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SMT設備的國產化進程
自1985年開始引進SMT生產線批量生產彩電調諧器以來,中國電子制造業應用SMT技術已近30年。據不完全統計,目前我國SMT生產線大約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接近國際水平。
2005年以來,國內SMT設備企業在印刷機、焊接、檢測等SMT設備方面已基本實現國產化,并憑借市場價格優勢占據70%~80%的國內市場份額。
錫膏印刷機方面,國內早由日東研制成功。近年眾多民營企業參與研制,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。
焊接設備方面,國內研發與制造起步很早,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品。目前,低端市場都由國產占領,市場仍為國外所壟斷(在穩定性方面,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,而國內高水平高達2度)。
AOI設備方面,2010年之前國內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成功國內款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,國內起步較晚,日聯科技自2006年進入該領域以來,已于2008年實現核心部件的自主研發,達到水平。目前,公司產品年出貨量達到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生產線為關鍵、技術和穩定性要求高的設備。十多年來,中國企業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品,幾乎依靠進口(除小型的LED貼片機);在華國外企業將核心貼片機的生產放
在國外,在華工廠主要負責周邊設備生產及貼片機維護、調試等服務。
圖2 2001~2013年中國自動貼片機進口情況
2013年,國內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分布

這種元器件替代導致的結果是,短期內不太的替代組件會使得中國的個人電腦、服務器和其他ICT基礎設施設備在國際市場上可能不再具有競爭力。由于無法使用美國的軟件、內容和應用程序,特別是在高收入經濟體,中國的智能手機和其它消費電子產品可能也會失去市場份額,這進而可能導致中國設備制造商的海外收入減少。
另一方面,即使產品缺乏的技術,中國供應商仍有可能擴大其在中國國內市場的份額,因為與之競爭的美國產品將被禁止。事實上,我們估計,通過擴大國內市場份額,中國設備制造商將能夠彌補高達75%的海外收入損失。
不過,技術脫鉤對中國的主要影響可能是,在向基于替代處理器架構的國內IT生態系統過渡的這幾年里,中國經濟的整體生產力將受到影響。即使這種替代處理器的性能可以與美國成熟的設計媲美,中國也需要為消費者和企業應用創建并擴大全新的硬件和軟件組合。中國企業要將所有系統和業務流程遷移到新的IT基礎設施,并在用戶功能和成本方面趕上世界上大多數企業和消費者目前使用的以美國技術為基礎的產品,需要投入資金和時間。
“脫鉤”對美國半導體企業的直接影響,將是失去所有來自中國科技客戶的營收,以及來自其他國家客戶的營收,這些客戶終也將與美國脫鉤。總體而言,如果考慮直接和間接影響,美國半導體收入將下降37%,相當于2018年的830億美元。(見表10。)其中約四分之三的影響將是中國客戶因美國技術出口禁令而取代美國半導體的直接后果。因此,它幾乎會在美國限制措施生效后立即受到沖擊。

若營收大幅下降,美國企業的研發投資將大幅削減——如果它們保持目前的研發強度,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),那么研發支出的削減幅度可能必須達到60%。除了研發支出削減,資本支出還將減少130億美元,導致美國損失12.4萬個就業崗位,其中3.7萬個在半導體行業。
假以時日,美國半導體企業可能會失去相對于全球競爭對手的技術和產品優勢,從而不可避免地導致市場份額進一步下降。據估計,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,將取決于中國開發替代國應商的能力。這種能力因產品和時間的不同而不同。
考慮到中國半導體行業的發展現狀,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品方面的強大能力,以及它擴大生產能力的能力,韓國可能會取代美國,成為全球半導體行業的。
從中期到長期來看,在第二種情景下,中國可能會成功地發展出一個有競爭力的國內半導體設計行業,能夠滿足大部分國內需求。然而,這需要時間,也需要持續的高水平投資。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。
美國半導體行業下行風險不容小覷

半導體指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料。半導體在集成電路、消費電子、通信系統、光伏發電、照明應用、大功率電源轉換等領域應用。如二管就是采用半導體制作的器件。無論從科技或是經濟發展的角度來看,半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產品,如計算機、移動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著為密切的關聯。常見的半導體材料有硅、鍺、化鎵等,而硅更是各種半導體材料中,在商業應用上具有影響力的一種。
半導體應用
半導體在集成電路、消費電子、通信系統、光伏發電、照明應用、大功率電源轉換等領域應用。
光伏應用
半導體材料光生伏應是太陽能電池運行的基本原理。現階段半導體材料的光伏應用已經成為熱門 ,是目前世界上增長快、發展好的清潔能源市場。太陽能電池的主要制作材料是半導體材料,判斷太陽能電池的優劣主要的標準是光電轉化率 ,光電轉化率越高 ,說明太陽能電池的工作效率越高。根據應用的半導體材料的不同 ,太陽能電池分為晶體硅太陽能電池、薄膜電池以及III-V族化合物電池。
照明應用
LED是建立在半導體晶體管上的半導體發光二管 ,采用LED技術半導體光源體積小,可以實現平面封裝,工作時發熱量低、節能,產品壽命長、反應速度快,而且綠色環保無污染,還能開發成輕薄短小的產品 ,一經問世 ,就迅速普及,成為新一代的照明光源,目前已經廣泛的運用在我們的生活中。如交通指示燈、電子產品的背光源、城市夜景美化光源、室內照明等各個領域 ,都有應用。
大功率電源轉換
交流電和直流電的相互轉換對于電器的使用十分重要 ,是對電器的必要保護。這就要用到等電源轉換裝置。碳化硅擊穿電壓強度高 ,禁帶寬度寬,熱導性高,因此SiC半導體器件十分適合應用在功率密度和開關頻率高的場合,電源裝換裝置就是其中之一。碳化硅元件在高溫、高壓、高頻的又一表現使得現在被廣泛使用到深井鉆探,發電裝置中國的逆變器,電氣混動汽車的能量轉化器,輕軌列車牽引動力轉換等領域。由于SiC本身的優勢以及現階段行業對于輕量化、高轉換效率的半導體材料需要,SiC將會取代Si,成為應用廣泛的半導體材料。
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