導(dǎo)讀
BCG發(fā)布報(bào)告稱,中美貿(mào)易摩擦背景下,美國對(duì)美國半導(dǎo)體企業(yè)施加廣泛的單方面出口限制以阻止其服務(wù)中國企業(yè)可能會(huì)事與愿違。此外,BCG還對(duì)限制的兩種情形進(jìn)行的預(yù)判(即維持現(xiàn)狀和技術(shù)脫鉤),認(rèn)為如果中美事實(shí)上技術(shù)脫鉤,將可能會(huì)導(dǎo)致美國半導(dǎo)體行業(yè)全球市場(chǎng)分額下降18%,行業(yè)收入下降37%,研發(fā)支出減少60%,就業(yè)崗位減少12.4萬個(gè),從而打破半導(dǎo)體行業(yè)良性創(chuàng)新循環(huán),美國也將因此失去全球領(lǐng)導(dǎo)地位。這將可能導(dǎo)致短期內(nèi)韓國超過美國成為世界半導(dǎo)體領(lǐng)先者。但從長遠(yuǎn)來看,中國經(jīng)過短期陣痛調(diào)整,可能最終取得行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。
對(duì)華貿(mào)易限制如何結(jié)束美國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位(BCG) 一、執(zhí)行摘要 二、報(bào)告介紹 三、美國半導(dǎo)體行業(yè)的戰(zhàn)略重要性
使美國半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者地位良性循環(huán)
加劇外國競(jìng)爭(zhēng)
四、為什么美中摩擦威脅美國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)先地位
情形1的影響:維持現(xiàn)狀
情形2的影響:技術(shù)脫鉤
對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的結(jié)構(gòu)影響
五、保持半導(dǎo)體行業(yè)“雙贏”全球市場(chǎng)準(zhǔn)入
六、附錄:方法
一、執(zhí)行摘要
在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和人工智能時(shí)代,強(qiáng)大的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)美國的全球經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和國家安全至關(guān)重要。長期以來,美國一直是全球半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)頭羊,擁有45%到50%的份額。美國的領(lǐng)導(dǎo)地位植根于一個(gè)良性的創(chuàng)新循環(huán),這一循環(huán)依賴于進(jìn)入全球市場(chǎng)以實(shí)現(xiàn)所需的規(guī)模,為持續(xù)保持美國技術(shù)領(lǐng)先于全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的超大規(guī)模研發(fā)投資提供資金。
剔除中國工廠為外國企業(yè)的制造活動(dòng),中國企業(yè)占全球半導(dǎo)體需求的23%。今天,中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)(沒有外國半導(dǎo)體公司在中國建造的制造廠)只覆蓋了14%的國內(nèi)需求。我們估計(jì),到2025年,《制造強(qiáng)國計(jì)劃》計(jì)劃將使中國半導(dǎo)體自給率提高到25%至40%左右,從而使美國在全球的份額降低2至5個(gè)百分點(diǎn)。 對(duì)中國獲得美國技術(shù)的廣泛單邊限制可能會(huì)顯著加深并加速美國公司的份額侵蝕。(圖1)。中國70%以上的半導(dǎo)體需求已經(jīng)有了成熟的非美國替代供應(yīng)商。 圖表1:中美摩擦可能會(huì)推翻美國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位
在接下來的三到五年里,美國公司可以: 如果美國維持對(duì)當(dāng)前實(shí)體名單實(shí)施的限制,他們的全球份額將損失8個(gè)百分點(diǎn),收入將損失16%。 如果美國完全禁止半導(dǎo)體公司向中國客戶銷售產(chǎn)品,實(shí)際上會(huì)導(dǎo)致技術(shù)與中國脫鉤,那么它們將損失18個(gè)百分點(diǎn)的全球份額和37%的收入。 這些收入的下降將不可避免地導(dǎo)致研發(fā)和資本支出的大幅削減,并導(dǎo)致美國半導(dǎo)體行業(yè)失去1.5萬至4萬個(gè)高技能直接工作崗位。
因此,韓國很可能在幾年內(nèi)超過美國,成為世界半導(dǎo)體領(lǐng)先者;從長遠(yuǎn)來看,中國可能會(huì)取得領(lǐng)導(dǎo)地位。正如通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和其他科技行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)所表明的那樣,一旦美國失去全球領(lǐng)先地位,這種動(dòng)態(tài)實(shí)際上扭轉(zhuǎn)了該行業(yè)的良性創(chuàng)新周期,并將美國企業(yè)推入競(jìng)爭(zhēng)力迅速下降、市場(chǎng)份額和利潤率不斷萎縮的下行螺旋。較低的研發(fā)投資將抑制美國半導(dǎo)體行業(yè)實(shí)現(xiàn)美國技術(shù)和國防行業(yè)維持全球領(lǐng)先地位所依賴的突破的能力,并最終可能迫使它們依賴外國半導(dǎo)體供應(yīng)商。 為了避免這些負(fù)面結(jié)果,政策制定者必須設(shè)計(jì)解決方案,這些解決方案應(yīng)同時(shí)解決美國國家安全問題,并保護(hù)美國半導(dǎo)體公司的全球市場(chǎng)準(zhǔn)入。這是久經(jīng)考驗(yàn)的創(chuàng)新模型的基本支柱,該模型將使該行業(yè)繼續(xù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。對(duì)于美國的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和國家安全至關(guān)重要。
二、報(bào)告介紹 美國在半導(dǎo)體技術(shù)方面的領(lǐng)導(dǎo)地位對(duì)于經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和國家安全至關(guān)重要,尤其是在世界進(jìn)入數(shù)字化轉(zhuǎn)型和人工智能(AI)時(shí)代的今天。長期以來,美國的領(lǐng)導(dǎo)地位滿足了全球半導(dǎo)體需求的45%至50%,其基礎(chǔ)是創(chuàng)新密集型模型,該模型依賴于全球市場(chǎng)準(zhǔn)入的機(jī)會(huì)。這種全球化準(zhǔn)入可提供擴(kuò)大規(guī)模所需的龐大客戶群,以資助高水平的研發(fā)投資,使美國公司能夠保持其在全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中的技術(shù)優(yōu)勢(shì),并為行業(yè)復(fù)雜的制造流程提供了高度專業(yè)化的供應(yīng)鏈。中國占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的很大一部分,2018年約占需求的23%。 中美摩擦給美國半導(dǎo)體公司帶來了巨大的阻力。
自“貿(mào)易戰(zhàn)”開始以來,美國排名前25位的半導(dǎo)體公司的收入中位數(shù)同比增長率已從緊接在2018年7月實(shí)施第一輪關(guān)稅之前的四個(gè)季度的10%暴跌至在2018年末的1%。在美國于2019年5月限制向華為銷售某些技術(shù)產(chǎn)品的三個(gè)季度中,美國頂級(jí)半導(dǎo)體公司的收入中位數(shù)均下降了4%至9%。這些公司中許多都將與中國的貿(mào)易沖突視為其業(yè)績的重要因素。盡管美中兩國在2020年1月簽署的“第一階段”貿(mào)易協(xié)定中包含了有關(guān)技術(shù)行業(yè)關(guān)鍵問題的規(guī)定,例如中國的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)及其技術(shù)轉(zhuǎn)讓實(shí)踐,但并未解決其他問題,如中國對(duì)國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)的直接支持。此外,出于美國國家安全考慮,對(duì)向某些中國實(shí)體出口美國技術(shù)產(chǎn)品的限制仍在實(shí)施。
在本報(bào)告中,我們?cè)u(píng)估了在兩種情況下中美之間持續(xù)的摩擦可能如何影響美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。第一種情況假設(shè)當(dāng)前的限制將保持不變,并維持現(xiàn)狀。第二種情況認(rèn)為,進(jìn)一步升級(jí)將導(dǎo)致雙邊技術(shù)貿(mào)易完全停止,從而事實(shí)上使美國和中國的技術(shù)產(chǎn)業(yè)脫鉤。 為了量化美國半導(dǎo)體業(yè)的潛在風(fēng)險(xiǎn),我們開發(fā)了一個(gè)分析市場(chǎng)模型,該模型提供了按地區(qū)、終端應(yīng)用市場(chǎng)和產(chǎn)品線劃分的半導(dǎo)體需求和供應(yīng)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)視圖。這一基于公開數(shù)據(jù)的模型使我們能夠確定在我們的全球半導(dǎo)體市場(chǎng)分類中考慮的32個(gè)產(chǎn)品系列中的每一個(gè)產(chǎn)品線中,來自中國客戶的需求部分。它還估計(jì),其中有多少需求目前由美國供應(yīng)商覆蓋,有多少流向可能從在中國面臨限制的美國公司手中奪取份額的其他供應(yīng)商。
