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客座評論:從晶片看中美之爭誰能勝出?

2021年3月11日

今天的中國政府已認定美國衰落,習近平在內部講話中多次做出類似表態。雄心勃勃的北京是否有超越華盛頓的本錢,雙方的實力對比以及未來發展趨勢究竟如何?政治學者張俊華進行了一番梳理分析。

Symbolfoto Handelsbeziehungen zwischen USA und China
圖片來源: picture-alliance/K. Ohlenschläger

(德國之聲中文網)中國國家主席習近平從去年開始表現越發自信。今年3月6日,他說,中國已經可以平視這個世界了。同時,他還時常強調「時與勢在我們一邊」。從戰狼外交起始,中國官員使用這種自信甚至是傲慢言辭的頻率,明顯地在增加。當然,偶爾也會冒出極個別的決然不同的看法:原中國工信部部長苗圩不久坦言,全球製造業四級梯隊格局之中,中國仍然只處於第三梯隊,中國實現製造強國目標,至少還需30年。

那麼,中國與美國的力量對比到底如何,是本文想作的分析。

不成則敗的十年

整體而言,在軍事、技術、外交、制度、價值等範圍內,中國與西方目前的關係早已是一種競爭關係,而競爭焦點最終還是聚集在中國與美國。澳洲前总理陸克文在最近表示,中美實力前所未有接近,而2020年代對中國和美國而言都是不成則敗(make or break)的關鍵時期,這對全球而言將是「危險的10年」。用拜登的話來說是中美正處於一種「極端競爭」狀態,儘管這種競爭關係在某些領域很有可能演變成衝突,但客觀上雙方似乎都首先在考慮的是以佔領技術高地來取勝。至於中國,技術至上甚至是技術拜金主義,更是在國家政策的設計中佔了主導地位。當今舉國創新運動,就是這種技術拜金主義的表現。 在美國,儘管不至於這樣,但對競爭中的不確定性擔憂不比中國少。

拜登最近對習近平作了一個評價,很值得研究中美關係的人琢磨思考:「他很聰明,也很強硬,…他的骨子裡沒有民主」。圖片來源: picture-alliance/AP Photo/T.S. Warren

我們如果把這個技術競爭比作一場圍棋比賽的話,那麼,雙方對整個棋局的設計以及打算走的每一步棋的佈局,對能否最終在這場競爭中勝出,便成了關鍵。圍棋是2500多年前在中國發明的,被認為是最古老的體現人的戰略與策略設計能力的棋類游戲,一直延續至今。圍棋技巧中有兩個重要的關鍵,一是必須有全局觀。全局觀可以理解為「看輕局部小利,注重全局發展」。全局觀也意味著,能在關鍵時刻,調動力量,攻克「堡壘」。 二是必須有遠見。有遠見的人有一個明顯的特點就是:他會在做任何事情之前,先預想好可能出現的結果並找出應對的手段,以達到最後目的。有遠見也就要求在設計戰略與策略的時候,把放在一個較長的時間段裡,而不是只盯著眼下的一霎間。

拜登最近對習近平作了一個評價,很值得研究中美關係的人琢磨思考:「他很聰明,也很強硬,…他的骨子裡沒有民主」。 首先從「聰明」(bright)和「強硬」(tough)說起。首先,筆者以為,拜登這裡並沒有類似川普的那種對中國領袖或北韓領袖莫名其妙的恭維,而是在談他個人的印象,而實際上也就是在說明美國領導者認識到,競爭對手的能力不可低估,這也包括了不能忽視其技術競爭能力。至於「骨子裡沒有民主」不僅說明了價值觀上中美領導階層的不同,更是拜登對世界的警告:一旦中國佔領技術高地,那麼這將更有利於非民主的力量借助其技術來實行無忌的擴張。

記得去年十月,習近平主持的中共十九屆五中全會上,討論了兩個計劃,一個是十四五,另一個是2035遠景目標。從下圍棋角度看,習把兩者放在一起討論並非偶然。至少這是一個跡象,就是中國政治精英努力地對自己的追求的目標盡量放在一個更長的時間段裡來設計。也就是說,中方深知今後五年乃至十年是與西方馬拉松的關鍵時期。同時,這也是習近平打破常規,想留在寶座上親自與美國一決的關鍵時期。2013年來,習近平領導的中國所努力的目標就是超越美國。而客觀上,習近平在去年設計的創新以及雙循環政策,都是與美國技術競爭棋局中幾個重要佈局。

