相亲相杀:日韩电子制造业纠缠简史

2019-10-18 08:10周倩
中国工业和信息化 2019年9期
关键词:日本公司集成电路韩国

周倩

日韩产业攻防绝对不是一次突发事件,而是近40年来日韩电子制造业缠斗的集中引爆,必将对两国未来产业格局产生深远影响,同时也为中国产业转型升级之路提供了重要的经验教训。

近期燃起的日韩产业热战,始于日本在G20大阪峰会之后突然宣布“加强对韩国的出口管制”。最初是针对光刻胶、氟化氢和氟化聚酰亚胺这3种半导体核心原材料,不久,日本政府决定将韩国从本国的贸易“白色清单”中移除,这表示日韩贸易即将丧失很多便利化条件,除了对韩国电子制造业立刻产生冲击,很快也会波及韩国汽车制造业,这是韩国经济另外一个主导产业。

韩国两家主要的电子产业巨头三星和LG,开始紧急在世界范围内寻找替代的供应来源,但效果十分有限,外界普遍关注韩国经济对此次贸易战的损失究竟有多大承受力,韩国电子产业(甚至汽车产业)命脉的脆弱逐渐暴露在世人面前。

全球电子产业链上的历史定位

欧美国家多次做过调查:20世纪人类最伟大的发明和发现是什么?包括原子能、DNA双螺旋、相对论等都是合适的候选,但排名第一的,一直是集成电路。毫无疑问,集成电路芯片是电子制造业的核心主体。当今全球电信产业的规模接近4万亿美元,没有集成电路就没有当代通信。过去50年,全球产业迭代升级的路径方向始终遵循一个基本范式:现有产业+集成电路=新兴产业。

如果在全球GDP的结构中扣除掉集成电路的部分,那么,近50年来全球GDP增长可能是负数。而日本和韩国在此格局中的角色十分特殊。以下提供几个基本事实:

其一,要是将1970年以来全球GDP增长的曲线画出来,就会发现2002年以来的经济增长曲线速度格外的快。因为信息产业那时开始迎来加速度增长并走向全面繁荣,这当中存在两个最大前提:一是全球标准的统一,二是发达的全球供应链。

其二,电子制造业多年形成的全球化供应链是难以撼动的,总体上讲,中国、美国、日本、韩国都是这一波产业繁荣的大赢家。如果一定要打破产业现状,重新建立一个韩国不依赖日本、中国不依赖美国的格局,很难判断谁会最终赢得这个赛道。

其三,韩国经济高度依赖电子制造业,这千真万确。中国科学院大学网络经济和知识管理研究中心提供的数据显示:集成电路是韩国经济的支柱型产业,2018年韩国的经济增长率是2.7%,如果去除掉集成电路供给增长所带来的效益,那么韩国的经济增长只有1.4%。

其四,韩国电子制造业高度依赖日本,这无可奈何。官方数据显示:2018年,韩国对日本的贸易赤字是203亿美元(约合1433亿元人民币),中间产品(包括核心原材料、设备和零部件等)的赤字就达到了151亿美元(约合1066亿元人民币),占整体的3/4。韩国企业要想真正“脱离日本原材料、零部件和设备,实现进口多元化,走上国产化道路”,短期不可能实现,而且未来要去做,成本代价也十分高昂。

其五,日本供应的核心原材料和关键设备有极高技术门槛,部分环节几乎是全球垄断地位。韩国贸易协会数据显示:韩国企业对日本产的高纯度氟化氢、光刻胶和含氟聚酰亚胺的依赖度分别达到43.9%、91.9%和93.7%。最重要的是,相关原材料不容易保存,库存量一般只有几个月,如果不能追加采购,影响面是全局性的。

目前,集成电路芯片的主流工艺制程已经逼近5纳米-7纳米,整个工艺流程涉及的一千多个核心环节需要各种精密设备,这恰恰是日本制造业的优势领域。此外,美国、欧洲产的设备中也有很多零部件是日本制造的,哪怕全球寻找替代品,可能还是绕不开日本技术。半个世纪以前,美国政府已经将韩國与日本定位为“在经济上是互补的自然联盟”。时至今日,韩国支柱产业仍处于日本技术和设备的掣肘当中。

