从中国电子芯片和新型显示产业发展看贸易战
纵观历史，天下大势分久必合，合久必分，中美贸易战也将是历史长河中的一部分。中美贸易战的大背景是中国经济的迅猛崛起，中国已经成为世界上第二大经济体，拥有全世界史无前例的巨额外汇储备，人民币已成为世界贸易第二大货币，人民币国际化趋势正在逐步推进。中国成为全球经济、贸易、金融规则改革或制定的重要参与者或主导者。
一、中美贸易战回顾
第一个背景，中国对美国的巨大贸易顺差。2017年的统计数据，中国对美国的贸易顺差为1.87万亿元人民币，比2016年增长了13%，造成这些贸易顺差的原因归结为以下几点：一是美元成为全球最重要的储备货币。二是产业结构和产业分工大调整。低端制造业不断向发展中国家转移，我国就经历了十年甚至二十年的制造业的发展过程。三是美国的经济结构基本上放弃了制造业，在一味发展高端产业。四是美国国内储蓄极低甚至为负值，借钱消费必然造成贸易逆差。美国消费的每一美元都建立在全世界为它打工的基础之上。
第二个背景，国际政治与地缘战略。自从特朗普上台以来颁布了不少政策，引发了不少争议，甚至引起了很多革命性的事件。中国的崛起已经严重威胁到了美国的世界霸权。所以中美贸易战看似是由中美贸易顺差导致的，而本质上是美国维护它自己的利益，维护它自己的政治、经济方面的主导地位，不想看到中国崛起。当然国与国之间的竞争，我们希望是君子之争。这是遏制中国发展，削弱中国经济实力的小规模试探性战役。贸易战以及背后的科技战都是试探性的。
从时间轴上来看，2018年主要有以下几件事情。2018年3月份，特朗普宣布根据1974年贸易法，就是40多年前的一个贸易法的第301条，指示美国贸易代表对从中国进口的商品征收关税，涉及商品总计达600亿美元，中国怎么办？那就回应，你加关税，我也加关税。我记得当时两国对于加关税的内容很不一样，一边是高科技产品，一边是农作物产品。2018年4月贸易战升级，美国宣布因违反美国政府制裁禁令向伊朗等国家出口，中国电信设备商中兴通讯将被禁止从美国市场上购买零部件产品，期限为7年。出了这件事情之后，中兴股票跌了很多，我国整个科技界的股市也是遭到了一个重击。到了5月份的时候，中方派了代表团与美国就贸易问题进行建设性磋商，美国财政部长称暂缓对中国加征关税，贸易战暂停。6月，美国商务部取消对中兴的禁令。
在6月取消了禁令，7月又是一波未平一波又起，美国再次公布对中国征税清单，中国也采取措施，对美国进口商品加征关税。中国商务部宣布，双方此前磋商达成的所有经贸成果将失效。一直到12月，才进入休战期。2018年12月，习近平主席与特朗普在G 20峰会上举行会谈，双方宣布暂停采取新的贸易措施。
在2018年上半年，不管是股市、资本市场还是产业界都是欣欣向荣的。当时我记忆最深的，连我在农村的小学同学都问我有没有项目可以投资。我说你都可以找项目投资了，说明发展得不错。但是到了五六月份，情况急转直下，在2018年的下半年，不管资本市场、产业市场还是实业市场，都非常糟糕。
当然，杀敌一千自损八百，美国损的还不止八百，甚至也超过一千了。贸易战对美国影响也是很大的，美国贸易保护虽然会对其国内部分行业形成利好，但将损害多数行业及消费者的利益，进一步提高关税，实际上等同于向消费者征税，势必增加美国民众的生活成本，推动美国通货膨胀，制约美国消费，对华贸易战将会导致美国消费者的生活成本提高，日常开销花费比例会更大，低收入家庭会受到更大的影响。所以美国人民更不愿意看到贸易战。
美国对中兴的制裁，是指美国商务部于2018年4月16日宣布7年内禁止美国企业向中国的电信设备制造商中兴通讯公司销售零件及其后续事件。2018年这个时候我正在上课，在课上还发动了一个投票，当时投票的议题就是中兴能否挺过这一关。当时大部分同学相信中兴是能够挺过这一关的，事实也证明中兴还是渡过了这个难关。下文我们梳理一下中兴事件的主要时间点。
第一次危机，2012年，中兴将混有美国科技公司软硬件的产品出售给伊朗电信，违反美国对伊朗出口禁令，遭到美国商务部调查。2016年，美国对中兴采取限制出口措施。2017年，时隔1年达成和解，中兴同意支付8.9亿美元罚金并解雇、处罚相关员工。