力量對比

客觀地看,美中雙方都有自己高人一籌的方面。先看一下中方的情況。

2020年中國佔全球GDP的比重從2010年的9.2%提高到14.5%。按市場匯率計算,與美國相比,中國經濟規模已是美國的71.4%。2020年《財富》500強榜單上有124家中國企業,而美國僅有有121家。

中國擁有目前世界最大市場以及最大供應鏈。目前,通用汽車和大眾汽車每年在中國銷售的汽車數量都超過了在本國的銷售量。

2018 年,中國的製造業增加值高達4萬多億美元,佔世界的 30%。中國製造業在2004年超過德國,2006年超過日本,2009年超過美國成為世界第一制造業大國。2018年,中國製造業實現增加值40027億美元,是製造業規模第二大國家美國的近兩倍,規模超過美國、日本和德國三大製造強國之和。但是中國的製造業「虛胖「症狀明顯:其製造業的利潤率僅佔全球的 2.6%,而美國佔 12.2%。看各國企業的研發支出排名,就2019年的研發支出總金額而言,美國第一3477億歐元,中國第二1188億歐元,日本第三1149億歐元;德國第四866億歐元。但就2019年的研發支出增長速度來看,美國10.8%,歐盟5.6%,中國則比前兩者都高,是21%。

根據世界智慧財產權组織(WorldIntellectual Property Organisation,WIPO),中國繼2019年擠下美國、成為全球國際專利申請件數最多的國家後,2020年在這項科技創新重要指標上又明顯擴大領先美國態勢。中國去年共申請6萬8720件專利居冠,比2019年增加16%。美國儘管去年申請的國際專利件數也較前年增加3%,但還是只達到5萬9230件。當然,應該看到,專利有「發明」(invention)、「實用」(utility model)和「設計」(design)三類,第一類在難度方面比第二三類更大,價值也就更高。,而中國的專利多半在後兩者。

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當然應該承認,在某些領域,比如說5G, 美國是落後了。中國的華為連續第4年摘冠,去年共提出5464件PCT (The Patent Cooperation Treaty)專利申請;其次是韓國科技業巨頭三星(Samsung)的3093件。美國晶片大廠高通(Qualcomm)則以2173件屈居第5。再則,根據史丹佛大學(Stanford University)本月的一份報告,在人工智慧相关期刊引用量上,中國最近超過了美國。

中國最致命的弱點是半導體,而且這個問題會繼續存在,還有很長的一段路要走。以晶片為例:2020年中國晶片市場規模為1434億美元,同比增長9%,是全球最大的晶片市場。其中60%(860億美元)是集成到電子產品中之後出口國外,另外40%(574億美元)在集成到電子設備後在本土銷售。全球市場2020年的規模為3957億美元,中國市場佔全球36.24%。但總體上來說,中國的晶片工業還是很弱的: 2020年中國大陸本土的晶片製造廠總共只生產了價值83億美元的晶片,只佔中國市場自身需求的5.9%,只佔全球市場份額的2.1%。

再看一下美國的技術能力:

首先,在製造業方面,比如在晶片製造方面,美國製造的晶片從1990年佔全球37%,到現在只剩12%。面對著晶片供不應求狀態,沒有政府支持肯定無法對付這個局面。至於歐盟,自己製造的晶片佔全球的總量則連10%都不到。當然,製造業量少,並不意味著品質比中國差。 這從美國企業的盈利規模(revenue)就能看出。總之,第一輪的大規模全球化後,美國已經深切意識到重新調整全球化的格局的必要性和緊迫性。

從研發的能力看,中國研發人員總量預計達到418萬人,居世界第一。中國每年培養的理工科畢業生的人數也是世界第一。但是,如果從另一個角度來看,美國的優勢還是有目共睹的:全球約有2000個拔尖的自然科學家,而將近850名在美國,中國只有260名左右。剩餘部分都主要分佈在其他西方工業國。同時,美國對世界上的人材以及優秀學生的吸引程度中國是無法比的。當然,也應該看到,美國每年自己培養的理工科畢業生的數量,有愈加趨少的趨勢。而拜登下的政策,肯定要努力地扭轉這個局面。

