编者注:本文系《2017至2024年美国对华经济政策的有效性研究》第三章第二节内容。
案例研究1:多晶硅
多晶硅是高纯度、结晶化的硅,是生产太阳能电池的关键材料,太阳能电池板就是由这些太阳能电池组成的。通过将冶金级硅(来自石英岩)加工到更高纯度,随后多晶硅被熔化成锭,切割成晶圆,再加工成太阳能电池。除用于太阳能电池以外,多晶硅也用于生产半导体。
全球市场份额格局
过去十年间,中国已成为全球最大的多晶硅生产国。在此期间,由于太阳能电池板产量的增长,全球对多晶硅的需求激增。2012年,中国生产的光伏级多晶硅占全球产量的30%,到2021年中国占据的市场份额已达到80%。2022年,按产量排名前十的多晶硅公司中有七家为中国企业(表3.1)。
中国的政策
在20世纪90年代和21世纪初,中国大部分多晶硅是从欧洲和美国进口的。然而,在实施第11个五年计划(2006年至2011年)之后,中国政府向从事多晶硅生产及其他太阳能电池板供应链环节的中国企业提供补贴。中国企业还与欧洲公司签订了技术转让协议,学习如何加工高纯度硅。因此,中国企业逐渐增加了产量并主导了全球多晶硅市场。
2014年,中国政府调查发现,美国的补贴政策导致中国制造商“遭受了重大损害”,于是中国对从美国和韩国进口的多晶硅征收反倾销税——此举是围绕太阳能电池板供应链的更广泛贸易冲突的一部分。中国对进口多晶硅征收关税以及中国多晶硅生产成本的下降(在很大程度上得益于中国政府的补贴)导致了美国公司Hemlock Semiconductor(由美国康宁公司和信越化工合资)在全球市场份额的丢失。Hemlock在1994年至2011年曾是全球多晶硅市场的领导者,但在2013年之后其全球市场份额急剧下降。
除了扩大多晶硅的生产产能,中国政府还支持了石英石矿的开发和扩建。尽管美国、巴西和挪威也有大量的石英石储备,世界上许多活跃的石英石矿都位于中国。
美国的政策回应
全球太阳能行业产能在过去10年里在中国的集中(趋势)引起了美国制造商和美国官员对供应链风险的担忧。美国太阳能企业们推动在中国以外地区增加多晶硅的生产产能,认为“一个不那么集中的供应链将更具韧性、排放更少的碳,并绕过被指控使用强制劳动的公司。”
作为针对中国的行动以及针对美国公司丢失全球市场份额的回应,2012年奥巴马政府对中国太阳能板和其他太阳能设备征收关税。2018年,特朗普政府对中国太阳能设备征收额外关税,拜登政府延长了这些关税(同时设置了一些豁免条款)。
美国当局还通过了立法解决了中国不公平竞争行为的另一个来源。长期以来,中国多晶硅制造商在新疆维吾尔自治区使用强迫劳动,从而降低了劳动力成本。例如,合盛硅业的两个工厂已经被CNN确定为维吾尔人的拘留中心。劳工部估计,全球多晶硅产量的“近一半”来自中国的新疆地区,大约有10万维吾尔人和其他少数民族“在被关进再教育营后,可能在强迫劳动的条件下工作”。
《维吾尔强迫劳动预防法》于2021年12月在国会通过并于2022年6月生效。该法律禁止所有在新疆维吾尔自治区全部或部分生产的商品进入美国,理由是这些商品可能使用强迫劳动生产。多晶硅是少数被指定为“高优先级”执法行业的产品之一。拜登政府在2021年以使用强制劳动为由禁止从合盛硅业进口其他太阳能材料。
美国对中国太阳能电池板供应链控制的回应,不仅限于关税和针对强制劳动的立法。2022年《通胀削减法案》(Inflation Reduction Act, “IRA”)为在美国生产的太阳能电池板及其子组件(含太阳能级多晶硅)提供税收抵免。国会估计,清洁能源生产要素(包括风力涡轮机、太阳能电池板及其组件、电动汽车的电池和电力网,以及相关的矿产开采和加工)的税收抵免将在法案实施后的十年内达到300多亿美元。IRA还包括使用清洁能源发电的税收优惠措施,这一措施正在推动更多太阳能项目的安装。根据IRA,美国政府还在向制造清洁能源相关组件的新工厂的投资建设提供贷款担保。
美国政策措施的有效性
无论是关税还是针对新疆强迫劳动的立法,似乎都没有对中国在多晶硅行业的主导地位产生重大影响。尽管现在下结论还为时过早,但《通胀削减法案》可能会通过扩大美国本土供应链和美国的生产规模来减少中国在多晶硅供应链中的份额。