第二次危机，2018年4月16日，事件的后续发展，美国商务部再次启动出口禁令，宣布未来7年将禁止美国公司向中兴通讯销售零部件、商品、软件和技术。事情一直到6月7日，美国商务部部长表示已达成协议，只要中兴愿意缴纳罚金，并且改组董事会，即可解除相关禁令。6月29日，中兴按照建议把原有的14名董事全数革职。7月13日，中兴缴纳了相关的罚款和保证金，美国商务部解除禁令。
归根到底是因为中兴大量的芯片供应依赖于美国芯片企业，一旦断绝供应后，中兴业务将遭到巨大打击，库存芯片数量只能维持2个月的订单量。你想，如果一个企业它的库存量只能维持2个月，而后面又没有供货的话，那将是致命的事情。中兴事件对中国跨国企业界产生了持续影响，中国意识到了这个严重的问题，意识到了芯片自主研发领域的短板。
二、从新型显示与芯片角度分析贸易战
近年来，随着中国半导体产业的迅速发展，中国的芯片自给率已经得到了很大的提高，但是中国半导体产业仍然面临很多困局。
第一，全球的芯片产业格局已经固化，被龙头芯片公司牢牢控制。
第二，中国高端芯片对进口的依赖程度较高，尤其对美国的依赖过高。
第三，国内芯片自产率仍然比较低。不单是芯片，关键的材料、器件方面的自产率也是比较低的。
我国的芯片是大量依赖于进口的，商务部在2017年5月发布的《关于中美经贸关系的研究报告》显示，美国出口的15%的集成电路都销往中国。试想韩国三星、SK海力士和美国美光3家公司占了全世界95%的产量，其中15%销往中国，这个脖子被掐住难以喘气。2017年，我国集成电路进口额2601亿美元，随着国内市场不断扩大，目前集成电路的供给严重不足，高度依赖于进口，其中，中低端芯片对外依存度是80%，而高端芯片对外依存度超过90%。
刚才说的是缺芯，再来说少屏。显示屏的市场是很大的，每一家都需要电视，许多人有手机，许多人有笔记本电脑，显示屏这部分的市场却不是我们的。我国作为一个大国，我们既然已经缺芯，那就再也不能少屏了。但是直到近年，我国才在新兴显示领域有了比较大的动作。以京东方、TCL华星光电等为代表的一批液晶面板生产商崛起，才让我国的半导体显示领域初步站稳脚跟。《中国制造2025》是我国政府实施制造强国战略第一个十年行动纲领。《中国制造2025》提出，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，坚持“市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作”的基本原则，通过“三步走”实现制造强国的战略目标。
第一步，到2025年迈入制造强国行列；
第二步，到2035年中国制造业整体水平达到世界制造强国阵营中等水平；
第三步，到新中国成立100年时，综合实力进入世界制造强国前列。
美国非常关注“2025计划”，针对这一系列计划做了一些围追堵截。后来我国又布局了“2030计划”和“2035材料强国计划”等。《中国制造2025》计划可以分三个方阵：
第一方阵是美国；
第二方阵是德国、日本；
第三方阵包括中国、法国、韩国、英国等国家。
我国处于第三方阵的前列水平。芯片是国之重器，什么东西都少不了芯片，每天用电的东西基本上都靠用芯片来驱动，芯片制造是《中国制造2025》重点打造的领域，把新一代的信息产业列为需要突破的十大重点领域之首，装备制造业的芯片相当于人的心脏，心脏不强，再壮也没有用。工欲善其事，必先利其器，制造芯片得要有设备。要求设备在2020年之前，90-32纳米工艺设备国产化率达到50%，实现90纳米光刻机国产化，实现浸没式光刻机国产化。到2030年，实现18英寸工艺设备、EUV光刻机、封测设备的国产化。
三、发展与应对思路
从十九大报告中可以看到国家层面的应对思路。十九大报告指出：推动形成全面开放的新格局，开放带来进步，封闭必然落后，中国开放的大门不会关闭，只会越开越大。大家不要觉得这些文字是空洞的，实际上当你真正遇到严重问题时，这些文字都是具有引领作用的。
我校检测中心二楼有一部接触式光刻机。生产时不用这台设备，它只是研发设备。这台设备做不了8英寸晶圆，只能做6英寸，放上掩膜版，紫外的光源放下来对它进行曝光，之后再手动将样品取出来拿到显影液里去显影，显影完后再去刻蚀，最终可以做出来晶体管分立器件和小规模集成电路芯片。这种设备不能实现量产，但是对于研发来说，这台设备最小线宽可以做到500纳米，这已经是接触式光刻机的极限。大家可以回想一下刚才我们提出了一个战略，2020年我们要实现90纳米，再往后还有30纳米、20纳米、5纳米、1纳米。这一台设备是远远不够的，而这一台设备大概300万元人民币，算不上特别贵。荷兰ASML（阿斯麦）公司停止给福建晋华供应的光刻机超过1亿元人民币。这其中的差距可想而知。
