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若營收大幅下降,美國企業(yè)的研發(fā)投資將大幅削減——如果它們保持目前的研發(fā)強度,至少會削減120億美元,即30%。如果美國半導體公司的目標是獲得與該行業(yè)資本成本估計相等的股東總回報(盡管收入大幅縮水),那么研發(fā)支出的削減幅度可能必須達到60%。除了研發(fā)支出削減,資本支出還將減少130億美元,導致美國損失12.4萬個就業(yè)崗位,其中3.7萬個在半導體行業(yè)。
假以時日,美國半導體企業(yè)可能會失去相對于全球競爭對手的技術和產(chǎn)品優(yōu)勢,從而不可避免地導致市場份額進一步下降。據(jù)估計,從中長期來看,美國半導體公司的全球份額將從48%下降到30%左右。美國還將失去其在該行業(yè)長期以來的全球地位。
哪些競爭對手能從美國半導體公司放棄的中國客戶那里獲得收入,將取決于中國開發(fā)替代國應商的能力。這種能力因產(chǎn)品和時間的不同而不同。
考慮到中國半導體行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,短期內大部分收入將流向第三國。中國的半導體公司將積發(fā)展,以滿足國內40%的需求——幾乎是目前自給自足水平的3倍,并且達到分析師對2025年的預測上限。此外,我們的模型顯示,由于韓國在內存、顯示器、圖像處理和移動處理器等關鍵產(chǎn)品方面的強大能力,以及它擴大生產(chǎn)能力的能力,韓國可能會取代美國,成為全球半導體行業(yè)的。
從中期到長期來看,在第二種情景下,中國可能會成功地發(fā)展出一個有競爭力的國內半導體設計行業(yè),能夠滿足大部分國內需求。然而,這需要時間,也需要持續(xù)的高水平投資。盡管中國在太陽能電池板、液晶顯示器和智能手機等科技產(chǎn)品上僅用了5到7年的時間就迎頭趕上,但它是在獲得外國技術和零部件的情況下做到這一點的。就半導體而言,技術壁壘要高得多。舉例來說,韓國和閩臺分別花了大約15到20年的時間,才成為全球記憶體和晶圓制造的。
此外,正如我們先前所指出的,半導體的技術復雜性是如此之高,以至于沒有一個國家有一個完全自主的生產(chǎn)過程,并在整個價值鏈上完全自給自足。中國可能仍需要依賴外國設計公司來制造高度復雜的芯片,這些芯片需要美國供應商提供的設計工具,同時還需要其它地區(qū)的芯片代工廠來制造一些本土設計的芯片,尤其是那些需要制造節(jié)點的芯片。
即使中國不得不進口替代高性能處理器來取代基于美國技術的CPU、GPU和FPGA,隨著時間的推移,中國的半導體公司可能終能夠滿足國內對幾乎所有其他半導體產(chǎn)品的需求。這樣做將使中國的自給自足率達到約85%。在這種情況下,中國半導體行業(yè)的全球份額將從3%增長到30%以上,取代美國成為全球者。
美國半導體行業(yè)下行風險不容小覷

中韓崛起,全球半導體產(chǎn)業(yè)競爭加劇
盡管美國半導體行業(yè)在全球擁有的地位,但它仍面臨著相當大的競爭。終端市場(如智能手機、個人電腦和消費電子產(chǎn)品)的快速產(chǎn)品周期占半導體總需求的一半以上,這意味著美國半導體公司必須每年展開激烈競爭,以贏得每一代新設備的供應合同。
全球行業(yè)分類共有32條半導體產(chǎn)品線,在占全球總需求的61%的其中18條產(chǎn)品線中,每條產(chǎn)品線都至少有一家非美國公司的全球市場份額達到或超過10%,這些企業(yè)將有可能替代美國供應商。
目前,在處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等產(chǎn)品領域,美國公司的總市場份額超過90%,但即便如此,美國也并不能在這些領域高枕無憂。因為全球大客戶越來越多地為數(shù)據(jù)中心設計自己的定制芯片,他們日益傾向于優(yōu)化被稱為應用集成電路(asic)的芯片,以便在自己的大型硬件設備中使用。
此外,美國半導體公司面臨著來自韓國和中國日益激烈的競爭。自2009年以來,韓國和中國的市場份額分別增長了12%和3%。與此同時,美國公司在美國本土市場的競爭也在加劇,歐洲和日本的主要半導體公司正在加大投資力度,通過重大收購擴大投資組合和業(yè)務。
韓國市場份額的增長,在一定程度上反映了市場對存儲產(chǎn)品需求的飆升。韓國兩家公司都是存儲產(chǎn)品領域的全球企業(yè)。三星在顯示驅動、圖像傳感器和集成移動處理器等一系列半導體產(chǎn)品領域的強勢擴張,它既是公司不斷擴大的消費電子和網(wǎng)絡設備硬件產(chǎn)品組合的內部供應商,也是其他設備制造商的商業(yè)供應商,這對韓國市場份額的增長做出了貢獻。2019年3月,文在寅指示采取措施,提高該國在全球半導體行業(yè)的競爭力,追趕存儲市場。
自本世紀初以來,中國從初幾乎沒有任何半導體產(chǎn)品,到現(xiàn)在已經(jīng)在半導體設計方面取得了穩(wěn)步進展。幾十年來,發(fā)展國家半導體產(chǎn)業(yè),減輕對外國供應商的依賴,一直是中國的政策重點。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會(CSIA)的數(shù)據(jù)顯示,過去五年中,中國半導體企業(yè)報告的總營收以每年20%以上的速度增長。除去外國半導體公司在中國的活動,2018年中國企業(yè)在全球半導體銷售和半導體制造領域的整體份額僅為3-4%。無晶圓廠設計的進步為顯著,近年來,中國的無晶圓廠設計企業(yè)呈爆炸式增長。CSIA報告稱,中國目前有1600多家本土企業(yè),占全球市場的份額總計13%,遠遠高于2010年的5%。
在需求方面,盡管行業(yè)報告和媒體經(jīng)常采用各種更高的數(shù)字來衡量中國市場的規(guī)模,我們相信,中國原始設備制造商(oem)生產(chǎn)的器件中所包含的半導體元件的價值,是衡量全球半導體需求中真正由中國驅動部分的佳指標。按照這個標準,中國目前占全球半導體需求的23%。這意味著,國內半導體企業(yè)僅國終端設備制造商總需求的14%。

