现,美国对中国禁运迫使第三国重新分配贸易,部分企业通过转口贸易绕过禁运或进行供应链转移,全球半导体贸易重置,导致贸易成本和市场动荡[6]。

三、中美芯片贸易概况

1.贸易规模

美国管制后,中美芯片贸易呈现“两头小,中间大”格局,2021—2023年,美国从中国进口7nm及以下先进制程芯片从120亿美元降至18亿美元,下降85%;而进口28nm及以下中低端芯片由80亿美元增加到110亿美元,贸易顺差不断扩大[3]。总体上,我国是全球最大的芯片进口国,按WSTS数据测算,我国2023年度芯片出口约占全球芯片贸易总额的35%以上,美国是我国长期最大的芯片出口市场,受美国管制影响较大,从2021年度美国进口中国芯片占本国总需求量的18%降至2023年度的8%[6]。美国对我国大量出口先进制程芯片,与我国对美出口高端芯片相比其体量更大,在贸易逆差方面产生较大影响;但是美国出口到我国的中低端芯片数量相比于对我国出口高端芯片有所减少,只有中美两国之间中低端芯片贸易增加才使得中美两国芯片贸易额度基本持平,对双方产生的影响不大[15]。

2.贸易产品

中美芯片贸易的产品结构呈现出“技术分层”且受管制影响不断变化的特征。美国进口芯片以高端为主,一度包括7nm及以下先进制程逻辑芯片、AI芯片、EDA软件、半导体制程芯片等—先进制程逻辑芯片、EDA软件等属于美国进口核心出口产品,但自2022年起,受《芯片与科学法案》及其后续相关管制措施影响,14nm及以下制程芯片制造设备、7nm及以下算力芯片等逐步被纳入美国禁运芯片范畴,2023年Al芯片、笔记本电脑芯片等被全面纳入到美国的禁运芯片范畴[4][5]。我国对美出口以中低端产品为主,主要为28nm及以上成熟制程逻辑芯片、模拟芯片等,主要用于汽车电子产品、消费电子产品的基础元器件等,受管制影响小,我国在相关领域具备一定的优势,出口规模不断扩大[12]。

3.主要市场

中美芯片进出口来源地和出口地相对集中;受管制导致局部出口方向发生变化。从进口地来看,美国是我国高端芯片主要进口来源国,2021年我国进口美国先进制程18%,我国2023年先进制程进口占比为8%,逐渐扩大从台韩进口先进制程的规模用以平衡进口缺口;2023年我国自台韩进口先进制程占比由38%、22%提升至45%、28%[6]。从出口地来看,中国是美国芯片出口第二大国,2023年我国进口美国芯片28%出口至中国,且以美国芯片设计、EDA软件和不受限制的成熟制程为主,美国高端制程出口到我国的占比收窄[3]。同时,受美国多边管控,日、韩等第三方国家也成为了中美芯片贸易的“转口贸易”国,2023年我国自上述国家进口芯片60亿美元,规模较2021年翻两番,改变了中美芯片的直接进出口流向[6]。

四、美国对华芯片出口管制

其内容主要为概述美国出口管制政策体系结构及其发展脉络,并非一法一条规,而是一整套混合组合的不同工具,存在不同类型的技术、不同阶段的制度安排等要素。

第一,清晰可见的政策升级路径昭示了美国对华芯片限制政策的步步紧逼:自2019年针对华为发布实体清单禁令之后,真正意义上的变化出现在2022年10月7日的临时最终规则中;这一版规则正式将“能力”管控置于高位。2023年10月17日,美国BIS发布了三个规则取代2022年的三个规则并进行了更加严格的管控与细分。BIS于2024年、2025年继续采取“打补丁”“扩范围”的方式不断推出新规、新例、新制,并通过下发新规不断充实新的规则和解释、新增管控的实体名单等措施,使得美国对华芯片限制与打压持续与时俱进。

