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? 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(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(shí)現(xiàn)其半導(dǎo)體自給自足的既定目標(biāo)??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(fèi)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(shí)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(jìn)展,使用了非美國的架構(gòu)來建造神威超級計算機(jī)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(jī)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)。

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。無論從科技或是經(jīng)濟(jì)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(jī)、移動電話或是數(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)是太陽能電池運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(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(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。

SMT設(shè)備的國產(chǎn)化路徑
經(jīng)過十多年的探索,貼片機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)成熟,隨著SMT技術(shù)在計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)電子以及汽車電子等的廣泛應(yīng)用,實(shí)施貼片機(jī)國產(chǎn)化戰(zhàn)略時機(jī)已經(jīng)成熟。
一是引進(jìn)與培育相結(jié)合,通過產(chǎn)業(yè)投資基金等方式,鼓勵國內(nèi)企業(yè)并購國外二流貼片機(jī)企業(yè)。
采用三星貼片機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,通過產(chǎn)業(yè)投資基金等多方式并購國外二流貼片機(jī)企業(yè),在此基礎(chǔ)上實(shí)施自主創(chuàng)新戰(zhàn)略,集中力量研發(fā)貼片機(jī)視覺技術(shù)、運(yùn)動控制、軟件等關(guān)鍵技術(shù)。定位中低速、高精度、高靈活性貼片機(jī)市場,在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境不景氣的背景下,通過并購、入股等方式收購具備技術(shù)優(yōu)勢但市場銷售不佳的廠商(比如荷蘭安比昂等),綜合集成現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ),降低研發(fā)成本,大大縮短產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
二是集中國家優(yōu)勢力量,聯(lián)合成立專項研發(fā)團(tuán)隊,并加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與市場對接。
貼片機(jī)生產(chǎn)涉及多學(xué)科領(lǐng)域,單個企業(yè)很難完成,必須考慮上下游各環(huán)節(jié)協(xié)作、聯(lián)合發(fā)展。建議以機(jī)電自動化程度高的大型國企為主體,組織國內(nèi)分散研發(fā)力量,聯(lián)合成立研發(fā)機(jī)構(gòu),同時配套專項基金并積引導(dǎo)社會資金進(jìn)入,多渠道保證持續(xù)研發(fā)能力。同時,技術(shù)研發(fā)與市場對接同步進(jìn)行、相互促進(jìn),加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
三是優(yōu)化市場環(huán)境,加快制定中國SMT產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。
一方面,應(yīng)積參與IPC新SMT相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定,對已有的中國SMT產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)從國家層面加強(qiáng)力度。另一方面,應(yīng)順應(yīng)中國SMT市場產(chǎn)品、技術(shù)發(fā)展趨勢,積引導(dǎo)制定國內(nèi)電子制造組裝工藝質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),溝通分享國內(nèi)SMT企業(yè)成功規(guī)范,推動其發(fā)展成為新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
四是成立SMT研發(fā)基地,加強(qiáng)人才培養(yǎng)和國際合作力度。
國家應(yīng)結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和區(qū)域發(fā)展優(yōu)勢,圍繞SMT相關(guān)技術(shù)和工藝基礎(chǔ)較好的研究院所、高校、企業(yè),設(shè)立以SMT為核心的電子制造技能實(shí)訓(xùn)基地,培養(yǎng)大批技能型SMT人才。同時,加強(qiáng)國際交流合作,積參與國際學(xué)術(shù)交流會、課題研討會。

如果這種模式持續(xù)下去,中國半導(dǎo)體企業(yè)可能也會成為國際市場上的積競爭者,進(jìn)一占全球市場份額。事實(shí)上,這正是中國在2014年制定《中國制造2025》時所設(shè)定的雄心壯志:中國的終目標(biāo)是到2030年成為半導(dǎo)體行業(yè)所有領(lǐng)域的全球。
從長期來看,中國半導(dǎo)體行業(yè)在全球的份額可能達(dá)到35%至55%。隨著中國半導(dǎo)體企業(yè)加速海外擴(kuò)張,行業(yè)利潤率可能會大幅壓縮。其結(jié)果是美國半導(dǎo)體公司將無法再維持目前的高研發(fā)強(qiáng)度。當(dāng)前的創(chuàng)新良性循環(huán)可能會逆轉(zhuǎn)變成惡性循環(huán),美國企業(yè)陷入競爭力下降、市場份額和利潤下降的惡性循環(huán)。
電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備行業(yè)的經(jīng)驗印證了這些變化。由于重大的擔(dān)憂,該行業(yè)目前處于中美摩擦的中心。2000年,三家北美公司——朗訊、北電和摩托羅拉——成為全球企業(yè),總收入約為1000億美元。在互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂后的科技低迷時期,需求枯竭,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備公司的收入大幅下降。到2005年,這三家公司的總收入下降了45%。結(jié)果,他們重組業(yè)務(wù)削減成本,包括研發(fā)成本。盡管他們保持著與前相同的12%的收入投入,但他們的年度研發(fā)支出總額從120億美元下降到67億美元,在短短五年內(nèi)減少了45%。
這削弱了它們在不斷發(fā)展的無線設(shè)備市場上保持技術(shù)于歐洲競爭對手和支持新產(chǎn)品開發(fā)的能力,正如全球運(yùn)營商正在推出基于新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)一樣。與此同時,上世紀(jì)90年代中期進(jìn)入市場的中國制造商開始以更低的價格推出“足夠好”的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。中國的競爭者在國內(nèi)和新興市場迅速擴(kuò)張,到2008年已經(jīng)占領(lǐng)了全球約20%的市場。在隨后的十年里,中國電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備公司的份額幾乎翻了一番,達(dá)到38%。
同時,三個前北方美國巨頭終被歐洲競爭對手收購,收購價格僅為其先前估值的一小部分。如今,美國還沒有無線接入網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的供應(yīng)商,這對于5G網(wǎng)絡(luò)的推出和管理至關(guān)重要,5G網(wǎng)絡(luò)是下一波應(yīng)用的基礎(chǔ),這些應(yīng)用將改變?nèi)蚪?jīng)濟(jì),因為它們帶來了從大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到自主車輛的方方面面。
“全球準(zhǔn)入”才能實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體行業(yè)的雙贏
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