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美國目前是全球半導體行業的
美國半導體公司將這一市場地位成功轉化為強勁的財務業績。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。這種持續的財務實力對于該行業在未來繼續大力投資研發至關重要。
事實上,美國半導體行業之所以在全球處于地位,主要有賴于大量研發投資所帶來的技術進步和產品創新。半導體是由高度的制造工藝生產的高度復雜的產品,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。
在過去的十年里,美國半導體產業在研發上投入了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,這有助于填補學術突破和新商業產品之間的鴻溝。然而與其它國家相比,美國投資多年來一直持平或下降。
技術使美國企業建立了創新的良性循環,從大規模的研發工作中產生了的技術和產品,進而帶來更高的市場份額,通常也會帶來更高的利潤率,這將繼續為良性循環提供動力。

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。

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。

限制對華貿易,將威脅到美國半導體地位
中美摩擦給美國半導體公司發展帶來了巨大阻力。自“貿易戰”開始以來,美國前25大半導體公司的收入同比增幅已從2018年7月實施輪關稅前的4個季度的10%驟降至2018年底的約1%。而在美國2019年5月限制向華為銷售某些技術產品后的三個季度中,美國半導體公司的營收均下降了4%至9%。其中許多公司將與中國的貿易沖突作為其業績下滑的一個重要因素。
盡管中美兩國在2020年1月簽署的“階段”協議,包含了與半導體行業相關的幾個領域的條款,如知識產權保護和技術轉讓要求。然而,它沒有解決其它復雜的問題,比如中國對國內半導體企業的國家支持,對某些中國實體獲得與美國擔憂相關的美國技術的限制依然存在。
雙邊沖突的持續,可能危及美國半導體公司在中國與其競爭對手(包括來自中國和其它地區的競爭對手)開展平等業務的能力,從而可能對美國半導體行業從中國設備制造商那里獲得的約490億美元收入(占其總收入的22%)構成直接風險。這種風險將威脅到美國產業維持其創新和全球地位的良性循環。
鑒于目前的不確定性,我們評估了兩種可能在未來出現的情況:
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