分析师们认为,美国关税尚未产生预期的效果——即通过保护美国制造商免受中国竞争对手的冲击来提振本土太阳能电池和太阳能板产业的发展。相反,这些关税似乎增加了美国大型光伏电站的建设成本。有些人认为,在2012年之前的实施关税本可以通过阻止中国政府的补贴而产生更显著的影响,但自那一年之后就太晚了。“在廉价的中国硅太阳能板的冲击下,无论是美国的传统太阳能板制造商还是由风投资金投资的致力于开发新太阳能技术的硅谷初创公司都失败了,”一位分析师在2018年写道。有证据表明,关税(因素)提升了在美国国内组装太阳能板的工厂数量(使用进口太阳能电池),但这些大多是小规模产能工厂,并不能满足美国的需求。大多数美国太阳能产业团体反对征收这些关税,他们认为“已有超过十年的证据表明加征关税并没有推动美国的太阳能制造行业发展”。
《维吾尔强迫劳动预防法》并未对中国多晶硅的全球销售产生重大影响。据报道,为响应《维吾尔强迫劳动预防法》,中国太阳能公司正在划分其供应链,“为美国建立一条“零新疆要素”的产线,同时继续从该地区的工厂向其他全球客户供货。”面向美国的供应链占中国太阳能行业总产量的7%至14%。由于中国公司将新疆的金属硅用作生产多晶硅的原料,因此即使是位于新疆以外的中国公司也可能使用由强迫劳动制造的组件。针对美国的特殊供应链采购来自美国和德国公司生产的多晶硅,这为中国以外的多晶硅供应链创造了一个高价市场。进口禁令似乎确实对硅料市场份额产生了一定影响。2020年,新疆生产的多晶硅占全球多晶硅产量的45%左右,但到2022年这一份额下降到35%。
由于源自非中国地区的多晶硅供应足以满足美国的市场需求,这些措施似乎并未对中国在新疆的国家政策和劳动实践产生重大影响。可能需要其他主要进口国也通过类似的法律,才能对新疆在全球多晶硅市场的份额产生重大影响。例如,欧盟于2024年4月通过立法,禁止进口由强迫劳动制成的产品。
据报导,自从IRA通过以来,已经“刺激了数百亿美元对清洁技术的投资。”Hemlock Semiconductor 和 Wacker Chemie AG公司正在增加多晶硅的生产,而REC Silicon公司已重新启动了华盛顿州摩西湖的一家工厂。Hemlock Semiconductor 和 Wacker Chemie AG公司的多晶硅用于半导体,而REC硅公司生产的多晶硅用于太阳能电池板。尽管从2022年8月至2023年7月,已有52个新的国内太阳能电池工厂开工建设,美国太阳能电池板组装商仍然面临挑战,因为中国制造商已将组装业务转移到柬埔寨、马来西亚、越南和泰国。这些组装业务(转移)将价格同比降低了50%(即2022年与2023年相比),使得美国的太阳能电池板组装企业缺乏竞争力。尽管IRA帮助了半导体多晶硅的制造商,但美国企业与中国太阳能电池和太阳能模组制造商的竞争将非常困难,因而由美国太阳能电池板企业产生的本土多晶硅需求可能相对有限。
案例研究2:锂和锂离子电池
锂是一种柔软的银白色、易燃的碱性金属,是周期表中密度最小的金属。它用于空气净化、冶金、陶瓷、玻璃、制药、聚合物和电池。锂被认为是一种关键矿物,因为它是可充电锂离子电池的关键组成部分。锂离子电池比其他可充电电池更节能,寿命更长。它们被用于便携式消费电子产品、电网级储能设备、航空航天设备和电动汽车等产品。近年来,随着电动汽车销售的激增,锂的消费量急剧上升。2023年,锂离子电池占全球锂消费量的87%。
全球市场格局及趋势
澳大利亚和智利,而非中国,是世界上最大的原生锂资源国。澳大利亚从花岗岩伟晶岩和其他露天矿床中提取锂。2023年,澳大利亚的锂产量占全球产量的45%(见表3.2)。从卤水中提取锂的智利是世界上第二大锂来源国,占全球产量的23%。中国排名第三(占17%)。由于锂需求激增和价格上涨,其他国家也在增加产量。例如,美国已扩大内华达州和其他地区的生产;有超过十几家公司正在探索或投资美国的锂开采业务。
