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产业振兴方略的背景资料

时间:2022-06-13 百科知识 版权反馈
【摘要】:Ⅰ 产业振兴方略的背景资料1 汽车产业1.1 当前全球汽车产业的发展趋势以及对中国汽车产业的意义进入21世纪以来,全球对石油资源的需求快速增长,原油价格长期维持高位运行的格局不会改变,导致各国对能源安全问题日益重视,并成为工业化国家最重要的政策议题和国家战略问题之一。

Ⅰ 产业振兴方略的背景资料

1 汽车产业

1.1 当前全球汽车产业的发展趋势以及对中国汽车产业的意义

进入21世纪以来,全球对石油资源的需求快速增长,原油价格长期维持高位运行的格局不会改变,导致各国对能源安全问题日益重视,并成为工业化国家最重要的政策议题和国家战略问题之一。此外,环境污染控制要求提高、气候变暖使控制温室气体排放日益紧迫,这促使国际社会对可持续发展日益重视,从而对低耗能和石油替代能源汽车的需求提速。目前世界上针对各种新能源汽车[1]技术的研发力度不断加大,不同技术路线正处于关键性的角逐阶段,各自的优势都很明显,其中一些新技术已获得突破,如混合动力汽车能够显著降低燃油消耗,燃料电池汽车等纯电动车能真正地实现零排放。新能源汽车可以在很大程度上解决环保问题,并使一个国家实现能源独立,因而成为当前汽车技术研发的主流方向。

欧、美、日等发达国家或地区在过去20多年间都一直按照不同的技术路线进行低能耗和新能源汽车的研究开发和产业化。以德国汽车企业为主的欧洲汽车制造商选择了发展油耗低、排放少的柴油汽车,并迅速得到普及。目前欧洲新增汽车中柴油汽车的比重达到一半左右,在总汽车保有量中的比重也达到50%左右。美国汽车业在燃料电池技术上进行了持续的投资,并生产出一批样车,但由于未能在燃料电池的技术和成本上获得重大突破,产业化一直进展缓慢。世纪之交开始投放的传统电池汽车(铅酸电池、镍氢电池)因为技术、成本和传统燃油汽车公司与石油企业的游说而夭折。美国政府和企业在最近几年开始转向插电式混合动力汽车和纯电动车,其中通用公司的雪佛兰Volt锂离子电池插电式混合动力汽车将在2010年下半年上市。日本汽车商主要开发混合动力汽车和燃料电池汽车。丰田公司开发的Prius和本田公司开发的Insight两款混合动力汽车率先实现了产业化。截至2008年底,Prius累计销售超过100万辆。同时,日本汽车企业在燃料电池汽车上进行了持续的研究开发投资,技术积累丰厚,并有样车销售。此外,丰田、日产、本田等日本汽车企业还在插电式混合动力汽车和纯电动车领域进行研发和投资,并将在最近几年实现产业化。

在上述技术路线中,业内普遍认为混合动力技术是从燃油向新能源过渡的技术,不能解决汽车对石油的依赖,也不能完全解决尾气排放导致的污染问题。相对而言,即使考虑到这些新技术生成氢气、发电的过程中所消耗的能源和产生排放的因素,燃料电池汽车和电动车可以摆脱对石油的依赖,并将污染物排放和温室气体排放减少50%以上。目前看来产业化前景最明显的技术路线是插电式混合动力汽车和纯电动汽车。这主要得益于近几年锂离子电池在电池容量和电池安全性等方面取得了技术突破,在此基础上开发出的插电式混合动力汽车在纯电模式下的续驶里程提高到可以满足大部分汽车消费者的日常出行需求,同时小排量发动机可以在电池动力不足时提供燃油发电功能以及增加高速行驶的补充动力。在充电设施尚不普及的情况下,插电式混合动力汽车成为一种比较理想的向纯电动汽车过渡的产品。在我国本土汽车制造商比亚迪在2007年宣布并于2008年底正式推出产业化的插电式混合动力汽车F3DM后,丰田、通用、日产陆续宣布将在2009~2011年间先后推出插电式混合动力汽车,而欧洲的主要汽车厂商大众、雷诺、奔驰也表示,将加大插电式混合动力汽车的研究和产品开发,并将迅速推出产品。

世界各国不断加强对新能源汽车的技术探索,在电池技术获得巨大突破的条件下,从多种新能源汽车技术路线中,汽车电动化脱颖而出成为主流方向;主要国家行动之迅速、步调之一致、力度之巨大前所未见。我们认为,2010~2012年将成为电动汽车开始替代传统燃油动力汽车的开端,各种类型的电动汽车将逐步进入规模化、普及化发展阶段,对传统燃油驱动技术汽车的替代逐步体现。美国奥巴马政府明确提出“美国汽车产业的技术方向是插电式电动车”的战略思路,并提出到2015年销售100万辆电动车的目标;2008年10月3日,美国国会在其《紧急经济稳定法案》中增加了联邦政府为插电式电动车提供补贴的详细条款,可以提供多达10亿美元的税收抵扣。德国也提出要在2020年前使德国投入使用的电动车总数达到100万辆,并使德国成为世界最大的电动车市场。德国政府还将投资1.7亿欧元在电动车所需要的电池研发上,力图使德国产电池达到世界领先。据罗兰·贝格国际管理咨询公司的数据显示,到2020年电动汽车在整个汽车销售当中的比重估计约占22%[2];预计2020年中国电动汽车和插电式混合动力汽车的销量将超过160万辆,约为乘用车整体销量的16%以上。

从全球汽车产业发展的趋势和方向来看,加快发展以电动车为主的新能源汽车对中国汽车业发展具有重要意义。

首先,有利于摆脱对传统燃油动力汽车的技术依赖,重新构建汽车产业格局,实现中国从汽车大国转向汽车强国的战略目标。世界工业社会在100多年中依赖煤炭和石油,目前世界能源的40%和交通能源的90%以上依赖石油。中国汽车市场发展潜力巨大,增长迅速,在过去几年是全球汽车企业竞逐的重要战略市场。中国本土的汽车企业虽然发展较快,但在技术水平、产业经验和营销网络上仍然落后于跨国企业,在传统技术领域实现赶超的难度很大。但在电动车领域,中国企业同跨国公司在技术和产业经验上的差距较小,甚至在某些领域还处于领先。以动力电池为例,比亚迪插电式双模汽车在纯电模式下的续驶里程可以达到100公里以上,高于通用Volt和丰田Prius在纯电模式下的里程数(分别为64和48公里)。此外,通用的电池由三星代工,丰田在电池领域尚属于新军,而比亚迪在锂电池领域的技术和市场规模均居于世界前列,拥有多年的产业经验和开发经验,所以在电池质量、电池与整车的性能匹配和整体开发方面具有优势。同时,加快发展电动汽车,可以使中国的汽车业绕过传统发动机、变速箱这两大核心技术,从而摆脱对跨国企业的技术依赖,并凭借现有的技术和成本优势迅速做大做强,反超跨国企业而成为新能源汽车时代的领先者。在这种形势下,麦肯锡在2008年的一份专题报告和一篇文章中乐观地预测,中国有可能会产生新汽车时代的“福特公司”。如果在政策的有力扶持和引导下,中国完全有条件生成若干家世界级的汽车企业,中国乃至世界的汽车产业格局将会重新构建,中国实现汽车强国的梦想指日可待。