我們發(fā)現(xiàn),繼續(xù)限制對(duì)華出口可能對(duì)美國半導(dǎo)體業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的負(fù)面影響。我們的分析表明,美國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的長期全球領(lǐng)導(dǎo)地位最終岌岌可危。
雖然這份報(bào)告沒有提供政策建議,但我們的調(diào)查結(jié)果認(rèn)為,有必要對(duì)目前美中之間的技術(shù)貿(mào)易摩擦采取更具建設(shè)性、更有針對(duì)性的多邊方式。如果美國半導(dǎo)體公司要繼續(xù)實(shí)現(xiàn)讓美國和世界各地的企業(yè)和消費(fèi)者受益的技術(shù)突破,一個(gè)既能解決國家安全擔(dān)憂,又能保持半導(dǎo)體行業(yè)創(chuàng)新主導(dǎo)模式基本面的解決方案是必要的。
三、美國半導(dǎo)體行業(yè)的戰(zhàn)略重要性
一個(gè)強(qiáng)大,財(cái)務(wù)狀況良好的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)美國具有重要的戰(zhàn)略意義。半導(dǎo)體使技術(shù)突破能夠推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長,對(duì)國家安全至關(guān)重要。
實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。在過去的三十年中,半導(dǎo)體行業(yè)一直是信息和通信技術(shù)(ICT)連續(xù)革命性發(fā)展的核心。反過來,ICT的突破已成為經(jīng)濟(jì)增長的驅(qū)動(dòng)力,使美國自1988年以來在生產(chǎn)率增長和實(shí)際GDP增長方面都大大超過其他高收入國家。美國半導(dǎo)體技術(shù)帶來的這些技術(shù)進(jìn)步的好處也惠及了世界其他地區(qū)。例如,移動(dòng)通信已經(jīng)成為歷史上全球采用最快的技術(shù),其對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的影響估計(jì)超過1萬億美元。
在過去的三十年中,每個(gè)晶片的晶體管數(shù)量增加了近100萬倍,處理能力提高了450,000倍,并且每年降低了20%到30%的成本。這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步的飛速發(fā)展使得它可以從1980年代的大型機(jī)過渡到2010年代的智能手機(jī)。如今,全球有超過50億消費(fèi)者擁有智能手機(jī),該智能手機(jī)的計(jì)算能力比NASA用來將Apollo 11送上月球的大型計(jì)算機(jī)更強(qiáng)大。
因此,自1987年以來,半導(dǎo)體利用強(qiáng)度(工業(yè)收入占全球名義GDP的比重)增長了2.8倍。全球半導(dǎo)體需求以年均8.6%的速度增長,到2018年達(dá)到4750億美元。 我們現(xiàn)在正處于全球經(jīng)濟(jì)中由技術(shù)驅(qū)動(dòng)的另一次大規(guī)模變革的早期階段:數(shù)字化轉(zhuǎn)型和AI時(shí)代。增強(qiáng)型/虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn),無人駕駛汽車,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和工業(yè)4.0系統(tǒng)等革命性應(yīng)用程序以及智能城市正逐漸成為商業(yè)現(xiàn)實(shí)。實(shí)現(xiàn)這些新應(yīng)用中的每一個(gè)都是半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,其中包括:
實(shí)時(shí)收集豐富數(shù)據(jù)的傳感器
5G技術(shù)可為數(shù)十億個(gè)設(shè)備提供安全的高速,低延遲無線連接
高性能處理單元,為具有機(jī)器學(xué)習(xí)能力的計(jì)算機(jī)提供動(dòng)力
各種邊緣計(jì)算設(shè)備中內(nèi)置的高級(jí)低功耗處理器,可以執(zhí)行非常復(fù)雜的任務(wù),例如計(jì)算機(jī)視覺和自然語言理解
此外,半導(dǎo)體行業(yè)目前正在測(cè)試首批量子計(jì)算原型,該原型的運(yùn)行速度可比當(dāng)前計(jì)算機(jī)快1億倍。量子計(jì)算可以徹底改變需要大量計(jì)算強(qiáng)度的區(qū)域,例如人工智能和網(wǎng)絡(luò)安全。 維護(hù)國家安全。半導(dǎo)體工業(yè)在1950年代起源于美國國防工業(yè)。盡管如今美國國防部(DoD)約占該行業(yè)收入的1%,但電子組件在國防和武器系統(tǒng)中無處不在,因此對(duì)于美國軍事能力仍然至關(guān)重要。
《 2018年美國國防戰(zhàn)略》列出的國防現(xiàn)代化重點(diǎn)包括微電子,5G和量子科學(xué),這是需要美國投資的戰(zhàn)略領(lǐng)域。其他優(yōu)先領(lǐng)域,例如網(wǎng)絡(luò)安全,人工智能,自治系統(tǒng)和高級(jí)成像設(shè)備,也高度依賴于先進(jìn)的半導(dǎo)體功能。(請(qǐng)參見圖表2。)“這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì)……是阻止或贏得未來沖突的關(guān)鍵,”美國國防研究與工程部副部長邁克·格里芬(Mike Griffin)在《國防新聞》最近的一篇文章中寫道。 圖表2:國防現(xiàn)代化依靠先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)
隨著數(shù)字化連接的電子系統(tǒng)對(duì)于管理先進(jìn)武器系統(tǒng)以及關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和信息變得越來越重要,可以提供經(jīng)濟(jì)上可行,可靠和安全組件的可信賴半導(dǎo)體供應(yīng)商的可用性對(duì)于國家安全變得更加重要。為此,國防部的研發(fā)部門國防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)牽頭了一項(xiàng)為期多年的電子復(fù)興計(jì)劃。該計(jì)劃的重點(diǎn)是通過與美國公司建立公私合作伙伴關(guān)系來設(shè)計(jì)用于軍事用途的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)技術(shù)。同時(shí),國防部正在倡導(dǎo)“可信賴和有保證的微電子”計(jì)劃等計(jì)劃,以確保用于國內(nèi)供應(yīng)的價(jià)值鏈制造層的安全。該計(jì)劃在2020年的90種國防部研發(fā)計(jì)劃中占第二位。
1. 使美國半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者地位良性循環(huán)
根據(jù)高德納(Gartner)的數(shù)據(jù),2018年,美國半導(dǎo)體公司,包括在自己的設(shè)施中設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品的集成器件制造商(IDM),以及依賴獨(dú)立鑄造廠制造芯片的無工廠設(shè)計(jì)公司占據(jù)了約48%的全球半導(dǎo)體市場(chǎng)。實(shí)際上,在我們的行業(yè)分類中,在從PC和IT基礎(chǔ)設(shè)施到消費(fèi)電子產(chǎn)品的所有最終應(yīng)用市場(chǎng)中,美國在23種半導(dǎo)體產(chǎn)品類別中均處于領(lǐng)先地位(參見圖表3)。 圖表3:美國目前是半導(dǎo)體的全球領(lǐng)導(dǎo)者
美國半導(dǎo)體公司將這一市場(chǎng)成功轉(zhuǎn)化為強(qiáng)勁的財(cái)務(wù)業(yè)績。在過去五年中,它們?yōu)楣蓶|帶來的年均回報(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),截至2019年11月,它們的總市值約為1萬億美元。財(cái)務(wù)實(shí)力對(duì)于使該行業(yè)在未來繼續(xù)對(duì)R&D進(jìn)行大量投資至關(guān)重要。 的確,美國半導(dǎo)體行業(yè)在全球的領(lǐng)導(dǎo)地位歸功于大量研發(fā)投資帶來的卓越技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新。半導(dǎo)體是由高度先進(jìn)的制造工藝生產(chǎn)的高度復(fù)雜的產(chǎn)品。改進(jìn)通常需要在硬科學(xué)上取得突破,而這些突破需要很多年才能實(shí)現(xiàn)。在過去的十年中,美國半導(dǎo)體行業(yè)在研發(fā)方面的投資為3,120億美元,僅在2018年一年就達(dá)到390億美元,幾乎是全球半導(dǎo)體研發(fā)總投資額的兩倍。就其本身而言,美國政府在基礎(chǔ)研究方面進(jìn)行了大量投資,這有助于彌合學(xué)術(shù)突破與新商業(yè)產(chǎn)品之間的鴻溝。但是,與其他國家相比,美國的政府投資多年來一直持平或下降。(參見“贏得未來:美國在半導(dǎo)體技術(shù)上持續(xù)領(lǐng)導(dǎo)的藍(lán)圖”,半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì),2019年4月。)技術(shù)領(lǐng)先地位使美國公司得以建立良性創(chuàng)新圈。大規(guī)模的研發(fā)工作帶來了卓越的技術(shù)和產(chǎn)品,進(jìn)而帶來了更高的市場(chǎng)份額,通常還帶來了更高的利潤率,從而助長了良性循環(huán)(參見圖表4) 圖表4:良性創(chuàng)新周期鞏固了美國市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位