尽管许多生产商自己提炼锂矿石或卤水,但他们提炼的产品(碳酸锂或氢氧化锂)纯度水平并未达到电池所需要求。例如,常规的精炼碳酸锂纯度为99.5%,但电池制造商需要纯度到99.9%甚至更高。中国在将锂提纯到电池级水平以及生产锂离子电池方面占据着全球主导地位。据报道,中国拥有全球58%锂化学品加工产能,能够将低纯度碳酸锂或氢氧化锂提纯到制造商期望的水平。大部分锂被用于在中国制造的锂离子电池,中国生产了全球60%以上的锂离子电池。中国的宁德时代新能源科技股份有限公司(CATL)是世界上最大的电池生产商,占全球市场的34%,其次是另一家中国公司比亚迪股份有限公司(BYD),占市场的15.8%。其他四家中国制造商也是行业领导者。韩国和日本制造商在全球市场上仍扮演着重要角色,尤其是在中国以外的市场。韩国的LG占据了全球市场的13.6%,其次是日本的松下和韩国三星。
中国的政策
中国政府优先发展电动汽车和电池。2001年,科技部发布的863计划就包含了“电动汽车重大科技专项”,该项目大力资助电池的研发。
2012年,国务院发布了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》,作为战略新兴产业计划的一部分。该计划设定了到2020年提高能量密度和降低成本的目标。它呼吁创建电动汽车电池产业的区域集群,以及发展两到三家具有高度竞争力的电池公司和两到三家世界级的正极、负极、电解质和隔膜制造商。863计划和战略新兴产业计划都投入了巨额资金用于电池研发。
2015年,在“中国制造2025”战略规划中,中国政府再次将锂离子电池列为十大关键技术之一。(目标是)到2020年中国电池和电池组件制造商将供应国内市场的80%;到2025年,该行业将形成大规模的出口能力。作为该规划的一部分,国家动力电池创新中心(五个此类重要研究中心之一)于2016年在北京设立。
尽管研发资金支持很重要,但中国电动汽车电池产业发展的最重要驱动力是电动汽车购买补贴。除了补贴外,电动汽车车主还被允许在主要城市中心区域不受通行限制。相比之下,燃油车则被禁止在某些特定日子上路通行。只有装配了符合特定能源输出技术目标的电池的电动汽车才有资格被列入《新能源汽车推广应用推荐车型目录》,这是获得补贴的前提条件。该政策偏向国内电动汽车制造商,从未有外国制造商(在目录上)。为确保符合补贴资格,中国汽车制造商将电池订单从韩国和日本供应商转移到国内制造商。为了鼓励中国EV制造商提升技术能力并降低产品成本以备后期进军海外市场,补贴金额逐年减少而且逐年提高技术要求(如能量密度和续航里程)。2019年,政府决定不再通过补贴来发展该行业(但允许电动汽车在大城市市区通行的鼓励政策仍然保留)。至此,中国政府已对电动汽车和电池行业补贴了约600亿美元,中国电池制造商也已在国内和全球市场上确立了领导地位。
美国政策回应
美国政府同时通过IRA和BIL对国内锂矿开采和精炼业务提供了投资支持。电动汽车电池供应链其他部分的投资也有资格获得资金。除了拨款,IRA还提供税收优惠,以鼓励从北美和美国合作伙伴国家采购电池材料并在这些国家制造电动汽车。美国政府已通过国防部(DoD)在DPA第III部分授权下管理拨款,以支持国内锂矿开采和生产。并且政府也利用能源部(DOE)管理的拨款和贷款来做同样的事情。
这些工作是通过政府的美国电池材料倡议来协调的,该倡议整合和利用联邦资源来扩大端到端电池供应链;与利益相关者、盟友和合作伙伴合作,开发更可持续、更安全、更有弹性的供应链;帮助指导支持环保的关键矿产开采、加工和回收的研究、拨款和贷款;并支持更快、更公平地审查建立国内供应链的项目。该倡议由白宫指导委员会领导,由能源部协调,并得到内政部的支持。
为了阻止采购中国电池,美国在2018年将从中国进口的锂离子电池关税提高了7.5个百分点,从3.4%高到10.9%。2023年12月,美国政府发布规定,指出与中国有紧密联系的公司生产的车辆或含有中国制造电池组件的车辆将不具备电动汽车购买补贴的资格。该规定还排除了使用了从中国进口矿物(如锂)制造的电动汽车的补贴资格,尽管该规定部分将在2025年才开始执行。根据《维吾尔强迫劳动预防法》的规定,美国海关已停止部分锂离子电池的进口,因为这些电池涉嫌在新疆维吾尔自治区的电池工厂使用强迫维吾尔劳工制造。
美国政策措施的有效性
美国政策尚未削弱中国在锂离子电池市场的支配地位,尽管私营企业在美国政府补贴政策下对锂矿开采、精炼和电池生产领域的投资正在进行中。截至2023年,中国占美国电动汽车电池总进口的65.1%,较2022年的66.2%有所下降。2023年,中国在美国所有类型锂离子电池总进口中占据了70.4%市场份额,创历史新高。
