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? 有成熟的非美國供應商的半導體元件。
短期內,中國設備制造商將把采購轉向或歐洲其他地區的現有供應商。當然前提是假設這些海外供應商繼續不受限制地使用美國開發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,以實現其半導體自給自足的既定目標??傮w而言,12個半導體產品類別(國需求的45%)屬于這一類。
? 沒有非美國供應商可替代的半導體元件。
國需求27%的9個半導體產品類別符合這一描述。中國將不得不加快本土替代供應商的開發。在某些情況下,中國消費者可以用其它芯片替代美國的處理器。例如,中國公司可以設計自己的集成電路,來代替美國的CPU、GPU和FPGA。事實上,一些的中國公司已經在人工智能領域這樣做了。另一種選擇是開發基于不受美國出口管制的架構的處理器,例如RISC-V開源架構。這種高度復雜的半導體產品需要的設計工具,而目前只有美國的供應商可以提供這些工具,因此中國必須自行開發一套設計工具,或者從第三國尋找能夠設計這些關鍵替代元件的新供應商。
在技術脫鉤的情況下,中國的半導體產業供應鏈將呈現出截然不同的面貌。(見表9)中國可以繼續接觸和歐洲的半導體供應商和代工廠,這些供應商和代工廠將繼續使用美國供應商的設計工具和制造設備,從某種程度上說,中國設備制造商預計受到的干擾,在中長期內將在一定程度上受到限制。
除了轉換到需要快速提高產能以應對需求激增的新供應商的短期動蕩之外,中國面臨的主要挑戰將是為計算密集型應用開發可行的替代高性能處理器,與或歐洲其他地區的新供應商密切合作,這些供應商可以使用美國供應商提供的設計工具。
中國已經在這方面取得了進展,使用了非美國的架構來建造神威超級計算機處理器。歐洲的歐洲處理器計劃和富士通的K和Post-K超級計算機計劃表明,歐洲和國家自己也在積努力擺脫美國的CPU供應商和架構。

良性創新周期加強了美國的市場地位
這一良性循環有兩個核心因素:研發強度和規模。歷史上,美國半導體公司一直將收入的17%至20%投資于研發,遠遠高于其他地區的半導體公司14%的投資比例。事實上,2018年美國半導體公司的研發強度在美國經濟所有行業中排名第二,僅次于制藥/生物技術行業。
規模是創新良性循環的第二支柱。2018年,美國半導體行業的全球產品收入約為2260億美元,遠遠超過其他競爭地區的同行。這個規模是韓國半導體產業的兩倍,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業擴大規模的關鍵要求。約80%的美國工業收入來自出口市場,這個出口市場中包括了約占全球需求23%的中國。根據美國國際貿易會的數據,半導體是美國2018年第出口產品,僅次于飛機、成品油和。
圖:美國在全球半導體產業鏈的關鍵層面處于地位
得以進入全球市場,使美國半導體行業能夠利用高度化的資源來制造日益復雜的產品。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。雖然美國公司在產業鏈的設計和設備層可以廣泛依賴美國國內的半導體生態系統,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。

貼片機國產化的難點與瓶頸
貼片機應用領域廣,技術含量高,并能帶動精密機械制造、高精密傳感、高性能馬達制造、圖像處理、X-Y伺服控制系統、軟件等相關基礎產業。從上世紀90年代初開始,國內先后有原電子部二所、715廠二所、43所、4506廠、熊貓電子、風華高科、上?,F代、上海微電子、羊城科技等數十家企事業單位嘗試過貼片機的國產化工作,但至今未有一款國產貼片機進入市場。
比如,1994年,上海無線電設備廠又與日本合資組裝過貼片機,后因日方變更而終止;2002年上海微電子裝備公司與上海交大合作制成一臺貼片機樣機,未有商品化的后續消息;近年,華南理工大學與肇慶新寶華電子有限公司也對貼片機進行合作開發。
通過調研,NEPCON展會上SMT設備,主要原因歸納起來有以下幾點:
一是貼片機結構復雜、技術含量高,國內基礎工業積累不足。
貼片機是機電光等多學科一體化的高技術精密設備,僅元器件就有1到2萬個,國外貼片機企業一般采購其中的70%,另外30%進行公司定制,而恰恰是這30%元器件國內企業由于缺乏基礎技術人才,無法進行生產。
二是貼片機研制費用高、投資風險大,民營企業無法保證持續的資金投入。
目前,貼片機生產并未得到的足夠重視。以往國有企業開發貼片機,通常是撥??盍㈨椆リP,企業搞出樣機組織鑒定,然后項目隨之結束,缺乏持續創新的動力。
民營企業創新活力強,是目前研制貼片機的主要力量(國內從事SMT設備制造的廠家有幾百家,幾乎都是民營企業),但規模小、實力有限,缺乏生產樣機后進一步研制與提升的資金投入。
同時,國內企業一旦新品研制成功,國外企業便立馬降價打壓國內企業,導致國內企業研發資金鏈斷裂,無法在性能日新月異的貼片機市場競爭中存活。
三是SMT產業標準體系不完善。
標準體系是整合供應鏈的關鍵。SMT技術、新材料和新工藝的快速變化,以及成本和環保的雙重壓力,迫使產品規格標準頻繁變化,對SMT標準制定提出新的要求。長期以來,我國SMT產業過度依賴國外IPC標準,未根據中國SMT產業實際情況制定完備的標準體系。國內雖然制定了GB19247、GB3131、QJ165等標準,但存在標準繁雜、不成體系等問題。
此外,國內SMT積發起制定的國際標準也得不到強有力的支持和保護。比如,IPC-9853個由中國SMT企業發起,歷時4年制定的IPC標準,但在2013年7月被IPC撤銷,并未作任何說明和解釋,傷害了中國SMT企業的競爭力。
四是SMT技能人才缺乏。
SMT設備涉及機械、電子、光學、材料、化工、計算機、自動控制等多學科。目前,國內僅有少數高校將重點放在工藝設備開發或微組裝/封裝領域,與SMT配套的學科、和教學體系建設剛起步,很難滿足SMT行業發展需求,同時行業對電子制造技術研發和人才培養的牽動也不足,制約了SMT制造競爭力的提升。

對于中國和全球競爭對手來說,美國的損失將是他們的收益。我們預計,中國供應商將占到美國半導體產業損失的一半左右的收入,這使中國能夠將其全球市場份額提高到7%左右,并將其半導體設計自給率從14%提高到25%。這一比例仍遠低于《中國制造2025計劃》設定的70%的目標,但與分析師根據中國半導體行業近期發展預測的區間低端一致。美國半導體公司損失的另一半收入將流向歐洲或的替代供應商。
除了對收入的影響外,我們估計半導體研發支出每年將減少50億至100億美元,資本支出每年將減少80億美元。這將導致超過40000個美國工作崗位的流失,其中15000個將在半導體行業。
如果美國企業要保持現有的研發與收入比例不變,保持營收利潤率不變,那么收入損失將迫使它們每年減少研發投資50億美元,即13%。但考慮到美國半導體行業總收入可能會因對中國業務的影響而停滯或下降,美國半導體公司可能不得不削減高達100億美元(25%)的研發支出,以實現與該行業預計資本成本相等的股東總回報。
這將扭轉美國半導體行業創新良性循環的方向,研發投資的減少將降低美國保持在技術和產品方面于全球競爭對手的能力,導致美國在中國以外市場份額進一步縮水。
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