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半導(dǎo)體指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體在集成電路、消費(fèi)電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應(yīng)用、大功率電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域應(yīng)用。如二管就是采用半導(dǎo)體制作的器件。無(wú)論從科技或是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來(lái)看，半導(dǎo)體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產(chǎn)品，如計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話或是數(shù)字錄音機(jī)當(dāng)中的核心單元都和半導(dǎo)體有著為密切的關(guān)聯(lián)。常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、化鎵等，而硅更是各種半導(dǎo)體材料中，在商業(yè)應(yīng)用上具有影響力的一種。
半導(dǎo)體應(yīng)用
半導(dǎo)體在集成電路、消費(fèi)電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應(yīng)用、大功率電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域應(yīng)用。
光伏應(yīng)用
半導(dǎo)體材料光生伏應(yīng)是太陽(yáng)能電池運(yùn)行的基本原理。現(xiàn)階段半導(dǎo)體材料的光伏應(yīng)用已經(jīng)成為熱門 ，是目前世界上增長(zhǎng)快、發(fā)展好的清潔能源市場(chǎng)。太陽(yáng)能電池的主要制作材料是半導(dǎo)體材料，判斷太陽(yáng)能電池的優(yōu)劣主要的標(biāo)準(zhǔn)是光電轉(zhuǎn)化率 ，光電轉(zhuǎn)化率越高 ，說(shuō)明太陽(yáng)能電池的工作效率越高。根據(jù)應(yīng)用的半導(dǎo)體材料的不同 ，太陽(yáng)能電池分為晶體硅太陽(yáng)能電池、薄膜電池以及III-V族化合物電池。
照明應(yīng)用
LED是建立在半導(dǎo)體晶體管上的半導(dǎo)體發(fā)光二管 ，采用LED技術(shù)半導(dǎo)體光源體積小，可以實(shí)現(xiàn)平面封裝，工作時(shí)發(fā)熱量低、節(jié)能，產(chǎn)品壽命長(zhǎng)、反應(yīng)速度快，而且綠色環(huán)保無(wú)污染，還能開發(fā)成輕薄短小的產(chǎn)品 ，一經(jīng)問(wèn)世 ，就迅速普及，成為新一代的照明光源，目前已經(jīng)廣泛的運(yùn)用在我們的生活中。如交通指示燈、電子產(chǎn)品的背光源、城市夜景美化光源、室內(nèi)照明等各個(gè)領(lǐng)域 ，都有應(yīng)用。
大功率電源轉(zhuǎn)換
交流電和直流電的相互轉(zhuǎn)換對(duì)于電器的使用十分重要 ，是對(duì)電器的必要保護(hù)。這就要用到等電源轉(zhuǎn)換裝置。碳化硅擊穿電壓強(qiáng)度高 ，禁帶寬度寬，熱導(dǎo)性高，因此SiC半導(dǎo)體器件十分適合應(yīng)用在功率密度和開關(guān)頻率高的場(chǎng)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(xiàn)使得現(xiàn)在被廣泛使用到深井鉆探，發(fā)電裝置中國(guó)的逆變器，電氣混動(dòng)汽車的能量轉(zhuǎn)化器，輕軌列車牽引動(dòng)力轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。由于SiC本身的優(yōu)勢(shì)以及現(xiàn)階段行業(yè)對(duì)于輕量化、高轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體材料需要，SiC將會(huì)取代Si，成為應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料。

這種元器件替代導(dǎo)致的結(jié)果是，短期內(nèi)不太的替代組件會(huì)使得中國(guó)的個(gè)人電腦、服務(wù)器和其他ICT基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備在國(guó)際市場(chǎng)上可能不再具有競(jìng)爭(zhēng)力。由于無(wú)法使用美國(guó)的軟件、內(nèi)容和應(yīng)用程序，特別是在高收入經(jīng)濟(jì)體，中國(guó)的智能手機(jī)和其它消費(fèi)電子產(chǎn)品可能也會(huì)失去市場(chǎng)份額,這進(jìn)而可能導(dǎo)致中國(guó)設(shè)備制造商的海外收入減少。
另一方面，即使產(chǎn)品缺乏的技術(shù)，中國(guó)供應(yīng)商仍有可能擴(kuò)大其在中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額，因?yàn)榕c之競(jìng)爭(zhēng)的美國(guó)產(chǎn)品將被禁止。事實(shí)上，我們估計(jì)，通過(guò)擴(kuò)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額，中國(guó)設(shè)備制造商將能夠彌補(bǔ)高達(dá)75%的海外收入損失。
不過(guò)，技術(shù)脫鉤對(duì)中國(guó)的主要影響可能是，在向基于替代處理器架構(gòu)的國(guó)內(nèi)IT生態(tài)系統(tǒng)過(guò)渡的這幾年里，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的整體生產(chǎn)力將受到影響。即使這種替代處理器的性能可以與美國(guó)成熟的設(shè)計(jì)媲美，中國(guó)也需要為消費(fèi)者和企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)建并擴(kuò)大全新的硬件和軟件組合。中國(guó)企業(yè)要將所有系統(tǒng)和業(yè)務(wù)流程遷移到新的IT基礎(chǔ)設(shè)施，并在用戶功能和成本方面趕上世界上大多數(shù)企業(yè)和消費(fèi)者目前使用的以美國(guó)技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品，需要投入資金和時(shí)間。
“脫鉤”對(duì)美國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)的直接影響，將是失去所有來(lái)自中國(guó)科技客戶的營(yíng)收，以及來(lái)自其他國(guó)家客戶的營(yíng)收，這些客戶終也將與美國(guó)脫鉤?？傮w而言，如果考慮直接和間接影響，美國(guó)半導(dǎo)體收入將下降37%，相當(dāng)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(guó)客戶因美國(guó)技術(shù)出口禁令而取代美國(guó)半導(dǎo)體的直接后果。因此，它幾乎會(huì)在美國(guó)限制措施生效后立即受到?jīng)_擊。