管制的目的是防止中国获取、制造先进芯片。主要目标包括:先进逻辑芯片;先进储存芯片;半导体制造设备;新技术和软件。管制的主要工具包括:BIS利用多种法律和行政工具构建实体清单;外国直接产品规则;“美国人”管制—这是非常厉害的规则,禁止美国的人、永久居民或者在美国注册的实体,未经许可,为开发或者制造中国先进半导体提供任何形式“服务”,如提供技术咨询,维修服务等;“被告知”函—BIS创造性地使用“被告知”,这是BIS第一次利用“被告知”这个古老工具,给个别企业发送通知,告知其出口到整个中国的许可证,未正式修改规则的前提下,快速实现了对特定领域的全面管制。

表1- 美国对中国芯片贸易管制政策历程

五、芯片贸易额的影响因素

1.美国芯片技术水平与芯片贸易额相关关系

由于本文采用的是美国半导体专利授权量来代理“美国芯片技术水平”。基于以下两点:其一,专利能够体现技术进步程度,特别是美国的半导体专利,如芯片架构、制造、EDA算法等相关专利能够直接反映企业芯片设计和制造核心的技术水平;而根据美国半导体行业协会数据,2023年美国芯片专利授权量占总授权量的比重为32%,其中有超过50%以上的专利为7nm及更先进的制程技术专利,这也符合当前美国芯片出口的优势特点;此外还有的研究也论证了这一方法。史九领等(2023)在分析《芯片与科学法案》时就发现,“美国半导体专利数量越多,我国从中获得的高额芯片进口就越多”[12];Han等从企业层面上用数据说明了“当美国企业获得的半导体专利授权占比每提升10%时,美国企业对华高端芯片的出口额就会随之提高8.2%左右。”[13]即专利的数量可以很好的度量出技术水平对贸易的影响。[14]。

基于比较优势理论,美国半导体专利授权越多,其技术优势越强,在高端芯片上的出口竞争优势越强,对华出口额越有可能越大。而基于“技术优势—管制约束”的套期对冲,当管制措施升级(如禁止高端芯片出口)后,技术优势无法转化为贸易利益,甚至因为专利无法运用而削弱其对出口的驱动作用,预计美国对华高端芯片出口额在没有管制时也会随美国半导体专利授权增加而增加,管制升级后其增量会降低,Han等也曾经使用企业数据论证过相同的逻辑[14]。故本文提出假设一:美国对华高端芯片出口额与美国半导体专利授权正相关,管制削弱了两者间的正相关关系。

2.管制强度与芯片贸易的相关关系

“美国对华芯片出口管制强度指数”可以从三个方面来衡量。维度一是政策广度,采用受限制的芯片种类占比指标衡量,计算受限的先进制程、AI芯片、半导体设备等种类数量占总种类数量的比例。第二个维度是管制的严格程度,使用“推定拒绝”许可率和实体清单一数量表示。“推定拒绝”许可率为政府特批的出口申请占全部申请的比例,“实体清单数”为列入管制的中国芯片企业数量。第三个维度是多方努力,美国联合同盟(日本、荷兰等)管制设备数量,包括所谓“芯片四方”(CHIP4)联合管制设备禁运数量等。2023年相比21年管制强度指数提高了210%,而同期美国出口中国的先进制程芯片的价值下降了约85%,这两组数据之间的鲜明对比,也表明利用该指标度量管制强度是合理的。

根据上述分析可知,本文对管制强度进行量化的结果为:

表2—管制强度量化结果

根据贸易保护论“成本机制”,如果美国对华芯片出口管制强度越高,交易成本越高,市场准入越强,那么中美芯片贸易额下降幅度越大。同时,基于美国管制的“靶向”,美国对7nm及以下先进制程芯片实施“推定拒绝”的许可,而28nm及以上成熟制程芯片管制较为宽松。因此,美国芯片出口管制对先进制程芯片贸易的抑制强度将超过其对成熟制程芯片贸易的抑制强度[4];预计出现:随着管制强度指数增加,中美芯片贸易额下降,先进制程芯片出口额下降超过成熟制程芯片出口额下降的现象。与2021-2023年的数据趋势一致。基于此,本文提出了假设二:管制强度与中美芯片贸易额呈负相关,且对先进制程芯片的抑制作用更强