其次,摆脱对进口石油的进口依赖,保障国家能源和经济安全。中国石油资源匮乏,目前每年消耗的石油近一半依赖进口,其中汽车消耗比例日益增加。随着中国汽车保有量的快速增加,我国石油短缺的局面会日益加剧。这不仅增加了我国经济社会的发展成本,还会对我国能源安全造成威胁,并容易引发国际摩擦。大力发展电动车特别是不依赖燃油的纯电动汽车产业,我国可以减少对石油的依赖进而减少石油进口,加强国家能源安全与国际地位。

第三,加快发展和普及使用电动车可以减少汽车尾气污染,改善城市空气质量,不仅有利于人民健康和构建和谐社会,同时还可以减少二氧化碳的排放,使中国成为控制汽车排放的领先国家,有利于国家在国际谈判和碳交易中居于主动地位,改进中国的国际形象。

第四,通过发展电动汽车,可以发展和带动一大批配套产业和其他相关产业,结合国家调整和提升产业结构、转变发展方式战略方针,从产业和消费两个方面推动经济的持续发展,使其成为我国经济新的增长点之一。同时,借助于电池技术的发展,也可以在通信、交通、电子乃至军事等方面实现能源替代,激发相关产业的技术突破和增长。

需要强调的是,中国企业目前在电动汽车关键技术领域所拥有的技术和产业领先机会还比较脆弱,技术领先、成本领先优势并不明显。我们必须加快发展,不然这种机会就会丧失,在新的产业变革中再次处于被动落后的地位。目前全球已经有数百种电动车面世,传统汽车领先企业也有一定的技术储备。在2007年比亚迪公司宣布将于2008年推出商用化的插电式双模电动车后,丰田、通用、奔驰等跨国厂商都加快了其插电式混合动力汽车的发展和生产步伐。由于这些传统汽车的领先企业在整车设计、企业形象、服务网络、电池研发等领域都具有我国本土汽车企业无可比拟的优势,很可能利用其雄厚的资本和品牌资源在电动汽车领域后发先至,导致我们面临的百年难遇的反超机会转瞬即逝。所以,我们急需鼎力扶持国内领先企业迅速形成规模和生产能力,进入技术、产品、市场、技术提升的良性循环,持续保持产品和技术的动态领先。

1.2 中国在新能源汽车领域的发展现状和优势

我国从“十五”期间开始制定和实施新能源汽车的研究开发战略,国家科技部规划将“低能耗与新能源汽车”作为优先鼓励发展的领域之一。我国的企业、研究机构和大学对新能源汽车的主要技术路线都有跟踪研究,在主要领域迅速形成研发基础和技术能力,并开发出样车或实现小批量生产。特别是在“十五”和“十一五”期间,国家863项目共投入20亿元的研发经费,支持电动汽车的关键技术、平台集成技术以及整车技术和关键零部件的开发,形成了纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车三种车型为“三纵”,多能源动力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系统三种共性技术为“三横”的电动车研发格局。经过国内企业、研究机构和高等院校8年的研发,我国电动车技术已经具备了一定的基础,包括标准和测试平台建设、部分关键核心技术,实现了小批量的整车生产能力和区域性的产业化示范运行。在北京奥运会期间,我国成功地利用国内技术开发出的多款电动汽车,组织了奥运历史上规模最大的电动汽车运输服务,展示了“绿色奥运”的理念,显示出我国电动汽车技术研究开发已经走到了产品阶段。另外,混合动力客车开始小批量生产,并在北京、武汉、天津、广州等大城市试运行。

在众多的电动车研究开发和生产企业中,天津清源电动汽车公司2008年向美国出口锂离子电源的纯电动车1 000多辆,累计2 000多辆,并已经建成了年产2万辆纯电动轿车和3万套动力总成的产能。专业电池生产商深圳雷天电能源集团生产的动力锂电池已经批量出口到国外。更具标志性意义的是,深圳比亚迪公司2008年12月15日正式推出了价位在15万元人民币的插电式混合动力(双模)乘用车,该车在纯电模式下的续驶里程超过100公里,是目前世界上插电式混合动力汽车中单项指标最高的产品,也是全球第一款正式产业化的插电式混合动力汽车。该车使用电池时每百公里耗电15度,约合9元;传统车每百公里用油7升,约合42元。而美国80%的汽车使用者每天行车不超过40英里(60公里)。比亚迪一次充满电和装满油后的总续驶里程达到500公里。此外,比亚迪还宣布于2009年正式销售纯电动汽车E6,一次充电续驶里程将达350公里以上。

从目前世界新能源汽车技术的发展趋势和资源优势来看,我国大力发展电动汽车拥有得天独厚的优势,具体包括:

一是我国动力电池研发和生产,以及在多能源动力总成综合控制技术方面在世界居于前列甚至领先地位。深圳比亚迪、雷天、天津力神等专业电池生产企业在长期从事手机、笔记本电脑电池以及电动自行车所用电池的生产过程中,积累了大量的产业经验和研发人才。以磷酸亚铁锂为基础的动力电池解决了安全性、储能效率和充电时间问题,特别是部分企业通过工艺流程创新,解决了电池质量的一致性问题。我国在多能源动力总成综合控制技术方面也居于国际先进水平,已经在各种电动车上成功应用。

二是我国企业在发展电动车方面具有成本优势。以比亚迪为代表的企业,通过深度纵向整合,大幅度降低了电动汽车的成本,使电动汽车大规模普及成为可能。例如,比亚迪的F3DM车型在国内的售价约为15万元,是丰田混合动力汽车主力车型Prius价格的一半,与国内同档次的自动挡燃油汽车的售价相近;主要动力总成成本领先日本20年以上,并且在生产规模扩大后还有很大的成本下降空间,在产品价格方面具有长期的竞争力。

三是具有发展电动车的巨大的国内外市场潜力。中国汽车特别是乘用车的普及水平依然较低,消费仍然处于大规模进入家庭前的导入期,未来市场规模仍有很大的增长空间。市场需求的平稳较快增长,将为具有一定性价比的电动车提供增长潜力。如果国家的政策措施得力,将燃油车的外部成本内部化,同时鼓励电动车的制造和消费,企业就能够迅速降低成本,届时电动车将成为中国的一个新的消费热点和经济增长点。此外,欧美国家严格的环保政策为中国的新能源汽车产品提供了广阔市场。如果国内的电动汽车能够继续在技术上实现突破,能够快速突破发达国家传统汽车市场的技术和标准壁垒,中国的电动车就可以大批量出口到发达国家市场,这种趋势目前已经有所显现。

四是我国拥有发展电动汽车所必需的得天独厚的自然资源。生产动力电池所需要的各种重要元素如锂、镍、锰等在我国储量较大,特别是制造动力电池所必需的金属锂,我国探明的储量占全球总量的80%左右。此外,作为生产永磁电机的重要材料,稀土金属的储量占世界储量的90%,基本上处于独家垄断地位。这些自然资源将大大增强我国发展电动车的底气和优势。邓小平同志在南巡时曾经预见性地指出:“中东有石油,中国有稀土。”

五是我国在发展电动车方面具有人力资源优势。在长期的电池生产和新能源技术研发过程中,我国积累了大量的技术人才和实验数据,研发能力和人才储备居世界前列。特别是在与电池相关的有色金属和材料科学等研究方面,中国建立了一大批研究机构,培养出大量人才。在基础原材料领域,大规模投资也形成了足够的生产能力,积累了产业经验,为电动车研发和生产提供了强有力的产业支撑。

