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中韩崛起，全球半导体产业竞争加剧
尽管美国半导体行业在全球拥有的地位，但它仍面临着相当大的竞争。终端市场（如智能手机、个人电脑和消费电子产品）的快速产品周期占半导体总需求的一半以上，这意味着美国半导体公司必须每年展开激烈竞争，以赢得每一代新设备的供应合同。
全球行业分类共有32条半导体产品线，在占全球总需求的61%的其中18条产品线中，每条产品线都至少有一家非美国公司的全球市场份额达到或超过10%，这些企业将有可能替代美国供应商。
目前，在处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）和现场可编程门阵列（FPGA）等产品领域，美国公司的总市场份额超过90%，但即便如此，美国也并不能在这些领域高枕无忧。因为全球大客户越来越多地为数据中心设计自己的定制芯片，他们日益倾向于优化被称为应用集成电路（asic）的芯片，以便在自己的大型硬件设备中使用。
此外，美国半导体公司面临着来自韩国和中国日益激烈的竞争。自2009年以来，韩国和中国的市场份额分别增长了12%和3%。与此同时，美国公司在美国本土市场的竞争也在加剧，欧洲和日本的主要半导体公司正在加大投资力度，通过重大收购扩大投资组合和业务。
韩国市场份额的增长，在一定程度上反映了市场对存储产品需求的飙升。韩国两家公司都是存储产品领域的全球企业。三星在显示驱动、图像传感器和集成移动处理器等一系列半导体产品领域的强势扩张，它既是公司不断扩大的消费电子和网络设备硬件产品组合的内部供应商，也是其他设备制造商的商业供应商，这对韩国市场份额的增长做出了贡献。2019年3月，文在寅指示采取措施，提高该国在全球半导体行业的竞争力，超越存储市场。
自本世纪初以来，中国从初几乎没有任何半导体产品，到现在已经在半导体设计方面取得了稳步进展。几十年来，发展国家半导体产业，减轻对外国供应商的依赖，一直是中国的政策重点。根据中国半导体行业协会(CSIA)的数据显示，过去五年中，中国半导体企业报告的总营收以每年20%以上的速度增长。除去外国半导体公司在中国的活动，2018年中国企业在全球半导体销售和半导体制造领域的整体份额仅为3-4%。无晶圆厂设计的进步为显著，近年来，中国的无晶圆厂设计企业呈爆炸式增长。CSIA报告称，中国目前有1600多家本土企业，占全球市场的份额总计13%，远远高于2010年的5%。
在需求方面，尽管行业报告和媒体经常采用各种更高的数字来衡量中国市场的规模，我们相信，中国原始设备制造商（oem）生产的器件中所包含的半导体元件的价值，是衡量全球半导体需求中真正由中国驱动部分的佳指标。按照这个标准，中国目前占全球半导体需求的23%。这意味着，国内半导体企业仅国终端设备制造商总需求的14%。

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应用。如二管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着为密切的关联。常见的半导体材料有硅、锗、化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上具有影响力的一种。
半导体应用
半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应用。
光伏应用
半导体材料光生伏应是太阳能电池运行的基本原理。现阶段半导体材料的光伏应用已经成为热门 ，是目前世界上增长快、发展好的清洁能源市场。太阳能电池的主要制作材料是半导体材料，判断太阳能电池的优劣主要的标准是光电转化率 ，光电转化率越高 ，说明太阳能电池的工作效率越高。根据应用的半导体材料的不同 ，太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池。
照明应用
LED是建立在半导体晶体管上的半导体发光二管 ，采用LED技术半导体光源体积小，可以实现平面封装，工作时发热量低、节能，产品寿命长、反应速度快，而且绿色环保无污染，还能开发成轻薄短小的产品 ，一经问世 ，就迅速普及，成为新一代的照明光源，目前已经广泛的运用在我们的生活中。如交通指示灯、电子产品的背光源、城市夜景美化光源、室内照明等各个领域 ，都有应用。
大功率电源转换
交流电和直流电的相互转换对于电器的使用十分重要 ，是对电器的必要保护。这就要用到等电源转换装置。碳化硅击穿电压强度高 ，禁带宽度宽，热导性高，因此SiC半导体器件十分适合应用在功率密度和开关频率高的场合，电源装换装置就是其中之一。碳化硅元件在高温、高压、高频的又一表现使得现在被广泛使用到深井钻探，发电装置中国的逆变器，电气混动汽车的能量转化器，轻轨列车牵引动力转换等领域。由于SiC本身的优势以及现阶段行业对于轻量化、高转换效率的半导体材料需要，SiC将会取代Si，成为应用广泛的半导体材料。

