《外交事务》杂志刊文:中国在过去的二十多年里,通过掌握制造业获得了远比财务利润更为宝贵的流程知识。这种只有大规模制造才能带来的宝贵财富,明确的威胁到了美国的主导地位。本文作者王丹是 Gavekal Dragonomics(龙洲经讯)的技术分析师。他的研究重点是中国的技术进步,尤其是在半导体领域,以及美国监管行动的影响和供应链重定位。
2007年,苹果开始在中国生产iPhone。
当时,中国以廉价劳动力而不是技术精湛而闻名于世。那时,中国公司几乎无法生产iPhone的任何内部组件,这些零件都是从德国、日本和美国进口的。中国对这些智能设备的整体贡献,仅仅限于深圳富士康工厂装配这些组件时的劳动力,相当于整体增加值里的不足4%。
不过,2018年发布iPhone X时,情况发生了巨大变化。
不仅中国工人还在装配绝大多数iPhone,而且中国企业在制造其中许多复杂的组件,包括声学部件、充电模块和电池组等等。掌握了复杂的技术后,这些中国企业可以生产出比亚洲和欧洲竞争对手更好的产品。
随着最新一代iPhone手机推向市场,苹果设备中占据增加值份额超过25% 的组件,都来自中国的科技企业。
尽管 iPhone 是一个特例,因为iPhone作为现存最复杂硬件之一, 依赖于全球范围内各种先进技术,但中国制造在iPhone中的扩张,反映了一个更全面的趋势:在大多数制造商品中, 除了装配进口零部件外, 中国企业已经开始自主研发并应用其领先的尖端科技。
除了在可再生能源设备方面的主导地位,中国现在处于人工智能和量子计算等新兴技术的前沿。这些成功挑战了科学领导力必然转化为产业领导力的观念。尽管在开创性研究和科学创新方面,中国的贡献相对较小,但利用其流程知识,即令全新行业大规模化的能力,中国在越来越多的战略技术上超过了美国。
译注:流程知识是指在生产制造过程中,与执行和落实相关的隐性知识和显性知识的集合。
在与北京的日益激烈竞争中,美国政府试图限制中国接触关键的西方技术,并加强自己的传统优势:科学创新。因此,在2022年,拜登政府对向中国企业出售先进的西方芯片技术实施了全方位的新限制,同时通过2800亿美元的《芯片与科学法案》也增强了美国技术。
这项立法措施以及《2022年降低通货膨胀法》,有助于美国在半导体和可再生能源生产领域恢复部分领导地位。但是,中国企业不断提高的技术实力表明,这种方法可能忽略了一个更核心的问题:中国崛起不仅仅是从西方企业抄袭和窃取而来;中国也依赖于科学突破。
在相当大程度上,中国崛起得益于自身工业能力的提高——这些收益来自中国庞大而熟练的制造业劳动力。我们已经看到:在过去几年里针对美国芯片限制做出回应时,这些优势显现出来了。
以前,中国企业往往避免使用本国技术,更喜欢购买最好的技术,这通常是说美国技术。现在华盛顿阻止中国人获得海外技术后,中国正在更加努力地培育一个蓬勃发展的本土芯片产业。
对于美国及其盟友来说,中国成为重要的科技大国具有关键性的启示。与西方不同,中国将其技术产业的基础建立在提高制造能力这个不那么引人注目的任务上。如果华盛顿真的想要在科技领域与北京竞争,那么它需要关注远比开创前沿科学更多的事情。
美国必须像中国一样学会利用好自己的劳动力,以便将创新推向大规模应用,并更好、更有效地构建产品。为了重新夺回新兴技术领域中的领导地位,美国必须把制造视为技术进步不可或缺的组成部分,而非烘托新发明和研发等更激动人心的进步的陪衬。
中国的“登月计划”
许多观察家对中国在科技行业的领导地位,保有着合理的怀疑。
首先,中国企业家很少创立出跨国公司或全球知名品牌。与日本和韩国不同,中国未能建立出一个全新的消费电子产品类别,比如数码相机或游戏机;也无法在汽车或飞机方面与欧洲和美国竞争。