這個(gè)良性循環(huán)的核心在于兩個(gè)因素:R&D強(qiáng)度和規(guī)模。從歷史上看,美國半導(dǎo)體公司一直將其收入的約17%至20%用于研發(fā),大大高于其他地區(qū)的半導(dǎo)體公司的7%至14%。實(shí)際上,2018年美國半導(dǎo)體公司的研發(fā)強(qiáng)度水平在美國經(jīng)濟(jì)所有部門中排名第二,僅次于制藥/生物技術(shù)部門。 規(guī)模是創(chuàng)新良性循環(huán)的第二大支柱。美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在2018年的全球產(chǎn)品收入約為2260億美元,遠(yuǎn)大于其他競(jìng)爭(zhēng)地區(qū)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。它的規(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,是中國的十五倍。 開放國際市場(chǎng)是規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵要求,因?yàn)槊绹鴩鴥?nèi)市場(chǎng)僅占全球半導(dǎo)體需求的不到25%。
美國約80%的行業(yè)收入來自對(duì)包括中國在內(nèi)的出口市場(chǎng)的銷售,其中中國約占全球需求的23%。根據(jù)美國國際貿(mào)易委員會(huì)的數(shù)據(jù),按價(jià)值計(jì)算,半導(dǎo)體是2018年美國第四大出口產(chǎn)品,僅次于飛機(jī),成品油和原油。 全球訪問還使美國半導(dǎo)體行業(yè)能夠利用高度專業(yè)化的資源來制造日益復(fù)雜的產(chǎn)品。例如,在一家耗資150億美元的晶圓廠中,使用高精度設(shè)備需要大約1500步,才能制造出領(lǐng)先的7納米芯片。盡管美國公司可以在價(jià)值鏈的設(shè)計(jì)和設(shè)備層上廣泛依賴美國本土的半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng),但它們也需要外國合作伙伴提供各種電子材料。用于某些過程的設(shè)備;以及用于制造,組裝和測(cè)試芯片。沒有哪個(gè)公司或國家具有控制整個(gè)供應(yīng)鏈的技術(shù)能力(參見圖5)。 圖表5:美國在全球半導(dǎo)體價(jià)值鏈的關(guān)鍵層面上處于領(lǐng)先地位
2. 加劇外國競(jìng)爭(zhēng)
盡管在全球范圍內(nèi)擁有明顯的領(lǐng)導(dǎo)地位,但美國半導(dǎo)體行業(yè)仍面臨著巨大的競(jìng)爭(zhēng)。智能手機(jī),PC和消費(fèi)電子等終端市場(chǎng)(占半導(dǎo)體總需求的一半以上)中的快速產(chǎn)品周期意味著美國半導(dǎo)體公司每年必須進(jìn)行激烈競(jìng)爭(zhēng)以贏得每款新一代設(shè)備的供應(yīng)合同。 在我們的全球行業(yè)分類中的32個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品系列中,有18個(gè)占全球總需求的61%,其中至少有一家非美國企業(yè)的全球市場(chǎng)份額達(dá)到或超過10%,這使其有潛力成為美國企業(yè)的可行替代商。而且,即使在中央處理器(CPU)、圖形處理器(GPU)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)等產(chǎn)品領(lǐng)域,美國公司也很脆弱,目前它們?cè)谶@些領(lǐng)域的總市場(chǎng)份額超過90%。這是因?yàn)槿虼笮涂蛻粼絹碓蕉嗟貫槠鋽?shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)自己的定制芯片。他們優(yōu)化了這些稱為專用集成電路(ASIC)的芯片,以用于自己的大型硬件設(shè)備基礎(chǔ),這些硬件設(shè)備是為涉及大量數(shù)據(jù)處理(例如AI,計(jì)算機(jī)視覺和加密貨幣挖掘)的特定用例而構(gòu)建的。(請(qǐng)參閱BCG文章“當(dāng)硅滿足數(shù)據(jù)時(shí)”,2018年12月19日。) 特別是,美國半導(dǎo)體公司的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,來自韓國和中國的市場(chǎng)份額自2009年以來分別增長了12個(gè)百分點(diǎn)和3個(gè)百分點(diǎn)。與此同時(shí),美國公司在美國本土市場(chǎng)也面臨著越來越激烈的競(jìng)爭(zhēng)。歐洲和日本領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司通常通過大型收購來加強(qiáng)投資以擴(kuò)大其產(chǎn)品組合和業(yè)務(wù)。
韓國
韓國份額的增長部分反映了對(duì)存儲(chǔ)器產(chǎn)品的需求激增,該領(lǐng)域的兩家公司在全球處于領(lǐng)先地位。三星在顯示驅(qū)動(dòng)器,圖像傳感器和集成移動(dòng)處理器等廣泛的其他半導(dǎo)體產(chǎn)品方面的強(qiáng)力推動(dòng)—既是該公司不斷擴(kuò)大的消費(fèi)電子產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件產(chǎn)品組合的內(nèi)部供應(yīng)商,又是其他設(shè)備制造商的供應(yīng)商-為韓國的增長做出了貢獻(xiàn)。2019年3月,總統(tǒng)文在寅指示政府采取措施,提高該國在存儲(chǔ)器市場(chǎng)以外的全球半導(dǎo)體行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
中國
同時(shí),自2000年代初期以來,中國在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)領(lǐng)域一直取得穩(wěn)步進(jìn)展,當(dāng)時(shí)中國幾乎沒有半導(dǎo)體設(shè)計(jì)。幾十年來,發(fā)展國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和減輕對(duì)外國供應(yīng)商的依賴一直是中國政府的政策重點(diǎn)。根據(jù)中國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)(CSIA)的數(shù)據(jù),在過去五年中,在中國運(yùn)營的半導(dǎo)體公司的報(bào)告總收入每年以20%以上的速度增長。剔除外國半導(dǎo)體公司在中國的活動(dòng),2018年中國公司在全球半導(dǎo)體銷售和半導(dǎo)體制造中的總體份額僅為3%-4%。無晶圓廠設(shè)計(jì)方面的進(jìn)展最為顯著,近年來中國在這方面迅猛發(fā)展。CSIA的報(bào)告顯示,該國目前有1600多家本地公司,在全球市場(chǎng)中所占的份額為13%,而2010年為5%。 在需求方面,盡管行業(yè)報(bào)道和媒體經(jīng)常使用各種較高的數(shù)字來指代中國市場(chǎng)的規(guī)模,但我們認(rèn)為,由中國原始設(shè)備制造商(OEM)生產(chǎn)的設(shè)備中所包含的半導(dǎo)體組件的價(jià)值是最好的。衡量中國真正推動(dòng)的全球半導(dǎo)體需求份額的方法。按照這一指標(biāo),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)體公司僅占中國終端設(shè)備制造商總需求的14%(參見圖表6): 圖表6:中國正在追求快速增長以滿足其龐大的國內(nèi)需求
政府制定的“制造強(qiáng)國計(jì)劃”計(jì)劃設(shè)定了一個(gè)宏偉的目標(biāo),即半導(dǎo)體自給自足。其目標(biāo)是到2025年使國內(nèi)供應(yīng)商滿足該國70%的半導(dǎo)體需求。為支持這一努力,該國正在使用各種政策手段,包括由國家支持的投資基金,這些資金將為本土半導(dǎo)體的開發(fā)和制造提供資金。迄今為止,中央和地方政府已對(duì)該計(jì)劃承諾了約1200億美元。中國還積極尋求海外人才和并購機(jī)會(huì)。
盡管中國距離實(shí)現(xiàn)自給自足的目標(biāo)還很遙遠(yuǎn),但它似乎在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展: 華為的全資子公司海思半導(dǎo)體(HiSilicon)成立于2004年,其設(shè)計(jì)的芯片可為公司的大多數(shù)智能手機(jī)和越來越多的5G基站提供動(dòng)力。海思半導(dǎo)體(HiSilicon)在2018年2月推出了其首款5G芯片組Balong 5G01,它聲稱這是全球首款符合5G標(biāo)準(zhǔn)的商用芯片組。最近,在2019年10月,華為宣布已開始生產(chǎn)不含美國組件的5G基站。 自2018年中以來,至少有九家中國大型消費(fèi)電子公司緊隨華為的腳步,宣布了內(nèi)部開發(fā)芯片的計(jì)劃,以為其數(shù)據(jù)中心,智能手機(jī)或IoT設(shè)備供電。 幾家中國公司正在生產(chǎn)基于替代架構(gòu)的服務(wù)器,以此作為中國發(fā)展替代本地?cái)?shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)的一部分。
成立于2013年的中國公司Bitmain,已成為設(shè)計(jì)用于加密貨幣和區(qū)塊鏈應(yīng)用的高級(jí)定制芯片的全球先驅(qū)。 在人工智能方面,百度,阿里巴巴和騰訊等多家大型中國新興設(shè)計(jì)公司,企業(yè)硬件供應(yīng)商和具有深厚軟件專業(yè)知識(shí)的互聯(lián)網(wǎng)巨頭正在投資開發(fā)自己的具有硬件和軟件集成的高級(jí)ASIC芯片。
