1．日本半导体产业现状

日本是全球主要的半导体产品生产大国，日本企业曾占据全球半导体市场的50%以上。近二十年来，随着日本在存储器领域的失势及全球代工业的快速发展，其全球市场占有率已经大幅降低，但在闪存、图像传感器、工业用芯片等部分细分领域仍具有较强的竞争实力。

2018年，日本半导体产值约为450亿美元，主要企业包括东芝、索尼、瑞萨等，市场规模约为399亿美元，同比增长11%，第四季度市场规模同比增长5%，高于全球增速。出口方面，2018年日本出口集成电路30945亿日元（约合275亿美元），同比增长3.6%，其中12月出口同比下滑9.8%。在具体出口产品方面，存储器、图像传感器和处理器出口占比分别为42%、20%和11%。出口区域主要集中于中国，占比为63%，其他出口地区还包括韩国、新加坡、越南、泰国、马来西亚，占比分别为7%、5%、5%、5%、4%。2018年日本对美国出口占比仅为4%。进口方面，2018年累计进口集成电路22246亿日元（约合200亿美元），其中处理器和存储器分别占34%和19%。进口区域主要为中国、美国、韩国、马来西亚、新加坡等地。

2018年6月1日，东芝宣布已完成出售旗下半导体公司（TMC）的交易，出售给贝恩资本牵头的日美韩财团组建的收购公司 Pangea，尽管东芝对 Pangea拥有40.2%股份，但大股东已易主贝恩资本。这被日本媒体评为日本半导体产业衰败的一大标志性事件。在鼎盛时期的1993年，全球十大半导体公司中有6家日本公司，而现在日本硕果仅存的东芝半导体也被打包出售了。

但是，日本依然牢牢掌握着半导体产业链上游的材料和设备的话语权。日本企业占全球半导体材料市场的份额超过一半，而北美和欧洲分别占15%。生产半导体芯片需要19种必需的材料，大多数材料具备极高的技术壁垒。日本企业在硅晶圆、合成半导体晶圆、光罩、光刻胶、药业、靶材料、保护涂膜、引线架、陶瓷板、塑料板、TAB、COF、焊线、封装材料等14种重要材料方面均占有50%及以上的份额，长期保持着绝对优势。其中日本信越和三菱住友是全球最重要的半导体硅片供应商，占据全球半导体硅片60%的市场份额。2018年日本出口半导体硅片约35亿美元，主要出口至中国、韩国、美国、新加坡，分别占出口总额的44%、21%、17%、7%。

在半导体设备的技术和市场方面，日本企业实力不容小觑，占全球半导体设备总体市场份额高达37%，实力仅次于美国。以晶圆设备为例，全球列入统计的规模以上晶圆制造设备商共计58家，其中日本企业最多，数量达到21家，占比为36%。由于日本国内半导体设备需求相对较小，2018年其设备国内市场规模86亿美元，日本半导体设备主要为出口。2018年日本半导体设备及零配件出口额为245.6亿美元，其中集成电路制造设备约为115亿美元，半导体硅片制造设备约为8.9亿美元，面板制造设备约为50亿美元。集成电路制造设备主要出口区域为韩国、中国、美国等，分别占出口总额的34%、40%、10%。

2．日本半导体产业的转型升级及主要经验

（1）起步：从依赖进口到自主研发

日本半导体产业的发展离不开美国的支持。二战后在种种政治因素影响下，美国与日本的关系从二战的敌对关系进入到全面支持的态度，其中就包括了作为先进科技代表的半导体集成电路产业。1962年日本电气公司（NEC）自美国仙童半导体获得平面集成电路制造技术，NEC结合自身反向工程，成功实现集成电路量产。之后日本政府要求 NEC将取得的技术和国内其他厂商分享，将日本集成电路芯片制造能力逐年翻倍，成功实现硅晶体管的商业化与市场化。但日本最关键的制程设备和生产原料要从美国进口。当时日本国内半导体制造设备的国产化率只有20%，美国的反制措施让日本半导体产业意识到自身的被动。为了补足短板，日本开始以举国之力进行自主研发实行进口替代策略。