美国将含有从中国进口电池的电动汽车排除在购买补贴之外的决定已经产生了部分影响。2023年9月,在经历国会听证会和重新评估电动汽车增长前景之后,福特暂停了投资35亿美元在密歇根州建设一座使用宁德时代技术的电池工厂项目。特斯拉、通用汽车和福特在某些车型中使用中国电池,2024年这些车型的IRA车辆购买补贴减半,这促使它们转向非中国供应商。
美国针对锂矿开采、精炼以及电池和电池组件制造的补贴资助一直很强劲。2022年,能源部(DOE)基于BIL法案,为锂离子电池和其他电池材料领域的20家制造和加工企业提供了28亿美元的资助。其中,为Lithium America公司在内华达州的Thacker Pass项目提供22.6亿美元贷款用于建设精炼设施。其他接受者包括Albemarle Corporation公司(该公司在北卡罗来纳州的金斯山建设新锂加工厂,获得了1.5亿美元的资金)以及Piedmont Lithium公司(该公司计划在北卡罗来纳州和田纳西州建设新的锂精炼厂)。还有大量的小型公司正在开发新的采矿和精炼锂技术。特别值得注意的是那些正在开发锂提取技术的公司,这些技术可能比现有的精炼技术更便宜,同时更加环保。2023年11月15日,能源部宣布已发放第二笔35亿美元的资助。BIL对电池项目的资助总额将达到60亿美元。鉴于新矿山和精炼厂的项目数量和投资规模,美国对中国锂和锂离子电池的依赖应在未来几年内显著下降。
案例研究3:石墨
石墨是碳的一种同素异形体,应用于电动汽车电池、铸造、润滑剂和冶金等诸多领域。石墨是锂离子电池中最大的组成部分,因为负极材料是由95%-99%的石墨组成的;每辆电动汽车的电池组的负极都需要大约110至220磅的石墨。本案例研究专门关注石墨在锂离子电池供应链中的应用。
商品石墨有两种形式:天然和合成。天然石墨是通过采矿获得的,合成石墨是通过高温处理提炼原油剩余的碳化合物而来。美国生产合成石墨,不开采天然石墨。由于纯度更高,合成石墨在制造应用中更受欢迎,但其生产成本高于天然石墨,且制造过程通常排放更多温室气体。美国的锂离子电池通常使用合成石墨和天然石墨的混合物,但全球约80%的锂离子电池使用的是天然石墨。近年来,尽管合成石墨在美国市场上仍然占据主导地位,合成石墨价格的上涨导致天然石墨在电池负极生产中的市场份额增加。
全球市场格局及趋势
2022年和2023年,全球天然石墨产量分别为168万吨和160万吨。合成石墨产量约为180万吨。中国生产了约70%的合成和天然石墨,主导着全球石墨市场。同时,中国生产了超过全球90%的锂离子电池负极材料。由于环境问题,中国减少了合成石墨的生产,而增加了天然石墨的开采。
电池负极材料对石墨的需求超过了供应。2022年,负极材料需求增长了46%,而鳞片状石墨的供应仅增长了14%。石墨价格近年来因需求上升而上涨,2022年鳞片状石墨价格就上涨了25%。2023年,电动汽车和混合动力车的全球销量增长了30%。随着全球对电动汽车和混合动力车的需求持续上升,分析师们预计石墨的需求也将继续增长。
美国、欧盟和韩国是全球石墨(含合成和天然)进口量排在前几名的购买者。美国从中国购买了大部分的石墨(33%),从墨西哥(18%)、加拿大(17%)、马达加斯加(10%)等地也进口了相当大的比例。到2023年,美国已经建成10家锂离子电池制造工厂,另外还有28家正在建设中。
中国的政策
2023年10月,中国对石墨出口实施管制。此举被视为是对美国拜登政府阻止向中国出口半导体以及特朗普和拜登政府对中国制造太阳能设备的关税措施的反制措施;在美国发布针对高端半导体出口的新增管控措施三天后,中国就宣布了新的石墨出口限制。中国的管制未明确国别,(只是)将石墨列为需要特殊出口许可证的双重用途物品。中国官员可以决定是否阻止特定的出口请求。分析师们认为特别许可证要求(制度)是一个“地缘政治信号器”,旨在表明中国可能实施进一步的经济限制,而(宣布实施管制)本身并不是作为一种报复手段。由于中国没有对石墨出口实施全面禁令,分析师表示将难以估计该政策对全球市场的潜在影响。
美国的政策回应
