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中韓崛起，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇
盡管美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)在全球擁有的地位，但它仍面臨著相當(dāng)大的競(jìng)爭(zhēng)。終端市場(chǎng)（如智能手機(jī)、個(gè)人電腦和消費(fèi)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(guó)半導(dǎo)體公司必須每年展開激烈競(jìng)爭(zhēng)，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(guó)公司的全球市場(chǎng)份額達(dá)到或超過(guò)10%，這些企業(yè)將有可能替代美國(guó)供應(yīng)商。
目前，在處理單元（CPU）、圖形處理單元（GPU）和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）等產(chǎn)品領(lǐng)域，美國(guó)公司的總市場(chǎng)份額超過(guò)90%，但即便如此，美國(guó)也并不能在這些領(lǐng)域高枕無(wú)憂。因?yàn)槿虼罂蛻粼絹?lái)越多地為數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)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(guó)半導(dǎo)體公司面臨著來(lái)自韓國(guó)和中國(guó)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)。自2009年以來(lái)，韓國(guó)和中國(guó)的市場(chǎng)份額分別增長(zhǎng)了12%和3%。與此同時(shí)，美國(guó)公司在美國(guó)本土市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)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(guò)重大收購(gòu)擴(kuò)大投資組合和業(yè)務(wù)。
韓國(guó)市場(chǎng)份額的增長(zhǎng)，在一定程度上反映了市場(chǎng)對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品需求的飆升。韓國(guó)兩家公司都是存儲(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域的全球企業(yè)。三星在顯示驅(qū)動(dòng)、圖像傳感器和集成移動(dòng)處理器等一系列半導(dǎo)體產(chǎn)品領(lǐng)域的強(qiáng)勢(shì)擴(kuò)張，它既是公司不斷擴(kuò)大的消費(fèi)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(duì)韓國(guó)市場(chǎng)份額的增長(zhǎng)做出了貢獻(xiàn)。2019年3月，文在寅指示采取措施，提高該國(guó)在全球半導(dǎo)體行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，追趕存儲(chǔ)市場(chǎng)。
自本世紀(jì)初以來(lái)，中國(guó)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(jì)方面取得了穩(wěn)步進(jìn)展。幾十年來(lái)，發(fā)展國(guó)家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，減輕對(duì)外國(guó)供應(yīng)商的依賴，一直是中國(guó)的政策重點(diǎn)。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(CSIA)的數(shù)據(jù)顯示，過(guò)去五年中，中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)報(bào)告的總營(yíng)收以每年20%以上的速度增長(zhǎng)。除去外國(guó)半導(dǎo)體公司在中國(guó)的活動(dòng)，2018年中國(guó)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(wú)晶圓廠設(shè)計(jì)的進(jìn)步為顯著，近年來(lái)，中國(guó)的無(wú)晶圓廠設(shè)計(jì)企業(yè)呈爆炸式增長(zhǎng)。CSIA報(bào)告稱，中國(guó)目前有1600多家本土企業(yè)，占全球市場(chǎng)的份額總計(jì)13%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2010年的5%。
在需求方面，盡管行業(yè)報(bào)告和媒體經(jīng)常采用各種更高的數(shù)字來(lái)衡量中國(guó)市場(chǎng)的規(guī)模，我們相信，中國(guó)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(jià)值，是衡量全球半導(dǎo)體需求中真正由中國(guó)驅(qū)動(dòng)部分的佳指標(biāo)。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)目前占全球半導(dǎo)體需求的23%。這意味著，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)僅國(guó)終端設(shè)備制造商總需求的14%。