1976年，日本政府制定了 VLSI（超大规模集成电路）计划，包括 VLSI 技术研究会和 VLSI 共同研究所，集合了包括日立、三菱、富士通、东芝、NEC 等日本核心的半导体厂商研发人员，形成了特有的官产学一体化研发体系。VLSI共同研究所所长、有日本半导体之父之称的垂井康夫设定的方针或许总结了成功的秘诀：“竞争者们能否互相协作是一个大问题，那么我们就以‘基础的、共通的’为方针，从各家公司的共同点出发，来研发、制定未来的大规模集成电路技术”。各企业的技术整合，保证了DRAM量产成功率，奠定了日本在DRAM市场的霸主地位。到1980年，日本VLSI联合研发体宣告完成为期四年的VLSI项目。期间申请的实用新型专利和商业专利，达到1210件和347件。半导体设备国产化率实现大幅提高，由1970年代初的20%升至1980年代初的70%。

由此日本半导体业开启了黄金时代，全球市场份额不断上升，在世界范围内开始具有举足轻重的地位。以1980年投入市场的64K DRAM为例，1981年，日立市场占有率全球第一，占40%的份额；第二位是富士通，占20%，NEC占9%。之后，NEC主导了256K时代，东芝主导了1MB时代。到1986年，日本半导体企业在全球DRAM的市场占有率达到了80%，超越了美国。(www.daowen.com)

总结日本半导体产业成功的经验在于：一是美国政府对日本战后经济复苏的扶持以及技术授权，为产业和技术发展提供良好环境；二是日本政府在政策扶持、协调发展与贸易保护等方面做出的巨大贡献。区别美国政府强硬作用，日本政府起到更像是整合规划带头的角色，发挥资源与资金协调、加强企业与政府之间信息沟通、调整产业发展方向的作用；三是把握大型机时代的市场需求，做到自主研发与技术引进相结合。

（2）转折：受到美国的制约以及未能把握市场变化

日本DRAM产业的快速发展甚至超越美国后，美国政府对日本半导体产业甚至日本政府的态度发生根本的变化，由扶持转向了限制。1978年美国《财富》杂志刊登了《硅谷的日本间谍》的报道；1981年两次刊登报道敲响美国半导体行业的警钟；1983年《商业周刊》杂志刊登了长达11页的《芯片战争：日本的威胁》的专题；1985年6月，美国半导体工业协会（SIA）向美国贸易代表办公室提起对日本半导体产品倾销诉讼。此后，美光向美国商务部提起日本64K DRAM倾销诉讼，美日半导体战争正式开战。这场战争最终以《美日半导体协定》的签署结束，协议限制了日本产品最低价格，使日本半导体产品失去了价格优势，同时打开了日本国内市场，要求外国半导体产品在日本市场所占的份额达到20%。到1992年，美国半导体公司的世界份额重回世界第一并保持至今，而日本半导体产业在世界市场上的占有率一路下滑，失去了持续多年的相对优势。

与此同时，半导体产业正在发生巨大变化，产业结构和半导体终端产品市场都发生了深刻调整。一是个人计算机（PC）时代的来临。半导体终端市场的格局发生着不可忽视的影响，半导体需求不再由大型设备主导，对品质的追求也在向性价比转移。随着PC的普及，美国的美光和韩国的三星等企业对DRAM产品做出了战略调整，而此时日本企业没有抓住技术需求变化主动进行产业调整，DRAM产品还是偏向于大型机的需求，依旧执着于高可靠性和成品率，在降低成本方面比较欠缺。对比日韩半导体公司发现，韩国公司在成本上大幅领先于日本公司，生产同样的元器件，日本公司使用的设备数量是韩国的2倍，生产流程过长，进而无法降低成本，随后产品的竞争力逐渐变弱。二是垂直分工生产模式的出现。Fabless模式是半导体产业在规模经济发展下的必然走向，这种水平分工的发展模式可以使专业公司专注设计，代工厂专注生产，可以对市场变化做出迅速反应，将机器折旧影响到的成本劣势降到很低。半导体发展有很强的规模经济作为支撑，而日本制造商仍以垂直整合一体化（IDM）模式为主，未能发展出与产业变化相适应的厂商。固守IDM模式的日本半导体企业受到经济泡沫影响，银行低息借贷方式的筹资行为不可为继，加上市场份额逐渐被吞噬，企业负重累累，疲于投资再创新，“投资－技术创新－再投资”的经营链出现断裂，与竞争对手的差距被拉大，形成“技术差距－销量下降－无资金投资－技术差距扩大”的恶性循环，造成竞争力不断被削弱，逐步输掉了手机芯片、电脑芯片等具有海量市场的高端通用芯片市场。