相反,在大多数情况下,中国企业集中于制造可以以较低价格销售给发展中国家的商品。缺乏突出的中国品牌这一事实,进一步加强了西方对中国作为世界工厂而非创新引擎的认识。
此外,在几项关键技术上,北京仍远远落后于西方。 中国大陆的芯片行业取得了一些值得注意的成就,包括手机芯片设计和某些高级存储器芯片等领域。但是,在逻辑芯片制造(即所有数码产品的内部处理器)方面 , 与全球领先的半导体领域领袖台积电至少相差五年以上 。
在开发用于制造芯片所需专门工具方面更是薄弱。重要性极高的光刻机,用于在晶圆上蚀刻图案,测量设备则用于质量控制,这两类工具的生产过程需要进行数百个较大的步骤 ,在这方面,中国企业主要依赖日本、美国和欧洲的进口商品。
而且中国在创建设计最先进芯片所需软件工具方面,还仅仅处于起步阶段。
中国的航空工业也存在类似的情况。考虑到中国商飞(COMAC),这家企业可视为中国对空客和波音的对标,由政府资助了大约710亿美元。在成立15年后,中国商飞几乎还没有开始生产第一架商用客机。
无论是芯片制造还是航空工业中的中国企业都非常清楚,他们许多核心部件仍然来自西方:在芯片制造方面体现为生产设备和先进软件工具,在喷气式大型飞机方面则为发动机以及航电系统。正是这种对西方技术的依赖,使得美国的芯片新政可能会导致中国企业陷入绝境。
但在这些严重的缺陷之外,中国在许多其他技术方面正在快速取得进展。中国企业已经迅速赶上了欧洲和日本同行。
在先进机床生产方面,比如工业机器人、液压泵等设备。就像iPhone所展示的那样,中国大陆现在在电子供应链方面与日本、韩国和台湾不相上下。
尽管习近平最近试图加强对阿里巴巴、腾讯和滴滴等互联网公司的控制,但在数字经济领域,中国仍然很强大。中国公司仍然可以向硅谷科技巨头提供激烈竞争,就像字节跳动的TikTok一直给Facebook带来了很大压力那样。
中国是全球建设现代基础设施,包括超高压输电线路、高速铁路和5G通信网络的领导者。2019年,中国成为第一个将月球车降落到月球背面的国家;一年后,中国科学家通过卫星实现了量子加密通信,在推动中国创建无法被破译的量子通信方面更加接近目标。这些成就象征着中国在稳步前进,努力掌握越来越困难的任务。
整体上来看,中国的技术发展比印象里的中国要活跃得多。中国在一些关键领域仍然落后,并且一些中国最重要的科技公司面临着监管压力,无论是来自华盛顿还是北京本身。尽管存在这些挑战,但中国的很多产业正在达到世界级水平,中国的科学也在稳步前进。在此过程中,中国企业已经开始进行重大创新,包括美国也在优先考虑的一些战略领域。
太阳能超级大国
近年来,中国在可再生能源设备方面取得了重大的技术成就。二十一世纪初商业市场出现太阳能技术时,大多数创新来自美国,因此美国公司似乎是推动这一行业理所当然的选择。
然而在2010年,中国国务院将太阳能发电列为“战略性新兴产业”,引发了政府补贴和商业创造的连锁反应,其中很多都旨在扩大制造能力。在这个过程中,中国企业学会了与光伏相关的基础知识,并开始改进现有的生产方法。
今天,中国企业几乎主导着太阳能产业价值链的每一个环节——从加工用于制造太阳电池的多晶硅到组装太阳板,等等。中国人还推进了太阳能技术本身。中国的太阳板不仅是市场上最便宜的,也是效率最高的。过去十年中,中国企业令人惊叹地降低了太阳能成本,这归功于制造上的创新。
国家 | 太阳能光伏装置量百万瓦(MW) |
---|---|
中国 | 130,632 |
日本 | 48,600 |
德国 | 42,394 |
美国 | 41,131 |
意大利 | 19,692 |
印度 | 19,047 |
英国 | 12,791 |
法国 | 8,195 |
澳大利亚 | 6,413 |
韩国 | 5,602 |
2017年时全球太阳能光伏装置量前十国。资料来源:维基百科
