【文/于飞】
中美两国作为当前全球AI领域投入最大、发展最快的国家，两国之间既有竞争，也有互相依赖和合作。近年来，美国政府不断升级对华技术限制措施，试图在AI领域实现对中国的战略遏制。一方面，美国限制先进芯片和光刻机设备出口，对AI相关技术实施严格的出口管制；另一方面，美国还在限制对华投资，推动供应链“去中国化”重组。可以看到，美国正在多维度构建针对中国的技术封锁体系，意图在AI领域建立一个不依赖于中国的产业生态，以维持美国在关键技术领域的领先地位。
然而，AI产业具有高度复杂性和全球化特征。其产业链涵盖了从稀土等原材料开采，到芯片设计与制造，再到服务器、数据中心设备、各类传感器和终端应用等众多环节，形成了深度交织的全球分工网络。在这样一个环节众多、相互依存的产业体系中，美国真的能够实现对中国的全面“脱钩”吗？在美国不断强化技术封锁的同时，其AI产业对中国大陆供应链的实际依赖程度究竟如何？
美国AI相关产品的进口
AI产业链是一个多层次、高度复杂的技术生态系统。如图1所示，国际清算银行（Bank for International Settlements，BIS）将完整的AI供应链分为五个核心环节：硬件层提供GPU、ASIC等AI芯片作为算力基础；云计算层通过Azure、AWS等平台将分布全球的计算资源提供给用户；训练数据层收集并标注海量文本、图像、视频等数据；基础模型层通过大规模数据训练形成GPT、BERT、Claude等通用AI模型；应用层则将基础模型应用于ChatGPT、Gemini等面向最终用户的产品和服务。
我们主要聚焦于产业链的起点，即硬件环节。硬件是整个AI产业的物质基础，无论算法多么先进，都必须依托硬件设施才能实现。训练一个大型语言模型可能需要数万块GPU芯片连续运行数月，对硬件供应能力的要求极高。同时，硬件生产涉及复杂的全球供应链和多环节协作，每个环节都可能形成关键依赖关系。此外，相较于软件、算法、云服务等环节，硬件作为实物商品具有完整的海关记录，可通过HS编码精确追踪。
AI硬件供应链同样是一个高度专业化、全球分工的复杂系统。上游包括半导体制造所需的关键原材料与化学品，如高纯度硅、稀土元素、光刻胶、蚀刻液等。中游是技术壁垒最高的芯片制造与封装环节，需要光刻机、蚀刻机等高精尖设备。下游是数据中心及配套设施，涵盖服务器、GPU集群等计算设备，大容量存储系统，路由器等网络设备，以及发电、储能、配电等电力系统和精密散热系统。数据中心属于能源密集型设施，一个大型AI数据中心的用电量极高，因此电力和散热系统对维持AI算力的稳定运行至关重要。
在识别哪些产品和AI相关时，我们首先参考了世界贸易组织（WTO）编制的AI相关商品清单。该清单基于6位的HS编码，共包含104种AI相关商品，涵盖三大类别：
（1）原材料与加工化学品：半导体制造所需的关键物质，包括二氧化硅、氧化锗、二氧化锆、碳化硅等关键材料。
（2）中间投入品：用于半导体生产的加工或半成品，如各类电子元器件。
（3）设备：AI开发和部署所必需的专业工具和机械设备，包括计算机、半导体及相关机械设备。
鉴于稀土元素在高性能芯片、传感器等AI硬件中的关键作用，我们在WTO清单的基础上补充了4种与稀土相关的产品。同时，考虑到数据中心建设对电力系统的巨大需求，我们增加了18种与发电和储能相关的产品。最终，本研究的分析范围包含126种AI相关商品，能够较为全面地覆盖AI硬件产业链的核心环节，详见附表1。
需要说明的是，清单中涵盖的产品与AI产业链高度相关，但并非专门用于AI领域，这些产品在其他工业生产中也有广泛应用。
接下来，我们主要通过美国的进口数据来分析美国AI产业链对外部的依赖情况。进口数据能够直接反映“美国需要什么”。当美国从外部进口某类产品时，表明美国国内生产无法满足该类产品需求，或者其他经济体的产品在价格、质量、供应能力等方面具有比较优势。进口规模越大、占比越高，说明美国在该商品上对外部供应的依赖程度越深。