20世纪90年代初日本 DRAM 达到顶峰后，日本DRAM市场份额急速下滑，开始走向衰落，到2012年日本不再有 DRAM企业。1999年，日立和 NEC合并了DRAM业务，成立了尔必达存储器。同年，富士通从大型机的 DRAM业务中撤出。2001年，东芝将 DRAM业务卖给了美光科技。2003年，三菱电机的 DRAM业务被尔必达吸收。随着2012年尔必达破产被美光收购，日本仅有的 DRAM企业也不复存在。

总结日本半导体产业由盛而衰的主要原因有：一是经济发展停滞导致投资和需求不足，同时美国打破贸易保护；二是固守大型机时代的成功，错失新需求带来的行业拐点机遇；三是企业决策保守，偏重于IDM模式，未能根据市场变化主动调整发展战略，外部合作相对不足。

（3）重振：结构性改革和重启官产学项目

2001年，日本政府开启了三个大型的产官学项目，即 MIRAI、ASUKA和 HALCA，其中 MIRAI项目由日本经济产业省投资300亿日元，由25家企业的研究所和20所大学的研究室参与共同研究；ASUKA项目由 NEC、日立、东芝等13家半导体企业共同出资700亿日元，主要研制先进的IC芯片；HALCA项目除进行实用化制造技术的研究外，还进一步研究高速度、节省能源等技术。这些举措对于提升日本半导体产业的竞争力具有一定的效果。

此外，日本半导体企业开始致力于结构性改革，多家企业相继进行事业拆分和重组，退出技术含量不高的DRAM竞争，而集中开发系统级芯片等高附加值的专用技术产品。由日立、三菱电机、NEC三家公司的半导体部门合并成立瑞萨公司，在自动驾驶系统（ADAS）或自动驾驶汽车使用的微控制器（MCU）的世界市场上夺得主导地位，成为汽车用芯片、无线网络芯片、消费与工业制造嵌入式半导体芯片的全球领先供应商。索尼公司通过剥离弱势业务，聚集优质资源开发CMOS图像传感器，目前主流智能手机大多采用索尼的CMOS传感器，而且CMOS传感器的应用范围早已不局限于智能终端，开始向汽车、医疗、工业以及安保监控摄像等领域延伸。富士通和松下两家公司的系统级芯片部门合并成立索喜（Socionext）公司，在视频图像领域和光纤通信网络领域具有竞争优势。东芝在公司内部彻底改革全能式产业结构，着力开发高附加值的特色产品。为了在 NAND闪存领域实现突破，东芝大力开发可进一步扩充存储容量、加快处理速度的64层 NAND闪存。另一种特色产品是发光二极管（LED）和号称第三代半导体的氮化镓（GaN，一种化合物半导体），特别是氮化镓芯片，一片直径约5 厘米的氮化镓芯片的售价可达5000美元—7000美元，全球氮化镓器件的市场价值预计从2017年的7.7亿美元增至2023年的18.4亿美元。东芝还推出了一款新型光电耦合器芯片，可用于电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）的高速通信。

由于放弃市场巨大的通用性产品DRAM，日本半导体产业在全球半导体市场中所占份额显著降低，而系统级芯片虽然专用性强，但短期内市场规模不大，对提高日本半导体产业在全球市场上的地位不会很快产生作用。日本半导体产业看似进入衰退期，在全球半导体企业排行榜中名列前茅的日本企业越来越少，全球市场占有率已不到10%，但在一些细分领域仍然扮演着重要角色。值得注意的是，系统级芯片不乏在今后5－10年成为半导体产业新增长点的可能性，因而相关研究具有“换道超车”继续赶超美国、打造日本下一代半导体产业模式的意义。