设备固然重要，更重要的是使用设备的人。我国半导体产业长期处于人才缺乏的状态。按照2020年我国半导体产业达到1兆元产值来计算，至少需要70万名相关人才，但现在只有约40万名相关人才，缺口超过30万名。中国集成电路行业专业人才储备数量少，中高级人才缺口非常大。目前很大程度是依赖从国外回来的人，而我们高校呢，在人才输出培养上，业内人士算了一笔账：全国拟建设26所微电子学院，目前有9所建成，17所正在筹建。假设26所微电子学院全部建成，一个学院一届培养的学生按照100人来算，全国1年才能培养出2600人，而且有些学生毕业后会继续深造，有些再深造还会转专业，而有些毕业生找工作也会跨行业，故全国1年培养出来的IC人才实际上会更少。这也是整个中国面临的困难。
那么，我们芯片领域如何突破？
第一，兼并收购，用空间换时间。对半导体领域的公司进行兼并收购，或对市场上已有公司购买专利实现技术转移，本地相关人才的培育，以及相关材料、控制、精密机械、光学设备等都需要配套规划。
第二，提高半导体设备业基础，与设计、封装、制造环节不同，国内半导体设备产业的基础最为薄弱。我们暂时做不出来那么好的设备，即使有很好的设备也不会用，实现半导体设备国产化需要产业链各环节甚至大环境的配合。
第三，培养、引进半导体领域人才。美国也有IC人才短缺的问题，但站在“食物链”的顶端，从中国、印度引进了大量技术移民。中国的集成电路行业要先做大后做强，人才方面要培养和引进并举，并且争取培养超过引进。
我国从事宽禁带半导体行业的大学和研究所主要有北京大学、山东大学、浙江大学、西安交大、西安电子科技大学、南京大学、南方科技大学、中科院半导体所、中科院苏州纳米所，主要的企业有中兴通讯、中电科电子装备、广东德豪润达、苏州能迅、三安光电、晶能光电、主轴中车、东莞中稼半导体、苏州纳维、江苏华功半导体、杭州士蓝微电子、易美芯光、晶湛半导体等。
第三代半导体产业技术创新战略联盟理事长吴玲女士2017年9月14日来南科大。她是第一次来南科大，来之前对于南科大的发展情况不是很了解。吴理事长做事情很干脆利落，毫不拖泥带水，她来过南科大之后就开始推动建立第三代半导体研究院。2018年3月31日，坐落于南方科技大学台州楼的深圳第三代半导体研究院挂牌成立，前后一共只用了6个月时间。深圳速度本身已经比其他地方的速度快了很多，南方科技大学的速度又在深圳速度的基础上提高了好几倍。
下面介绍一下光电子和微电子融合支撑产业升级和高质量的发展。这是讲到我个人的研究领域了。Micro-LED（一种新的显示技术）响应技术非常快，不仅可以用来做显示，还可以做光通讯，做车灯，现在奥迪上面的可编程汽车大灯就是用Micro-LED来做的，它还可以像素化自发光，功耗非常低。Micro-LED做的显示器件功耗是目前的几分之一，目前非常有代表性。我们看到周边的图可以用来做什么？投影、头戴显示、可穿戴设备。Apple Watch（苹果手表）是一个设计非常好的产品，很漂亮，用起来也很人性化，唯一的缺点就是使用的时间太短了。如果第一天忘了充电，第二天就用不了，它只能用一天。其中有很大一部分的电源是消耗在显示屏上，如果用Micro-LED则可以使用两天或者三天。如果三天充一次电还是可以接受的，这就是为什么苹果投入了将近10亿美元研发Micro-LED技术。
Micro-LED是一种新型的异质集成光电、微电子芯片，集成电子芯片就是基于Micro-LED显示来用的。它一部分技术来自显示技术，另外一部分来自第三代半导体技术。我们制作了第一个柔性透明的Micro-LED，它是柔性的、双向显示和卷曲的，显示的字是“南方科技大学”。我们很早就做这个技术了，这个技术现在全世界都关注，我们写的是“All made in China”，即专利、布局等所有都出自中国。作为新型显示与光电子、微电子、半导体技术的融合产物，Micro-LED的投入方向，产业界已有多家进入了百亿元投资范畴，可谓是将来的国之重器。南方科技大学在这方面做得比较好，我们在国内处于领先地位，在国际上也是靠前的。我和孙老师是国际显示学会会员，我是2018年SID Micro-LED特别专题的主席，所以我们在这些方面还是做得不错的。我们从产业、学术两个角度推动发展。我校对这个事情非常支持，我们也有信心做好。
