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良性創(chuàng)新周期加強(qiáng)了美國的市場(chǎng)地位
這一良性循環(huán)有兩個(gè)核心因素：研發(fā)強(qiáng)度和規(guī)模。歷史上，美國半導(dǎo)體公司一直將收入的17%至20%投資于研發(fā)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地區(qū)的半導(dǎo)體公司14%的投資比例。事實(shí)上，2018年美國半導(dǎo)體公司的研發(fā)強(qiáng)度在美國經(jīng)濟(jì)所有行業(yè)中排名第二，僅次于制藥/生物技術(shù)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(dǎo)體行業(yè)的全球產(chǎn)品收入約為2260億美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他競(jìng)爭(zhēng)地區(qū)的同行。這個(gè)規(guī)模是韓國半導(dǎo)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(nèi)市場(chǎng)占全球半導(dǎo)體需求的比例不到25%，因此，開放進(jìn)入國際市場(chǎng)是美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大規(guī)模的關(guān)鍵要求。約80%的美國工業(yè)收入來自出口市場(chǎng)，這個(gè)出口市場(chǎng)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(huì)的數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體是美國2018年第出口產(chǎn)品，僅次于飛機(jī)、成品油和。
圖：美國在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵層面處于地位
得以進(jìn)入全球市場(chǎng)，使美國半導(dǎo)體行業(yè)能夠利用高度化的資源來制造日益復(fù)雜的產(chǎn)品。例如，在一家價(jià)值150億美元的晶圓制造廠中，使用高精度設(shè)備制造一個(gè)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(shè)計(jì)和設(shè)備層可以廣泛依賴美國國內(nèi)的半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)，但在材料、設(shè)備及芯片的制造、組裝和測(cè)試方面也依賴外國合作伙伴。沒有任何一個(gè)公司或國家有技術(shù)能力控制整個(gè)供應(yīng)鏈。

美國目前是全球半導(dǎo)體行業(yè)的
美國半導(dǎo)體公司將這一市場(chǎng)地位成功轉(zhuǎn)化為強(qiáng)勁的財(cái)務(wù)業(yè)績(jī)。在過去五年中，它們的年平均股東回報(bào)率接近14%，比標(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)高出4個(gè)百分點(diǎn)以上，截至2019年11月，它們的總市值已達(dá)到約1萬億美元。這種持續(xù)的財(cái)務(wù)實(shí)力對(duì)于該行業(yè)在未來繼續(xù)大力投資研發(fā)至關(guān)重要。
事實(shí)上，美國半導(dǎo)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(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新。半導(dǎo)體是由高度的制造工藝生產(chǎn)的高度復(fù)雜的產(chǎn)品，其改進(jìn)往往需要在硬科學(xué)上取得突破，這往往需要多年才能實(shí)現(xiàn)。
在過去的十年里，美國半導(dǎo)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(dǎo)體研發(fā)投資總和的兩倍。美國在基礎(chǔ)研究上投入了大量資金，這有助于填補(bǔ)學(xué)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(jìn)而帶來更高的市場(chǎng)份額，通常也會(huì)帶來更高的利潤率，這將繼續(xù)為良性循環(huán)提供動(dòng)力。

貼片機(jī)國產(chǎn)化的難點(diǎn)與瓶頸
貼片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域廣，技術(shù)含量高，并能帶動(dòng)精密機(jī)械制造、高精密傳感、高性能馬達(dá)制造、圖像處理、X-Y伺服控制系統(tǒng)、軟件等相關(guān)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。從上世紀(jì)90年代初開始，國內(nèi)先后有原電子部二所、715廠二所、43所、4506廠、熊貓電子、風(fēng)華高科、上海現(xiàn)代、上海微電子、羊城科技等數(shù)十家企事業(yè)單位嘗試過貼片機(jī)的國產(chǎn)化工作，但至今未有一款國產(chǎn)貼片機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)。
比如，1994年，上海無線電設(shè)備廠又與日本合資組裝過貼片機(jī)，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(tái)貼片機(jī)樣機(jī)，未有商品化的后續(xù)消息；近年，華南理工大學(xué)與肇慶新寶華電子有限公司也對(duì)貼片機(jī)進(jìn)行合作開發(fā)。
通過調(diào)研，NEPCON展會(huì)上SMT設(shè)備，主要原因歸納起來有以下幾點(diǎn)：
一是貼片機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高，國內(nèi)基礎(chǔ)工業(yè)積累不足。
貼片機(jī)是機(jī)電光等多學(xué)科一體化的高技術(shù)精密設(shè)備，僅元器件就有1到2萬個(gè)，國外貼片機(jī)企業(yè)一般采購其中的70%，另外30%進(jìn)行公司定制，而恰恰是這30%元器件國內(nèi)企業(yè)由于缺乏基礎(chǔ)技術(shù)人才，無法進(jìn)行生產(chǎn)。
二是貼片機(jī)研制費(fèi)用高、投資風(fēng)險(xiǎn)大，民營企業(yè)無法保證持續(xù)的資金投入。
目前，貼片機(jī)生產(chǎn)并未得到的足夠重視。以往國有企業(yè)開發(fā)貼片機(jī)，通常是撥專款立項(xiàng)攻關(guān)，企業(yè)搞出樣機(jī)組織鑒定，然后項(xiàng)目隨之結(jié)束，缺乏持續(xù)創(chuàng)新的動(dòng)力。
民營企業(yè)創(chuàng)新活力強(qiáng)，是目前研制貼片機(jī)的主要力量（國內(nèi)從事SMT設(shè)備制造的廠家有幾百家，幾乎都是民營企業(yè)），但規(guī)模小、實(shí)力有限，缺乏生產(chǎn)樣機(jī)后進(jìn)一步研制與提升的資金投入。
同時(shí)，國內(nèi)企業(yè)一旦新品研制成功，國外企業(yè)便立馬降價(jià)打壓國內(nèi)企業(yè)，導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)研發(fā)資金鏈斷裂，無法在性能日新月異的貼片機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中存活。
三是SMT產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系不完善。
標(biāo)準(zhǔn)體系是整合供應(yīng)鏈的關(guān)鍵。SMT技術(shù)、新材料和新工藝的快速變化，以及成本和環(huán)保的雙重壓力，迫使產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)頻繁變化，對(duì)SMT標(biāo)準(zhǔn)制定提出新的要求。長(zhǎng)期以來，我國SMT產(chǎn)業(yè)過度依賴國外IPC標(biāo)準(zhǔn)，未根據(jù)中國SMT產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況制定完備的標(biāo)準(zhǔn)體系。國內(nèi)雖然制定了GB19247、GB3131、QJ165等標(biāo)準(zhǔn)，但存在標(biāo)準(zhǔn)繁雜、不成體系等問題。
此外，國內(nèi)SMT積發(fā)起制定的國際標(biāo)準(zhǔn)也得不到強(qiáng)有力的支持和保護(hù)。比如，IPC-9853個(gè)由中國SMT企業(yè)發(fā)起，歷時(shí)4年制定的IPC標(biāo)準(zhǔn)，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(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
四是SMT技能人才缺乏。
SMT設(shè)備涉及機(jī)械、電子、光學(xué)、材料、化工、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等多學(xué)科。目前，國內(nèi)僅有少數(shù)高校將重點(diǎn)放在工藝設(shè)備開發(fā)或微組裝/封裝領(lǐng)域，與SMT配套的學(xué)科、和教學(xué)體系建設(shè)剛起步，很難滿足SMT行業(yè)發(fā)展需求，同時(shí)行業(yè)對(duì)電子制造技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)的牽動(dòng)也不足，制約了SMT制造競(jìng)爭(zhēng)力的提升。