美國(guó)和中國(guó)技術(shù)產(chǎn)業(yè)脫鉤升級(jí)
中美貿(mào)易緊張局勢(shì)升級(jí)，導(dǎo)致美國(guó)全面禁止技術(shù)出口，這實(shí)際上會(huì)導(dǎo)致兩國(guó)科技行業(yè)脫鉤。這將使美國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)被擋在龐大的中國(guó)市場(chǎng)之外，并迫使中國(guó)設(shè)備制造商尋找替代供應(yīng)來(lái)源。作為對(duì)美國(guó)限制的回應(yīng)，我們假設(shè)中國(guó)也將禁止美國(guó)的軟件和設(shè)備，如智能手機(jī)、個(gè)人電腦和數(shù)據(jù)中心設(shè)備等進(jìn)入其國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，這將加速中國(guó)的外國(guó)技術(shù)替代計(jì)劃，該計(jì)劃已計(jì)劃于2020年在國(guó)家機(jī)構(gòu)和公共機(jī)構(gòu)啟動(dòng)。
中國(guó)設(shè)備制造商的中斷程度因半導(dǎo)體組件而異，根據(jù)供應(yīng)情況有三種不同的響應(yīng)，如表7所示:
? 已有成熟的中國(guó)供應(yīng)商供應(yīng)的半導(dǎo)體元件。
中國(guó)電子設(shè)備制造商將把采購(gòu)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)老牌供應(yīng)商。這意味著即使沒(méi)有目前只能從美國(guó)的供應(yīng)商獲得的業(yè)界設(shè)計(jì)工具，替代供應(yīng)商也能保持競(jìng)爭(zhēng)力。這也取決于他們是否有能力擴(kuò)大和提升中國(guó)日益增長(zhǎng)的國(guó)內(nèi)制造能力，或者保持與主要制造伙伴的聯(lián)系。無(wú)論如何，我們的分析表明，在我們的半導(dǎo)體市場(chǎng)分類中，32個(gè)產(chǎn)品類別中只有一個(gè)符合這一標(biāo)準(zhǔn)——它僅國(guó)半導(dǎo)體需求的5%。對(duì)于國(guó)需求23%的其他10種產(chǎn)品，規(guī)模雖小但新興的國(guó)應(yīng)商可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而擴(kuò)大規(guī)模。
我們將一個(gè)成熟的供應(yīng)商定義為擁有超過(guò)10%的全球市場(chǎng)份額，平均相當(dāng)于中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模的40%。
? 有成熟的非美國(guó)供應(yīng)商的半導(dǎo)體元件。
短期內(nèi)，中國(guó)設(shè)備制造商將把采購(gòu)轉(zhuǎn)向或歐洲其他地區(qū)的現(xiàn)有供應(yīng)商。當(dāng)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(guó)開發(fā)的設(shè)計(jì)工具和制造設(shè)備，與中國(guó)客戶做生意也不受限制。中長(zhǎng)期看來(lái)，中國(guó)可能會(huì)尋求完全或部分地用國(guó)應(yīng)商取代第三國(guó)供應(yīng)商，以實(shí)現(xiàn)其半導(dǎo)體自給自足的既定目標(biāo)?？傮w而言，12個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品類別(國(guó)需求的45%)屬于這一類。

良性創(chuàng)新周期加強(qiáng)了美國(guó)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(guó)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(guó)半導(dǎo)體公司的研發(fā)強(qiáng)度在美國(guó)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(guó)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(guò)其他競(jìng)爭(zhēng)地區(qū)的同行。這個(gè)規(guī)模是韓國(guó)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(guó)的15倍。
由于美國(guó)國(guó)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(guó)際市場(chǎng)是美國(guó)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(guó)工業(yè)收入來(lái)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(guó)。根據(jù)美國(guó)國(guó)際貿(mào)易會(huì)的數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體是美國(guó)2018年第出口產(chǎn)品，僅次于飛機(jī)、成品油和。
圖：美國(guó)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(guó)半導(dǎo)體行業(yè)能夠利用高度化的資源來(lái)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(guó)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(guó)國(guó)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(guó)合作伙伴。沒(méi)有任何一個(gè)公司或國(guó)家有技術(shù)能力控制整個(gè)供應(yīng)鏈。
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