在內(nèi)存領(lǐng)域,YMTC是清華紫光集團(tuán)于2016年成立的子公司,其目標(biāo)是在擁有自己的專有架構(gòu)的新興3D NAND閃存領(lǐng)域取得突破。 在制造業(yè)方面,中國計(jì)劃在未來五年內(nèi)將其裝機(jī)容量翻一番,占全球新增產(chǎn)能的25%以上。再加上目前在組裝和測(cè)試服務(wù)領(lǐng)域的強(qiáng)勢(shì)地位,制造業(yè)產(chǎn)能的大規(guī)模擴(kuò)張可能會(huì)在2023年之前使中國大陸成為全球最大的半導(dǎo)體輸出地區(qū)。預(yù)計(jì)中國公司將占這一新增國內(nèi)產(chǎn)能的60%, 其余的由外國公司在中國建造。因此,預(yù)計(jì)中國公司在半導(dǎo)體制造(包括代工廠和IDM)中的全球份額將從2018年的3%增加到2023年的7%。 中國在國家量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室上花費(fèi)了4億美元,近年來申請(qǐng)的量子專利幾乎是美國的兩倍。
鑒于這些事態(tài)發(fā)展,分析人士預(yù)計(jì),到2025年,中國將通過本地設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體滿足其國內(nèi)需求的25%至40%,這是目前水平的兩倍多,但仍低于其自身70%的目標(biāo)。
四、為什么中美摩擦威脅美國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)先地位
中美之間的貿(mào)易和地緣政治摩擦給美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來了一系列新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。迄今為止,中國在很大程度上將半導(dǎo)體排除在其對(duì)美國產(chǎn)品征收的關(guān)稅上調(diào)之外,以報(bào)復(fù)美國自2018年初以來對(duì)一系列中國進(jìn)口商品征收的更高關(guān)稅。與此同時(shí),半導(dǎo)體處于其他有爭(zhēng)議問題的中心,例如美國政府對(duì)華為和其他中國實(shí)體施加的限制,美國政府認(rèn)為這些限制違反了美國的國家安全或外交政策利益。
美國和中國在2020年1月簽署的“第一階段”協(xié)議中包含與半導(dǎo)體行業(yè)相關(guān)的多個(gè)領(lǐng)域的規(guī)定,例如知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓要求。但是,它沒有解決其他復(fù)雜問題,例如國家對(duì)國內(nèi)半導(dǎo)體公司的支持。與某些美國國家安全問題相關(guān)的對(duì)某些中國實(shí)體使用美國技術(shù)的限制仍然存在。 雙邊沖突的繼續(xù)進(jìn)行可能會(huì)損害美國半導(dǎo)體公司在中國開展業(yè)務(wù)的能力,使其與中國和其他地區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手處于平等地位。這可能會(huì)對(duì)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從中國設(shè)備制造商那里獲得的大約490億美元的收入(占總收入的22%)構(gòu)成直接風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)收入的規(guī)模威脅著美國行業(yè)維持其創(chuàng)新和全球領(lǐng)導(dǎo)力良性循環(huán)所需要的規(guī)模。
鑒于當(dāng)前的不確定性水平,我們?cè)u(píng)估了兩種可能的情況: 情形1:維持現(xiàn)狀。在這種情況下,中國將不再對(duì)美國半導(dǎo)體征收任何關(guān)稅,但在可預(yù)見的將來,華為和美國商務(wù)部實(shí)體名單中包括的其他幾家中國公司在美國獲得美國開發(fā)技術(shù)的廣泛限制仍將繼續(xù)。不在實(shí)體名單上的中國公司將被允許從美國供應(yīng)商那里采購半導(dǎo)體,但由于軍事應(yīng)用而已受到出口管制的特定組件除外。 情形2:逐步升級(jí)以使美國和中國的技術(shù)產(chǎn)業(yè)脫鉤。在這種情況下,將有效地禁止美國半導(dǎo)體公司向所有中國客戶出售產(chǎn)品,而不僅限于目前的實(shí)體清單上的客戶。該禁令將涵蓋所有出售給中國設(shè)備制造商或在中國組裝產(chǎn)品的非中國制造商的半導(dǎo)體組件。該禁令還將適用于半導(dǎo)體價(jià)值鏈中使用的其他技術(shù)和產(chǎn)品,例如設(shè)計(jì)工具和制造設(shè)備,而美國公司在這些技術(shù)和產(chǎn)品方面處于全球領(lǐng)先地位。
1. 情形1的影響:維持現(xiàn)狀
我們預(yù)計(jì),維持現(xiàn)狀將有四個(gè)主要的直接影響: 全球科技公司可能會(huì)將部分供應(yīng)鏈從中國轉(zhuǎn)移出去,這樣它們就可以繼續(xù)服務(wù)于美國市場(chǎng),而不會(huì)受到從中國發(fā)貨的產(chǎn)品的關(guān)稅和其他潛在限制。 出于對(duì)美國限制會(huì)損害其功能和質(zhì)量的擔(dān)憂,中國境外的消費(fèi)者和企業(yè)將不愿購買中國的技術(shù)產(chǎn)品。結(jié)果,中國科技公司在美國以及其他發(fā)達(dá)市場(chǎng)的市場(chǎng)份額將受到侵蝕。相反,由于買家因關(guān)稅,監(jiān)管行動(dòng),消費(fèi)者情緒或者僅僅是面對(duì)來自海外市場(chǎng)的不利因素而受到國內(nèi)品牌競(jìng)爭(zhēng)壓力的增加而避開了美國產(chǎn)品,美國科技公司將在中國失去市場(chǎng)份額。在美國于2019年5月對(duì)華為施加限制之后,這種模式的最初跡象已經(jīng)以西歐,加拿大和中國等市場(chǎng)中智能手機(jī)品牌份額不斷增長的形式出現(xiàn)。
實(shí)體列表中的中國公司將用來自中國,歐洲和亞洲其他供應(yīng)商的組件替換基于美國技術(shù)的組件。 由于預(yù)期美國限制措施可能升級(jí),未被列入實(shí)體名單的中國設(shè)備制造商將主動(dòng)將半導(dǎo)體供應(yīng)商多元化,以減少對(duì)美國技術(shù)的敞口。
這將包括加快中國幾大智能手機(jī)、消費(fèi)電子和互聯(lián)網(wǎng)公司已經(jīng)在進(jìn)行的內(nèi)部努力,以設(shè)計(jì)自己的芯片。 上述前兩種影響對(duì)美國半導(dǎo)體業(yè)的影響微乎其微。將部分科技供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)移到其他國家,以繞過美國對(duì)從中國進(jìn)口的限制,不會(huì)引發(fā)半導(dǎo)體供應(yīng)商的變化。關(guān)于消費(fèi)者和企業(yè)購買決策的變化,盡管我們的市場(chǎng)模型預(yù)測(cè),智能手機(jī)、個(gè)人電腦和服務(wù)器領(lǐng)域的領(lǐng)先品牌在特定地區(qū)的單個(gè)市場(chǎng)份額將發(fā)生重大變化,但所有類別的凈綜合影響對(duì)中國設(shè)備制造商來說都是小幅增長,因?yàn)樗麄儗⒂弥袊鴩鴥?nèi)市場(chǎng)的增長來抵消其在海外市場(chǎng)的份額損失。這將使中國設(shè)備制造商的半導(dǎo)體需求規(guī)模僅增加約1%,而犧牲其他地區(qū)的需求,這最終將轉(zhuǎn)化為美國半導(dǎo)體公司的營收溫和下降。
另一方面,上面列出的最后兩個(gè)影響導(dǎo)致中國客戶放棄美國組件,這將對(duì)美國半導(dǎo)體公司產(chǎn)生重大負(fù)面影響。首先,必須將華為和目前在實(shí)體名單上的其他中國公司購買的所有美國半導(dǎo)體轉(zhuǎn)移給非美國供應(yīng)商。我們估計(jì),沒有直接替代供應(yīng)商的美國半導(dǎo)體僅占實(shí)體名單上公司總半導(dǎo)體需求的10-15%,這意味著這些公司將能夠迅速找到幾乎所有組件的替代品。例如,在2019年9月發(fā)布的Mate 30旗艦智能手機(jī)中,華為用內(nèi)部開發(fā)或從其他地區(qū)的供應(yīng)商那里購買的替代品替換了美國公司的組件,這些組件約占該設(shè)備半導(dǎo)體含量的15%。 對(duì)于不在實(shí)體名單上的中國公司,更換美國供應(yīng)商的努力強(qiáng)度可能會(huì)有所不同,具體取決于美國進(jìn)一步限制的風(fēng)險(xiǎn)以及針對(duì)特定組件的可行替代供應(yīng)商的可用性。
我們預(yù)計(jì),只有在中國公司看到明顯,低風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)會(huì)來多元化其供應(yīng)商基礎(chǔ)時(shí),美國供應(yīng)商才會(huì)全部或部分被替代。我們估計(jì),中國客戶目前已經(jīng)建立了替代性的非美國供應(yīng)商,無論是國內(nèi)還是其他地區(qū)的供應(yīng)商,這些供應(yīng)商在2018年約占其半導(dǎo)體需求的73%(參見圖表7)。 圖表7:中國已經(jīng)為其當(dāng)前半導(dǎo)體需求的很大一部分建立了替代性的非美國供應(yīng)商
具體而言,我們的模型包括以下假設(shè): 如果存在那些半導(dǎo)體產(chǎn)品的一個(gè)或多個(gè)公認(rèn)的非美國替代供應(yīng)商,且全球市場(chǎng)份額在10%或以上,則美國供應(yīng)商的替代率將為50%至100%。 如果不存在公認(rèn)的非美國供應(yīng)商,但如果這些相當(dāng)小的替代供應(yīng)商的總份額為10%或以上,則美國供應(yīng)商的替代率將為30%至40%。 如果美國半導(dǎo)體供應(yīng)商在某特定產(chǎn)品上的全球市場(chǎng)份額超過90%,則不會(huì)發(fā)生替代,這表明尚不能立即找到明確的替代方案。 即使在這些溫和的假設(shè)下,我們的逐個(gè)組件分析表明,由于對(duì)當(dāng)前實(shí)體名單上的公司的出口限制和中國客戶積極的供應(yīng)商多元化的共同作用,美國公司可能會(huì)失去當(dāng)前在華業(yè)務(wù)的50%以上。
