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5月,兰德公司发布《如何预测中国光刻技术的飞跃》(How to Forecast China’s Lithography Leap)研究报告,核心目的是对比德尔菲专家预测法与兰德众包预测平台两种方式,评估美国出口管制背景下,中国实现高端光刻设备本土化量产的可能性。
研究设定两大核心预测问题:一是2026年前中国能否量产每小时产能140片以上的商业级深紫外(DUV)光刻机;二是2030年前中国能否量产每小时产能90片以上的商业级极紫外(EUV)光刻机。
报告梳理了两种方法的预测结果与关键影响因素,分析方法差异并提出研究及政策建议,为半导体领域地缘竞争决策提供参考。
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一、研究背景 光刻技术是半导体制造的核心环节,直接决定芯片性能,已成为中美科技竞争的关键领域。2022~2025年,美国联合荷兰、日本出台多轮出口管制措施,逐步限制对华出口DUV、EUV光刻机及相关技术、材料与软件,遏制中国高端半导体制造能力发展。
报告指出,中国以上海微电子装备公司为核心推进光刻技术本土化,已研发DUV原型机,但尚未实现量产;EUV技术则完全依赖外部供应,暂无自研设备。本次研究聚焦中国在管制下的技术突破潜力,同时探究两种预测方法在复杂科技议题中的应用价值。
二、德尔菲专家预测 研究选取6名半导体和中国科技政策领域的专家,采用德尔菲法开展预测,经三轮匿名研讨与反馈修正后形成结论:中国2026年量产目标DUV光刻机的概率仅25%,2030年量产目标EUV光刻机的概率仅10%。专家认为,时间不足是中国突破的首要阻碍,其次是技术壁垒,DUV光刻机需复刻完整供应链,而EUV光刻机更是ASML公司耗时20余年才攻克的复杂技术。
同时,美国出口管制切断关键零部件与核心技术获取渠道,进一步加剧研发量产难度。专家提及的有利因素仅包括中国政策强力支持、资金投入充足及部分海外人才回流,但这些因素不足以抵消核心阻碍。
三、众包平台预测 兰德旗下“兰德预测倡议”平台开展为期五周的众包预测,80名跨领域非专业参与者得出结果:中国2026年量产目标DUV光刻机概率为37%,2030年量产目标EUV光刻机概率达45%。众包参与者认为,中国的国家战略投入、大规模资金支持、持续人才吸引是技术突破的关键支撑。
此外,中国在其他高科技领域的追赶经验、对海外知识产权的获取能力,也为光刻技术攻关提供助力。参与者同样承认技术难度高、供应链受限等现实因素,但认为在长期政策驱动下,中国具备逐步突破的可能性。
四、方法对比 两种预测方法结果呈现较大差异,主要源于三方面因素。一是预测周期不同:专家仅用1天完成三轮研讨,众包参与者拥有5周时间持续更新信息、修正判断;二是认知偏差差异:专家易受专业背景影响产生过度自信,低估非技术因素的作用,而众包参与者经专业预测训练,更注重概率校准;三是关注角度不同:专家侧重技术可行性分析,众包参与者兼顾政策执行力与产业追赶规律。
值得注意的是,双方在同一点上达成共识,即技术壁垒与美国出口管制是阻碍中国光刻技术突破的决定性因素。
五、研究结论与建议 在现有出口管制下,中国短期(2026年)量产高端DUV光刻机的概率偏低,长期(2030年)攻克EUV技术的难度极大。
德尔菲法在短期技术预测中精准度更高,众包预测法则在长期复杂议题中更具参考价值。
在研究方法层面,报告建议延长众包预测周期至问题落地、为专家与众包参与者提供专业预测培训、融合两种方法提升预测可靠性。在政策制定层面,报告建议美国扩大半导体研发投入、强化盟友协同管制、扶持本土半导体制造、完善人才培育与知识产权保护体系,以持续巩固美国半导体技术领先地位。