论美国发展高端制造业
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作者:傅天嫦 叶怡扬 田诗梦
摘 要:分析美国高端制造业发展背景及政策及其在就业、产值、出口收入、知识产权等方面取得的显著成果,总结其政策、投资、产学研组合等方面的成功经验,以及市场、基建、人才教育等環节的不足。人们更清醒地认识到发展高端科技产业、掌握核心技术的意义,中国应汲取经验,改进不足,培育创新型人才,增加科技研发投入,严格执行“中国制造2025”计划,打造中国核心科技,增强国家实力。
关键词:美国高端制造业;先进制造业;中国高新科技
中图分类号:F416 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2020)09-0179-03
2008年在美国爆发的次贷危机辐射全球,给所有将发展的希望寄托于金融的经济主体提了个醒,许多国家战略发展的重点重新回到实体经济。美国走上“再工业化”道路,并着力于高端制造业,就是其中一个痛定思痛的结果,表明其捍卫自身在高端科技产业全球霸主地位的警惕性。区别于传统的制造产业,高端制造业融入了更多的科学技术,给经济带来新的活力、带动经济结构转型升级;而军事、信息科技、人工智能等高端制造领域的发展为国家经济安全、政治安全、国防安全等带来强硬的技术支撑,是增强国家竞争力的重要因素。本文深入美国视角,从美国的高端制造业发展历程开始剖析,总结美国高端制造业发展的成功经验与不足,对中国高新科技发展有启示作用。
一、美国重视发展高端制造业的背景
(一)高端制造业的产业特点
当今全球制造业已处于工业化发展的高级阶段,即高端制造业,其具有高技术含量、高附加值、低污染、低排放等显著特征,在一国的发达程度与该国国际竞争力密切相关。由于核心技术的研发难度大、工艺复杂,发展高端制造业要求国家具备较强的自主创新能力,需要大量科技研发、技术人才的投入;加之企业生产所需高价值新型仪器、设备、材料的购置费用,也给研发国提出了强劲资金后备力量的要求。与投入规模相匹配,一旦技术成熟、研发成功,该产业带给所属国的包括先进生产设备、产品品牌、知识产权收益等在内的附加价值也相当可观。同时,该产业具有高信息密集度的特征,要求国家对市场产业政策和竞争对手策略掌握并高效利用,在确保该领域企业在产业链中处于控制性地位的同时,使其先进技术设备和强劲创新能力带来的技术溢出辐射上下游企业,有效带动整个产业链的发展。
(二)全球竞争新领域
2008年美国次贷危机的爆发将全球经济发展的着眼点从金融重新拉回实体经济,无论发达国家还是发展中国家都逐步开始了对高端制造的战略布局。高端制造领域全球前三强美国、日本、德国中,日本持续以品牌、技术巩固其在数控精密机床行业无可替代的地位,并通过不断增加先进机器人出口,以扩大其在全球高端制造市场的占有份额。德国不再止步于汽车、机械设备制造,近年来已在化工制药、可再生能源领域统领全球。日、德两国的中高端制造产品出口额在2018年已分别达到9 000亿美元和1.5万亿美元。
发展中国家行列,中国、印度等最初由于国家发展的限制,自主研发驱动力和资源后备力量相对较弱的国家,已经逐渐从“引进”“吸收”策略为主,对其他国家已有成果进行消化、研究与模仿,过渡到结合国内产业特点进行再创新的新阶段,在全球高端制造领域占据一席之地。以中国为例,轨交设备中,高铁技术的成熟已成为世界学习的方向,2017年锂电设备前、中、后端设备国产化率已分别达到88%、90%、95%以上,在工业激光设备领域,2018年中国市场规模为605亿元,早在2015年就已取代欧洲成为激光器最大的消费市场。
(三)美国重点发展的高端制造行业
美国的“再工业化”是一项具有高端行业倾斜性的工业复兴战略,在高端制造领域,其重点发展的行业包括:生物工程,工程生物学、合成生物学的研发成果,将被运用于化学、食品、燃料等领域利民产品的制造;医学领域,再生医学生物制造、干细胞临床应用、工程细胞及其衍生的免疫肿瘤学等领域的技术突破将刺激医疗方式的革新式进步;材料领域,2016年NASA启动“材料实验室”项目,新型纳米材料、增材制造、3D打印、轻质金属、微重力材料等项目的研发成果,将被用于电子器件、钣金件、航空航天高精度设备的制造中;能源领域,着力研发氢的安全制备、存贮技术,以新型替代能源替代石油,同时开发燃料电池汽车等氢燃料设备以及建立供应基地;电子与光子器件领域,美国国家制造创新网络(NNMI)牵头,成立了美国制造集成光子研究所(AIM Photonics)以及柔性混合电子制造创新中心(“下一代柔性”,Next Flex),重点研发集成可弯曲先进材料和薄硅芯片的柔性混合电子器件,使下一代电子产品能与具备复杂外形的物体无缝集成;智能装备制造领域,运用人工智能、云计算、现代传感、自动控制等技术更新制造工艺,实现国防高端制造领域的智能化是美国的战略目标。