六是在燃油汽车领域的沉淀成本少,发展电动车的负担较轻。发达国家的汽车发展和普及有近100年历史,与燃油汽车相关的炼油、加油、维修等生产投资和服务设施已经非常完善,并且在发动机、变速箱等核心硬件,在驱动技术和动力技术上持续投入大量资金和人力,而这些硬件模块或技术在电动车中是不采用的或者技术门槛很低,因此结构性调整的成本很高。在即将来临的电动车时代,这些设施大部分将会被搁置或改造,甚至被淘汰而无法回收成本。这可以在一定程度上解释为什么传统汽车企业、石油公司打压电动汽车,以及为什么那些在柴油汽车、混合动力汽车上投资甚多的企业公开“不看好”电动汽车但同时又加紧研发和生产插电式混合动力汽车的原因。我国汽车产业在最近20年、特别是最近10年才有大的发展,沉淀的成本比较少,路径依赖程度弱。把发展电动汽车作为国家战略,在我国所面临的阻力会比国外要小一些。

由于中国具备发展电动汽车的技术、市场、自然资源,而且能轻装上阵,所以借助大力发展电动汽车,将是中国汽车产业在新技术替代长达百年的传统技术过程中实现反超发达国家的重大历史机遇。目前国家发改委、工信部和科技部在大力加强电动汽车研发和启动电动车市场方面已达成一致,在国务院2009年通过的《汽车产业调整和振兴规划》中,国家明确提出实施新能源汽车战略,提出了电动汽车产销形成规模的重大战略目标,通过改造现有生产能力,形成50万辆纯电动、插电式混合动力和普通型混合动力等新型汽车产能。新能源汽车战略的主要任务是推动纯电动汽车、插电式混合动力汽车和关键零部件产业化,同时提出具有针对性的措施:一是启动国家节能和新能源汽车示范工程;二是建立电动汽车快速充电网络,加快停车场等公共场所公用充电设施建设;三是新增中央投资100亿元专项资金重点支持研发新能源汽车及专用零部件等。汽车产业振兴规划的制定和落实,不但有利于我国汽车产业未来一段时间的更快发展,更将决定我国汽车产业长期发展的技术路线选择和未来在全球汽车产业中的竞争地位,同时也为无锡等汽车零部件产业发展较快、基础较好的城市的进一步发展提供难得的产业和政策机遇。

1.3 无锡汽车及零部件产业的发展历程

总的来看,无锡汽车及零部件产业的产生和发展主要经历了三个阶段:

一是汽车及零部件产业的形成阶段(20世纪50年代到80年代):

建国以后,在计划经济体制的产业布局下,由于更多地考虑非经济因素,我国重要的整车企业项目在江苏投资建设较少。20世纪四五十年代,威孚、锡柴、一汽无锡客车厂等企业开始成长壮大,无锡也逐渐形成了具有自身特点的汽车及零部件产业。

威孚是我国生产喷油嘴的重点厂,1958年在一家学校实习工厂的基础上由几名留美归国的学生建成,他们把从美国汽车修理铺学到的技术进行吸收创新,手工制作成功中国第一副油嘴,国内第一家油泵油嘴生产企业也由此诞生。中国一汽无锡柴油机厂创立于1943年,是中国第一汽车集团公司生产车用柴油机的专业厂家。一汽客车无锡汽车厂始建于1959年,是中国人民解放军军车定点生产单位。20世纪60~80年代,无锡又建成了无锡减震器厂和江阴塑模等重要的零部件企业。无锡中策减震器有限公司始建于1960年2月,建厂后一直致力于减震降噪产品的生产研究。江阴塑模始创于1984年,主要从事汽车零部件和模具机械制造等业务。尽管国家在20世纪80年代以前并未将无锡作为汽车及零部件企业的重点生产基地,但由于无锡具有轻工业特别是电子工业较强和制造加工业的良好基础,汽车零部件产业仍然从无到有地发展起来,这一阶段也成为无锡汽车及零部件产业的形成阶段。

二是汽车及零部件产业的发展阶段(20世纪90年代):

我国的整车产能主要分布在东北、华中、西南和华东地区,尽管无锡汽车零部件产业逐步形成并不断发展,但产业规模和增长速度整体处于较低水平。截至1990年,无锡市全部交通运输设备制造业产值规模也仅为3亿多元。20世纪90年代开始,随着上海及苏浙皖地区汽车产业开始迅速崛起,无锡汽车及零部件产业的发展格局发生了明显变化。从20世纪80年代末到90年代,上海大众(1985)、上海通用(1997)、南京跃进(1995)、苏州金龙(1998)、吉利(1986)、奇瑞(1997)等一大批合资和本土汽车厂商建立并快速发展,为无锡汽车零部件企业提供了巨大的发展空间和增长潜力。特别是在苏南民营经济快速发展和对外开放步伐进一步加快的大背景下,无锡各种类型的汽车零部件企业如雨后春笋般建立和发展起来。2000年无锡交通运输设备制造业生产总值扩张至近80亿元,10年时间里产业规模增长了22倍多。同时,无锡汽车零部件产业链逐步完善,配套水平不断提升,集群效应也开始显现,进一步增强了无锡制造业的优势。

三是汽车及零部件产业的快速增长阶段(2000年至今):

随着产业政策和招商条件的不断改善,以及我国汽车特别是乘用车需求进入快速增长阶段,无锡汽车及零部件产业进入快速增长轨道。2007年无锡交通运输设备制造业产值达到483亿元,较2000年增长5.22倍。

无锡原有的重点零部件企业快速发展,所生产的柴油机、油泵油嘴、增压器、轿车冲压件、汽车减震器等汽车零部件已成为国内众多著名汽车厂家的首选配套产品。同时,这些企业还与德国大众、博世、瑞典沃尔沃、美国德纳等世界级跨国公司建立了良好的合作关系。经过多年的快速发展,威孚已成为国内汽车零部件行业拥有世界机械式燃喷产品先进技术的最大生产商,构建起以内燃机喷射系统十大类产品为主体的汽车零配件产业链,推出了700多项技术创新成果,各项经济指标名列无锡国企前列,并连续28年位居全国同行业之首。无锡柴油机厂在并入一汽集团后也实现了快速发展,目前设有铸造、锻造、热处理、冷焊、机械加工、装配等生产分厂,工具、设备维修等辅助分厂,以及长春汽车研究所柴油机分所,其主导产品不仅供给国内商用车企业,还出口东南亚、中东、非洲等地区。一汽客车无锡汽车厂和无锡惠山经济开发区共同投资组建了国内客车生产的重要企业。经过20多年的发展,江阴模塑集团也成为以汽车零部件、模具机械制造为主的领先企业,到2004年底,该集团共有包括上市公司和合资公司在内的32家企业,年销售额达到29.8亿元,现已成为中国最大的轿车保险杠生产基地,轿车彩色保险杠年产量达120万套,国内市场占有率达32%,位居国内第一,并在上海、沈阳、武汉以及烟台等地建立了四大生产基地,为上海大众、上海通用、一汽、二汽等四大主机厂配套。无锡中策减震器有限公司在1993年与香港中策集团合资并于1996年加入英国BTR橡胶轮胎集团后,一直致力于减震降噪产品的生产研究。目前该公司是中国汽车工业总公司成员单位,上海桑塔纳国产化共同体理事单位和成员单位,上海大众公司A级供应商,也是奔驰在中国选择的A级供应商,主要为上海大众、上海通用、长安福特、一汽、一汽大众、南汽、武汉神龙、上汽奇瑞等国内主要汽车公司配套橡胶减震器。

2 太阳能光伏产业

2.1 全球太阳能光伏产业的发展状况

从1998年到2008年,全球光伏产业的年均增长率在30%以上,2008年增长率达60%(参见图f.1)。全球光伏产业的迅猛发展主要基于如下三个原因:(1)各国实施可持续发展战略的迫切要求;(2)各国的政策支持;(3)光伏技术发展、发电成本下降、并网技术成熟等。