美国采取了旨在增加国内石墨产量同时减少对中国石墨进口依赖的政策措施,这是拜登政府为应对气候变化和确保可再生能源供应链安全而做出的更广泛努力的一部分。这些政策包括强调从燃油车向电动汽车的转型,并加强美国及其国际盟友和伙伴的相关电动汽车供应链。拜登政府设定了一个目标,即到2030年美国销售的汽车中有50%是电动汽车。
2021年,美国联邦机构联盟共同设定了到2030年在美国或与美国伙伴国建立安全的锂电池材料和技术供应链的目标。实现这一目标的要素包括“确保对原材料和精炼材料的获取”以及“支持一个能够满足国内电池制造需求的美国材料加工基地的扩张需求。”2022年6月,美国、欧盟和另外13个国家宣布建立“矿产安全伙伴关系”,旨在为“对价值链上的战略项目提供有针对性的财政和外交支持。”
美国为实现这些目标采取了两条主要途径:在DPA第三条授权下的补贴以及由能源部管理的拨款和贷款来支持国内采矿和生产。2022年3月,拜登政府发布了一项决定,“允许使用DPA第三条授权来加强美国在大型电池领域的工业基础能力”并允许国防部“增加国内对大型电池供应链关键材料的开采和加工。”该决定指示国防部长“创建、维护、保护、扩大或恢复战略和关键材料的可持续和负责任的生产能力。”作为这项工作的一部分,国防部被要求对石墨储量的分布位置进行可行性研究,这可能会增加投资者的兴趣,并减少他们将来投资采矿和精炼项目的风险。
此外,IRA含有由国防部根据DPA第III项分配资助拨款的规定。2023年7月,国防部宣布了一项3750万美元的拨款,用于Graphite One公司对其在华盛顿州的Graphic Creek天然石墨项目加速开展可行性研究。项目计划包括一个高级石墨和电池负极材料工厂、一个电池材料回收厂。美国地质调查局认为Graphite Creek矿是“世界上最大矿场的之一”。Graphite One计划在2025年底完成商业化量产准备,并在2026年前半年生产25,000吨负极材料。2023年11月,在DPA第III项授权下,国防部宣布向加拿大公司South Star Battery Metals Corporation提供320万美元的拨款,以支持一个阿拉巴马州的天然石墨提纯项目的可行性研究。
BIL还含有由能源部管理的国内电池行业投资的条款。该法案有一个目标——即开发足够的电池级石墨产量以满足每年120万辆电动汽车的需求。根据BIL法案,能源部向国内电池行业相关项目拨款28亿美元。此外,Syrah Technologies于2022年7月宣布从能源部获得了1.02亿美元的贷款,用于扩大其在路易斯安那州维达利亚的合成石墨负极材料工厂产能。Syrah Vidalia工厂的目标是成为中国以外“唯一垂直整合的、大规模”活性负极材料制造商,并将成为“美国首个此类工厂”。到2024年第一季度,该工厂的活性负极材料年产能为11.25吨;可行性研究证实,将该工厂产能扩大到每年45,000吨在技术和财务上都是可行的。在美国和加拿大运营的电池技术公司NOVONIX已获得1.5亿美元的资金以扩大其合成石墨的生产,其目标是到2025年将年产量扩大到40,000吨。Anovion Battery Materials公司获得了1.17亿美元以将其在纽约州的合成石墨材料厂的年产能提升到35,000吨。此外,还有另外四家专注于在负极材料中采用硅替代石墨材料的公司也已获得了拨款资助。
美国政策措施的有效性
政府为国内石墨开采和生产提供补贴及其他支持的项目似乎取得了成功,进一步促进了美国石墨供应链的多元化。数家公司正在推进对天然石墨开采和合成石墨生产产能的投资。2018年,美国总共消耗了约354,000吨合成石墨和天然石墨。因此,美国本土公司需要大幅扩大其生产能力才能满足需求。然而,美国或许还能够通过与盟友和合作伙伴合作,来增加来自中国以外的石墨供应。巴西、马达加斯加、莫桑比克和土耳其都拥有大量的天然石墨储备(表3.3)。瑞典、加拿大和澳大利亚等国也在开发高级石墨矿项目。
案例研究4:稀土矿物
稀土矿物包含了17种金属元素,是智能手机、电动汽车、风力涡轮机、国防技术和其他产品组件中的关键元素。虽然名称叫“稀土”,但是其实它们并不罕见;相反地,根据美国地质调查局调查,“它们在地球的地壳中相对丰富,但可开采的矿场数量比大多数其他矿物品要少。”稀土矿物被开采后就会被提炼,将矿石转化为下游产品中使用的金属和氧化物。
