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美國目前是全球半導體行業(yè)的
美國半導體公司將這一市場地位成功轉(zhuǎn)化為強勁的財務業(yè)績。在過去五年中,它們的年平均股東回報率接近14%,比標準普爾500指數(shù)高出4個百分點以上,截至2019年11月,它們的總市值已達到約1萬億美元。這種持續(xù)的財務實力對于該行業(yè)在未來繼續(xù)大力投資研發(fā)至關重要。
事實上,美國半導體行業(yè)之所以在全球處于地位,主要有賴于大量研發(fā)投資所帶來的技術(shù)進步和產(chǎn)品創(chuàng)新。半導體是由高度的制造工藝生產(chǎn)的高度復雜的產(chǎn)品,其改進往往需要在硬科學上取得突破,這往往需要多年才能實現(xiàn)。
在過去的十年里,美國半導體產(chǎn)業(yè)在研發(fā)上投入了3120億美元,僅在2018年就投入了390億美元——幾乎是世界其他國家半導體研發(fā)投資總和的兩倍。美國在基礎研究上投入了大量資金,這有助于填補學術(shù)突破和新商業(yè)產(chǎn)品之間的鴻溝。然而與其它國家相比,美國投資多年來一直持平或下降。
技術(shù)使美國企業(yè)建立了創(chuàng)新的良性循環(huán),從大規(guī)模的研發(fā)工作中產(chǎn)生了的技術(shù)和產(chǎn)品,進而帶來更高的市場份額,通常也會帶來更高的利潤率,這將繼續(xù)為良性循環(huán)提供動力。

SMT設備的國產(chǎn)化進程
自1985年開始引進SMT生產(chǎn)線批量生產(chǎn)彩電調(diào)諧器以來,中國電子制造業(yè)應用SMT技術(shù)已近30年。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前我國SMT生產(chǎn)線大約5萬條,貼片機總保有量超過10萬臺,自動貼片機市場已占全球40%,成為全球大、重要的SMT市場。
焊接、檢測和印刷設備已經(jīng)接近國際水平。
2005年以來,國內(nèi)SMT設備企業(yè)在印刷機、焊接、檢測等SMT設備方面已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,并憑借市場價格優(yōu)勢占據(jù)70%~80%的國內(nèi)市場份額。
錫膏印刷機方面,國內(nèi)早由日東研制成功。近年眾多民營企業(yè)參與研制,已有多個品種問世,達到世界中上等水平。2006年東莞凱格精密機械公司推出全自動印刷機,很快成為國內(nèi)。
焊接設備方面,國內(nèi)研發(fā)與制造起步很早,無鉛焊接設備已達到國際水平,成為我國表面貼裝設備市場中具競爭力的產(chǎn)品。目前,低端市場都由國產(chǎn)占領,市場仍為國外所壟斷(在穩(wěn)定性方面,與國外水平存在一定差距。比如,某國外回流爐廠商橫向溫差僅為0.5度,而國內(nèi)高水平高達2度)。
AOI設備方面,2010年之前國內(nèi)AOI市場幾乎由國外20多種設備壟斷,東莞神州視覺率先研發(fā)成功國內(nèi)款AOI設備Aleader系列,至今已累計銷售4000多臺,年銷售達到600~700臺的水平。
X-Ray檢測設備方面,國內(nèi)起步較晚,日聯(lián)科技自2006年進入該領域以來,已于2008年實現(xiàn)核心部件的,達到水平。目前,公司產(chǎn)品年出貨量達到400多臺。
貼片機仍依賴進口,其中六成以上來自日本。
貼片機是SMT生產(chǎn)線為關鍵、技術(shù)和穩(wěn)定性要求高的設備。十多年來,中國企業(yè)仍處于摸索階段和樣機試制階段,一直未推出通過中試的成熟產(chǎn)品,幾乎依靠進口(除小型的LED貼片機);在華國外企業(yè)將核心貼片機的生產(chǎn)放
在國外,在華工廠主要負責周邊設備生產(chǎn)及貼片機維護、調(diào)試等服務。
圖2 2001~2013年中國自動貼片機進口情況
2013年,國內(nèi)自動貼片機進口金額達到13.01億美元,進口來源國主要為日本,占比達到65.2%;從韓國、德國、新加坡、美國、荷蘭進口占別為17.9%、6.1%、3.7%、1.3%、0.8%。
圖3 2013年中國進口自動貼片機國別和地區(qū)分布

