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若營收大幅下降,美國企業(yè)的研發(fā)投資將大幅削減——如果它們保持目前的研發(fā)強度,至少會削減120億美元,即30%。如果美國半導(dǎo)體公司的目標是獲得與該行業(yè)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(fā)支出的削減幅度可能必須達到60%。除了研發(fā)支出削減,資本支出還將減少130億美元,導(dǎo)致美國損失12.4萬個就業(yè)崗位,其中3.7萬個在半導(dǎo)體行業(yè)。
假以時日,美國半導(dǎo)體企業(yè)可能會失去相對于全球競爭對手的技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢,從而不可避免地導(dǎo)致市場份額進一步下降。據(jù)估計,從中長期來看,美國半導(dǎo)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(yè)長期以來的全球地位。
哪些競爭對手能從美國半導(dǎo)體公司放棄的中國客戶那里獲得收入,將取決于中國開發(fā)替代國應(yīng)商的能力。這種能力因產(chǎn)品和時間的不同而不同。
考慮到中國半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,短期內(nèi)大部分收入將流向第三國。中國的半導(dǎo)體公司將積發(fā)展,以滿足國內(nèi)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(yù)測上限。此外,我們的模型顯示,由于韓國在內(nèi)存、顯示器、圖像處理和移動處理器等關(guān)鍵產(chǎn)品方面的強大能力,以及它擴大生產(chǎn)能力的能力,韓國可能會取代美國,成為全球半導(dǎo)體行業(yè)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(fā)展出一個有競爭力的國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計行業(yè),能夠滿足大部分國內(nèi)需求。然而,這需要時間,也需要持續(xù)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(chǎn)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(shù)和零部件的情況下做到這一點的。就半導(dǎo)體而言,技術(shù)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(dǎo)體的技術(shù)復(fù)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(chǎn)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(shè)計公司來制造高度復(fù)雜的芯片,這些芯片需要美國供應(yīng)商提供的設(shè)計工具,同時還需要其它地區(qū)的芯片代工廠來制造一些本土設(shè)計的芯片,尤其是那些需要制造節(jié)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(shù)的CPU、GPU和FPGA,隨著時間的推移,中國的半導(dǎo)體公司可能終能夠滿足國內(nèi)對幾乎所有其他半導(dǎo)體產(chǎn)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(dǎo)體行業(yè)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(dǎo)體行業(yè)下行風險不容小覷

? 有成熟的非美國供應(yīng)商的半導(dǎo)體元件。
短期內(nèi),中國設(shè)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(yīng)商。當然前提是假設(shè)這些海外供應(yīng)商繼續(xù)不受限制地使用美國開發(fā)的設(shè)計工具和制造設(shè)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(yīng)商取代第三國供應(yīng)商,以實現(xiàn)其半導(dǎo)體自給自足的既定目標??傮w而言,12個半導(dǎo)體產(chǎn)品類別(國需求的45%)屬于這一類。
? 沒有非美國供應(yīng)商可替代的半導(dǎo)體元件。
國需求27%的9個半導(dǎo)體產(chǎn)品類別符合這一描述。中國將不得不加快本土替代供應(yīng)商的開發(fā)。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(shè)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(jīng)在人工智能領(lǐng)域這樣做了。另一種選擇是開發(fā)基于不受美國出口管制的架構(gòu)的處理器,例如RISC-V開源架構(gòu)。這種高度復(fù)雜的半導(dǎo)體產(chǎn)品需要的設(shè)計工具,而目前只有美國的供應(yīng)商可以提供這些工具,因此中國必須自行開發(fā)一套設(shè)計工具,或者從第三國尋找能夠設(shè)計這些關(guān)鍵替代元件的新供應(yīng)商。
在技術(shù)脫鉤的情況下,中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈將呈現(xiàn)出截然不同的面貌。(見表9)中國可以繼續(xù)接觸和歐洲的半導(dǎo)體供應(yīng)商和代工廠,這些供應(yīng)商和代工廠將繼續(xù)使用美國供應(yīng)商的設(shè)計工具和制造設(shè)備,從某種程度上說,中國設(shè)備制造商預(yù)計受到的干擾,在中長期內(nèi)將在一定程度上受到限制。
除了轉(zhuǎn)換到需要快速提高產(chǎn)能以應(yīng)對需求激增的新供應(yīng)商的短期動蕩之外,中國面臨的主要挑戰(zhàn)將是為計算密集型應(yīng)用開發(fā)可行的替代高性能處理器,與或歐洲其他地區(qū)的新供應(yīng)商密切合作,這些供應(yīng)商可以使用美國供應(yīng)商提供的設(shè)計工具。
中國已經(jīng)在這方面取得了進展,使用了非美國的架構(gòu)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(yīng)商和架構(gòu)。