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图f.1 全球光伏发电累计装机容量增长图

资料来源:欧洲光电产业协会(EPIA),齐鲁证券研究所行业研究报告。

光伏产业中,太阳能电池生产是最为核心的环节。目前,中国的太阳能电池厂商数量约占全球总量的4成,其产能产量占全球总量的比例过半,中国业已成为全球最大的太阳能电池生产国。有关机构[3]预计,在未来的几年中,中国太阳能电池产业将持续维持快速增长的态势,产业规模不断扩大,受上游多晶硅舒缓的利好影响,产出情况不断增长。预计2008~2010年间产能年增长率不低于30%,产出增长率不低于40%,年产能和年产量这两项指标与全球总量的比值均将维持在50%左右。中国太阳能电池行业不仅在总量上具备国际水平,同时也拥有一批优秀的龙头企业。在全球排名前15的太阳能电池厂商中,有4家来自中国,分别为无锡尚德、天威英利、河北晶澳和江苏林洋;中国上榜厂商的数量与日本相当,并列第一。

在全球背景下,中国光伏产业的增长除同样也主要受政策、技术等因素影响外,还由于中国太阳能电池业存在“两头在外”,即原料及市场均主要依靠国外市场的特征,受到硅料的价格波动以及国内外市场的发育及开放程度的影响也较大。单纯就技术水平而言,当前我国的光伏企业中仅有少数几家具备较强的研究开发能力,大部分企业仍集中于太阳能电池组件封装这一劳动密集型产业链阶段,技术瓶颈是制约我国太阳能光伏产业进一步发展的主要障碍之一。

3 集成电路产业

3.1 全球集成电路产业的发展与技术创新

自1958年第一块集成电路发明以来,集成电路产业一直处于快速发展状态,在经济中的地位也越来越重要,对全球经济发展起到了巨大的推动作用。完整的集成电路产业链包括IC设计、芯片制造和封装测试三个分支产业,还包括集成电路设备制造、关键材料生产等相关支撑产业,其中芯片制造业又衍生出代工业。目前美国仍是集成电路产品设计和创新的发源地,全球前20家集成电路设计公司大多来自美国。集成电路代工业则主要分布在亚洲,其中中国台湾和韩国是全球集成电路代工企业最重要的聚集地之一。

3.1.1 全球集成电路产业发展的总体状况

美国、日本、欧盟、韩国以及中国台湾是当今世界集成电路产业领先的国家和地区,它们占据产业链的上游,掌握着设计、生产、装备等核心技术。根据世界著名市场调研公司iSuppli的最新数据,2009年全球排名前10位的半导体公司中,有4家来自美国,包括排名第一的英特尔;有3家来自日本;2家来自韩国,其中包括已经连续多年位居第二的三星电子;1家来自欧洲(参见表f.1)。

表f.1 2009年全球排名前10位的半导体公司(百万美元,%)

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续 表

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资料来源:美国半导体行业协会(SIA)。

在信息产品市场需求尤其是通信、计算机与互联网、电子商务、数字视听等电子产品的需求不断增长的带动下,全球集成电路市场实现了高速增长,然而,2008年开始的全球金融危机对集成电路产业带来了较大的负面影响。据全球半导体贸易统计组织(WSTS)的数据,2007年全球半导体市场规模为2 556亿美元,同比增长3.2%,2008年,受全球金融危机影响,全球半导体市场规模为2 486亿美元,同比下降2.8%,2009年进一步下降为2 263.1亿美元,同比下降9.0%。

3.1.2 全球集成电路产业链的分布情况

从集成电路产业链的全球分布来看,IC设计业主要分布在北美和亚洲。根据著名的市场调研机构IC Insights的最新报告,2009年全球无晶片IC设计公司(fabless IC suppliers)中前10位有9家来自美国,唯一的例外是排名第四的来自中国台湾的联发科公司。而排名11到14的公司则全部来自中国台湾(参见表f.2)。

表f.2 2009年全球无晶片IC设计业前15大公司(亿美元)

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续 表

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资料来源:IC Insights,2010年。

2009年,无晶片IC设计业占集成电路产业总营业收入的比重达到24%,而10年前仅为7%。IC Insights预测,到2014年该比重将上升到27%。这是因为近年来芯片生产商投入到制程升级等方面的资金越来越多,很多芯片厂商对此望而却步,纷纷退出了芯片生产领域,转型成为无晶片IC设计商。其中最典型的例子是排名第二的A MD公司,该公司在2009年3月毅然将芯片制造部门分离出去,成立了专事芯片代工业务的GlobalFoudaries,而自己则成为无晶片IC设计商。

在芯片制造业方面,至2008年底,估计全球12英寸生产线(包括在建的)约有70条,其中美国18条;日本16条;中国台湾19条;韩国9条;欧洲4条及中国大陆4条。此外,还有数百条8英寸、6英寸、5英寸和4英寸的生产线分布在全球各地。伴随着制造业中代工业务(foundry)的兴起,越来越多的芯片制造商不是选择自己建造芯片生产线,而是与代工企业合作。除了英特尔、三星、东芝及海力士等少数企业继续投资扩充产能之外,许多有实力的IDM(集成器件制造商,其业务覆盖整个IC产业链)企业如意法半导体、飞思卡尔、恩智浦、LSI及德州仪器等纷纷出售原有的芯片厂或者不再兴建新的技术先进的芯片厂,而转向与代工企业合作。日本的IC产业也开始效仿这种做法,如索尼以8.6亿美元出售制造Playstation的芯片厂给东芝,日立将在新加坡的8英寸生产线转让给特许半导体公司(Chartered)等。

根据IC Insights提供的数据,2009年全球芯片代工业务销售收入为216亿美元,同比下滑了10%。目前,中国台湾是全球芯片代工业务最多的地区,其中台积电一家就占据了全球代工市场的40%以上。由A MD分离出来的GlobalFoudaries在2009年第四季度收购了特许公司已经成为全球第三大芯片代工厂商。中国大陆近年来芯片代工业务发展很快,从趋势上看,未来芯片制造业有进一步向中国大陆转移的可能,2009年中国大陆已经有3家代工企业进入到全球前10大芯片代工厂商行列(参见表f.3)。

表f.3 2009年全球前15大芯片代工厂商(亿美元)

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资料来源:IC Insights,2010年。

2005年以后,全球芯片封装测试业进一步向亚洲尤其是中国大陆转移,全球主要的封装测试企业如日月光、安可、矽品科技、金朋,以及英特尔、三星和摩托罗拉等都在中国大陆投资设厂。目前全球从事半导体封装的国家和地区主要是中国台湾、新加坡、马来西亚、中国大陆、菲律宾和韩国,其中亚洲各国和地区占集成电路封装测试产业市场的70%左右。根据Gartner2009年数据(参见表f.4),2008年全球封装测试前10大企业占有全球市场份额的62.9%,该比重较3年前提高了35个百分点,显示近年来产业集中度有了明显提升。在这前10大企业中,来自中国台湾有5家,来自新加坡和马来西亚各有2家,美国有1家。

表f.4 2008年全球前10大封装企业及市场份额(亿美元,%)

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资料来源:Gartner,2009年。

3.1.3 全球集成电路技术的发展趋势[4]

按国际半导体技术路线图(ITRS)有关产品、应用与市场预示,2004年、2007年和2010年是全球半导体90 nm、65 nm和45 nm技术进入量产的节点。进入2007年后,全球半导体技术的进展超出了ITRS的预示。2007年下半年起,45 nm技术取得了实用性的进展。随着工艺技术进入65 nm以下领域,半导体技术的研发费用呈指数式增长,因此,合作开发工艺技术成为必然趋势。2007年,IBM联合A MD、三星电子、飞思卡尔、英飞凌和特许半导体,共同开发32 nm工艺技术,2009年已经进入32 nm技术产品研发阶段,而22 nm技术也进入到工艺开发阶段。