在基礎研究方面,中國比美國也大為遜色。中國去年在基礎研究方面支出為人民幣1500億元(約235億美元)。相較之下,美國國家科學基金會去年的一份報告指出,2018年美國在基礎研究方面的支出達970億美元,約佔美國研發總支出的17%。

總之,筆者以為,槓桿的長的一頭目前還是在美方手裡。但即便這樣,美方沒有回家睡大覺的理由。如德國諺語所說「你的競爭對手是不睡覺的」。確實,在拜登領導下的美國目前在技術競爭方面已經做出一定的決策,也許在不久後會有一系列明確的動作。

雙方急速調整戰略戰術

我們先看一下美國:

川普时期,「堵」是主要的策略。即從國家安全角度,通過出口管制改革法案,發布14類前沿技術封鎖清單。同時大幅擴充了美國外資審批表,重點審查27個核心高科技行業,嚴格限制中國公司併購國高新技術企業。並宣佈將包括華為、海康威視在內的28家中國高科技企業加入「實體清單」。最後,自2018年起,收縮中國赴美留學生簽證,限制中國留學生學習機器人、數學、航空航天等關鍵自然科學技術。

拜登時期,儘管在有些方面略作調整,但基本上還是延續了川普的「堵」的戰略。譬如,川普为了對抗中國科技威脅,制訂一項有關技術採購及交易的規範,現任總統拜登政府打算不顧國內企業反對,於3月起實施。又如, 拜登的美國政府放寬了中芯國際在成熟製程設備及材料採購限制,但僅開放了14納米以上的晶片製作設備的許可。由於美國先前將中芯國際列入出口禁令的實體清單後,主要就是限制10納米以下先進製作發展,所以預期未來不會看到美國放寬10納米以下先進製作禁令。雖然目前中芯國際有能力生產14納米晶片,但成品率仍相當低,只有百分之十幾。

實際上,拜登繼承川普限制政策,也開始「傳染」到了其他盟國。媒體報導稱,今年二月,近200名分佈在至少12所英國大學的英國學者,因涉嫌在不知情之下協助中國政府製造大規模毀滅性武器,遭到英國政府調查。同時,英國也在敏感的學科開始限制中國學生和學者的參與。

針對目前全球晶片短缺可能對經濟和地緣政治帶來的衝擊,美國總統拜登2月底下令展開100天的產業供應鏈審查。目前美國必須解決兩個問題:一是如何能夠在全球範圍擴大芯片产能;二是如何能夠在美國擴大產能。拜登已經開始串聯台灣、日本與韓國等夥伴,建立「較不依賴中國」供應鏈。 但美國也擔心過分依賴台灣,會成為美國戰略弱點。如果中國大陸武力併吞台灣,將獲取台積電研發製造基地,等於讓美國直接落敗。就算中國不攻擊台灣,美國從東亞採購近九成集成電路,暴露美國完全依賴外國生產尖端半導體的弱點。所以,美國鼓勵台積電在美設廠 (台積電將投資120億美元在亞利桑納州設廠),以此振興美國半導體產業。

參議院多數黨領袖、紐約州民主黨人舒默(Chuck Schumer)已要求議員們基於早前的一項提議起草法案,應對中國在科技領域的崛起。該提議主張五年內投入1000億美元,以刺激美國國內關鍵科技領域的研究,包括了從人工智慧丶量子运算到半導體等領域。參議員們同時也考慮提供緊急資金以實施兩黨所支持的半導體計劃,並納入美國去年的《國防授權法案》(National Defense Authorization Act)當中。今年中央本級基礎研究支出將增長10.6%,同時一個十年行動規劃也即將出籠。谷歌前CEO施密特(Eric Schmidt)目前是美國人工智慧國家安全委员會(NSCAI)的主席,更是稱中國在5G領域領先美國10倍,認為「國家面臨緊急狀態」。同時,他深感「人工智慧領軍者”地位不保,呼籲國會投錢。

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事實上,不僅是美國,歐洲也慢慢地開始重視半導體工業的發展。歐盟一項名為 「2030數字指南針」計劃的目標就是在2030年前生產全球20%晶片。並在五年內自行打造首部量子計算機。

