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? 有成熟的非美國供應商的半導體元件。
短期內(nèi),中國設備制造商將把采購轉(zhuǎn)向或歐洲其他地區(qū)的現(xiàn)有供應商。當然前提是假設這些海外供應商繼續(xù)不受限制地使用美國開發(fā)的設計工具和制造設備,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商取代第三國供應商,以實現(xiàn)其半導體自給自足的既定目標??傮w而言,12個半導體產(chǎn)品類別(國需求的45%)屬于這一類。
? 沒有非美國供應商可替代的半導體元件。
國需求27%的9個半導體產(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)。這種高度復雜的半導體產(chǎn)品需要的設計工具,而目前只有美國的供應商可以提供這些工具,因此中國必須自行開發(fā)一套設計工具,或者從第三國尋找能夠設計這些關鍵替代元件的新供應商。
在技術(shù)脫鉤的情況下,中國的半導體產(chǎn)業(yè)供應鏈將呈現(xiàn)出截然不同的面貌。(見表9)中國可以繼續(xù)接觸和歐洲的半導體供應商和代工廠,這些供應商和代工廠將繼續(xù)使用美國供應商的設計工具和制造設備,從某種程度上說,中國設備制造商預計受到的干擾,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)能以應對需求激增的新供應商的短期動蕩之外,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)的新供應商密切合作,這些供應商可以使用美國供應商提供的設計工具。
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供應商和架構(gòu)。

SMT設備的國產(chǎn)化進程
自1985年開始引進SMT生產(chǎn)線批量生產(chǎn)彩電調(diào)諧器以來,中國電子制造業(yè)應用SMT技術(shù)已近30年。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前我國SMT生產(chǎn)線大約5萬條,貼片機總保有量超過10萬臺,自動貼片機市場已占全球40%,成為全球大、重要的SMT市場。
焊接、檢測和印刷設備已經(jīng)接近國際水平。
2005年以來,國內(nèi)SMT設備企業(yè)在印刷機、焊接、檢測等SMT設備方面已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,并憑借市場價格優(yōu)勢占據(jù)70%~80%的國內(nèi)市場份額。
錫膏印刷機方面,國內(nèi)早由日東研制成功。近年眾多民營企業(yè)參與研制,已有多個品種問世,達到世界中上等水平。2006年東莞凱格精密機械公司推出全自動印刷機,很快成為國內(nèi)。
焊接設備方面,國內(nèi)研發(fā)與制造起步很早,無鉛焊接設備已達到國際水平,成為我國表面貼裝設備市場中具競爭力的產(chǎn)品。目前,低端市場都由國產(chǎn)占領,市場仍為國外所壟斷(在穩(wěn)定性方面,與國外水平存在一定差距。比如,某國外回流爐廠商橫向溫差僅為0.5度,而國內(nèi)高水平高達2度)。
AOI設備方面,2010年之前國內(nèi)AOI市場幾乎由國外20多種設備壟斷,東莞神州視覺率先研發(fā)成功國內(nèi)款AOI設備Aleader系列,至今已累計銷售4000多臺,年銷售達到600~700臺的水平。
X-Ray檢測設備方面,國內(nèi)起步較晚,日聯(lián)科技自2006年進入該領域以來,已于2008年實現(xiàn)核心部件的,達到水平。目前,公司產(chǎn)品年出貨量達到400多臺。
貼片機仍依賴進口,其中六成以上來自日本。
貼片機是SMT生產(chǎn)線為關鍵、技術(shù)和穩(wěn)定性要求高的設備。十多年來,中國企業(yè)仍處于摸索階段和樣機試制階段,一直未推出通過中試的成熟產(chǎn)品,幾乎依靠進口(除小型的LED貼片機);在華國外企業(yè)將核心貼片機的生產(chǎn)放
在國外,在華工廠主要負責周邊設備生產(chǎn)及貼片機維護、調(diào)試等服務。
圖2 2001~2013年中國自動貼片機進口情況
2013年,國內(nèi)自動貼片機進口金額達到13.01億美元,進口來源國主要為日本,占比達到65.2%;從韓國、德國、新加坡、美國、荷蘭進口占別為17.9%、6.1%、3.7%、1.3%、0.8%。
圖3 2013年中國進口自動貼片機國別和地區(qū)分布

BCG預測,如果以上兩種假設中的情況發(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體公司向中國客戶銷售,實際上會導致技術(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致研發(fā)和資本支出的大幅削減,以及美國半導體行業(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體領域的地位
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體的領頭羊;從長遠來看,中國可能獲得地位。
美國半導體產(chǎn)業(yè)的關鍵——良性循環(huán)
美國半導體公司主要包括在自己工廠設計制造產(chǎn)品的集成設備制造商(IDM)和依靠第三方晶圓制造代工廠的芯片設計公司(Fabless),Gartner數(shù)據(jù)顯示,這兩類公司在2018年提供了約48%的全球半導體市場。事實上,在32個半導體產(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基礎設施到消費電子產(chǎn)品所有終端應用市場中處于地位。

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)的半導體公司14%的投資比例。事實上,2018年美國半導體公司的研發(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)市場占全球半導體需求的比例不到25%,因此,開放進入國際市場是美國半導體產(chǎn)業(yè)擴大規(guī)模的關鍵要求。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:美國在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈的關鍵層面處于地位
得以進入全球市場,使美國半導體行業(yè)能夠利用高度化的資源來制造日益復雜的產(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)鏈的設計和設備層可以廣泛依賴美國國內(nèi)的半導體生態(tài)系統(tǒng),但在材料、設備及芯片的制造、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)能力控制整個供應鏈。
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