SMT設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程
自1985年開始引進(jìn)SMT生產(chǎn)線批量生產(chǎn)彩電調(diào)諧器以來(lái)，中國(guó)電子制造業(yè)應(yīng)用SMT技術(shù)已近30年。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)SMT生產(chǎn)線大約5萬(wàn)條，貼片機(jī)總保有量超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)，自動(dòng)貼片機(jī)市場(chǎng)已占全球40%，成為全球大、重要的SMT市場(chǎng)。
焊接、檢測(cè)和印刷設(shè)備已經(jīng)接近國(guó)際水平。
2005年以來(lái)，國(guó)內(nèi)SMT設(shè)備企業(yè)在印刷機(jī)、焊接、檢測(cè)等SMT設(shè)備方面已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并憑借市場(chǎng)價(jià)格優(yōu)勢(shì)占據(jù)70%～80%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額。
錫膏印刷機(jī)方面，國(guó)內(nèi)早由日東研制成功。近年眾多民營(yíng)企業(yè)參與研制，已有多個(gè)品種問(wèn)世，達(dá)到世界中上等水平。2006年?yáng)|莞凱格精密機(jī)械公司推出全自動(dòng)印刷機(jī)，很快成為國(guó)內(nèi)。
焊接設(shè)備方面，國(guó)內(nèi)研發(fā)與制造起步很早，無(wú)鉛焊接設(shè)備已達(dá)到國(guó)際水平，成為我國(guó)表面貼裝設(shè)備市場(chǎng)中具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。目前，低端市場(chǎng)都由國(guó)產(chǎn)占領(lǐng)，市場(chǎng)仍為國(guó)外所壟斷（在穩(wěn)定性方面，與國(guó)外水平存在一定差距。比如，某國(guó)外回流爐廠商橫向溫差僅為0.5度，而國(guó)內(nèi)高水平高達(dá)2度）。
AOI設(shè)備方面，2010年之前國(guó)內(nèi)AOI市場(chǎng)幾乎由國(guó)外20多種設(shè)備壟斷，東莞神州視覺率先研發(fā)成功國(guó)內(nèi)款A(yù)OI設(shè)備Aleader系列，至今已累計(jì)銷售4000多臺(tái)，年銷售達(dá)到600~700臺(tái)的水平。
X-Ray檢測(cè)設(shè)備方面，國(guó)內(nèi)起步較晚，日聯(lián)科技自2006年進(jìn)入該領(lǐng)域以來(lái)，已于2008年實(shí)現(xiàn)核心部件的，達(dá)到水平。目前，公司產(chǎn)品年出貨量達(dá)到400多臺(tái)。
貼片機(jī)仍依賴進(jìn)口，其中六成以上來(lái)自日本。
貼片機(jī)是SMT生產(chǎn)線為關(guān)鍵、技術(shù)和穩(wěn)定性要求高的設(shè)備。十多年來(lái)，中國(guó)企業(yè)仍處于摸索階段和樣機(jī)試制階段，一直未推出通過(guò)中試的成熟產(chǎn)品，幾乎依靠進(jìn)口（除小型的LED貼片機(jī)）；在華國(guó)外企業(yè)將核心貼片機(jī)的生產(chǎn)放
在國(guó)外，在華工廠主要負(fù)責(zé)周邊設(shè)備生產(chǎn)及貼片機(jī)維護(hù)、調(diào)試等服務(wù)。
圖2 2001～2013年中國(guó)自動(dòng)貼片機(jī)進(jìn)口情況
2013年，國(guó)內(nèi)自動(dòng)貼片機(jī)進(jìn)口金額達(dá)到13.01億美元，進(jìn)口來(lái)源國(guó)主要為日本，占比達(dá)到65.2%；從韓國(guó)、德國(guó)、新加坡、美國(guó)、荷蘭進(jìn)口占別為17.9%、6.1%、3.7%、1.3%、0.8%。
圖3 2013年中國(guó)進(jìn)口自動(dòng)貼片機(jī)國(guó)別和地區(qū)分布

美國(guó)目前是全球半導(dǎo)體行業(yè)的
美國(guó)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(guò)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(wàn)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(lái)繼續(xù)大力投資研發(fā)至關(guān)重要。
事實(shí)上，美國(guó)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(lái)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(guò)去的十年里，美國(guó)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(guó)家半導(dǎo)體研發(fā)投資總和的兩倍。美國(guó)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(guó)家相比，美國(guó)投資多年來(lái)一直持平或下降。
技術(shù)使美國(guó)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(lái)更高的市場(chǎng)份額，通常也會(huì)帶來(lái)更高的利潤(rùn)率，這將繼續(xù)為良性循環(huán)提供動(dòng)力。

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)。總體而言，12個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品類別(國(guó)需求的45%)屬于這一類。
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