總體而言,我們估計(jì),繼續(xù)保持目前的現(xiàn)狀將導(dǎo)致美國半導(dǎo)體業(yè)的全球市場(chǎng)份額減少8個(gè)百分點(diǎn), 這將相當(dāng)于全球營收下降16%,相當(dāng)于2018年的360億美元 (參見圖表8)。由于大多數(shù)替代將發(fā)生在產(chǎn)品周期較短的設(shè)備中,如智能手機(jī)、個(gè)人電腦和消費(fèi)電子產(chǎn)品,因此大部分影響可能會(huì)在兩到三年內(nèi)感受到。 圖表8:當(dāng)前的僵局可能會(huì)使美國工業(yè)損失8%的全球份額和360億美元的收入
美國的損失將是中國和全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的收益。我們預(yù)計(jì),中國供應(yīng)商將獲得美國產(chǎn)業(yè)所放棄的收入的大約一半,從而使中國能夠?qū)⑵淙蚴袌?chǎng)份額提高到7%左右,并將半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的自給自足性從14%提高到25%。這個(gè)百分比仍遠(yuǎn)低于《制造強(qiáng)國計(jì)劃》計(jì)劃所設(shè)定的70%的目標(biāo),但這將與分析師根據(jù)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最新發(fā)展預(yù)測(cè)的范圍的下限相符。美國半導(dǎo)體公司損失的另一半收入將流向歐洲或亞洲的替代供應(yīng)商。重要的是要注意,這種從美國到非美國供應(yīng)商的收入轉(zhuǎn)移不會(huì)使中國更加自給自足。因此,這部分對(duì)美國公司的負(fù)面影響將與《制造強(qiáng)國計(jì)劃》計(jì)劃的預(yù)期效果完全分開,并進(jìn)一步增加。
除了情形1對(duì)收入的影響外,我們估計(jì)半導(dǎo)體研發(fā)支出將每年減少50億美元至100億美元,資本支出每年減少80億美元,這將導(dǎo)致美國失去40,000多個(gè)工作崗位,其中15,000個(gè)工作崗位在半導(dǎo)體行業(yè)。收入的損失將迫使美國公司將其每年的研發(fā)投資減少50億美元,即13%,如果它們要保持與現(xiàn)在的研發(fā)收入相同的比例,以保持其營業(yè)利潤率不變。但考慮到美國行業(yè)總收入可能會(huì)因估計(jì)對(duì)其中國業(yè)務(wù)的負(fù)面影響而停滯不前或下降,美國半導(dǎo)體公司可能不得不削減高達(dá)100億美元的研發(fā)支出,即25%,以提供等于該行業(yè)估計(jì)資金成本的總股東回報(bào),這將事實(shí)上扭轉(zhuǎn)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新良性循環(huán)的方向:降低研發(fā)投入將降低美國企業(yè)保持其在技術(shù)和產(chǎn)品方面領(lǐng)先于全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的領(lǐng)先能力,從而導(dǎo)致美國在中國以外的市場(chǎng)份額進(jìn)一步受到侵蝕。
2. 情形2的影響:技術(shù)脫鉤
中美貿(mào)易緊張局勢(shì)的升級(jí)導(dǎo)致全面的美國技術(shù)出口禁令,將事實(shí)上導(dǎo)致兩國技術(shù)產(chǎn)業(yè)脫鉤。這將使美國半導(dǎo)體公司無法進(jìn)入龐大的中國市場(chǎng),并迫使中國設(shè)備制造商尋找替代供應(yīng)來源。為響應(yīng)美國的限制,我們假設(shè)中國還將禁止其國內(nèi)市場(chǎng)使用美國的軟件和設(shè)備,例如智能手機(jī),PC和數(shù)據(jù)中心設(shè)備。這將加快該國的外國技術(shù)替代計(jì)劃,該計(jì)劃原定于2020年在各州機(jī)構(gòu)和公共機(jī)構(gòu)中啟動(dòng)。
如圖7所示,中國設(shè)備制造商的破壞程度會(huì)因半導(dǎo)體組件的不同而有所不同,取決于供應(yīng)情況,會(huì)有三種不同的響應(yīng): 已有中國知名供應(yīng)商的半導(dǎo)體組件。中國電子設(shè)備制造商將把采購轉(zhuǎn)移到那些已建立的國內(nèi)供應(yīng)商。假設(shè)即使沒有目前僅可從美國供應(yīng)商處獲得的行業(yè)領(lǐng)先的設(shè)計(jì)工具,替代供應(yīng)商仍可保持競(jìng)爭(zhēng)力。這還將取決于他們是否有能力擴(kuò)大和提升中國日益增長的國內(nèi)鑄造能力,或者保持與亞洲主要鑄造合作伙伴的聯(lián)系。無論如何,我們的分析表明,在我們的半導(dǎo)體市場(chǎng)分類法中,只有32個(gè)產(chǎn)品類別中的一個(gè)滿足此標(biāo)準(zhǔn),并且僅占中國半導(dǎo)體需求的5%。對(duì)于代表中國需求23%的其他十種產(chǎn)品,可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而擴(kuò)大規(guī)模,但新興的國內(nèi)供應(yīng)商存在。 唯一已確定的非美國供應(yīng)商是外國的半導(dǎo)體組件。
短期內(nèi),中國設(shè)備制造商將把購買的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到亞洲或歐洲其他地區(qū)的現(xiàn)有供應(yīng)商。前提是這些海外供應(yīng)商仍然可以不受限制地使用美國開發(fā)的設(shè)計(jì)工具和制造設(shè)備,并且在與中國客戶開展業(yè)務(wù)方面沒有任何限制。從中長期來看,中國可能會(huì)尋求完全或部分地用國內(nèi)供應(yīng)商取代第三國供應(yīng)商,以實(shí)現(xiàn)其宣稱的半導(dǎo)體自給自足的愿望。總體而言,這12個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品類別占中國需求的45%。
不存在既定的非美國半導(dǎo)體供應(yīng)商的半導(dǎo)體組件。中國將必須加快其本土替代品的發(fā)展,其中許多將需要進(jìn)行架構(gòu)上的改變。總共9種半導(dǎo)體產(chǎn)品類別滿足了中國的需求,占中國需求的27%。在某些情況下,中國客戶可以用其他芯片替代美國最先進(jìn)的處理器。例如,代替美國來源的CPU,GPU和FPGA,中國公司可以設(shè)計(jì)自己的ASIC。確實(shí),一些領(lǐng)先的中國公司已經(jīng)在AI領(lǐng)域做到這一點(diǎn)。另一種選擇是基于不受美國出口管制的架構(gòu)(例如RISC-V開源架構(gòu))開發(fā)處理器。這種高度復(fù)雜的半導(dǎo)體產(chǎn)品需要目前只能從美國供應(yīng)商處獲得的先進(jìn)設(shè)計(jì)工具,因此中國將不得不開發(fā)一套本土設(shè)計(jì)工具或從第三國尋找能夠設(shè)計(jì)這些關(guān)鍵替代組件的新供應(yīng)商。
在技術(shù)脫鉤的情況下,中國的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈看起來將大不相同(參見圖表9)。在某種程度上,中國可以保持與亞洲和歐洲半導(dǎo)體供應(yīng)商以及將繼續(xù)使用美國供應(yīng)商的設(shè)計(jì)工具和制造設(shè)備的代工廠的接觸的機(jī)會(huì),因此,在中等程度上,中國設(shè)備制造商的預(yù)期中斷將受到一定程度的限制。長期來看。除了短期內(nèi)動(dòng)搖新供應(yīng)商以應(yīng)對(duì)需求激增而需要迅速增加產(chǎn)能的動(dòng)蕩之外,中國面臨的主要挑戰(zhàn)將是為計(jì)算密集型應(yīng)用開發(fā)可行的替代高性能處理器。與亞洲或歐洲其他地區(qū)的新供應(yīng)商緊密合作,這些供應(yīng)商可以使用美國供應(yīng)商提供的先進(jìn)設(shè)計(jì)工具。中國已經(jīng)在此方面取得了進(jìn)展,已經(jīng)使用非美國體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建了神威超級(jí)計(jì)算機(jī)處理器。歐洲的歐洲處理器計(jì)劃和富士通的K和Post-K超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)劃表明,歐洲和亞洲國家自己正在積極努力擺脫美國CPU供應(yīng)商和體系結(jié)構(gòu)。 圖表9:即使在技術(shù)脫鉤的情況下,中國也可以通過其他渠道獲得關(guān)鍵的半導(dǎo)體組件和功能
隨著這種向更新的,至少在短期內(nèi)不那么先進(jìn)的替代組件的轉(zhuǎn)變,中國的PC,服務(wù)器和其他ICT基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備在國際市場(chǎng)上可能不再具有競(jìng)爭(zhēng)力。由于無法訪問美國軟件,內(nèi)容和應(yīng)用程序,中國的智能手機(jī)和其他消費(fèi)電子產(chǎn)品也可能失去市場(chǎng)份額,尤其是在高收入經(jīng)濟(jì)體中。反過來,這可能導(dǎo)致中國設(shè)備制造商減少海外收入。另一方面,即使缺乏最先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)品,由于禁止競(jìng)爭(zhēng)美國產(chǎn)品,中國供應(yīng)商也有可能擴(kuò)大其在中國國內(nèi)市場(chǎng)的份額。