3.贸易保护理论与芯片贸易的相关关系

根据贸易保护理论,出口管制作为一种非关税壁垒将通过对“增加交易成本、限制市场准入”等方式来阻碍贸易流。增加合规成本;企业需付出更多精力与成本去应对政府审查,包括提交技术资料,证明产品非军事用途等。2023 年美国半导体企业对华出口的合规成本平均上升 35%,部分中小企业因成本过高干脆退出中国市场[14]。增加供应链调整成本;由于管制迫使企业重新布局供应链,比如通过转口贸易,或者寻找替代供应商。2023 年日、韩企业转口向中国输送的芯片成本比直接出口高出 20-40%,进而抬高了芯片贸易价格,压制贸易规模[6]。最重要的是限制市场准入;“实体清单”直接禁止了美企与清单中的中国企业开展交易。2023 年新增中国 AI 芯片公司 28 家入列后,中国对 AI 芯片的月度美进口额直接下降了 42%,形成了路径传导现象“禁运—市场断崖—额降”[3]。

综合战略性贸易保护论和产品生命周期假说,美国管制政策阻碍中国进口先进制程芯片的出口渠道将促使中国不得不转向采购中低端成熟制程芯片以满足汽车电子和消费电子等基础需求,且中国在中低端制程芯片制造领域具备规模优势,2023年全球中低端制程芯片产能中中国占比达40%,从而形成中国芯片进口结构与本土产能的“互补”。预计将呈现如下趋势:在更高管制强度下,中国进口美国成熟制程芯片的占比提高,中国芯片进口结构在2021-2023年间已经出现这一苗头。所以就提出了假设三:管制政策会推动中国芯片进口结构向成熟制程、中低端品类成熟制程芯片转移。

六、启示与建议

(一)对中国的启示

美国对华芯片出口管制对于中国芯片产业和芯片贸易来说,既是真正的“压力测试”,也使产业矛盾进一步显性化,同时蕴涵了结构性优化和考验,其根本启示至少有两点:挑战与机遇。

1.先进制程“卡脖子”风险持续加剧

按照实际情况来看,从2021至2023年,美国对中国大陆出口芯片中,7纳米及以下最先进的制程芯片出口下降幅度达到85%,目前中国不到世界5%的产能可以自给,最关键的是EDA软件、14nm以下半导体设备等卡脖子的核心器件基本上都是从美国以及“芯片四方联盟”里的公司进口,这样的问题会导致国内AI芯片、超算芯片等高端芯片的进口源减少,因此对我国数字经济、人工智能等产业的发展升级会造成比较大的阻碍作用。

美国对遏制全球芯片贸易旧有格局起到决定性的作用,用这种方式增加了许多通过日本和韩国转运到中国受控元件的交易量至60亿美元,大约是2021年的三倍,当利用第三方替代的转口途径弥补不足时,其成本也较美国直接出口高出约20%-40%,但风险也在变大,因盟国在国际贸易及政治态度上的转变,这也使“美国人管制条款”。

美国“精确断首”,放宽成熟制程芯片管制,中美芯片贸易“一高一低、一低一高一小”。2023年中国对美国出口28nm以上中低端芯片顺差较2021年增长37.5%,但是其附加值仅为先进制程的1/5~1/3,长期依赖中低端芯片出口,容易出现“大而不强、小而不精”的困境,并最终影响产业投入研发的动力。

2.潜在机遇:结构优化与自主创新的动力加速释放

中国掌握28nanometer及以上成熟制程的全球竞争优势,2023年产能占比接近全球40%,对应的下游汽车电子、消费电子等应用领域需求量大——中国汽车电子芯片需求占比接近全球30%,反而通过美国管制增加中国成熟制程芯片出口,为产业储备资金和制造能力,形成了“以中低端保住阵脚”的局面。

调控政策让中国加大了投资力度,这也让我国半导体产业在2023年研发投入占比提升到了营收的18%,相较2021年的13%,增加了5个百分点,加上“国产替代”如此巨大的市场空间,在这个情况下我国EDA软件国产化替代率也从2021年的5%增长到了2023年的12%。而随着政策补贴以及市场需求叠加影响下我国自主技术研发速度也在加快。