在集成电路设计方面,随着工艺技术水平的不断提高,早期的人工设计已逐步被计算机辅助设计(CAD)所取代,目前已进入超大规模集成电路设计和系统级芯片(SoC)设计阶段。在集成电路设计技术中,最重要的设计方法、电子设计自动化(EDA)工具及知识产权(IP)核三个方面都有新的发展。

目前,半定制正向设计成为世界集成电路设计的主流技术,而全定制一般应用在CPU(Central Process Unit)等设计要求较高的产品中,逆向设计多应用于特定的集成电路设计过程中,当今世界领先的EDA工具基本掌握在世界专业EDA公司手中,如益华计算机(Cadence)、新思科技(Synopsys)、明导科技(Mentor Graphics)和近年发展迅猛的迈格玛(Magma)等,它们的全球市场占有率高达60%以上。世界上IP专营公司也日见增多,目前自主开发和经营IP核的公司有英国的ARM和美国的DeSOC等,全球IP核产业已经初具规模。

全球集成电路技术已经进入纳米时代,国际高端集成电路主流技术的线宽是0.13~0.25μm,国际高端集成电路领先技术的线宽是0.065~0.13μm。未来5~10年面向系统级芯片的设计方法将成为技术热点,设计线宽将达到0.045μm,芯片集成度将达到10的8~9次方。

在芯片制造方面,当前,国际先进的集成电路芯片加工水平已经进入65 nm/12英寸,65 nm以下设备已逐步进入实用化,45~22 nm及16英寸晶片的设备和技术正在开发当中。在芯片制造技术领域的一个显著特点是,集成电路工艺与设备的结合更为紧密,芯片制造工艺共性技术的开发越来越多地由设备制造商来承担。目前,设备制造商的职责已经从单纯地提供硬件设备转变为既要提供硬件设备又要提供软件(含工艺菜单)、工艺控制及工艺集成等服务的总体解决方案,芯片制造技术越来越多地融入设备之中。

在封装测试方面,集成电路封装技术的发展主要体现在封装方式上。时至今日,封装方式已经发展到几大类和若干小类,包括直插式、引线芯片载体、四方扁平封装(QFP)、小外形封装(SOP)、阵列式封装等。进入21世纪以来,新型的封装方式不断出现,其中以芯片级封装(Chip SizePackage,CSP)、多芯片/三维立体封装(MultiChipPackaging,MCP/3D Packaging,3D)、晶片级封装(Wafer Level Packaging,WLP)等几项新型封装技术最为引人瞩目,这几种新型的封装方式代表着当今封装技术的最先进水平。CSP是一种封装体尺寸最接近裸芯片尺寸的小型封装,目前CSP技术已趋于成熟,被众多的产品所选用。WLP技术是在芯片制造工序完成后,直接对晶片利用半导体工艺进行后续封装,而后再切割分离成单个器件。三维立体封装是指在垂直于芯片表面的方向上堆叠、互连两片以上裸芯片的封装方式,其空间占用小,电性能稳定。除此之外,诸如系统级封装(System in Package,SiP)等下一代封装技术也由专家和研发机构提出,相关的基础研究已经开展。

测试技术的进步主要体现在测试设备的发展上,测试设备从测试小规模集成电路发展到测试中规模、大规模和超大规模集成电路,设备水平从测试仪发展到大规模测试系统。现今测试系统已向高速、多管脚、多器件并行同测和SoC测试的方向发展。世界先进的测试设备技术基本掌握在美国、日本等专业测试设备生产厂家手中,如美国泰瑞达

(Teradyne)、安捷伦(Agilent)、日本爱德万测试(Advantest)等。

3.2 中国集成电路市场和产业发展

3.2.1 中国IC市场和产业发展基本情况

中国在2006年超过日本成为全球最大的集成电路销售市场,根据赛迪顾问(CCID)的数据,2006年中国集成电路市场销售规模达到4 743亿元,2007年增长到5 623.7亿元,同比增幅18.6%,2008年尽管面临全球经济调整,仍然增长了8.5%,达到6 101.7亿元,占当年全球市场的35.9%。2009年预计会下滑到5 483.5亿元,负增长8.2%,但仍然是全球最大市场。

近年来,中国国内集成电路产业也获得了高速发展,根据赛迪顾问提供的数据,其产量从2003年的124.1亿块增长到2007年的411.7亿块,同期销售收入从351.4亿元增长到1 251.3亿元,复合年增长率分别达到34.96%和37.34%(参见图f.2)。2008年尽管产量达到417亿块,但是销售收入下降为1 246.82亿元,同比下滑0.4%。2009年产量为414亿块,销售收入下降为1 109.1亿元,同比下滑11%。

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图f.2 中国集成电路产业销售收入及增长

资料来源:赛迪顾问。

从中国集成电路产业的内部结构来看[5],2007年,IC设计业的销售额为225.7亿元,较上年增长21.2%;芯片制造业销售额为397.9亿元,较上年增长23.0%;封装测试业销售额为627.7亿元,较上年增长26.4%。然而,2008和2009年除了IC设计业仍保持增长外,芯片制造业和封装测试业都出现了下滑(参见图f.2)。从结构上看,2009年IC设计业、芯片制造业和封装测试业的销售额占比分别为24.33%、30.75%和44.92%。这个比例关系说明,中国集成电路产业主要集中在附加值相对较低的封装测试环节和制造环节,而高附加值的IC设计业发展明显滞后于产业链后端的制造和封装测试业。

3.2.2 产业链三大产业发展情况及主要企业

从IC设计业来看,中国IC设计企业之间的差异化日趋模糊,产品日渐趋同,竞争日趋激烈。目前近500家设计企业中,绝大多数企业的产品集中在中低端消费电子类芯片。在MP3芯片领域,除了珠海炬力外,福州瑞芯、上海吉芯电子、深圳安凯等IC设计企业也纷纷加入。在手机芯片市场,联发科技完成收购ADI手机部门,开始进入包括TDSCDM A在内的白牌手机芯片市场,而多家中国台湾IC设计公司也已经或计划进入大陆手机芯片市场。

2009年,在“家电下乡”、“家电以旧换新”和3G网络建设等一系列内需的拉动下,中国国内IC设计业逆势增长,全年IC设计业销售规模为269.92亿元,增速达到14.8%。销售额排名前10名企业中,深圳市海思半导体有限公司的销售额为39.11亿元,位居首位;中国华大集成电路设计集团有限公司为14.41亿元,排名第二;杭州士兰微电子股份有限公司为9.78亿元,排名第三。排名后七位的销售额差距不大,这正是市场竞争激烈的反映(参见表f.5)。

表f.5 2009年中国IC芯片设计业前10大企业销售额(亿元)

资料来源:赛迪顾问,2010年。

从芯片制造业来看,2002年以来,中国的芯片生产能力已经取得了明显的提升。到2007年8月,不但形成了2条12英寸的高端生产线,其他4、5、6、8英寸规格的生产线也新增了18条,芯片生产线总数达到50条(其中12英寸2条、8英寸11条、6英寸13条、5英寸9条、4英寸15条),而且大幅扩产仍在持续。到2008年底,又陆续建成中芯国际(上海)12英寸芯片厂,海力士—意法无锡工厂二期12英寸芯片厂、武汉12英寸芯片厂,并且还有茂德重庆8英寸芯片厂、英特尔大连12英寸芯片厂正在建设之中。随着这些新增产能的陆续释放,未来国内芯片制造行业规模将继续快速扩大。