這種影響要嚴重得多,而且發(fā)生的速度將遠遠快于僅中國制造2025計劃的預期效果。分析人士目前預測,包括IDM和無晶圓廠設計公司在內(nèi)的中國半導體公司的收入可能以每年10%至15%的速度增長,到2025年,其國內(nèi)需求覆蓋率將從2018年的14%提高到25%至40%。這種增長將轉(zhuǎn)化為中國半導體行業(yè)在全球市場份額中的增長4至7個百分點,這與我們在情景1和情景2模型中的預測一致。
在沒有限制美國技術(shù)來源的情況下,根據(jù)“中國制造2025”計劃更換外國半導體將影響美國和非美國供應商。假設替代程度與當前市場份額成正比,我們的市場模型預測,僅由于“中國制造2025”,美國半導體公司的全球份額將僅損失2至5個百分點。這一市場份額損失大約是我們所評估的中美摩擦兩種情況下市場份額損失的四分之一。
有兩個主要原因可以解釋中美摩擦帶來的更為的影響。先,對于國應商可供選擇的半導體組件,我們預計中國設備制造商將瞄準美國供應商的替代品,并在需要時選擇將非美國供應商作為第二來源。此外,面對美國的出口限制(甚至是美國可能在我們的情景1中對實體名單之外的公司施加此類限制的風險),中國設備制造商還將嘗試用其他或歐洲供應商取代美國半導體供應商,即使這種替代無助于實現(xiàn)中國制造2025年的目標。
除了財務影響外,我們的分析還揭示了一個風險,即將美國半導體公司拒之門外后,中國市場可能引發(fā)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的劇烈變化,對美國經(jīng)濟競爭力和產(chǎn)生深刻、不可逆轉(zhuǎn)的影響。如果美國半導體公司的全球份額下滑至約30%,美國將把其長期的全球半導體地位拱手讓給韓國或中國。
更根本的是,美國可能面臨不得不在很大程度上依賴外國供應商來滿足其國內(nèi)半導體需求的風險。預計每年研發(fā)投資將減少30%至60%,美國工業(yè)可能無法提供滿足美國國防和系統(tǒng)未來需求所需的技術(shù)進步。
美國半導體行業(yè)的下行風險可能不止于此。一旦美國工業(yè)失去其全球地位,它將不可能重新獲得。如果我們的中長期情景2得以實現(xiàn),中國成為全球者,美國半導體行業(yè)將可能面臨額外的份額侵蝕,超出我們預測的18個百分點。在沒有貿(mào)易壁壘的情況下,中國的競爭對手不會將自己局限于主導國內(nèi)市場。
在其他幾個技術(shù)領域,中國企業(yè)利用在國內(nèi)市場建立的規(guī)模優(yōu)勢,以搶占海外市場的市場份額,使行業(yè)利潤率降低了50%至90%。(見附件12。)

美國和中國技術(shù)產(chǎn)業(yè)脫鉤升級
中美貿(mào)易緊張局勢升級,導致美國全面禁止技術(shù)出口,這實際上會導致兩國科技行業(yè)脫鉤。這將使美國半導體企業(yè)被擋在龐大的中國市場之外,并迫使中國設備制造商尋找替代供應來源。作為對美國限制的回應,我們假設中國也將禁止美國的軟件和設備,如智能手機、個人電腦和數(shù)據(jù)中心設備等進入其國內(nèi)市場,這將加速中國的外國技術(shù)替代計劃,該計劃已計劃于2020年在國家機構(gòu)和公共機構(gòu)啟動。
中國設備制造商的中斷程度因半導體組件而異,根據(jù)供應情況有三種不同的響應,如表7所示:
? 已有成熟的中國供應商供應的半導體元件。
中國電子設備制造商將把采購業(yè)務轉(zhuǎn)向國內(nèi)老牌供應商。這意味著即使沒有目前只能從美國的供應商獲得的業(yè)界設計工具,替代供應商也能保持競爭力。這也取決于他們是否有能力擴大和提升中國日益增長的國內(nèi)制造能力,或者保持與主要制造伙伴的聯(lián)系。無論如何,我們的分析表明,在我們的半導體市場分類中,32個產(chǎn)品類別中只有一個符合這一標準——它僅國半導體需求的5%。對于國需求23%的其他10種產(chǎn)品,規(guī)模雖小但新興的國應商可能會隨著時間的推移而擴大規(guī)模。
我們將一個成熟的供應商定義為擁有超過10%的全球市場份額,平均相當于中國國內(nèi)市場規(guī)模的40%。
? 有成熟的非美國供應商的半導體元件。
短期內(nèi),中國設備制造商將把采購轉(zhuǎn)向或歐洲其他地區(qū)的現(xiàn)有供應商。當然前提是假設這些海外供應商繼續(xù)不受限制地使用美國開發(fā)的設計工具和制造設備,與中國客戶做生意也不受限制。中長期看來,中國可能會尋求完全或部分地用國應商取代第三國供應商,以實現(xiàn)其半導體自給自足的既定目標??傮w而言,12個半導體產(chǎn)品類別(國需求的45%)屬于這一類。
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