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良性創(chuàng)新周期加強了美國的市場地位
這一良性循環(huán)有兩個核心因素：研發(fā)強度和規(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)，遠遠高于其他地區(qū)的半導(dǎo)體公司14%的投資比例。事實上，2018年美國半導(dǎo)體公司的研發(fā)強度在美國經(jīng)濟所有行業(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，遠遠超過其他競爭地區(qū)的同行。這個規(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)市場占全球半導(dǎo)體需求的比例不到25%，因此，開放進入國際市場是美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)擴大規(guī)模的關(guān)鍵要求。約80%的美國工業(yè)收入來自出口市場，這個出口市場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、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
得以進入全球市場，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，在一家價值150億美元的晶圓制造廠中，使用高精度設(shè)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(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計和設(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(shù)能力控制整個供應(yīng)鏈。

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。無論從科技或是經(jīng)濟發(fā)展的角度來看，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，如計算機、移動電話或是數(shù)字錄音機當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)是太陽能電池運行的基本原理?，F(xiàn)階段半導(dǎo)體材料的光伏應(yīng)用已經(jīng)成為熱門 ，是目前世界上增長快、發(fā)展好的清潔能源市場。太陽能電池的主要制作材料是半導(dǎo)體材料，判斷太陽能電池的優(yōu)劣主要的標準是光電轉(zhuǎn)化率 ，光電轉(zhuǎn)化率越高 ，說明太陽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(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，可以實現(xiàn)平面封裝，工作時發(fā)熱量低、節(jié)能，產(chǎn)品壽命長、反應(yīng)速度快，而且綠色環(huán)保無污染，還能開發(fā)成輕薄短小的產(chǎn)品 ，一經(jīng)問世 ，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(zhuǎn)換裝置。碳化硅擊穿電壓強度高 ，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)電裝置中國的逆變器，電氣混動汽車的能量轉(zhuǎn)化器，輕軌列車牽引動力轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。由于SiC本身的優(yōu)勢以及現(xiàn)階段行業(yè)對于輕量化、高轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體材料需要，SiC將會取代Si，成為應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料。

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(yù)計，中國供應(yīng)商將占到美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)損失的一半左右的收入，這使中國能夠?qū)⑵淙蚴袌龇蓊~提高到7%左右，并將其半導(dǎo)體設(shè)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(shè)定的70%的目標，但與分析師根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)近期發(fā)展預(yù)測的區(qū)間低端一致。美國半導(dǎo)體公司損失的另一半收入將流向歐洲或的替代供應(yīng)商。
除了對收入的影響外，我們估計半導(dǎo)體研發(fā)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(dǎo)致超過40000個美國工作崗位的流失，其中15000個將在半導(dǎo)體行業(yè)。
如果美國企業(yè)要保持現(xiàn)有的研發(fā)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(fā)投資50億美元，即13%。但考慮到美國半導(dǎo)體行業(yè)總收入可能會因?qū)χ袊鴺I(yè)務(wù)的影響而停滯或下降，美國半導(dǎo)體公司可能不得不削減高達100億美元（25%）的研發(fā)支出，以實現(xiàn)與該行業(yè)預(yù)計資本成本相等的股東總回報。
這將扭轉(zhuǎn)美國半導(dǎo)體行業(yè)創(chuàng)新良性循環(huán)的方向，研發(fā)投資的減少將降低美國保持在技術(shù)和產(chǎn)品方面于全球競爭對手的能力，導(dǎo)致美國在中國以外市場份額進一步縮水。

中韓崛起，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭加劇
盡管美國半導(dǎo)體行業(yè)在全球擁有的地位，但它仍面臨著相當大的競爭。終端市場（如智能手機、個人電腦和消費電子產(chǎn)品）的快速產(chǎn)品周期占半導(dǎo)體總需求的一半以上，這意味著美國半導(dǎo)體公司必須每年展開激烈競爭，以贏得每一代新設(shè)備的供應(yīng)合同。
全球行業(yè)分類共有32條半導(dǎo)體產(chǎn)品線，在占全球總需求的61%的其中18條產(chǎn)品線中，每條產(chǎn)品線都至少有一家非美國公司的全球市場份額達到或超過10%，這些企業(yè)將有可能替代美國供應(yīng)商。
目前，在處理單元（CPU）、圖形處理單元（GPU）和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）等產(chǎn)品領(lǐng)域，美國公司的總市場份額超過90%，但即便如此，美國也并不能在這些領(lǐng)域高枕無憂。因為全球大客戶越來越多地為數(shù)據(jù)中心設(shè)計自己的定制芯片，他們?nèi)找鎯A向于優(yōu)化被稱為應(yīng)用集成電路（asic）的芯片，以便在自己的大型硬件設(shè)備中使用。
此外，美國半導(dǎo)體公司面臨著來自韓國和中國日益激烈的競爭。自2009年以來，韓國和中國的市場份額分別增長了12%和3%。與此同時，美國公司在美國本土市場的競爭也在加劇，歐洲和日本的主要半導(dǎo)體公司正在加大投資力度，通過重大收購擴大投資組合和業(yè)務(wù)。
韓國市場份額的增長，在一定程度上反映了市場對存儲產(chǎn)品需求的飆升。韓國兩家公司都是存儲產(chǎn)品領(lǐng)域的全球企業(yè)。三星在顯示驅(qū)動、圖像傳感器和集成移動處理器等一系列半導(dǎo)體產(chǎn)品領(lǐng)域的強勢擴張，它既是公司不斷擴大的消費電子和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件產(chǎn)品組合的內(nèi)部供應(yīng)商，也是其他設(shè)備制造商的商業(yè)供應(yīng)商，這對韓國市場份額的增長做出了貢獻。2019年3月，文在寅指示采取措施，提高該國在全球半導(dǎo)體行業(yè)的競爭力，追趕存儲市場。
自本世紀初以來，中國從初幾乎沒有任何半導(dǎo)體產(chǎn)品，到現(xiàn)在已經(jīng)在半導(dǎo)體設(shè)計方面取得了穩(wěn)步進展。幾十年來，發(fā)展國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，減輕對外國供應(yīng)商的依賴，一直是中國的政策重點。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(CSIA)的數(shù)據(jù)顯示，過去五年中，中國半導(dǎo)體企業(yè)報告的總營收以每年20%以上的速度增長。除去外國半導(dǎo)體公司在中國的活動，2018年中國企業(yè)在全球半導(dǎo)體銷售和半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的整體份額僅為3-4%。無晶圓廠設(shè)計的進步為顯著，近年來，中國的無晶圓廠設(shè)計企業(yè)呈爆炸式增長。CSIA報告稱，中國目前有1600多家本土企業(yè)，占全球市場的份額總計13%，遠遠高于2010年的5%。
在需求方面，盡管行業(yè)報告和媒體經(jīng)常采用各種更高的數(shù)字來衡量中國市場的規(guī)模，我們相信，中國原始設(shè)備制造商（oem）生產(chǎn)的器件中所包含的半導(dǎo)體元件的價值，是衡量全球半導(dǎo)體需求中真正由中國驅(qū)動部分的佳指標。按照這個標準，中國目前占全球半導(dǎo)體需求的23%。這意味著，國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)僅國終端設(shè)備制造商總需求的14%。
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