中國對時局的對應主要體現在從去年開始討論的十四五規劃草案中。與往年的五年計劃不同的地方,今年的十四五規劃草案還包括中國對2035年的遠景目標。北京希望在今後5-10年,做到「關鍵核心技術實現重大突破,進入創新型國家前列」。中國提出,今後的全社會研發經費投入年均增長7%以上。並規定,十四五期間戰略性新興產業增加值要達到佔GDP比重超過17%的目標。在晶片方面,北京希望到2025年實現本國使用的晶片達到70%國產。

根據草案,創新科技成今後5年重要戰略。其中,將設立大灣區等4大國家科學中心。而在今後,將還會在量子訊息、光子與微納電子和人工智慧等新领域,建立一批國家實驗室。中國從2021年至2025年的基礎研究經費投入佔研發經費投入比重提高到8%以上。

在強調自主的同時,中國領導深知,沒有外國資本和技術的支撐,中國的創新並不能持久。為此,北京表示,今年將推出第五批重大外資項目,對這些項目給予各方面的政策支持,並將繼續把先進製造、高新技術等領域作為扶植重大外資項目的主方向。總之,中國政府絕對不會放棄任何一個吸引在高科技方面的外資的機會,因為,中國與美國的競爭,相當一部分是依賴著所謂的技術溢出。  

贏這盤棋的幾個關鍵

個別西方特別是歐洲的觀察家,似乎有點過分聽信了中國雄心壯語,也太看重了中國市場的價值,而忽視了中國本身存在致命弱點。於是乎,出現了莫名其妙的自卑感,而這種自卑感,在毆洲人那裡顯得更明顯一些。這使得他們對贏得這盤棋,信心不足。至於對西方特別是美國的長處,很容易忽略或不予以足夠的重視。  

以5G領域而言,實際上,中國自己確實有點進退兩難。5G乃至人工智慧是中国已经取得大幅領先的領域,甚至量子運算都有巨大潛力。但沒有半導體尤其是沒有高品質晶片,所有的這些都運轉不起來。為此,北京已經制定了路線圖,即給中國晶片和集成電路行業8到10年的時間來追趕甚至拉開西方競爭對手的距離,最終突破其壟斷和美國的出口禁令。

但是,計劃指令多,不等於問題得解決。這裡還是有很多不確定因素。

首先,半導體工業是一個人才、資金、技術高度密集的產業,同時它也是一個按照摩爾定律快速迭代的產業,是一個全球化競爭的產業。中國完全可能會在今後5-10年有進步,但美國以及它的盟友國的晶片也肯定會在向前發展。

其次,中國晶片製造業在10年內追上台積電之說,筆者並不看好,設備及產業知識的差距很難在短時間內攻克。除非,國外的企業幫助中國「彎道超車」。

最後,中國蜂擁式創新熱潮,肯定會出現不少的洋相。從以前的假晶片發明,到現在的投資超千億的中國大型晶片項目武漢弘芯爛尾,例子比比皆是。國際半導體產業協會(SEMI)的一份報吿指出,2020年到2021年,中國將擁有全球最多的新建或計劃建設的晶片工廠。但到底有幾家確實能開花結果,不妨拭目以待。

總之,這次以晶片之戰起點的技術競爭,是完完全全的對中美兩國領導精英智慧的檢驗 - 就如上述下圍棋過程中的各種周密的佈局能力一樣。同時,也可以想像,來自中方的用非常規卻又很隱蔽的手段獲取訊息和技術事件將增加。最後,如果說中國完全自主需要時間,美國的達到拜登設計的境界耗時也不會比較短,歐盟日本亦然。但是,顯然有一點是肯定的,美國的盟友比中國不僅要多的多,而且也不弱。更不用說,美國本身也不差。當然,美國在這場競爭中千萬不能打瞌睡,否則,被對手佔領高地,就不足而怪的了。

 

本文作者張俊華為徳籍華人政治學者,在德國生活三十餘年。他曾就讀於德國法蘭克福大學,並獲得哲學博士學位。此後曾執教於柏林自由大學等高校。現為法國Ecole Universitaire de Management客座教授。

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