全球市场格局和趋势
2023年,中国生产了全球68%的稀土产品,拥有超过85%的稀土矿产能(表3.4),制造了全球90%以上稀土永磁体,这些永磁体被用于风力涡轮机、电动机及其他设备。自21世纪初以来,中国就一直是世界稀土产量的最大的国家。在中国以外还有几个主要的稀土采矿项目,包括澳大利亚的Lynas Rare Earths 以及美国和加拿大的MP Materials项目。MP Materials管理着美国唯一的稀土矿山(在加利福尼亚州莫哈韦山),其采矿量约占全球的12%。2019年-2022年,美国从中国进口了72%的稀土,马来西亚11%,日本6%,爱沙尼亚了5%,剩下5%来自其他国家。
许多国家拥有具备潜在商业开采价值的稀土储备(表3.4)。非洲有几个国家具有巨大的稀土开采潜力,但“由于非洲大陆的勘探水平较低,非洲在稀土方面的全部潜力在很大程度上尚未得到开发”。
中国的政策
因为从矿石中提取稀土矿物的化学品会产生有毒废物,会污染土壤、水域和空气,因而稀土行业对环境不友好,但中国政府自2020年代初以来仍然在稀土采矿和加工方面投入了大量资金,从而使得中国主导了全球稀土供应链。2010年中国首次通过限制稀土出口的手段来惩罚日本在钓鱼岛争端中的行为。此后,中国在全球稀土供应中的份额逐渐从2010年的超过95%降到2019年的70%。中国继续将其在稀土精炼技术方面的主导地位作为经济和外交政策的工具。2023年12月,针对美国对先进半导体的出口限制,中国禁止出口加工稀土和制造稀土磁铁的一些技术。
美国的政策回应
近来,美国各届政府都将稀土资源视为与美国国防和经济利益相关的关键要素。2018年,稀土被列入美国政府发布的50多种关键材料清单中(根据2020年能源法案的要求,2022年该清单进行了更新)。2021年6月,拜登政府发布了对美国供应链脆弱性的评估,发现“关键矿产和材料(供应链)过度依赖外国来源和敌对国家的状况对国家安全和经济安全构成威胁。”
通过IRA法案,美国政府对关键矿产(包括一些稀土元素)的国内生产商实施税收抵免,并且实施了针对关键矿产的提取和精炼行业的5亿美元经济激励措施(在DPA框架下),以及能源部的4000万美元贷款担保,包括了“增加国内关键矿产供应”项目。国防部已宣布从这些资金中为稀土元素提供几项拨款,包括向MP Materials提供的960万美元拨款。2020年11月,国防部向LynasRare Earths公司授予了两项合计1.5亿美元的拨款。2022年2月,国防部宣布从其“工业基础分析和维持计划”中额外拨款3500万美元给MP Materials。2023年4月,能源部宣布从BIL预算中拨出16亿美元中用于稀土精炼研发。2023年8月,能源部宣布提供高达3000万美元的资金,用于减少美国对进口稀土的依赖。
拜登政府还增加了用于研究的资金,包括在2022年-2026年每年从BIL中为美国地质调查局的地球资源测绘计划提供7400万美元。目前,美国只有不到40%的地区保有高精度地理测绘记录,可以支持稀土矿床的勘探。一旦潜在的采矿地点被发现,私营企业就可以进行更详细具体的勘探工作。(勘探)“可能需要几年时间,之后可能还需要十年时间才能获得采矿许可和建设矿山。” 此外,来自国防高级研究计划局的科研项目也在研究微生物和生物分子工程在加工稀土方面的潜在应用。
美国政策措施的有效性
目前很难评估这些国内稀土采矿和加工初期投资的成效,因为这些投资需要几年时间才能形成新的产出。美国现存的唯一一家稀土开采公司MP Materials表示,公司的目标是“建立一个完整的磁性材料供应链”,公司“希望能够制造所有必要的材料并回收必要的材料以拥有整个磁性材料供应链”。截至2023年,尽管MP Materials在美国开采稀土矿,但矿石仍被运往中国进行提炼。然而,该公司的一个精炼厂(2022年2月已经与国防部签订价值3500万美元的供应合同)已经接近完工。该公司还在德克萨斯州沃斯堡建造美国首个稀土磁铁工厂。其他美国公司也计划开设矿山,甚至可能开设精炼厂,这将显著扩大来自中国以外的稀土供应。