过去几年里,中国企业还在生产驱动电动汽车所需容量大容量电池方面占据了强势地位。
随着全世界摆脱内燃机的步伐向前迈进,先进电池技术已经成为电动车制造中最关键部分。中国在其中领跑。CATL(宁德时代)是一家成立于2011年的中国公司,现已成为全球最大的电池制造商之一,并与宝马、特斯拉和大众等主要汽车公司合作。
宁德时代除了拥有比竞争对手更大的制造能力(这对于降低成本很重要)之外,还在开发新的、更高效的化学混合物方面处于领先地位,例如在钠离子电池方面,可以生产出不使用稀缺锂和钴等物质的电池产品。
拜登政府已经认识到:依靠中国来提供美国绿色转型所需的关键技术,存在着重大风险。但是,多轮美国关税以及对中国多晶硅供应链中关于强迫劳动的调查,都未能撼动北京在太阳能行业中的主导地位。
美国商务部进行了一项调查,威胁要对太阳能进口商品征收高达250%的追溯性关税,这使得美国的太阳能买家陷入困境。在2022年6月份,拜登总统被迫发布行政命令,暂停涉及任何太阳能的关税两年。
与此同时,尽管拜登于2022年8月通过了《降低通胀法》,旨在大幅加速美国向电动车的转型,但立法因为当前市场上许多电动车可能不符合联邦电动汽车补贴资格而起步缓慢。目前来看,在去碳化过程中,美国和其许多西方盟友将继续严重依赖中国。
中国并没有孤立地取得了太阳能、电动车电池和电子产品等产业领域的主导地位。这种快速进展直接与中国在制造和质量控制方面的优势有关。
从20世纪90年代初至今天,在生产简单的玩具和纺织品之后,中国的工人队伍已经开始从事生产iPhone等复杂电子产品所需非常复杂操作任务,并一路上取得了显著进步:在中国,“科技创新”并不是源自大学和研究实验室,而是通过大规模生产本身带来学习过程而形成的结果。
因此,中国在先进技术领域上实现升级的核心,是其惊人制造能力所体现出来的结果。
更好的厨师,更好的煎蛋卷
无论如何,中国的技术进步有着巨大代价。最常见的解释是:北京通过挥霍巨额的政府财政补贴确立了如今科技产业里的地位。
这些巨额补贴产生了现实扭曲效应。马萨诸塞州剑桥市的美国国家经济研究局,在去年12月发布了一项研究。研究发现:北京在挑选赢家方面表现不佳,并且中国政府补贴的受益者往往具有较低的生产率增长。
根据许多批评人士所说,中国取得进展,通常是由极端的贸易保护主义和肆无忌惮的知识产权盗窃推动。
尽管所有上述说法都有一定道理,但它们并不能充分解释中国崛起背后的原因。
对于每一个从贸易保护主义中受益的中国行业,例如在“防火墙”(GFW)背后蓬勃发展起来的互联网搜索平台百度,都能对应着另一个行业未能产生世界级公司,例如汽车工业。
中国的强制技术转移和知识产权盗窃可能会帮助某些行业发展,美国及其盟友反击这些做法当然也是正确之举。但这些说法并不能解释中国在电池、氢能源和人工智能等领域崛起。
相反,中国蓬勃发展的科技产业中,最重要因素是其制造业生态系统。过去20年间,中国已经建立了一个无与伦比的、适用于高科技密集型行业的制造能力。这一制造能力有如下特点:拥有深厚劳动力资源库、有密集的上下游供应商集群、以及全面的政府支持体系。
这种实力部分源于中国在工业史上,就给予了这一领域特殊的重视:毛泽东时期的重视带来了灾难性地大跃进运动;而邓小平在四个现代化计划下更有效地推动了这一领域发展;自1990年代开始,中央政府倡导市场驱动而非政策引导,在2001年加入世界贸易组织后迅速提升了制造能力。
在过去的十年中,习近平将中国的工业狂热推向了高潮。上任两年后,他启动了“中国制造2025”,这是一个旨在将中国制造业从劳动密集型产业提升到高技术领域的全面政策框架。
而在2021年最新的五年发展规划中,中央政府宣布了一个将中国变成“制造业强国”的行动。这不是一个空洞的目标:在过去几十年里,北京已经向先进科技公司投入了大量廉价信贷和资金,即使这些公司还需要数年才能盈利。