中国也对美国管制作出了回应,就如中国在布局“一带一路”沿线国家及东南亚国家的市场,在2023年,中国对越南、印度等出口的中低端芯片额度就同比2021年增长65%,中国还与俄罗斯、巴西等建立芯片技术合作,就用以上种种方法,渐渐摆脱对欧美的出口依赖,为全球芯片贸易走出“政治化”危机提供了另外一个可能。

(二)政策建议

对美国对华芯片出口管制,应从政府、企业、行业三个层面共同发力,围绕“锻优势、补短板、打基础”,构建“自立可控+开放合作”的芯片产业体系和出口贸易体系。

1.政府层面:强化顶层设计,构建政策支撑体系

聚焦短板方向,持续加大“研”的精准支持:设立“先进芯片技术专项资金”,以 7nm 及以下光刻机、EDA 软件和算法、高纯度硅片等“卡脖子”领域重点发力,对标《芯片与科学法案》“研发补贴+税税抵免”政策,对技术攻关企业给予最高不超过 20% 的研发费用抵免,设立“技术攻关奖”。

完善反制手段,提高政策协同性:以“镓锗出口管制”经验为基础,制定“关键产品+关键设备”目录,针对美国半导体企业所用的国产原料稀土、碳化硅等原材料,构建“配额管理制度+出口管制”体系,对合理合规企业在进口规模上保留一定空间,降低对全球供应链的影响。

突破“围堵”,开拓国际新空间:利用“金砖国家技术合作平台”“中国-东盟半导体产业联盟”,大力开展对俄、巴、越南等国芯片技术联合攻关、联合生产;向“芯片四方联盟”中日本、荷兰等国家,以“市场换技术”,吸引ASML、东京电子等多家企业在中国开设研发基地,并强制对其成熟制程设备向中国进行许可和维保。

2.企业层面:聚焦核心能力,优化经营策略

在保持其成熟的制程优势上实现差异化竞争。龙头应扩大自身为汽车提供成熟制程(28nm/40nm等)、车规级(车电子)、工控领域的芯片的设计能力,利用我国作为全球最大汽车市场的优势打造“车芯片—整车造”的供应链平台,将自身占有国内市场份额的比例扩大至30%以上。

分步走先进制程,降低技术风险:从成熟制程到先进制程,先量产14nm制程,再攻克关键技术,以芯粒技术破解EUV光刻机瓶颈,同时与国内设备厂商开展“联合实验”,加快实现国产设备商业化。

调整供应链布局,积极化解地缘风险:参考苹果供应链“中国研发+东南亚组装”模式,在东南亚地区如越南、马来西亚等国,设立芯片封装实验室,将部分中低端芯片组装业务分流至东南亚国家,利用东南亚关税洼地规避美国对华出口限制;构建“进口来源多元化战略”,将高端芯片进口来源由美国拓展至中国台湾地区、韩国、新加坡等,降低被断供风险。

3.行业层面:加强协同联动,提升产业整体竞争力

推进产业链整合,避免重复建设:由中国半导体行业协会牵头制定“芯片产业产能规划指南”,明确各地方成熟制程、先进制程的产能布局,避免各地政府一哄而上建设芯片项目导致产能过剩;建立“产业链供需对接平台”,将设计公司、生产企业与下游应用企业对接起来,减少中间环节。

打造国产技术标准,掌握国际话语权:引入国内企业、院所,制定国产芯片设计、制造、测试的技术标准,推动国产标准纳入 IEC、ISO 体系,打破美国垄断的技术标准;建立“国产芯片认证联盟”,对认证的芯片产品给予市场准入。

还可以去加大人才培养力度、还有解决产业人才需求:与清华、复旦等高校共同建设“芯片科学与工程”一级学科,扩大微电子、集成电路设计学科招生人数;推进企业“校企联合培养”,华为与中芯国际等与高校建立联合实训基地,学生培养后直接进入一线工作,减少人才成长时间,到2025年芯片关键人才缺口缩小50%。

作者简介:韦苏倢(1978,8--)女,壮,广西来宾人,博士,副教授,研究方向:国际贸易理论与政策

吴筱(2004,1-)女,云南晋宁 经济金融创培班学生

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