BCG預(yù)測,如果以上兩種假設(shè)中的情況發(fā)生,未來三到五年,對美國將產(chǎn)生如下影響:
? 如果美國維持現(xiàn)行實體清單中規(guī)定的限制,將損失8個百分點的全球份額和16%的收入。
? 如果美國完全禁止半導(dǎo)體公司向中國客戶銷售,實際上會導(dǎo)致技術(shù)與中國脫鉤,那么將損失18個百分點的全球份額和37%的收入。
? 這些收入下降將不可避免地導(dǎo)致研發(fā)和資本支出的大幅削減,以及美國半導(dǎo)體行業(yè)15000至40000個高技能直接工作崗位的流失。
圖:中美摩擦將顛覆美國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的地位
4、若中美產(chǎn)業(yè)技術(shù)完全脫鉤,韓國和中國將繼續(xù)崛起,甚至取得地位。
如果中美貿(mào)易摩擦升級,產(chǎn)業(yè)技術(shù)完全脫鉤,韓國很可能在幾年內(nèi)取代美國成為世界半導(dǎo)體的領(lǐng)頭羊;從長遠來看,中國可能獲得地位。
美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵——良性循環(huán)
美國半導(dǎo)體公司主要包括在自己工廠設(shè)計制造產(chǎn)品的集成設(shè)備制造商(IDM)和依靠第三方晶圓制造代工廠的芯片設(shè)計公司(Fabless),Gartner數(shù)據(jù)顯示,這兩類公司在2018年提供了約48%的全球半導(dǎo)體市場。事實上,在32個半導(dǎo)體產(chǎn)品類別中,美國不僅在23個類別中處于地位,還在從個人電腦、IT基礎(chǔ)設(shè)施到消費電子產(chǎn)品所有終端應(yīng)用市場中處于地位。

貼片機國產(chǎn)化的難點與瓶頸
貼片機應(yīng)用領(lǐng)域廣,技術(shù)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(tǒng)、軟件等相關(guān)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。從上世紀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)單位嘗試過貼片機的國產(chǎn)化工作,但至今未有一款國產(chǎn)貼片機進入市場。
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,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(xù)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(fā)。
通過調(diào)研,NEPCON展會上SMT設(shè)備,主要原因歸納起來有以下幾點:
一是貼片機結(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。
貼片機是機電光等多學科一體化的高技術(shù)精密設(shè)備,僅元器件就有1到2萬個,國外貼片機企業(yè)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(nèi)企業(yè)由于缺乏基礎(chǔ)技術(shù)人才,無法進行生產(chǎn)。
二是貼片機研制費用高、投資風險大,民營企業(yè)無法保證持續(xù)的資金投入。
目前,貼片機生產(chǎn)并未得到的足夠重視。以往國有企業(yè)開發(fā)貼片機,通常是撥??盍㈨椆リP(guān),企業(yè)搞出樣機組織鑒定,然后項目隨之結(jié)束,缺乏持續(xù)創(chuàng)新的動力。
民營企業(yè)創(chuàng)新活力強,是目前研制貼片機的主要力量(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、實力有限,缺乏生產(chǎn)樣機后進一步研制與提升的資金投入。
同時,國內(nèi)企業(yè)一旦新品研制成功,國外企業(yè)便立馬降價打壓國內(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市場競爭中存活。
三是SMT產(chǎn)業(yè)標準體系不完善。
標準體系是整合供應(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(chǎn)業(yè)過度依賴國外IPC標準,未根據(jù)中國SMT產(chǎn)業(yè)實際情況制定完備的標準體系。國內(nèi)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(nèi)SMT積發(fā)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(yè)發(fā)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(yè)的競爭力。
四是SMT技能人才缺乏。
SMT設(shè)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(nèi)僅有少數(shù)高校將重點放在工藝設(shè)備開發(fā)或微組裝/封裝領(lǐng)域,與SMT配套的學科、和教學體系建設(shè)剛起步,很難滿足SMT行業(yè)發(fā)展需求,同時行業(yè)對電子制造技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)的牽動也不足,制約了SMT制造競爭力的提升。
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