實(shí)際上,我們估計(jì),通過擴(kuò)大在國內(nèi)市場(chǎng)的份額,中國設(shè)備制造商將能夠彌補(bǔ)海外收入損失的75%。 然而,技術(shù)脫鉤將對(duì)中國產(chǎn)生的主要影響可能是在向基于替代處理器架構(gòu)的國內(nèi)IT生態(tài)系統(tǒng)的長達(dá)數(shù)年的過渡期內(nèi),對(duì)其經(jīng)濟(jì)的整體生產(chǎn)率的影響。即使這樣的替代處理器可以與美國公認(rèn)的設(shè)計(jì)相媲美,中國仍需要為消費(fèi)者和企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)建和擴(kuò)展全新的硬件和軟件堆棧。中國公司將所有系統(tǒng)和業(yè)務(wù)流程遷移到新的IT基礎(chǔ)設(shè)施,并在用戶功能和成本方面趕上世界各地大多數(shù)企業(yè)和消費(fèi)者目前使用的基于美國技術(shù)的產(chǎn)品,這需要投資和時(shí)間。
脫鉤對(duì)美國半導(dǎo)體公司的直接影響將是中國科技客戶以及其他國家客戶的全部收入損失,這些收入最終也將與美國脫鉤??傮w而言,一旦考慮到直接和間接影響,美國半導(dǎo)體收入將下降37%,相當(dāng)于2018年的830億美元(參見圖表10)。其中約四分之三的影響將是中國客戶為回應(yīng)美國技術(shù)出口禁令而被迫更換美國半導(dǎo)體的直接后果。因此,它幾乎是在美國限制措施生效后立即打擊的。 圖表10:在技術(shù)脫鉤的情況下,美國可能會(huì)失去18個(gè)百分點(diǎn)的份額和37%的全球收入
如果美國公司保持目前的研發(fā)密集度,那么如此巨大的收入損失將觸發(fā)美國公司的研發(fā)投資大幅度削減至少約120億美元,即30%。如果盡管收入大幅下降,但美國半導(dǎo)體公司的目標(biāo)是股東總回報(bào)等于該行業(yè)的估計(jì)資本成本,則研發(fā)支出的減少可能必須達(dá)到60%。除了削減研發(fā)費(fèi)用外,資本支出還將減少130億美元,從而導(dǎo)致美國失去12.4萬個(gè)工作崗位,其中37,000個(gè)工作崗位在半導(dǎo)體行業(yè)。 隨著時(shí)間的流逝,美國半導(dǎo)體公司可能會(huì)失去其技術(shù)和產(chǎn)品相對(duì)于全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的優(yōu)勢(shì),從而不可避免地導(dǎo)致市場(chǎng)份額進(jìn)一步下降。我們估計(jì),從中長期來看,美國半導(dǎo)體公司的全球份額將從48%降至約30%。美國也將失去其在該行業(yè)的長期全球領(lǐng)導(dǎo)地位。
哪些競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手從美國半導(dǎo)體公司放棄的中國客戶那里獲得收入,將取決于中國開發(fā)替代國內(nèi)供應(yīng)商的能力。這種能力會(huì)因產(chǎn)品和時(shí)間范圍的不同而不同。 考慮到中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r,短期內(nèi)大部分收入將流向第三國。中國半導(dǎo)體公司將積極發(fā)展,以滿足約40%的國內(nèi)需求,這幾乎是當(dāng)前自給自足水平的3倍,并且處于分析師對(duì)2025年的預(yù)測(cè)的上限范圍內(nèi)。此外,我們的模型顯示,韓國憑借其在內(nèi)存,顯示器,影像和移動(dòng)處理器等關(guān)鍵產(chǎn)品中的強(qiáng)大功能以及擴(kuò)大制造能力的能力,該公司很可能會(huì)取代美國,成為全球半導(dǎo)體的領(lǐng)導(dǎo)者。 從情形2的中長期來看,中國可能會(huì)成功發(fā)展具有競(jìng)爭(zhēng)力的國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè),從而滿足其大部分國內(nèi)需求。但是,這將需要時(shí)間,并且需要持續(xù)的高水平投資。盡管中國在短短五到七年內(nèi)就在太陽能電池板,LCD顯示屏和智能手機(jī)等技術(shù)產(chǎn)品上趕上了追趕,但它在獲取國外技術(shù)和組件方面做到了這一點(diǎn)。就半導(dǎo)體而言,技術(shù)壁壘要高得多。舉例來說,韓國和中國臺(tái)灣地區(qū)大約需要15至20年的時(shí)間才能分別成為內(nèi)存和晶圓制造的全球領(lǐng)導(dǎo)者。
此外,正如我們前面提到的,半導(dǎo)體的技術(shù)復(fù)雜性是如此之高,以至于沒有哪個(gè)國家擁有完全本地化的生產(chǎn)流程以及整個(gè)價(jià)值鏈的完全自給自足。對(duì)于可能需要美國供應(yīng)商提供先進(jìn)設(shè)計(jì)工具的高度復(fù)雜芯片,中國以及在亞洲其他地方的代工廠生產(chǎn)其本地設(shè)計(jì)的某些芯片,尤其是需要先進(jìn)制造節(jié)點(diǎn)的芯片,中國可能仍必須依靠外國設(shè)計(jì)公司。 即使中國不得不進(jìn)口替代性的高性能處理器來替代基于美國技術(shù)的CPU,GPU和FPGA,隨著時(shí)間的流逝,中國的半導(dǎo)體公司也許最終能夠滿足該國幾乎所有其他半導(dǎo)體產(chǎn)品的國內(nèi)需求,這樣做會(huì)使中國的自給率達(dá)到約85%。在這種情況下,中國半導(dǎo)體行業(yè)的全球份額將從3%增長到30%以上,從而取代美國成為全球領(lǐng)導(dǎo)者。
對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的結(jié)構(gòu)影響
我們的分析表明,中美摩擦將對(duì)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的負(fù)面影響。我們的全球市場(chǎng)模型表明,根據(jù)情況,美國將失去8至18個(gè)百分點(diǎn)的份額(參見圖表11)。 圖表11:美中摩擦的影響可能會(huì)改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出“制造強(qiáng)國計(jì)劃”計(jì)劃的影響
這種影響要嚴(yán)重得多,而且比“制造強(qiáng)國計(jì)劃”的預(yù)期效果要快得多。分析人士目前預(yù)測(cè),包括IDM和無晶圓廠設(shè)計(jì)公司在內(nèi)的中國半導(dǎo)體公司可能會(huì)將其收入以每年10%至15%的速度增長,到2025年,將其國內(nèi)需求的覆蓋率從2018年的14%提高到25%至40%。這種增長將使中國半導(dǎo)體行業(yè)的全球市場(chǎng)份額提高4至7個(gè)百分點(diǎn),這與我們對(duì)情形1和2的模型中的預(yù)測(cè)相一致。在沒有限制美國技術(shù)采購的情況下, 根據(jù)“制造強(qiáng)國計(jì)劃”計(jì)劃更換外國半導(dǎo)體將影響美國和非美國供應(yīng)商。假設(shè)替代程度與當(dāng)前的市場(chǎng)份額成正比,我們的市場(chǎng)模型預(yù)測(cè),僅憑“制造強(qiáng)國計(jì)劃”效應(yīng),美國半導(dǎo)體公司的全球份額將損失僅2至5點(diǎn)。在我們?cè)u(píng)估的中美摩擦的兩種情況下,市場(chǎng)份額損失比市場(chǎng)份額損失低大約四倍。
有兩個(gè)主要原因說明了中美摩擦帶來的負(fù)面影響。首先,如果有國內(nèi)供應(yīng)商可用的半導(dǎo)體組件,我們預(yù)計(jì)中國設(shè)備制造商將以替換美國供應(yīng)商為目標(biāo),并在需要時(shí)選擇保留非美國供應(yīng)商作為第二供應(yīng)商。此外,面對(duì)美國的出口限制(甚至存在美國可能對(duì)我們的情形1中的實(shí)體名單以外的公司施加此類限制的風(fēng)險(xiǎn)),中國的設(shè)備制造商還將嘗試用其他亞洲或歐洲供應(yīng)商取代美國半導(dǎo)體供應(yīng)商, 即使這種替代并不能幫助實(shí)現(xiàn)“制造強(qiáng)國計(jì)劃”目標(biāo)。
除財(cái)務(wù)影響外,我們的分析還顯示出將美國半導(dǎo)體公司拒之于中國市場(chǎng)之外的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)觸發(fā)該行業(yè)的重大結(jié)構(gòu)變化,并對(duì)美國經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和國家安全產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的深遠(yuǎn)影響。如果美國半導(dǎo)體公司的全球份額下滑至約30%,美國將把其長期的全球半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)地位移交給韓國或中國。從根本上說,美國可能有很大程度地不得不依賴外國供應(yīng)商來滿足其自身對(duì)半導(dǎo)體的國內(nèi)需求的風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)計(jì)每年的研發(fā)投入將減少30%到60%,美國工業(yè)可能不再能夠提供滿足美國國防和國家安全系統(tǒng)未來需求所需的技術(shù)進(jìn)步。
美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的下行風(fēng)險(xiǎn)可能不會(huì)就此止步。一旦美國行業(yè)失去全球領(lǐng)導(dǎo)地位(如情況2所述,這種情況很可能發(fā)生),將很難重新獲得它。如果我們的中長期情形2成為現(xiàn)實(shí),中國成為全球領(lǐng)導(dǎo)者,那么美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將可能面臨超出我們預(yù)測(cè)的18個(gè)百分點(diǎn)的進(jìn)一步侵蝕。在沒有貿(mào)易壁壘的情況下,中國競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手將不會(huì)局限于自己在國內(nèi)市場(chǎng)的統(tǒng)治。在其他幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,中國公司利用其在國內(nèi)市場(chǎng)中建立的規(guī)模優(yōu)勢(shì),以低價(jià)搶占了海外市場(chǎng)的市場(chǎng)份額,使行業(yè)的利潤率降低了50%至90%(參見圖表12)。 圖表12:中國科技公司通常會(huì)利用在國內(nèi)市場(chǎng)上獲得的規(guī)模來在海外市場(chǎng)上獲得更多份額