2009年,受出口大幅下滑的影响,中国IC制造业出现了较大程度的下降,销售收入同比下降13.2%。无锡的海力士—恒亿公司超越中芯国际成为国内最大的IC制造商。

表f.6 2009年中国集成电路和分立器件制造业前10大企业销售额(亿元)

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资料来源:赛迪顾问,2010年。

从封装测试业来看,一方面,以外资或合资企业为主的格局没有发生变化。国内规模以上IC封装测试企业有74家,其中本土或内资控股的企业仅有21家,其余均为外资、台资及合资企业。目前,外资增资扩产的意愿依然很强,2007年9月,日月光和恩智浦合资成立的苏州日月新半导体有限公司正式开业。此外,2007年11月意法半导体在深圳的新厂奠基,竣工后产能将达到110亿只;2008年1月松下半导体宣布投资100亿日元在苏州建厂。另一方面,内资企业持续成长。经过长期投入的研发,通富微电、长电科技等主要企业在CSP、MCM、FBP、BGA、SiP及无铅环保等技术领域取得了一系列的成果。其中长电科技在FBP、WLCSP、SiP三个封装形式上都实现了量产。2007年通富微电和华天科技相继发行上市,为企业今后的发展和技术进步创造了有利条件。

2009年国内的集成电路封装测试业同样出现了大幅下降,全年销售收入同比降幅达到19.5%。由于业务不振,在国内封装测试业长期位居前列的苏州奇梦达公司不得不申请破产保护,给整个行业带来很大的负面影响。

表f.7 2009年中国IC封装测试业前10大企业销售额(亿元)

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资料来源:赛迪顾问,2010年。

3.2.3 技术进步以及与国际技术水平的差距

近年来,中国集成电路企业的技术取得了明显进步。在设计水平方面,2007年设计企业中设计能力为0.18μm和90 nm的企业数量明显增加,设计能力在0.18μm至0.35μm的企业数量已占一半以上,这表明中国IC设计业的整体设计水平正在快速提升。与此同时,设计企业对于国内芯片代工企业的支撑作用也已显现。近年来,大唐微电子、杭州士兰、珠海炬力、华大等专业设计公司已经崭露头角,其设计能力达到0.18~0.25μm,高端设计达到0.13μm。中国集成电路设计已从逆向设计过渡到正向设计,全定制的设计方法也在某些电路设计中得到体现。

在芯片生产工艺技术水平方面,海力士—恒亿半导体在无锡的12英寸生产线已采用90 nm以下的工艺技术生产Flash芯片。中芯国际(上海)的90 nm低功耗CMOS工艺技术进入量产,在此基础上,中芯国际(上海)开发的65 nm CMOS大生产技术也取得了突破性进展。上海集成电路研发中心和华虹NEC共同研发的0.18μm EEPROM工艺已用于代工。和舰(苏州)的0.13μm高压器件工艺和华虹NEC的0.25μm嵌入式闪存工艺技术也取得了不斐的业绩。2008年1月,中芯国际和IBM共同宣布,中芯国际将接受IBM的45 nm Bulk CMOS制造技术,并在2009年用于代工产品。

但是,目前中国集成电路产业的技术水平与国际技术水平之间依然存在较大差距。

一是在集成电路设计技术方面,中国集成电路设计产业技术方面的最大问题是,各家公司在设计工具上基本上都是依赖国际先进厂家。虽然中国在EDA工具研发方面取得了一定的成果,但产品仍未达到普及的水平,还远不能与世界顶尖厂家在高层次、高水平上竞争。在IP核方面,中国IP核技术的发展相对落后,研发总量不大,未能形成规模市场,而且还存在着接口标准不统一、复用机制不健全以及知识产权保护力度不够等问题,加上国际大型IP公司纷纷以各种合作的方式向国内企业以低价甚至免费方式授权使用其IP核产品,对中国IP核产品的市场化形成了非常大的阻力。

二是在集成电路芯片制造技术方面,近年在全球市场大发展的带动下,中国集成电路产业投资加大,国际合作的大环境促进了产业从境外向中国转移,中芯国际、上海华虹NEC等大型芯片制造企业已经具备大规模集成电路的生产能力,逐渐逼近国际主流技术工艺。但不容忽视的是,中国芯片生产过程中所用到的设备基本上都是从国外进口。以光刻机为例,中国集成电路生产线中的光刻机基本上都是从欧美和日本进口,尤其是0.5μm以下的光刻机完全来自国外。在“十五”期间,国家安排了集成电路专用设备重大科研专项,包括100 nm分辨率集成电路光刻机、等离子刻蚀机和大倾角离子注入机,目前相关设备的研究已经取得成果。

三是在集成电路封装测试技术方面,中国国内的集成电路封装大厂基本是合资或独资企业,所拥有的封装技术基本来自国外。近年来,中国在集成电路封装设备方面的开发和设备国产化方面有了一定的进展,典型设备包括:铜陵三佳公司研制的集成电路塑封模具、塑封压机,振华集团建新分公司研制的塑封压机,中电集团45所研制的全自动引线键合机和全自动芯片键合机等。但无论是从设备先进性还是整体规模方面,距离满足大工业化生产的要求还有很大的差距,距离世界先进设备的水平相差更远,而且,国内封装技术发展速度明显变缓。

同样,国产集成电路测试设备与国际水平相比差距仍然较大。市场上各种型号的国产测试仪当中,中小规模的占80%,只有少数采用计算机辅助测试的设备可称之为测试系统,但由于价格、可靠性、实用性等因素并没有实现实用化。在大规模集成电路测试系统方面则是一片空白,国内所用的设备完全是随生产线一起引进。

3.2.4 中国发展集成电路产业的政策与规划

中国发展集成电路产业的系统性政策肇始于2000年6月公布的《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(即“18号文件”),2001年9月,政府又颁布了进一步的补充意见(即“51号文件”)。根据这两个文件,中国境内符合条件的集成电路生产和设计公司在增值税、所得税、进口专用的建设材料和生产设备零配件的关税上可以享受一系列优惠政策。2001年4月,政府又颁布了《集成电路布图设计保护条例》,对集成电路设计公司的知识产权给予保护。

尽管后来由于美国在WTO框架下对该政策提出异议,双方达成谅解备忘录后,2005年4月中国停止执行有关增值税的优惠,然而,2002年后中国集成电路产业仍然步入快速增长轨道,不能不说与该政策有较密切的关系。