SMT设备的国产化进程
自1985年开始引进SMT生产线批量生产彩电调谐器以来，中国电子制造业应用SMT技术已近30年。据不完全统计，目前我国SMT生产线大约5万条，贴片机总保有量超过10万台，自动贴片机市场已占全球40%，成为全球大、重要的SMT市场。
焊接、检测和印刷设备已经接近国际水平。
2005年以来，国内SMT设备企业在印刷机、焊接、检测等SMT设备方面已基本实现国产化，并凭借市场价格优势占据70%～80%的国内市场份额。
锡膏印刷机方面，国内早由日东研制成功。近年众多民营企业参与研制，已有多个品种问世，达到世界中上等水平。2006年东莞凯格精密机械公司推出全自动印刷机，很快成为国内。
焊接设备方面，国内研发与制造起步很早，无铅焊接设备已达到国际水平，成为我国表面贴装设备市场中具竞争力的产品。目前，低端市场都由国产占领，市场仍为国外所垄断（在稳定性方面，与国外水平存在一定差距。比如，某国外回流炉厂商横向温差仅为0.5度，而国内高水平高达2度）。
AOI设备方面，2010年之前国内AOI市场几乎由国外20多种设备垄断，东莞神州视觉率先研发成功国内款AOI设备Aleader系列，至今已累计销售4000多台，年销售达到600~700台的水平。
X-Ray检测设备方面，国内起步较晚，日联科技自2006年进入该领域以来，已于2008年实现核心部件的，达到水平。目前，公司产品年出货量达到400多台。
贴片机仍依赖进口，其中六成以上来自日本。
贴片机是SMT生产线为关键、技术和稳定性要求高的设备。十多年来，中国企业仍处于摸索阶段和样机试制阶段，一直未推出通过中试的成熟产品，几乎依靠进口（除小型的LED贴片机）；在华国外企业将核心贴片机的生产放
在国外，在华工厂主要负责周边设备生产及贴片机维护、调试等服务。
图2 2001～2013年中国自动贴片机进口情况
2013年，国内自动贴片机进口金额达到13.01亿美元，进口来源国主要为日本，占比达到65.2%；从韩国、德国、新加坡、美国、荷兰进口占别为17.9%、6.1%、3.7%、1.3%、0.8%。
图3 2013年中国进口自动贴片机国别和地区分布

若营收大幅下降，美国企业的研发投资将大幅削减——如果它们保持目前的研发强度，至少会削减120亿美元，即30%。如果美国半导体公司的目标是获得与该行业资本成本估计相等的股东总回报(尽管收入大幅缩水)，那么研发支出的削减幅度可能必须达到60%。除了研发支出削减，资本支出还将减少130亿美元，导致美国损失12.4万个就业岗位，其中3.7万个在半导体行业。
假以时日，美国半导体企业可能会失去相对于全球竞争对手的技术和产品优势，从而不可避免地导致市场份额进一步下降。据估计，从中长期来看，美国半导体公司的全球份额将从48%下降到30%左右。美国还将失去其在该行业长期以来的全球地位。
哪些竞争对手能从美国半导体公司放弃的中国客户那里获得收入，将取决于中国开发替代国应商的能力。这种能力因产品和时间的不同而不同。
考虑到中国半导体行业的发展现状，短期内大部分收入将流向第三国。中国的半导体公司将积发展，以满足国内40%的需求——几乎是目前自给自足水平的3倍，并且达到分析师对2025年的预测上限。此外，我们的模型显示，由于韩国在内存、显示器、图像处理和移动处理器等关键产品方面的强大能力，以及它扩大生产能力的能力，韩国可能会取代美国，成为全球半导体行业的。
从中期到长期来看，在第二种情景下，中国可能会成功地发展出一个有竞争力的国内半导体设计行业，能够满足大部分国内需求。然而，这需要时间，也需要持续的高水平投资。尽管中国在太阳能电池板、液晶显示器和智能手机等科技产品上仅用了5到7年的时间就迎头赶上，但它是在获得外国技术和零部件的情况下做到这一点的。就半导体而言，技术壁垒要高得多。举例来说，韩国和台湾分别花了大约15到20年的时间，才成为全球记忆体和晶圆制造的。
此外，正如我们先前所指出的，半导体的技术复杂性是如此之高，以至于没有一个国家有一个完全自主的生产过程，并在整个价值链上完全自给自足。中国可能仍需要依赖外国设计公司来制造高度复杂的芯片，这些芯片需要美国供应商提供的设计工具，同时还需要其它地区的芯片代工厂来制造一些本土设计的芯片，尤其是那些需要制造节点的芯片。
即使中国不得不进口替代高性能处理器来取代基于美国技术的CPU、GPU和FPGA，随着时间的推移，中国的半导体公司可能终能够满足国内对几乎所有其他半导体产品的需求。这样做将使中国的自给自足率达到约85%。在这种情况下，中国半导体行业的全球份额将从3%增长到30%以上，取代美国成为全球者。
美国半导体行业下行风险不容小觑
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