案例研究5:先进半导体
先进半导体在人工智能(AI)和防务平台及系统中具有关键应用。因此,美国政府官员认为,保持先进半导体开发和制造的优势事关国家安全。为了保持这一优势,美国已采取包括出口管制和投资本土先进半导体产业在内的多种措施。
全球市场格局及趋势
先进半导体供应链已经全球化,但由于生产成本高、需要专业的设备和知识,制造过程中的几个步骤(从设计到晶圆厂制造芯片)集中在少数几个国家的少数生产商手中。截至2022年,按收入计算的全球前九大半导体制造设备生产商分别为:
1. ASML(荷兰);2.应用材料(美国);3.泛林集团(美国);4.东京电子(日本);5.KLA(美国);6.爱德万测试(日本);7.泰瑞达(美国);8. SCREEN SPE(日本);9.日立高新 (日本)。
三个国家(美国、荷兰和日本)控制了超过90%的用于制造先进半导体的制造设备生产。荷兰ASML公司是唯一能够生产极紫外光刻机(是制造最先进芯片所必需的设备)的生产商。因此,先进半导体制造设备行业是全球供应链中的瓶颈,这为实施出口管制和其他旨在阻止中国获得最先进芯片的措施提供了有效手段。
中国是全球半导体商品的主要消费国,中国大陆和香港合计贡献2022年全球半导体产品进口量的51%(见表3.5);同时,也是重要的出口方,贡献了全球出口总量的34%。然而,中国大陆和香港的进口量是出口量的3.4倍,主要是因为半导体被纳入了许多重要的中国出口产品中。
中国的政策
中国长期以来一直怀有发展一个本土的、垂直一体化的半导体产业的雄心。2014年,政府发布了一项计划,目标是“到2030年,建立一个在集成电路供应链的所有领域都具有世界领先水平的半导体产业。”自那时起,中国一直在大力投资其国内半导体制造能力。“中国制造2025”工业战略(提及)的目标是到2030年国内供应链可以满足中国国内80%的半导体消费需求。为了实现这一目标,中国政府在过去十年中为其芯片产业提供了约1500亿美元的补贴。
尽管中国目前缺乏制造尖端芯片的能力,但它正在通过管控关键材料的出口来潜在地控制在世界其他地方的芯片制造。2023年7月,中国宣布了对镓和锗(可用于制造某些半导体晶圆)这两种金属的出口限制。新规定要求出口商申请(出口)许可证,但中国并没有禁止特定的最终用途或进口商。
美国的政策回应
美国官员表示,他们正在采取“小院高墙”的策略——即积极保护关键技术的同时,允许与中国的大多数经济关系照常进行。具体到半导体行业,则意味着阻止中国获取“先进的半导体制造工具、最先进的芯片和超级计算能力”。近年来,美国已采取多项措施限制中国获取先进半导体并巩固友好供应链。这些措施包括与国际合作伙伴合作实施出口管制、将中国公司华为列入实体清单、征收关税、限制美国公司向中国的半导体制造公司投资,以及投资美国自己的先进半导体产业。
2022年10月7日,美国商务部下属的工业和安全局(BIS)宣布对向中国出口高端半导体实施出口管制。这些规定包括对高性能芯片、包含这些芯片的产品以及制造这些芯片的工具的限制。一年后(即2023年10月),美国官员更新了规定来修补被中国利用的原规定漏洞。
自2019年5月16日起,BIS将华为及数家华为附属公司列入实体清单,对美国公司向华为及其附属公司销售的所有受出口管理条例约束的商品实施出口许可要求。自2020年5月起,BIS修改了外国直接产品规则“以进一步限制向指定的华为实体发布技术,主要针对半导体行业。”2020年12月,BIS将中芯国际(SMIC)列入实体清单。此外,特朗普政府在2018年根据301条款增加对中国进口商品的关税,其中包括在中国制造的某些半导体产品。
2023年8月,拜登签署了一项行政命令,监管美国企业在特定半导体、量子计算和人工智能工具方面的对华投资。据美国官员表示,这些规定不仅旨在限制美国资本流向中国,还包括限制知识技术向中国产业的转移。
《芯片和科学法案》在2022年8月正式成为法律,批准2800亿美元用于美国国内半导体研究和制造,并批准对用于购买半导体制造设备的投资成本予以税收抵免。2023年9月,拜登政府最终明确了禁止获得这笔资金的公司在中国开展业务、合作和研究,以及使用联邦资金在美国以外地区建设工厂的规定。