Micro-LED是我们多年积累的一个研究方向。现在我们把目光从时间转到空间上，看一下粤港澳大湾区。说到推动粤港澳大湾区就一定要提到李泽湘教授了。李泽湘这个名字可能不是每个人都知道，但是大疆无人机在座的同学几乎都知道吧。李泽湘教授是大疆无人机的创始人，他说，过去30年，全国都吃够了没有芯片的苦头，我们的家电、计算机、手机一直没有拥有自己的核心技术，但在未来10到20年，我们将会有机会重新定义智能系统、智能终端，也有机会重新定义芯片。
从深圳的角度来看，深圳是全国最大的电子信息产业基地，地域优势非常明显。深圳电子信息产业是深圳市的支柱产业，占全国1/6产值，占深圳市高新技术产品产值90%以上，这是多么大的一个比例！政府提倡，在深圳形成完整的电子信息产业链，由此带动全国的高新技术发展。在深圳市委、市政府的大力支持下，南科大做了很多大事情，第一件大事是第三代半导体研究院于2018年3月31日成立，投资数十亿元人民币，这些设备、固定资产等都是归南科大的，南科大是三家理事单位之一。另外两家理事单位是深圳市政府、第三代半导体产业技术创新战略联盟。
第二件非常重大的事情，也是我初期参与了很多的事情。2018年6月1日，南方科技大学与香港科技大学合作建设深港微电子学院签约仪式在南科大国际会议厅举行，两校共建深港微电子学院（筹）正式揭牌。这挺不容易的，与香港科大共建深港微电子学院差不多在南科大建校之初就开始谈了，进展有时候顺利，有时候不顺利。2017年能把这件事情推向成功非常不容易，我们非常激动，当时我还发了一个朋友圈。从我个人角度来看，参与的三件大事情已经成了两件，我非常期盼的第三件大事是南科大邓青云未来显示研究院能够完成，但是2017年没能做完，学校后面会继续努力。在做这些工作的同时，我们也在定期地向工信部和科技部等各部委汇报工作。南科大非常希望引进邓青云教授，他是OLED技术的发明人，曾获得诺贝尔奖提名，并且以后有机会拿到诺贝尔奖，在学术界和产业界影响力非常大。如果能把他请到南方科技大学，将会把信息显示和光电领域提升一个大台阶。
四、家国与我
有国才有家，有家才有我。下面分享一下跟大家息息相关的事情。南科大团委主办了一些活动，比如寻找民族脊梁，这使大家在家国情怀方面有一些感悟。在庆祝改革开放40周年的大会上，习总书记发表了重要讲话并为获得改革先锋称号人员代表颁奖。其中一位叫作李东生，一位叫作王东升。李东生是TCL的董事长，TCL也是做显示的龙头企业。李东生带领团队建立了华星光电，之后依靠自主创新建成了显示面板生产线，实现了我国这一行业的历史性突破。王东升是京东方的董事长，他说以前在国际合作中，国外专家有时候是真的不尊敬你，但你必须学会忍耐。
这里有一个我亲身经历的小故事。2017年韩国显示领域大会（iMID）上，LG的CTO（首席技术官）在演讲时，我和几位中国科学家发现他用错了中国的地图，他的PPT里的中国地图少了很多重要的区域。我就去网上搜索了一下，这下不得了，发现一些国家的教材中的中国地图就是这样的，这个事情让我非常愤怒，是可忍孰不可忍。我不认识这个CTO，但是我认识他的博士生导师，而且跟我关系还不错，韩国庆熙大学的Jin JANG教授，他在这个领域影响力很大。当天晚上我就给Jin教授发了电子邮件，把事情澄清了一下，并且还附件了一份正确的中国地图给他。Jin教授人还是非常正直的，他凌晨两点多给我回邮件表示歉意，并将此事告知了LG方，最后这件事以相关人员给国际显示学会北京分会道歉得以解决。
如果LG不发道歉信，下一步我们可能就会联合起来抵制LG，不少国内同行已经在摩拳擦掌了。我当时已经做好这一辈子不去韩国的准备，所幸这样的情况并未发生。2018年iMID召开的时候，韩国方面还邀请我去做了一个90分钟的报告。我觉得这件事情不能说是小事，涉及家国立场就没有小的事情。平时给学生们上课，我也会说做事情的时候一定要分清对错。“对”这个字是非常简单的，但是你想每件事情都做到这个标准就很难了。这也是我对自己的要求，也是对学生们的要求，希望南科大走出去的学生在这方面能够有所担当，把家国情怀与现代科技结合起来。