二、美国高端制造业发展取得的主要成就
(一)就业率提高与就业岗位增加
美国高端制造业的振兴为多地区带来大量就业机会,尤其是高端技术岗位。根据Reshoring Initiative数据,2016年,工业回流使得美国制造业部门净增加30 000个就业机会。具有高附加值的高端制造业部门,如交通、汽车以及飞机制造业的迅速发展,需要技术型劳动力的不断输入。尤其是所处地区的地理、政治、经济等资源、环境优势,为高端制造业设厂提供了有利条件。2013—2015年,以计算机系统设计、研发为主的高科技服务业的迅速增长,为纽约、罗德岛、麻省等高科技发达地区带来大量就业机会。2016年,正在制造核潜艇的纽波特纽斯为该地区带来了近2 500个岗位。2013—2015年间,高端制造业的就业增长占美国就业增长率的11.3%,加上其带来的间接就业机会,高端制造业为美国带来的就业占总就业人口的28%。 (二)产值增加
根据美国经济分析局、世界银行等机构数据,2005—2018年制造业对美国GDP贡献的平均值为19 777.3亿美元。以电子、航空航天、醫疗等领域为代表的高端制造业部门对整个美国制造业的贡献最为突出,2016年美国制造业总体实际价值增值约为25亿美元,仅计算机、医药生物、医疗设备三个高端制造业部门的贡献就可达28%。
美国政府与企业将火力集中于高端制造业部门的技术创新与提高效能上所带来的产值,平衡了离岸、内迁给经济形势带来的动荡。以阿拉巴马州和密歇根州为例,汽车制造产业的稳健发展拯救了其中低端制造业动荡造成的经济萧条。
航空航天领域,飞行器制造(包括整机、引擎和零部件)是高端制造的主要组成部分。根据IBISWorld统计数据,2012年飞行器制造为美国带来的总收入约为2 026.7亿美元,增长率达到近年来的最大值,同比增长16.5%,2018年该部门总收入约为2 124亿美元,同比下跌0.2%。
(三)出口收入增长
在美国总出口额中,高端制造领域航空航天设备、高端芯片、半导体制造业在占据着极大的份额。据美国商务部统计,2018年1—6月,美国对中国出口的机电产品、运输设备出口额分别为132.3亿美元、125亿美元,比上年同期增长7.7%、1.5%,占其对中国出口总额的20.7%、19.5%。运输设备中,航空航天器出口68.6亿美元,同比增长18.4%。除2017年外,美国飞行器制造部门的出口贸易总额自2011年以来不断增加,2018年出口贸易额为1 205.18亿美元,同比增长2.6%。
作为美国航天领域的最大出口制造商,波音公司2017年年营业收入达到934亿美元,美国本土市场收入仅占比45%,向全球交付了763架商用飞机。中国从波音公司获取的飞机数量已连续六年年均达到140架。
在高端芯片、电子零部件方面,以英特尔、高通、美光科技为首的零部件制造商,在中国大陆、香港的出口收入已占到其营业总额的50%,甚至已达到美国本土市场收入的2.5倍。
(四)知识产权收益显著
作为全球最大的知识产权跨境许可出口国,占美国知识产权出口总额一定比例的高端制造业中,电子、通信等行业均为知识产权密集型领域。以中国支付美国的知识产权使用费为例,占较大比重的通信领域包括购买手机核心芯片、大量专利技术,其次在半导体、高端装备制造领域,中国企业每年投入产品研发的经费有很大一部分用于向海外知识产权权利所有方支付跨境许可费用。
三、美国发展高端制造业的成功经验与不足
(一)成功经验
1.及时调整政策,突出高端制造业的战略地位。为应对“去工业化”所带来的金融危机及工业的衰退,美国政府在金融危机后及时中止“去工业化”,实施了“再工业化”科技创新政策,开始将复兴经济的重点转移回实体经济。其中包括《美国创新战略:促进可持续增长和提供优良工作机会》《重振美国制造业框架》《美国创新新战略:保护我们的经济增长和繁荣》《“高端制造合作伙伴”计划(AMP)》《先进制造业国家战略计划》5个政策文本,突出了高端制造业的战略地位。