太阳能行业就是其中一个例子。中国政府向所有从业者提供补贴,鼓励过多的公司进入这一领域。但也引发了更大的创业风险,创造了一个残酷竞争的行业,竞争中强者挤掉了弱者。因此,中国企业如今主导着世界其他地区依赖的战略性产业。
这种刺激制造直至产能过剩的方法,与西方许多国家的方法论形成了鲜明对比。西方强调高价值活动,比如研发和创立产品品牌,漠视生产制造,认为这是低附加值的业务,可以在诸如亚洲这样的地方廉价离岸完成。
北京以制造业驱动为主要手段来挑战西方的先进技术能力,已变得需要引起高度重视。
要理解其中的原因,认识到成功创新所涉及的力量至关重要。生产新技术可以比作准备煎蛋卷:配料、说明和设备齐全的厨房是有帮助的,但它们本身并不能保证好结果。即使拥有最先进的设备和最精致的食谱,如果从未做过饭,也许无法制作出美味可口的煎蛋卷。
还需要另一个至关重要的元素:实践经验。
只能通过实践才能学习到技能。这些技能可以称为流程知识,并且这些知识是中国成为重要的科技创新者的一部分原因。
即使拥有最豪华设备和最精致食谱的人,如果从未做过菜肴可能也无法做出美味可口的煎蛋卷。还需要另一种元素:实践经验——只有通过实践才能学习到技巧知识。这些技巧被称为流程知识,并且是中国成为主要科技创新国家之一所帮助其取得成功部分原因之一 。
虽然流程知识很难衡量,但可以通过劳动力的一般经验水平,以及各种工业活动集群的创建来评估。中国在这两方面都有显著优势。
过去二十年里,中国最重要的技术成就,是发展了庞大而经验高度丰富的熟练劳动力队伍,可以根据需要,去适应最技术密集型产业。例如,苹果仍然依赖中国作为唯一一个能够在短时间内召集数十万高素质工人、快速获取零部件供应商密集网络、并依靠政府支持,来解决每年生产数以亿计的iPhone时所面临的一切问题的国家。
同样引人注目的是,中国利用了外国企业的帮助来建设工业园区,或者由经济学家布拉德·德隆(Brad DeLong)所称之为的“工程实践社区”。
美国公司如卡特彼勒、通用电气和特斯拉已成为中国的大雇主。而苹果公司大多数产品都由富士康和和硕等代工制造商在中国管理工人生产。与日本不同,日本在战后几十年的增长期间,保持着基本封闭的市场情况下,中国通过直接向外国企业学习,显著推动了自己的工业崛起。
尽管美国前总统特朗普发起了贸易战,北京没有对在华经营的美国企业采取重大报复行动,部分原因是中国认识到这些企业带来的专业的管理知识,以及他们向中国员工传授制造技能的价值。
通过对世界先进制造工艺的不断接触,工人们已经掌握了可以带给中国国内企业的技能。以电动汽车电池的生产为例。制造这些单元需要大约十几个步骤,每个步骤都要求从前一阶段近乎完美的交接。中国工程管理人员通过在消费电子方面的经验,获得了完成此任务所需的流程知识。
这种制造业中的诀窍迁移,也是中国之所以主导太阳能行业的关键。在补贴和熟练劳动力供应等便利条件下,中国企业很快就能生产出比美国和德国同行更好、更便宜的太阳能电池板。
而这些制造创新越来越定义了这项全球产业:过去十年中太阳能方面取得进展并非由于美国擅长的科学突破,而是通过更有效率地降低成本推动生产,这一点正是中国的强项。
深圳作为全球科技中心崛起本身,就证明了流程知识重要性。
自2007年开始大规模生产iPhone后,深圳市发展出一个经过优化,用于生产复杂设备的生机勃勃的科技行业;不久之后,工人们利用他们在工程和生产方面积累起来的专门知识发明其他产品。
凭借着研发实验室与制造设施毗邻,深圳工程师拥有无与伦比地接触零部件供应商、经验丰富的员工和熟练设计师等资源优势。