這種影響要嚴(yán)重得多，而且發(fā)生的速度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于僅中國制造2025計(jì)劃的預(yù)期效果。分析人士目前預(yù)測(cè)，包括IDM和無晶圓廠設(shè)計(jì)公司在內(nèi)的中國半導(dǎo)體公司的收入可能以每年10%至15%的速度增長(zhǎng)，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(zhǎng)將轉(zhuǎn)化為中國半導(dǎo)體行業(yè)在全球市場(chǎng)份額中的增長(zhǎng)4至7個(gè)百分點(diǎn)，這與我們?cè)谇榫?和情景2模型中的預(yù)測(cè)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(jì)劃更換外國半導(dǎo)體將影響美國和非美國供應(yīng)商。假設(shè)替代程度與當(dāng)前市場(chǎng)份額成正比，我們的市場(chǎng)模型預(yù)測(cè)，僅由于“中國制造2025”，美國半導(dǎo)體公司的全球份額將僅損失2至5個(gè)百分點(diǎn)。這一市場(chǎng)份額損失大約是我們所評(píng)估的中美摩擦兩種情況下市場(chǎng)份額損失的四分之一。
有兩個(gè)主要原因可以解釋中美摩擦帶來的更為的影響。先，對(duì)于國應(yīng)商可供選擇的半導(dǎo)體組件，我們預(yù)計(jì)中國設(shè)備制造商將瞄準(zhǔn)美國供應(yīng)商的替代品，并在需要時(shí)選擇將非美國供應(yīng)商作為第二來源。此外，面對(duì)美國的出口限制（甚至是美國可能在我們的情景1中對(duì)實(shí)體名單之外的公司施加此類限制的風(fēng)險(xiǎn)），中國設(shè)備制造商還將嘗試用其他或歐洲供應(yīng)商取代美國半導(dǎo)體供應(yīng)商，即使這種替代無助于實(shí)現(xiàn)中國制造2025年的目標(biāo)。
除了財(cái)務(wù)影響外，我們的分析還揭示了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，即將美國半導(dǎo)體公司拒之門外后，中國市場(chǎng)可能引發(fā)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的劇烈變化，對(duì)美國經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)生深刻、不可逆轉(zhuǎn)的影響。如果美國半導(dǎo)體公司的全球份額下滑至約30%，美國將把其長(zhǎng)期的全球半導(dǎo)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(yīng)商來滿足其國內(nèi)半導(dǎo)體需求的風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)計(jì)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(jìn)步。
美國半導(dǎo)體行業(yè)的下行風(fēng)險(xiǎn)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(zhǎng)期情景2得以實(shí)現(xiàn)，中國成為全球者，美國半導(dǎo)體行業(yè)將可能面臨額外的份額侵蝕，超出我們預(yù)測(cè)的18個(gè)百分點(diǎn)。在沒有貿(mào)易壁壘的情況下，中國的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不會(huì)將自己局限于主導(dǎo)國內(nèi)市場(chǎng)。
在其他幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，中國企業(yè)利用在國內(nèi)市場(chǎng)建立的規(guī)模優(yōu)勢(shì)，以搶占海外市場(chǎng)的市場(chǎng)份額，使行業(yè)利潤率降低了50%至90%。（見附件12。）
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