2.拓展新的可持续发展领域。除了已有的高端制造技术,美国开始拓展新的可持续发展领域,如新型能源、可替代材料。由美国总统执行办公室、国家经济委员会和科技政策办公室联合发布的《美国创新战略:推动可持续增长和提供高质量就业》政策瞄准清洁能源的投资与研发,并给予该领域企业政策与资金支持,振兴美国在新型能源领域的国际地位。例如汽车制造部门通过运用新型生物燃料,研制高燃效、低碳排放汽车,提高美国在先进汽车制造领域的国际竞争力。
3.联合投资,产学研结合。美国总结行政办公室出台的《美国制造业创新网络计划》(NNMI)提倡学术界、产业界、政府部门合作,实施跨机构、跨公司、跨技术领域的“异花授粉”,促进创新技术向规模化转型。美国国家科学技术委员会公布的《国家先进制造战略计划》倡导先进制造业在投资方面:公私部门联合投资,并增加对中小型企业制造业的投资。此类政策促进了公私部门合作、产学研结合,实现技术研发、资金力量、政策支持相互补充,增进了先进制造业的整体研发力度。
4.注重高端技术人才培养。先进制造业的工作需要雇员接受面向高端制造业的STEM教育(Science,Technology,Engineering and Mathematics),这使具备STEM技能成为劳动力的关键因素。联邦政府为工人提供先进技能培训,并设立奖励金支持生物制造技术等先进技术教育计划。2014年美国发布《振兴美国先进制造业2.0版》,强调创新、人才引进与改善商业环境是美国制造业保持其核心地位的三大支柱。2018年美国科技委员会发布《先进制造业领导战略》,将吸引和发展未来的制造业劳动力(优先发展STEM教育)提上议程,开始拓展职业技术教育途径。
(二)不足之处
1.忽视市场环节。美国高端制造业产品出口部分占其总产量很大比重,中国已成为多个重要行业与技术的出口市场,在高端芯片、电子零部件方面,对中国的出口收入占其营业总额50%,其本土市场不能满足高端制造业的胃口。美国在大力发展高端制造业的同时与中国打响贸易战,关税、汇率等变动、贸易政策等使得中国市场急剧缩减,为了防止高科技产品滞销,美国需找到与中国媲美的市场解决其高端制造业的市场问题,否则美国依赖出口的高端制造业将遭受重创。
2.基础设施与产业发展要求不匹配。美国政府数据显示,由于长期推行的“去工业化”美国超过半数以上的天然气传送管道、甚至是传送危险液体的管道都建于1970年以前,其他的陈旧基建还有公共运输系统、电力系统、排水、卫星和电闸。高端制造业的发展离不开与之配套的基础设施建设,美国庞大而混乱的基建条件令人担忧,有出现故障和毁坏的巨大风险,基础设施条件明显不能适应高端制造业飞速发展的要求。 四、给中国的启示
第一,打造核心技术。中国目前高科技产品对美国、欧洲、日本依赖较大,芯片等核心技术多依赖进口,众多产业与先进国家仍有一定差距。面对美国处于全球高科技产业领先地位而在贸易战中表现出强硬态度,中国打造核心技术,提升国家竞争力十分必要。中国在《中国制造2025》中提出“未来智造”理念,提出高端制造重点行业,引领制造业转型升级。2019年,中国在5G信息技术的赶超式发展使中国通讯科技领域走在了世界前沿,为我国人身安全、经济安全、國防安全等给与了重要支撑。打造属于我国的核心技术,推进制造强国战略,需稳步前进。
第二,兼顾研发投资与市场。促进国家高端制造业发展,完善高端制造业产业链,前期投入与后期科技成果的市场转化都十分重要。近年来,中国对科技研发的投资大大增加,根据普华永道报告,中国研发投入2018年增长34%,成为全球增速最高的国家,而美国研发投入增速约为7.8%。促进产学研相结合,建设创新创业孵化基地、加强校企合作深度等举措有利于科技制造成果的市场转化。除了国内市场,具备核心技术的制造业开拓国外市场有助于提升中国竞争力。中国高端制造的代表“高铁”,凭借其世界先进的高铁集成技术和运营管理走出国门,拥有美国、俄罗斯、新加坡等海外市场。
第三,培养创新型人才。对于人才培养应更注重其自主创新能力,摈弃过去大量引用国外人才、技术的老路,培养我国具备自主创新能力的创新型人才。《中国制造2025》中,指出了高素质、具有创新精神和创新能力的技能人才培养的必要性。要求进行高等教育体系改革,区分学术型与技能型人才建立科学、系统的培养模式,按照“中国制造2025”战略建立人才培养体系框架。
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[责任编辑 李晓群]
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