今天,深圳已经占据了消费级无人机、虚拟现实头戴式显示器等新型电子产品领域领先位置。领先的背后,则是在电子组件如相机、电池和屏幕价格暴跌时代里,一支多年来与勇敢的创业者共事的熟练劳动力队伍。
因此,深圳现在类似于湾区,在那里大学研究人员、企业家、工人和投资者不断接触。这就难怪深圳已成为高科技硬件的硅谷。
科学,而非工业
二战后的几十年间,美国利用在科技行业的领导地位,主宰了许多新兴技术产业,从计算机到航空,等等。
对于华盛顿来说,在设计突破和实验室创新成为与苏联的冷战竞争的重要组成部分时,这是有道理的。以科学驱动为基础似乎也得到了市场支持。
在1990年代,台湾电子企业家施振荣观察到:在技术产业中大部分利润都是在价值链的开始,即:设计、研究和开发阶段,以及在最后一环,即产品营销阶段获得的。真正制造过程中所获得的利润最少,这一环节正好处于价值链中间位置。
这种所谓“微笑曲线”由全球市值最高公司之一苹果公司体现出来:苹果公司负责产品开发和营销,并将低毛利率制造工作交给中国及其他亚洲地区合作伙伴完成。借鉴这一见解:美国企业在过去20年里花费大量精力集中进行研发和营销活动,并依赖中国等地满足他们许多制造需求。
长期强调此类方法论的结果之一是:美国在某些需要不同科学学科的复杂整合类行业中继续保持领导低位。尽管英特尔和波音公司曾经历过更好的时期,但美国仍然是半导体生产设备和飞机发动机方面的行业领袖。
值得注意的是,这两个行业都具有高度跨学科性:半导体技术需要综合包括电气工程、化学和计算机科学等领域;航空涉及到空气动力学、材料科学、机械工程和其他高度专业化领域。
与美国不同,中国没有推动科技前沿的传统。事实上,在这些行业中中国做出了较少的突破性贡献,并且商业化有用研究方面记录相对较差。
但美国科技行业并非一帆风顺。近几十年来,许多美国企业过度追求“微笑曲线”逻辑,将越来越多的资源投入到曲线的两端,而让制造能力逐渐萎缩。
自2000年以来,美国失去了约500万个制造业工作岗位,这大约是美国制造业劳动力的四分之一。这不仅导致生产线上的技术工人流失,还包括机械师、管理人员和产品设计师等职位。
从长期来看,这种衰退使得美国在主导新兴技术方面处于劣势地位。例如,在其领先科学研究的推动下,美国本应该主宰太阳能产业。华盛顿也准备好帮助实现这一目标:早在2012年,美国总统奥巴马就对中国太阳能进口商品征收关税以保护本土生产商。
但即使有这些保护措施,美国制造商仍然无法竞争。相比之下,中国可以轻松获取庞大的熟练工人和供应商基础,并且几乎可以无限扩大生产规模;而美国在连续裁员数百万工人后,失去了大量的流程知识,并且没有能力建立健康的制造业基础。
因此,到2022年,美国对太阳能技术的进口达到80亿美元,其中很大一部分来自于在东南亚生产的中国公司。
美国太阳能行业的失败是美国制造业衰落故事中的一部分。在某种程度上,这种趋势是由工业自动化的发展所驱动的。但制造业也面临着内部弱点困扰。
可以参考新冠疫情早期,像其他国家一样,美国需要大量个人防护设备和其他医疗用品。然而,美国公司难以调整其生产线以转产口罩和棉签等简单商品,因为失去了许多必要的工艺知识。相比之下,中国制造商很快就能重新调整紧急情况下所需的生产,并生产出美国和其他国家所需的许多医疗用品。
到目前为止,美国从亚洲重新引进制造业工作岗位的努力令人失望。例如苹果公司推动在得克萨斯州制造更多苹果台式电脑,却在2012年后陷入困境,因为缺乏零件支持等工业生态系统。
一个例外则是美国能迅速生产mRNA疫苗,这一类型的疫苗在有效性方面远远优于中国的灭活病毒疫苗。然而,在未来几年中与中国主导的先进行业竞争,美国将需要远不止一次性的生物技术胜利 。
扩大规模或失去机会
尽管中国挑战了西方的技术进步方法论,但北京已经认识到自己在科学知识方面的弱点。