如果這種模式保持不變,中國的半導(dǎo)體公司也有可能成為國際市場(chǎng)上的激進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)者,從而獲得進(jìn)一步的全球份額。事實(shí)上,這恰恰是中國國務(wù)院在2014年制定的雄心壯志,正是這一雄心促成了《制造強(qiáng)國計(jì)劃》的發(fā)展:最終目標(biāo)是到2030年,中國成為半導(dǎo)體行業(yè)各細(xì)分領(lǐng)域的全球領(lǐng)先者。根據(jù)其他科技行業(yè)觀察到的中國公司全球市場(chǎng)份額與中國國內(nèi)市場(chǎng)權(quán)重之間的比率推斷,從長遠(yuǎn)來看,中國半導(dǎo)體行業(yè)潛在的全球份額為35%至55%。隨著中國半導(dǎo)體企業(yè)加快海外擴(kuò)張,行業(yè)利潤率可能會(huì)大幅壓縮。因此,美國半導(dǎo)體公司將再也無法維持今天的高研發(fā)強(qiáng)度。目前的創(chuàng)新良性循環(huán)可能會(huì)逆轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)而成為美國公司陷入競(jìng)爭(zhēng)力下降、市場(chǎng)份額和利潤萎縮的惡性循環(huán)。
由于重大的國家安全擔(dān)憂,電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備行業(yè)今天處于正在進(jìn)行的美中摩擦的中心,該行業(yè)的經(jīng)歷說明了這些動(dòng)態(tài)。2000年,三大北美公司(朗訊,北電和摩托羅拉)成為全球領(lǐng)導(dǎo)者,總收入約為1000億美元。在網(wǎng)絡(luò)泡沫破滅之后的技術(shù)衰退期間需求枯竭之后,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,他們被迫重組業(yè)務(wù)并削減包括研發(fā)在內(nèi)的成本。盡管他們將其收入的投入與危機(jī)前時(shí)期保持相同的12%,但他們的年度研發(fā)總支出從120億美元下降至67億美元,在短短五年內(nèi)減少了45%。
這削弱了他們保持其在歐洲競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中的技術(shù)領(lǐng)先地位以及支持不斷發(fā)展的無線設(shè)備市場(chǎng)中的新產(chǎn)品開發(fā)的能力,就像世界各地的運(yùn)營商都在基于新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推出無線網(wǎng)絡(luò)一樣。大約在同一時(shí)間,進(jìn)入1990年代中期市場(chǎng)的中國制造商開始以低得多的價(jià)格引入“足夠好”的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。中國競(jìng)爭(zhēng)者在國內(nèi)和新興市場(chǎng)迅速擴(kuò)張,到2008年已占領(lǐng)了全球約20%的市場(chǎng)。在隨后的十年中,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(shí),三大北美前巨頭最終被其歐洲競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手收購,價(jià)格僅為其原先估值的一小部分。如今,沒有總部位于美國的無線接入網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商,這對(duì)于下一波將改變?nèi)蚪?jīng)濟(jì)的5G網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)和管理至關(guān)重要,因?yàn)樗鼈儗⒂瓉韽拇笠?guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到自動(dòng)駕駛汽車的一切。
五、保持半導(dǎo)體行業(yè)“雙贏”全球市場(chǎng)準(zhǔn)入
在過去的30年中,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直是技術(shù)進(jìn)步的核心,這些技術(shù)進(jìn)步為美國經(jīng)濟(jì),美國國防能力以及世界各地的消費(fèi)者和企業(yè)帶來了巨大的利益。它還為中國創(chuàng)造了好處,中國的技術(shù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)能夠使用國外的半導(dǎo)體組件來開發(fā)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的電子設(shè)備,從而在全球市場(chǎng)中獲得份額。
半導(dǎo)體領(lǐng)域的這些進(jìn)步是創(chuàng)新良性循環(huán)的結(jié)果,創(chuàng)新依賴于對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的充分保護(hù),依賴于核心技術(shù)和工具自由公平地進(jìn)入全球市場(chǎng),也依賴于將這些創(chuàng)新帶給最終客戶的高度專業(yè)化的供應(yīng)鏈。 在相互對(duì)立的國家安全關(guān)切的推動(dòng)下,中美之間最近的摩擦導(dǎo)致制定了旨在對(duì)進(jìn)入市場(chǎng),技術(shù)和資源施加廣泛障礙的政策。當(dāng)然,維護(hù)國家利益至關(guān)重要。但是,如果要避免永久損害使半導(dǎo)體行業(yè)取得成功的創(chuàng)新模式,則必須仔細(xì)考慮政策機(jī)制。 從美國的角度來看,我們的分析表明,對(duì)美國半導(dǎo)體公司施加廣泛的單方面限制,以阻止它們?yōu)橹袊蛻籼峁┓?wù)可能會(huì)事與愿違,并有可能危及美國長期以來在全球半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。
最終,這可能導(dǎo)致美國嚴(yán)重依賴外國半導(dǎo)體供應(yīng)商來滿足美國技術(shù)產(chǎn)業(yè)的需求,而美國過去三十年來一直是美國生產(chǎn)力提高和經(jīng)濟(jì)增長的核心引擎。同樣,規(guī)模急劇縮小的美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不再發(fā)揮全球領(lǐng)導(dǎo)者的作用,將無法為滿足關(guān)鍵國防和國家安全能力所需的高級(jí)半導(dǎo)體需求的研發(fā)投資提供資金。
保持獲得尖端技術(shù)也符合中國的利益,特別是在中國尋求加快經(jīng)濟(jì)向更多依賴更高附加值產(chǎn)品和技術(shù)驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)率提高的新增長模式轉(zhuǎn)型的情況下。找到建設(shè)性的方法來解決美國表達(dá)的一些關(guān)切,比如加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),確保外國半導(dǎo)體公司的公平競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,也可能有利于中國自己的技術(shù)發(fā)展愿望。這些措施可以進(jìn)一步鼓勵(lì)外國投資中國的研發(fā)活動(dòng),有利于中國提升國內(nèi)產(chǎn)業(yè)能力所需的技術(shù)訣竅和人才的流入,最終刺激創(chuàng)新和質(zhì)量方面的健康競(jìng)爭(zhēng)。
強(qiáng)大的美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),已很好地融入全球技術(shù)供應(yīng)鏈,對(duì)于持續(xù)交付將使數(shù)字化轉(zhuǎn)型和AI成為新時(shí)代的進(jìn)步至關(guān)重要。與移動(dòng)革命一樣,這些突破所帶來的巨大好處將不僅在美國,而且在所有國家/地區(qū)的消費(fèi)者和企業(yè)中都能受益。因此,迫切需要中美之間找到新的平衡點(diǎn),在維護(hù)各自國家安全利益的同時(shí),允許美國半導(dǎo)體公司繼續(xù)在研發(fā)方面進(jìn)行大量投資,并將其尖端產(chǎn)品廣泛提供給全球創(chuàng)新的設(shè)備制造商, 無論他們?cè)谀睦铩?/p>
六、附錄:方法
為了評(píng)估美中摩擦對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的潛在影響,我們開發(fā)了一個(gè)市場(chǎng)模型,按地區(qū)、終端應(yīng)用市場(chǎng)和產(chǎn)品線提供半導(dǎo)體需求和供應(yīng)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)視圖。該模型基于Gartner的市場(chǎng)數(shù)據(jù),并與WSTS的半導(dǎo)體銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行了交叉核對(duì)。我們還為智能手機(jī)、PC、服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)等特定終端設(shè)備補(bǔ)充了IDC等其他來源。我們還利用多份分析師報(bào)告預(yù)測(cè)了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中期發(fā)展和《制造強(qiáng)國計(jì)劃》政策的潛在影響。(篇幅所限,更多方法細(xì)節(jié),請(qǐng)閱讀報(bào)告原文)