此外，基于HS编码的进口数据可以细分到具体产品类别，这使得我们能够精确识别美国在AI硬件供应链中对中国大陆形成依赖的具体环节。
近年来，美国对AI相关产品的进口需求持续上升。如图2所示，从2017年至2023年，美国AI相关的进口额保持了稳定的增长，其比重基本保持在16%左右。到了2024年，美国AI相关进口的增长进一步加快，总进口额达到5383亿美元，占总进口额的比重提高到了19%，同比增速为20.6%。
美国对中国大陆的直接依赖
AI产业链是环环相扣的，任何一个环节，无论金额高低都非常重要。例如，稀土及其制品虽然从金额上看很低，但其在AI产业链中起到了非常关键的作用——稀土元素是制造高性能芯片的必需材料，直接影响AI硬件的性能和可靠性。因此，仅看金额的绝对值及其占比并不能完全反映出不同经济体之间的依赖程度，但从进口金额的规模和变化趋势中，我们仍然能够识别出哪些环节存在大规模的贸易往来和显著的供应依赖，为评估产业链的整体依赖情况提供了参考。
直接依赖可以用中国大陆在美国进口AI相关产品中的占比来衡量，也就是说，美国存在的需求缺口中，有多少金额是直接来自中国大陆。如图3和图4所示，在2017年和2018年，美国进口的所有AI相关产品中有接近40%都来自中国大陆，从中国大陆进口的AI相关商品金额达到了1300亿美元以上。
但受中美第一次贸易摩擦的影响，自2019年开始，美国自中国大陆进口AI相关产品的金额和占比持续下滑。2019年，美国自中国大陆进口的AI相关产品金额大幅下降至1036亿美元，较2018年下降了25.2%。2020年后，尽管金额上有微弱的回升，但中国大陆的占比仍然在持续下降。到2024年，美国从中国大陆进口AI相关产品已经下降至981亿美元，占18%，这一比重已经低于东盟，略低于墨西哥。
如果我们把美国自中国大陆进口AI相关商品的比重视为美国对中国大陆的直接依赖的话，那么直观来看，美国对中国大陆的直接依赖是在减少的。
同时，我们还选取了美国其他主要贸易伙伴进行比较分析。
在美国自中国大陆进口份额不断下降的同时，美国自东盟和中国台湾省的AI相关进口呈现明显增长态势。美国自东盟的AI相关产品进口额从2017年的494亿美元增长至2024年的1221亿美元，占比也从2017年的15%增长至2024年的23%，东盟目前已成为美国AI相关产品的最大进口来源地区。美国自中国台湾省的AI相关产品进口额的增长幅度更大，金额从2017年的149亿美元增长至2024年的815亿美元，占比也从2017年的不足5%持续上升至2024年的15%。
值得注意的是，尽管美国自中国台湾省的整体进口占比并不算高，仅占美国总进口的4%，但在AI相关产品上，美国对中国台湾省的依赖却相当显著。此外，美国自墨西哥的进口份额也有小幅增长，从2017年的16%上升至2024年的19%。相比之下，尽管加拿大是美国的主要贸易伙伴，但在AI相关产品方面，美国自加拿大的进口占比极低，长期稳定在3%左右。
接下来，我们对美国直接依赖中国大陆的部分进行了细分拆解。我们希望识别出：在全部直接进口自中国大陆的AI相关产品中，哪些是依赖程度较高的？哪些是可以替代或已经从中国大陆转移的？我们主要从两个维度考察美国对中国大陆某一商品的依赖程度：
维度一：中国大陆在美国进口中的份额，也就是美国自中国大陆进口该商品占美国该商品进口总额的比重。如果从中国大陆的进口占比依然较高，则意味着美国在该商品上对中国大陆的依赖程度较强。
维度二：中国大陆在全球出口中的份额，也就是中国大陆出口某商品占全球该商品出口的比重。这一指标衡量了中国大陆在全球供应链中的重要性。