2008年1月,中国公布了《集成电路产业“十一五”专项规划》,对“十一五”期间集成电路产业的发展思路和目标、重点任务及政策措施进行了全面规划。按照该规划,集成电路产业的发展目标包括:(1)主要经济指标:到2010年,我国集成电路产业产量达到800亿块,实现销售收入约3 000亿元,年均增长率达到30%,约占世界集成电路市场份额的10%,满足国内30%的市场需求。(2)结构调整目标:到2010年,集成电路产业结构进一步得到优化,芯片设计业在行业中的比重提高到23%,芯片制造业、封装与测试业比重分别为29%和48%。(3)技术创新目标:到2010年,芯片设计能力大幅提升,开发一批具有自主知识产权的核心芯片,主流设计水平达到0.13μm~90 nm;国内重点整机应用自主开发集成电路产品的比例达到30%左右。芯片制造业的大生产技术达到12英寸、90~65 nm;封装测试业进入国际主流领域,实现系统封装(SiP)、芯片倒装焊(Flipchip)、球栅阵列封装(BGA)、芯片级封装(CSP)、多芯片组件(MCM)等新型封装形式的规模生产能力。12英寸部分关键技术装备、材料取得突破并进入生产线应用。集成电路产业的重点任务包括:加快集成电路共性技术研发和公共服务平台建设;重点支持量大面广产品的开发和产业化;增强芯片制造和封装测试能力;突破部分专用设备仪器和材料;推进重点产业园区建设。政策措施包括:(1)加快制定法规与政策,进一步营造良好的产业环境。积极推进《软件与集成电路产业发展促进条例》的编制,加快推出《关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,加大知识产权保护力度。(2)进一步加大投入力度。形成集成电路专项研发资金稳定增长机制。研究设立“国家集成电路产业发展基金”,组织实施集成电路重大工程和国家科技重大专项,研发集成电路关键技术和产品;鼓励国家政策性金融机构重点支持重点集成电路技术改造、技术创新和产业化项目;支持集成电路企业在境内外上市融资;鼓励境内外各类经济组织和个人投资集成电路产业。(3)继续扩大对外开放,提高利用外资质量。重点吸引有实力的跨国公司在国内建设高水平的研发中心、生产中心和运营中心。(4)加强人才培养,积极引进海外人才。加快建设和发展微电子学院和微电子职业培训机构,重点培养国际化的、高层次、复合型集成电路人才;大力引进国外优秀集成电路人才;制定激发人才创造才能的奖励政策和分配机制。

2008年底以来,面对全球金融危机带来的经济调整,国务院先后出台了十大产业振兴规划,其中包括《电子信息产业调整和振兴规划》。该规划中有关集成电路产业的内容包括:(1)重点任务:完善集成电路产业体系。支持骨干制造企业整合优势资源,加大创新投入,推进工艺升级。继续引导和支持国际芯片制造企业加大在我国投资的力度,增设生产基地和研发中心。完善集成电路设计支撑服务体系,促进产业集聚。引导芯片设计企业与整机制造企业加强合作,依靠整机升级扩大国内有效需求。支持设计企业间的兼并重组,培育具有国际竞争力的大企业。支持集成电路重大项目建设与科技重大专项攻关相结合,推动高端通用芯片的设计开发和产业化,实现部分专用设备的产业化应用,形成较为完整的集成电路产业链。(2)实施重点内容:加大国家投入,实施“集成电路升级”重点工程;加强政策扶持,为集成电路产业发展营造良好的政策环境;加快实施国家科技重大专项(包括“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”、“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”、“新一代宽带无线移动通信网”),强化自主创新能力建设;支持优势企业并购重组,促进产业由大变强。

2008年2月,财政部和税务总局颁发“财税(2008)1号文件”,就企业所得税若干优惠政策给出了具体规定,其中针对集成电路企业的所得税优惠政策包括:(1)集成电路设计企业视同软件企业,享受软件企业的有关企业所得税政策。(2)集成电路生产企业的生产性设备,经主管税务机关核准,其折旧年限可以适当缩短,最短可为3年。(3)投资额超过80亿元人民币或集成电路线宽小于0.25μm的集成电路生产企业,可以减按15%的税率缴纳企业所得税,其中经营期在15年以上的,从获利的年度起,第一年至第五年免征所得税,第六年至第十年减半征收企业所得税。(4)对生产线宽小于0.8μm(含)集成电路产品的生产企业,经认定后,自获利年度起,第一年和第二年免征企业所得税,第三年至第五年减半征收企业所得税。(5)自2008年1月1日起至2010年底,对集成电路生产企业、封装企业的投资者,以其取得的缴纳企业所得税后的利润,直接投资于企业增加注册资本,或作为资本投资开办其他集成电路生产企业、封装企业,经营期不少于5年的,按40%的比例退还其再投资部分已缴纳的企业所得税税款。(6)自2008年1月1日起至2010年底,对国内外经济组织作为投资者,以其在境内取得的缴纳企业所得税的利润,作为资本投资于西部地区开办集成电路生产企业、封装企业或软件产品生产企业,经营期不少于5年的,按80%的比例退还其再投资部分已缴纳的企业所得税税款。

鉴于“18号文件”的有效期到2010年即将结束,中国政府正在考虑制定《关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,拟定中的新政策不但将延续“18号文件”的相关优惠政策,而且将可享受优惠政策的集成电路产业领域延伸到相关材料、装备、仪器仪表等行业。

4 工业设计业

4.1 工业设计与中国的工业设计发展史

工业设计是指以工学、美学、经济学为基础,对批量生产的工业产品的材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰等进行的设计,并以此赋予产品新的质量和性能。它是20世纪初工业化社会的产物,其设计理念从产生之初的“形式随机能”发展到现今的“在符合各方面需求的基础上兼具特色”。

工业设计的范围非常广泛,与社会生活有着极其普遍的联系。首先,工业设计覆盖了所有的工业产业以及绝大部分与消费有关的产品。在高度发达的现代工业化社会,批量生产的工业产品构成了物质财富的主体,尤其是与人们日常生活联系紧密的品牌繁多、功能各异、更新换代迅速的消费产品,都可以说是工业设计智慧的产物。还有大批间接或直接服务于人们生活的生产资料,包括医疗器械、运输机械、车间机床、办公设备及建筑物等,也是工业设计服务的对象。

其次,工业设计涉及到产品的研发、制造、包装、运输、宣传、销售等各个产业环节。由于工业产品具有规模化、专业化的生产性质,工业设计必然成为一项系统化的工程。工业设计的主要工作是在前期的研发阶段进行,与产品的技术开发协同开展,但工业设计是为产品的性能、市场需要与经济效益服务的,必须提前为后期的产业环节做好准备。与技术设计的性质不同,工业设计方案往往并不局限于制造、运输等物质生产环节,而是需要通过包装、广告、市场销售等众多面向人群的后期环节的联合运转才能实现其价值。

第三,工业设计作为一项综合性的应用技术,需要若干基础学科与应用学科的支持。工业设计虽然不同于纯粹的技术设计,但从产品的性能及应用性出发,却需要从技术设计提供的多种可能中进行选择,这就涉及到材料学、工艺学等多方面的知识。工业设计要抓住大众的消费心理、预测消费习惯的变迁、分析和引导市场潮流,这就需要心理学、经济学、美学等学科的支持。

中国的工业设计发展受制于工业化的落后。对于中国来说,虽然与工业设计有关的产品设计实践及经验总结有着悠久的历史,但这个概念及其大规模的研究应用则是在近年来才从国外引进的。在历史上,国内的产业界和学术界曾经使用过工业美术设计、产品造型设计、产品设计等若干带有工业设计属性的术语,目前正逐渐合并为“工业设计”。

对于概念的重视不足其实是中国工业设计产业整体上落后的反映。工业设计是现代工业化社会的产物,与西方国家相比,中国的工业化起步较晚,这是工业设计先天不足的根本原因。19世纪后期到20世纪前期是现代工业社会成型的关键时期,英国人在1851年用钢铁和玻璃建成“水晶宫”,举办了世界上第一个工业产品国际博览会;美国设计师约瑟夫·西奈尔(Joseph Sinel)则在1919年首次提出了“工业设计”概念。而那段时期的中国则长期处在战争与动荡之中,虽然也有过从洋务运动到民族工商业的几次工业化高潮,但基本上处在学习、引进和追赶阶段,原创设计极为有限,规模扩张屡屡被打断,远远落后于同为亚洲后起国家的日本。