日韩电子产业角力的三个阶段

今日看来,因为韩国电子产业强势崛起的光芒太过耀眼——韩国公司已经在半导体芯片(主要是存储器)制造、液晶显示(OLED显示屏)、芯片代工这些关键领域赢得全球领先地位,技术高度和产业规模甚至远远超过美国、欧洲和日本,外界普遍感觉,韩国无疑是电子工业强国。相比之下,随着东芝存储被美国贝恩资本收购,日本在半导体芯片领域基本上是全盘溃败(CPU芯片制造和设计被美国掌控)。电子产业角力过程当中的日本衰弱、韩国崛起,主要经历了三个历史阶段:

1955—1990,日本一步一步逼近电子产业全球霸主地位

日本电子产业的崛起之路,始于1955年,索尼公司创始人盛田昭夫和井深大花2500美元,从AT&T下属的贝尔实验室买到了晶体三极管的专利许可,开始制造半导体收音机。

日本公司当年特别擅长模仿创新,然后全面降低成本,冲击旧有市场份额。先是日本造的半导体收音机攻陷美国市场,接着又是电子表、计算器这些微小生意。当年,液晶屏是美国公司最早发明的,但一时没有找到大规模商业化的市场出口,是日本公司想到从电子表、计算器这些小商品身上切入,慢慢将市场打开,然后用持续的商业回报助推技术迭代升级。

从20世纪70年代到80年代,日本电子产业崛起的重点部分就不是小商品了,而是半导体存储特别是DRAM(电脑内存)这类大宗产品,甚至将曾经的霸主美国拉下马来。1986年,日本半导体芯片占全球份额的40%,在DRAM领域最高则占据了80%的份额,如同现今的韩国。接着,半导体芯片开始全面渗入日本传统制造业,诸如家电、照相机、汽车、手机(功能机)、显示器等产业相继崛起,几乎每一个领域都与美国公司产生了很大摩擦。那时,韩国电子工业才刚刚起步,几乎不被日本公司视作对手。

1990—2012,日本陷入彷徨,韩国强势崛起

科技产业长期存在一个“领先者魔咒”——当你还是追赶者的时候,技术路线怎样、市场轮廓如何,都是很清楚的,你根本不用冒险,只要愿意投入研发(追赶者的研发成本一般远远低于领先者),然后用规模化生产来降低产品成本,就有很大胜算。可是当你成了领先者的时候,技术路线、市场轮廓开始模糊起来,技术产品总是要迭代升级的,你得冒险去做判断——市场究竟接受什么样的创新产品。

比如在存储器的技术迭代中,在显示器面临技术路线的抉择时,日本公司都赌错了方向,资源大量被消耗在没有足够商业回报的低效市场中。其中,日本夏普在2011和2012年度出现巨额亏损,几乎亏掉过去20年利润。导致夏普巨额亏损的关键因素,就是液晶“10代线”。夏普的液晶“10代线”技术当时是世界上最先进的显示器制造技术,反而长期没有找准市场出口。新技术、新工艺、新材料、新产品的持续研发,如果得不到足够的市场回报,再强大的企业巨头也会被拖垮。就像一个餐馆总是猜测客人爱吃鱼翅燕窝,但客人来了只要麻婆豆腐,你是有很多好东西,客人偏不买单,这样下去迟早要关门。

韩国公司在此期间反而后发先至,在技术、市场显露新的轮廓之初,下定决心在新的主流技术上实施大规模投资,哪怕在行业陷入严重萧条时还做了“逆周期投资”。比如,当年韩国公司疯狂投资液晶“5代线”时,被日本同行嘲讽“肯定是一出海就沉没的泰坦尼克号”,因为当时日本现有的“3代线”“4代线”已经供过于求。“5代线”以前的液晶面板,可以满足14英寸笔记本显示屏的需要,日本公司认为这就是物理极限了。况且“5代线”切割出来最大26英寸的面板,有谁需要呢?可是,不久人们将原来的桌面显像管显示器换成了液晶显示器,同时,平板电视也开始全面普及。韩国液晶产业超越日本对手已是势不可当。

同时,据说三星电子用几倍高薪从日本企业挖技术人员,或者在周末悄悄把他们请到韩国,进而更快获得前沿技术。韩国三星最初只是给日本三洋做代工,生产黑白电视机,还不敢贴自己的品牌。这样一家山寨公司,过去一直是一个家电企业,同时还做房地产、货运物流,甚至牙膏也做,涉及很多不相干的业务。数十年后,韩国三星脱胎换骨、强势崛起,三星在全球智能手机市场的份额一直排名第一,仅三星电子一家,2012年度的营业利润比日本前15大企业的利润总和还多。