如果這種模式持續(xù)下去,中國半導體企業(yè)可能也會成為國際市場上的積競爭者,進一占全球市場份額。事實上,這正是中國在2014年制定《中國制造2025》時所設定的雄心壯志:中國的終目標是到2030年成為半導體行業(yè)所有領域的全球。
從長期來看,中國半導體行業(yè)在全球的份額可能達到35%至55%。隨著中國半導體企業(yè)加速海外擴張,行業(yè)利潤率可能會大幅壓縮。其結果是美國半導體公司將無法再維持目前的高研發(fā)強度。當前的創(chuàng)新良性循環(huán)可能會逆轉變成惡性循環(huán),美國企業(yè)陷入競爭力下降、市場份額和利潤下降的惡性循環(huán)。
電信網(wǎng)絡設備行業(yè)的經(jīng)驗印證了這些變化。由于重大的擔憂,該行業(yè)目前處于中美摩擦的中心。2000年,三家北美公司——朗訊、北電和摩托羅拉——成為全球企業(yè),總收入約為1000億美元。在互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂后的科技低迷時期,需求枯竭,網(wǎng)絡設備公司的收入大幅下降。到2005年,這三家公司的總收入下降了45%。結果,他們重組業(yè)務削減成本,包括研發(fā)成本。盡管他們保持著與前相同的12%的收入投入,但他們的年度研發(fā)支出總額從120億美元下降到67億美元,在短短五年內減少了45%。
這削弱了它們在不斷發(fā)展的無線設備市場上保持技術于歐洲競爭對手和支持新產(chǎn)品開發(fā)的能力,正如全球運營商正在推出基于新技術標準的無線網(wǎng)絡一樣。與此同時,上世紀90年代中期進入市場的中國制造商開始以更低的價格推出“足夠好”的網(wǎng)絡設備。中國的競爭者在國內和新興市場迅速擴張,到2008年已經(jīng)占領了全球約20%的市場。在隨后的十年里,中國電信網(wǎng)絡設備公司的份額幾乎翻了一番,達到38%。
同時,三個前北方美國巨頭終被歐洲競爭對手收購,收購價格僅為其先前估值的一小部分。如今,美國還沒有無線接入網(wǎng)絡基礎設施的供應商,這對于5G網(wǎng)絡的推出和管理至關重要,5G網(wǎng)絡是下一波應用的基礎,這些應用將改變全球經(jīng)濟,因為它們帶來了從大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應用到自主車輛的方方面面。
“全球準入”才能實現(xiàn)半導體行業(yè)的雙贏

良性創(chuàng)新周期加強了美國的市場地位
這一良性循環(huán)有兩個核心因素:研發(fā)強度和規(guī)模。歷史上,美國半導體公司一直將收入的17%至20%投資于研發(fā),遠遠高于其他地區(qū)的半導體公司14%的投資比例。事實上,2018年美國半導體公司的研發(fā)強度在美國經(jīng)濟所有行業(yè)中排名第二,僅次于制藥/生物技術行業(yè)。
規(guī)模是創(chuàng)新良性循環(huán)的第二支柱。2018年,美國半導體行業(yè)的全球產(chǎn)品收入約為2260億美元,遠遠超過其他競爭地區(qū)的同行。這個規(guī)模是韓國半導體產(chǎn)業(yè)的兩倍,是日本的五倍,是歐洲的六倍,是中國的15倍。
由于美國國內市場占全球半導體需求的比例不到25%,因此,開放進入國際市場是美國半導體產(chǎn)業(yè)擴大規(guī)模的關鍵要求。約80%的美國工業(yè)收入來自出口市場,這個出口市場中包括了約占全球需求23%的中國。根據(jù)美國國際貿(mào)易會的數(shù)據(jù),半導體是美國2018年第出口產(chǎn)品,僅次于飛機、成品油和。
圖:美國在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈的關鍵層面處于地位
得以進入全球市場,使美國半導體行業(yè)能夠利用高度化的資源來制造日益復雜的產(chǎn)品。例如,在一家價值150億美元的晶圓制造廠中,使用高精度設備制造一個的7納米芯片,需要大約1500步。雖然美國公司在產(chǎn)業(yè)鏈的設計和設備層可以廣泛依賴美國國內的半導體生態(tài)系統(tǒng),但在材料、設備及芯片的制造、組裝和測試方面也依賴外國合作伙伴。沒有任何一個公司或國家有技術能力控制整個供應鏈。
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