該模型由六個(gè)相互連接的模塊組成(見圖表13): 圖表13:BCG半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)模型綜述
模塊1、模塊2和模塊3確立了2018年全球和中國半導(dǎo)體市場(chǎng)的基線: 模塊1:終端設(shè)備模塊對(duì)使用半導(dǎo)體的電子設(shè)備的需求和供應(yīng)進(jìn)行建模。我們考慮了七種不同類型的終端設(shè)備:智能手機(jī)、PC、消費(fèi)電子產(chǎn)品、數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、汽車以及工商業(yè)設(shè)備。對(duì)于這七個(gè)終端應(yīng)用市場(chǎng)中的每一個(gè),我們都制定了一個(gè)矩陣,按地區(qū)細(xì)分供需情況。這使我們能夠量化中國設(shè)備制造商在每個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)的全球份額,以及其中有多少份額來自中國國內(nèi)市場(chǎng)與出口市場(chǎng)。例如,該模塊顯示,按價(jià)值計(jì)算,中國公司在全球智能手機(jī)市場(chǎng)占有36%的份額。中國國內(nèi)市場(chǎng)占其營收的54%;東南亞、拉丁美洲、東歐、中東和非洲等新興市場(chǎng)的營收占其營收的33%;其余13%的營收來自美國、西歐、日本和韓國等高收入地區(qū)。 模塊2:半導(dǎo)體需求模塊使用Gartner的市場(chǎng)數(shù)據(jù)分解了2018年全球32個(gè)產(chǎn)品類別4740億美元的半導(dǎo)體收入(見圖表14)。然后,將按產(chǎn)品類別劃分的半導(dǎo)體收入映射到模塊1中終端設(shè)備模塊涵蓋的7種終端設(shè)備和7個(gè)需求區(qū)域。
我們已經(jīng)建立了一個(gè)“數(shù)據(jù)立方體”,顯示32個(gè)單獨(dú)的半導(dǎo)體產(chǎn)品類別中每一個(gè)類別的全球總收入的哪一部分來自哪種類型的終端設(shè)備,以及來自哪個(gè)地區(qū)。這使我們能夠計(jì)算出來自中國設(shè)備制造商的每一種半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求。在我們看來,這是衡量中國半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的最合適標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)檫@還不包括中國工廠運(yùn)往中國制造外國設(shè)備(如蘋果iPhone)的半導(dǎo)體。根據(jù)這一方法,我們估計(jì)2018年中國設(shè)備制造商的半導(dǎo)體需求總額為1090億美元,占全球半導(dǎo)體收入的23%。這一數(shù)字低于報(bào)告中經(jīng)常被視為基于基礎(chǔ)WSTS數(shù)據(jù)的中國半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的約1600億美元-但這個(gè)數(shù)字包括為制造非中國品牌的設(shè)備而購買并運(yùn)往中國的半導(dǎo)體。 圖14:半導(dǎo)體產(chǎn)品分類
模塊3:半導(dǎo)體供應(yīng)模塊映射了所考慮的32個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品類別中的每一個(gè)的主要半導(dǎo)體供應(yīng)商,以及它們各自的全球市場(chǎng)份額。然后,我們估計(jì)了來自中國、美國、歐洲、日本、韓國和亞洲其他地區(qū)的半導(dǎo)體公司在中國需求半導(dǎo)體需求模塊中的份額。由于沒有關(guān)于個(gè)別半導(dǎo)體產(chǎn)品向中國公司銷售的完整公開數(shù)據(jù),我們根據(jù)我們的行業(yè)知識(shí)應(yīng)用了一些假設(shè)。從本質(zhì)上說,我們假設(shè)中國半導(dǎo)體公司的所有收入都只來自中國客戶,日本和韓國供應(yīng)商在各自國內(nèi)市場(chǎng)的份額也高于其他地方。除了這些調(diào)整外,供應(yīng)商在每個(gè)需求地區(qū)的份額預(yù)計(jì)將與他們觀察到的全球份額保持一致。例如,該模塊估計(jì),2018年中國半導(dǎo)體公司總共提供了中國設(shè)備制造商14%的需求,而美國供應(yīng)商約占中國需求的45%。對(duì)于智能手機(jī)使用的集成基帶/應(yīng)用處理器等部分產(chǎn)品,中國供應(yīng)商的份額高于整體的14%。在FPGA、CPU或GPU等其他產(chǎn)品中,沒有一家中國供應(yīng)商的需求份額至少占到中國需求的10%。
模塊4、5和6是“分析引擎”,在所考慮的不同場(chǎng)景下模擬最終用戶和設(shè)備制造商行為的預(yù)期變化: 模塊4:最終用戶購買行為變化模塊評(píng)估最終用戶(包括消費(fèi)者和企業(yè))態(tài)度變化對(duì)跨地區(qū)設(shè)備制造商市場(chǎng)份額的影響。我們已經(jīng)建立了兩種撞擊的模型,這兩種撞擊方向相反,并且部分相互抵消。 模塊5:供應(yīng)商替代模塊評(píng)估由于中國設(shè)備制造商的供應(yīng)商替代努力而導(dǎo)致的半導(dǎo)體公司市場(chǎng)份額的變化。我們模擬了三種不同的供應(yīng)商替代動(dòng)態(tài),這三種動(dòng)態(tài)將在未來幾年并行發(fā)生。 根據(jù)場(chǎng)景的不同,這三種類型的替補(bǔ)如何發(fā)揮作用是不同的。圖表15概述了我們?cè)谒紤]的每個(gè)場(chǎng)景中假定的動(dòng)態(tài): 圖表15:中國半導(dǎo)體市場(chǎng)的供應(yīng)商替代動(dòng)態(tài)
模塊6:創(chuàng)新周期效應(yīng)模塊將全球市場(chǎng)份額和收入的變化轉(zhuǎn)化為對(duì)研發(fā)投資、資本支出和就業(yè)的影響。鑒于報(bào)告中描述的該行業(yè)的良性創(chuàng)新周期(見圖表4),我們假設(shè)研發(fā)的大幅減少會(huì)使美國公司更難保持相對(duì)于全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的技術(shù)優(yōu)勢(shì),最終導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)力的喪失和隨著時(shí)間的推移進(jìn)一步侵蝕收入份額。 為了估計(jì)對(duì)研發(fā)和資本支出的影響,我們匯編了美國前20家半導(dǎo)體公司的財(cái)務(wù)狀況,這些公司加起來占美國行業(yè)總收入的90%以上。有關(guān)行業(yè)就業(yè)的數(shù)據(jù),無論是直接的還是間接的,都來自半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)的年度報(bào)告。當(dāng)它們面對(duì)市場(chǎng)份額和收入的重大直接影響時(shí),我們的模型針對(duì)情景1和2預(yù)測(cè),美國公司將需要減少支出以保持其當(dāng)前的利潤率。至少,我們希望公司與收入下降的比例相同地削減R&D和資本支出,并保持支出與收入的比例不變。
此外,我們還使用了波士頓咨詢公司專有的總股東回報(bào)(TSR)分析,以了解收入增長、利潤率和其他因素對(duì)股價(jià)升值的貢獻(xiàn)。毫不奇怪,營收增長是半導(dǎo)體行業(yè)股東價(jià)值創(chuàng)造的最大驅(qū)動(dòng)力。我們的模型表明,在情形1(收入與2018年基線相比下降16%)和情形2(收入與2018年基線相比下降37%)下,美國半導(dǎo)體行業(yè)將損失相當(dāng)大一部分全球收入。因此,美國行業(yè)可能會(huì)從2013-2018年每年?duì)I收增長10%的時(shí)期過渡到未來3到5年的營收下滑時(shí)期。因此,美國半導(dǎo)體公司將不得不通過提高利潤率來過度補(bǔ)償,以維持股東的投資回報(bào)率高于該行業(yè)的估計(jì)資金成本。這將需要更大幅度地削減研發(fā)和資本支出,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過收入的下降。
反過來,隨著時(shí)間的推移,美國公司研發(fā)投資的大幅減少將導(dǎo)致中國以外市場(chǎng)份額的進(jìn)一步侵蝕,因?yàn)槿蚋?jìng)爭(zhēng)對(duì)手可能會(huì)增加總研發(fā)投資,因?yàn)樗鼈兪芤嬗谠谥袊娲绹?yīng)商帶來的更強(qiáng)勁的收入增長–趕上了美國的創(chuàng)新。我們根據(jù)產(chǎn)品的研發(fā)強(qiáng)度-在每個(gè)特定產(chǎn)品類別的領(lǐng)先美國公司的財(cái)務(wù)中觀察到的研發(fā)支出占收入的百分比-以及由模塊5|供應(yīng)商替代造成的中國客戶收入損失引發(fā)的估計(jì)研發(fā)削減,根據(jù)產(chǎn)品的研發(fā)強(qiáng)度進(jìn)行了一些具體的建模假設(shè),從而估計(jì)了這種額外的二次訂單影響。 由于“創(chuàng)新周期”效應(yīng),研發(fā)強(qiáng)度高、中國供應(yīng)商替代造成的預(yù)期份額損失大的產(chǎn)品在中國以外的其他市場(chǎng)將經(jīng)歷更高的額外市場(chǎng)份額侵蝕。
這一影響將相當(dāng)顯著:根據(jù)我們的模型,我們預(yù)計(jì)這將使美國半導(dǎo)體公司來自中國市場(chǎng)的收入損失增加30%至40%,具體取決于情形(請(qǐng)參閱圖表8和10上半部分圖表中“為降低收入而削減研發(fā)支出”的數(shù)字)。
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