2012至今,日本持续陷落但仍有局部优势,韩国巩固优势地位但短板明显

近10年来,韩国公司在消费市场、企业市场分进合击不断斩获市场份额,日本公司则是在to C(面向消费市场)方向节节败退。日本公司主要转型to B(面向企业市场)方向,比如日立、东芝向智能电网、电梯等基础设备领域发展,诸如松下的锂离子电池(用于电动汽车)、索尼的摄像头、旭硝子的面板玻璃等,以及微小的WiFi模块、储能电容陶瓷等,已经广泛嵌入智能手机、超大屏幕电视、电动汽车这些终端消费品中。

过去5年的全球集成电路产品贸易,主要国家当中只有日本是下滑的。相关数据显示:20世纪80年代日本九州全岛的集成电路芯片产值占到了日本40%的份额,2005年日本九州进行生产的集成电路企业还有650家,至今已经不到200家了。全球集成电路(IC)市场日本企业所占份额在1990年接近50%,2019年则只有7%左右。日本电子制造业有多个细分领域出现大幅下滑,这个期间只有集成电路制造设备和材料方面日本企业还有一定程度的领先优势,但也只是零星几个亮点。

芯片制造设备中销售额最高的8个品类,从高到低分别是曝光设备(光刻机)、干法刻蚀设备、清洗和干燥、晶圆检测、PCVD、溅射设备、匀胶显影机和CMP装置。其中,日本占据优势垄断地位的有清洗、干燥设备和匀胶显影机三大项。但是,整个芯片制造设备行业当中,清洗、干燥设备和匀胶显影机的市场空间并不大,三者之和仅相当于曝光设备的市场容量。市场容量最大的是光刻机(也是中国芯片产业的最大瓶颈),荷兰的ASML无疑是第一主角,一家就占据全球市场份额的80%以上,但佳能和尼康仍有一定技术储备,优于除ASML之外的所有競争对手。

至于此次日韩电子产业角力的前沿领域——高纯度氟化氢、光刻胶和氟化聚酰亚胺,也只是日本电子制造业节节溃退后的少数剩余资产之一,偏偏就是韩国电子产业链中的关键短板。哪怕韩国决定投入巨资研发,以寻求自主可控,但这3种关键原材料很难从材料的逆向分析中得出制造技术。因为除了工艺过程和操作步骤是一道坚实壁垒,时间和耐心更是难以跨越的门槛。比如,其中用于制造高性能半导体的高纯度氟化氢,需要将杂质浓度控制在低于万亿分之一,而其中的杂质砷仅靠温度分离很难清除,要有极端精细的特殊方法,这是日本几代研发人员漫长岁月的耐心琢磨,一点一点降低杂质浓度,才有今日不可替代的技术优势。

日韩电子产业攻防的三个角力点

全球电子产业韩国崛起、日本衰弱的重要转折,外界一般归因于三个变化时期:一是20世纪80年代中期爆发的日美贸易摩擦,美国决定改写产业链游戏规则,找韩国公司替代日本公司重组产业链。那段时期美国市场对韩国产品几乎是零关税,对日本产品则是重税、设置很多贸易障碍,直接导致日本在内存市场的接连惨败。

二是20世纪80年代后期开始的日元大幅升值,导致日本公司、韩国公司面临完全不同的汇率环境,同样一些产品由日本出口变得更贵,即使是那些日韩合资的集成电路公司,往往也是韩国的部分赚钱,日本的部分亏钱。

三是20世纪90年代开始的全球信息产业革命,美国、韩国、中国成了最重要参与者,日本公司因为面临一些内外条件限制,未能充分把握这波技术浪潮。

以上都是事实,但不是全部事实。下面更多是基于技术和产品迭代的一些重要细节,阐述日韩电子产业攻防的三个角力点:

表观竞争力vs内核竞争力

长期以来,日本公司的产品设计更偏重产品内核的技术含量,韩国公司相对更偏重产品表观的炫酷体验,这个差异导致了非常直接的市场反应。

你去苏宁电器选购液晶电视,看见三台电视摆在一起,你会打开每台电视的后盖比较电路质量吗?你会阅读每台电视的说明书并逐项比较性能吗?当然不会。人们在选购电子电器产品时往往更偏重表面。所以,韩国企业聪明地把“产品”与“制造”分离,更偏重“产品设计”,强调“心动感”是产品最大价值。韩国三星面向欧洲推出了以葡萄酒杯为超薄形象的平板电视,销路大好。因为在欧洲,只要设计好,哪怕贵了20%~30%,依然会有人买。三星又在印度推出了带锁的冰箱,十分畅销。

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