共和国成立之后,中国恢复了和平建设的大环境,工业化速度加快。但很快,计划经济体制的建立在很长时间里制约了企业的经济活力与创新精神,重工业优先发展的思路与消费品的供给体制在很大程度上剥夺了消费产品升级换代的空间,偏激的意识形态影响了工业设计的自由精神。等到中国重新打开国门的时候,虽然自身已建成了较为完善的工业部门体系,但这些成就大多来自于落后产能的引进与复制,技术水平与先进国家的差距反而拉大,工业产品设计总体上陈旧单一,难以满足国内市场的需求,更不用说参与国际市场的竞争。

直至改革开放之后,伴随着市场化的进步、工业化水平的全面提升特别是与世界经济的加速融合,中国的工业设计才逐渐走上正轨。尤其是最近10年以来,中国逐渐成长为“世界工厂”,大批世界级企业将制造产业外迁到中国,优秀的本土企业也具备了一定的国际竞争力,国内外市场的竞争程度均趋于饱和,在这样的背景下,中国的工业设计不但得到了空前的重视和投入,创意和水平迅速与国际趋近,而且开始作为一个独立产业发展起来。

4.2 中国工业设计产业与世界先进水平的差距

工业化的落后从根本上决定了中国的工业设计产业与世界先进水平相比还有着不小的差距。这具体反映在如下一些方面:

首先,中国的工业化还处在引进与追赶阶段,原创能力薄弱。虽然中国在全球制造业产出中所占的份额近年来连续提升,品种已非常全面,质量也大为提高,但总体而言,绝大多数产品的创意、开发和实验以及为后期的推广销售所进行的准备工作是在欧美、日本等高收入国家进行的。中国承担的国际分工主要是加工制造,利用别人已经完成的工业设计的成果,而不是培养自身的设计能力。

其次,中国生产的工业产品层次较低,主要面向中低端市场。信息化社会到来后,发达国家工业设计的主流已面向灵活生产、精益生产、定制化生产的市场,高度重视产品的品牌管理和对市场的引导,对市场的分析、判断能力和反应速度有着很高的要求,需要高素质的劳动和管理技能,产品的开发和生产成本很高,附加价值也很高。相比之下,中国在国际分工中的比较优势还是依靠相对廉价的劳动力,与此相对应的产品类型则是大众化的中低端产品。

第三,中国的工业设计产业化水平低,设计市场割裂现象严重。发达国家的创意设计产业已成为极其突出的经济增长点,产值、企业和就业人口的规模不断扩大,并通过大量的研讨会、发布会、展示会、市场营销活动、媒体宣传活动等推广创意设计的成果。而中国的工业设计作为一个相对独立的产业仅有短短几年的发展历史,还没有形成完整统一的设计市场。具体表现在这几个方面:(1)专业的工业设计企业总数少,全国目前注册的仅有几千家,而且规模普遍较小,业务种类杂乱,专业化程度低,产品类型基本局限于低端,缺乏具有世界影响的设计公司和设计师;(2)专业化教育落后,传统上的大学设计专业过于偏重理论,过于局限于与院校有关的具体行业,新兴产业所需要的设计教育尤其缺乏,导致设计人才短缺的同时相关专业的毕业生却遭遇就业困难;(3)绝大多数工业设计业务是在现有的制造业企业内部完成,由于整体法治环境的约束,产品设计得到的产权保护较弱,企业为保密需要支付更多的成本,从而打击了创新开发的积极性,企业不愿意通过外包寻求专业化的服务,鼓励纵容了有的企业投机取巧,抄袭他人的创意成果。

4.3 中国工业设计产业有着极大的市场发展空间

尽管与世界先进水平尚有显著差距,但我们应该看到,由于改革开放和全球化的作用,加上政府采取积极的政策引导(比如设立无锡工业设计园区),中国的工业设计已经在短时期内取得了长足的进步。工业设计是现代工业化生产价值链上的核心环节,随着中国的产业升级、市场成熟与法治完善,工业设计产业将有着广阔的市场发展空间。

首先,在全球化时代,中国的产业升级步伐将比过去的发展中国家更为迅速。全球化形成了资金、技术、知识和信息交流的空前繁荣,中国能够在短短数年之内成为“世界工厂”,除了自身的国家规模和适宜的政策环境,赶上IT革命之后形成的全球化浪潮也是至关重要的因素。尽管一直有人担心,承担全球产业链上附加价值较低的制造组装工作,对于中国的技术创新和产品设计不会带来很大的推动作用,但是应该看到,这种现象是历史形成的,符合中国目前的劳动力数量多、素质低的比较优势。而随着各方面条件的变化,中国的比较优势也将发生转移,产业升级必然带来对工业设计的巨大需求,而前一阶段工业化所积累的资金与人力资源将在后一阶段得到利用。

近年来,中国的低端劳动力供给数量开始减少,成本逐渐提高。一些技术要求很低的劳动力密集型行业开始向更为后进的国家转移,电子和机械等终端产品的生产和出口逐渐增加。由于原先属于落后和封闭的地区越来越多地进入全球化进程中,加上全球经济和金融治理结构的改进,以及技术水平的继续提高,产业转移和升级的成本大大降低,效率显著提高。于是我们看到,全球许多知名企业已关注到中国高层次人力资源的价值,开始在中国建立产品研发和设计中心,将部分高附加价值的生产环节转移到中国。

其次,中国企业已开始具有国际化的生产和设计能力。在经过多年的学习与摸索之后,许多优秀的中国企业已经具备了较为成熟的能力,建立了较为完善的机制,成为诸多行业的重要成员乃至领先者。例如,国内家电行业与国际领先企业的产品时滞已从原先的几年缩短至几个月,质量和设计已非常接近;服装企业已从原先的贴牌生产到培养创立自己的国内品牌,再到向国际市场输出品牌;联想等企业则在国内市场获得成功之后,利用国际产业转移的机会,通过兼并获得海外的人力资源。国内的许多企业开始注重品牌经营,通过创新而非简单的数量扩张来增加价值,它们已成为正常的市场竞争和法治秩序的积极推动力量。

第三,国内市场的迅速成熟是推动工业设计发展的根本动力。有研究者提出,由于低端劳动力数量依旧庞大,中国还有着继续发展劳动力密集型产业的必要。虽然如此,但除面向出口、参与国际间分工之外,很大一部分生产还要面向巨大的国内市场。尽管在总体上不算富裕,但中国的人口基数极大,拥有中产阶层以上生活水准的人群已有相当大的规模。由于国内市场庞大且增长变化极其迅速,众多行业的国内企业和外资企业已经面临巨大的产品升级压力。

例如,在家电、汽车等耐用消费品行业,几年前的中国市场与欧美等发达国家的市场还有着相当大的差距,中国市场上流行的往往是发达国家市场上淘汰的上一代产品。但今天,许多新发布的产品已经具有了全球性的特点,而且中国市场所占的份额还相当大。某些名牌产品乃至奢侈品也将中国作为最具增长潜力的市场。

现代工业设计最重要的特征是面向特定市场需求,往往与特定的地理位置、人群、消费习惯和文化传统密切相关。中国市场的迅速膨胀意味着相关产品的工业设计要日益迎合中国消费者的口味,而研究、分析中国消费者的习惯和趋势,在中国市场进行恰当的宣传推广则意味着要更多地依靠中国本地的高素质人才。许多跨国企业在中国设立研发和设计中心,其核心任务往往是针对当地市场的开发。例如,由于中国的基础建设和房地产业的迅速发展,大量的国际建筑设计企业纷纷进入,并在若干地标性建筑的设计招标中获胜(如北京奥运场馆和中央电视台等),而这些设计方案往往是外国大牌设计师与中国本土精英的共同智慧结晶。

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