美国政策措施的有效性
限制向中国出口半导体商品的政策对中国的半导体进口产生了可衡量的影响。在美国及其盟友实施出口管制后,2023年中国的半导体进口比2022年下降了16%。特别是中国从美国的进口量急剧下降,2023年进口量与2021年的峰值相比下降了52%。中国对半导体制造设备的进口也有所下降。美国国际贸易委员会2023年的一份报告得出结论,301条款关税使美国从中国进口的半导体减少了70%以上,并使美国半导体生产的价值提高了约6%。然而,根据美国半导体行业协会的说法,这些关税加剧了新冠肺炎大流行期间供应链中断造成的芯片短缺,并使半导体成本增加了25%。
将华为和其他中国公司列入实体清单给他们带来了深远负面影响。2019年将华为及其非美附属机构列入实体清单后,华为的运营受到严重干扰;2021年年收入下降了30%,2022年持平。中芯国际则受益于西方芯片企业对中国的出口中断,因为中国公司转向它寻求替代品。然而,将中芯国际列入实体清单使得该公司购买芯片制造设备变得更加困难。
出口限制旨在将中国公司限制在14纳米制程芯片之外。2023年,拆解华为的新手机新品Mate60Pro发现,该产品已配置SMIC制造的7纳米芯片。尽管官员们担心这意味着美国对华芯片的出口限制无效,但分析师们认为SMIC在拜登政府对中国实施出口管制之前几个月甚至一年就“实现了7纳米制程的突破。”分析师们还表示,SMIC可能无法大量生产7纳米芯片,这为出口管制阻碍中国发展芯片制造能力提供了证据。
分析师们认为,7纳米制程的突破是因为中国抓住了美国出口限制(2022年10月生效)和荷兰及日本宣布的出口限制之间的时间差,后者于2023年中期至2024年初生效。正如之前所指出的,ASML是唯一生产极紫外光刻机的生产商,这些机器是制造最先进芯片所必需的设备。在荷兰的出口限制于2024年1月生效之前,中国对光刻机的进口激增。
从长远来看,中国正在建立本土芯片制造供应链以替代技术进口。据《经济学人》报道,“中国政府被认为正在通过向购买国产设备的芯片制造商提供补贴来实现(目标)。”然而,中国的芯片生产(技术)仍落后于芯片制造行业的领先梯队:自2022年以来,韩国三星和台积电已经在生产3纳米制程芯片。
全球先进半导体供应链的结构和出口限制将使中国在至少未来五到十年内难以实现创新。中国企业在半导体设备制造方面远远落后于西方企业,光刻设备是中国落后最严重的领域。2019年的一项研究估计,中国至少需要十年时间才能建立起国内光刻设备产业,以替代现在被封锁的进口产品。长期来看,出口限制可能不会阻止中国发展其国内先进半导体产业,但它们可能会减缓中国的进步并提高其成本。
据一项分析显示,2017年至2022年间CFIUS的调查影响了至少五笔涉及美国半导体公司的意向投资。CFIUS阻止了一笔交易,另外两笔由于审查加强而被迫放弃。2021年12月,正是由于CFIUS的审查,Magnachip公司(一家在韩国运营并在纽约证券交易所上市的公司)和 Wise Road Capital(一家中国私募股权公司)放弃了价值约14亿美元的合并计划。尽管Magnachip公司辩称CFIUS没有管辖权,因为其大部分资产和员工都在美国境外,但CFIUS要求交易双方提交正式通知,称该协议可能存在“对国家安全的潜在风险”,来阻止该交易在其完成审查前达成最终的确定。CFIUS审查的加强也可能阻止了一些公司考虑他们原本可能追求的投资。总的来说,CFIUS“更加积极地审查中国投资的态度”导致了自2017年以来中国FDI显著下降。
截至2024年2月,商务部已宣布向芯片制造商Global Foundries提供15亿美元的拨款用于升级和扩大其芯片制造设施,还向Microchip Technology Inc.和BAE Systems提供了两项较小金额的生产补贴拨款,同时宣布即将向其他主要芯片公司提供奖励。拜登政府估计,自《芯片与科学法案》通过以来,私营公司已承诺向半导体和电子制造业投资2350亿美元。然而,据报道,美国芯片制造商在扩大国内生产计划(落地过程中)中遇到了问题,导致建设时间比最初预期的更长。
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