习近平在2022年10月向中国共产党第20次全国代表大会作的政治报告中宣布:科学技术将成为党的重要优先事项之一。虽然改善中国的科研文化需要时间,但中国一直在稳步取得进展,包括太空探索和量子通信等领域。
北京特别希望增加中国国内半导体开发的能力,现在却由于美国和欧洲禁止中国电信巨头华为和中国芯片制造商中芯国际使用美欧半导体技术而受到限制。华盛顿新的芯片限制措施意外推动了中国对科学研发的投资活动。
相比之下,美国尚未解决自身在流程知识方面的赤字。当然,2022年国会通过的《芯片与科学法》和《降低通胀法》是美国产业政策迈出的重要步伐,因为两者都分配了数以十亿美元计的联邦资金,用于先进产业。
但太多的美国政策,包括相关立法都集中于推动科学前沿,而非建立生产中的流程知识和工业生态系统,是后两者才能将产品带到市场上。因此,华盛顿对其与中国不断增长的技术竞争采取的方法,可能会重复其在太阳能行业所犯下的错误,即:美国科学家奠定了新技术基础,却只见到中国企业占据领先地位。
以电解器生产为例,电解器从水中提取氢气已成为制造绿色能源氢气所必需使用到关键工具。与太阳能一样,在大规模制造最高效产品方面,中国有望主导绿色氢能源行业。
为了避免重复太阳能故事,美国将不得不更加重视先进制造业。英特尔的传奇CEO安迪·格罗夫(Andy Grove)在十年前就认识到了这个问题,他呼吁美国把重点放在将创新带入市场上,而不是“神话般的创造时刻”。
译注:关于格罗夫如何提高英特尔制造芯片的良品率,如何管理和运营英特尔成为一家伟大的企业,可参考加美财经曾编译过的文章:《硅谷是如何在芯片竞赛中失败的》
格罗夫在2010年一篇有影响力的文章中写道:“这是公司扩大规模的阶段。他们解决设计细节问题,想办法以低廉的价格生产产品、建厂房,并雇佣成千上万的人。”但要提高规模化的能力,美国还必须学会从价值观上重新思考制造业工作的价值。
政策制定者必须抵制蔑视制造业,视其为可以在海外完成“商品化活动”的冲动。相反,新技术的大规模生产需要被看作与创新本身同等重要的事情,大规模生产活动依赖于深层次的流程知识,只能从工人、工程师和科学家们获得更好地培训和整合才能获得。
从《芯片与科学法》和《降低通胀削减法》流入科技产业的美国新投资,将有助于扭转当前局面。但正如中国深知的那样:金钱只是建立出一个持久技术领域进程的开始。这些投资必须伴随着一项努力,即:彻底终结困扰着美国建造基础设施的成本超支问题。
地方学院和精英大学必须更好地为先进制造业培训学生。华盛顿应该学会效仿北京,争取更多外国投资。像特朗普政府之前做的一样,拜登政府已经邀请日本、韩国和台湾企业在美国建立芯片工厂;这些公司也应该因其在电池和各种各样的电子供应链方面,拥有专业知识而受到欢迎。
经济现实当然是:美国永远是一个相对难以制造东西的地方。由于其人口较少和更高的工资要求,以及美元仍然是全球储备货币,这就提高了在美国国内生产商品的相对成本。
美国无法在大多数大规模制造业中与中国竞争。重振美国制造能力的行动,也不太可能创造出许多就业机会;任何这样的努力都将涉及高度自动化的生产线,依赖于资本而非劳动力。当然,美国不应该试图制造所有东西。美国的产业政策必须针对具有合理的比较优势的战略性行业。
事实上,在一些行业中,美国有很好的机会超过中国。通过加强美国的制造能力,可以进一步扩大在生物技术、半导体生产设备和飞机发动机方面的领先优势。美国应该确保不失去氢电解器等下一代能源技术,并尝试从亚洲手里夺回部分电子产品供应链。
此外,在北京多次实施新冠清零封锁措施以及俄罗斯入侵乌克兰之后,投资者越来越担心在中国投资的风险,美国有一个绝佳的机会重新赢回制造业工作岗位。
但是虽然有意识形态作为出发点,新的产业政策还是需要以工人及其流程知识为中心,而不是财务利润。否则,下一个技术革命可能由中国领导而非美国领导。