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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)強度在美國經濟所有行業(yè)中排名第二，僅次于制藥/生物技術行業(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。根據美國國際貿易會的數據，半導體是美國2018年第出口產品，僅次于飛機、成品油和。
圖：美國在全球半導體產業(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。雖然美國公司在產業(yè)鏈的設計和設備層可以廣泛依賴美國國內的半導體生態(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能力控制整個供應鏈。

美國目前是全球半導體行業(yè)的
美國半導體公司將這一市場地位成功轉化為強勁的財務業(yè)績。在過去五年中，它們的年平均股東回報率接近14%，比標準普爾500指數高出4個百分點以上，截至2019年11月，它們的總市值已達到約1萬億美元。這種持續(xù)的財務實力對于該行業(yè)在未來繼續(xù)大力投資研發(fā)至關重要。
事實上，美國半導體行業(yè)之所以在全球處于地位，主要有賴于大量研發(fā)投資所帶來的技術進步和產品創(chuàng)新。半導體是由高度的制造工藝生產的高度復雜的產品，其改進往往需要在硬科學上取得突破，這往往需要多年才能實現。
在過去的十年里，美國半導體產業(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——幾乎是世界其他國家半導體研發(fā)投資總和的兩倍。美國在基礎研究上投入了大量資金，這有助于填補學術突破和新商業(yè)產品之間的鴻溝。然而與其它國家相比，美國投資多年來一直持平或下降。
技術使美國企業(yè)建立了創(chuàng)新的良性循環(huán)，從大規(guī)模的研發(fā)工作中產生了的技術和產品，進而帶來更高的市場份額，通常也會帶來更高的利潤率，這將繼續(xù)為良性循環(huán)提供動力。

這種影響要嚴重得多，而且發(fā)生的速度將遠遠快于僅中國制造2025計劃的預期效果。分析人士目前預測，包括IDM和無晶圓廠設計公司在內的中國半導體公司的收入可能以每年10%至15%的速度增長，到2025年，其國內需求覆蓋率將從2018年的14%提高到25%至40%。這種增長將轉化為中國半導體行業(yè)在全球市場份額中的增長4至7個百分點，這與我們在情景1和情景2模型中的預測一致。
在沒有限制美國技術來源的情況下，根據“中國制造2025”計劃更換外國半導體將影響美國和非美國供應商。假設替代程度與當前市場份額成正比，我們的市場模型預測，僅由于“中國制造2025”，美國半導體公司的全球份額將僅損失2至5個百分點。這一市場份額損失大約是我們所評估的中美摩擦兩種情況下市場份額損失的四分之一。
有兩個主要原因可以解釋中美摩擦帶來的更為的影響。先，對于國應商可供選擇的半導體組件，我們預計中國設備制造商將瞄準美國供應商的替代品，并在需要時選擇將非美國供應商作為第二來源。此外，面對美國的出口限制（甚至是美國可能在我們的情景1中對實體名單之外的公司施加此類限制的風險），中國設備制造商還將嘗試用其他或歐洲供應商取代美國半導體供應商，即使這種替代無助于實現中國制造2025年的目標。
除了財務影響外，我們的分析還揭示了一個風險，即將美國半導體公司拒之門外后，中國市場可能引發(fā)產業(yè)結構的劇烈變化，對美國經濟競爭力和產生深刻、不可逆轉的影響。如果美國半導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體地位拱手讓給韓國或中國。
更根本的是，美國可能面臨不得不在很大程度上依賴外國供應商來滿足其國內半導體需求的風險。預計每年研發(fā)投資將減少30%至60%，美國工業(yè)可能無法提供滿足美國國防和系統(tǒng)未來需求所需的技術進步。
美國半導體行業(yè)的下行風險可能不止于此。一旦美國工業(yè)失去其全球地位，它將不可能重新獲得。如果我們的中長期情景2得以實現，中國成為全球者，美國半導體行業(yè)將可能面臨額外的份額侵蝕，超出我們預測的18個百分點。在沒有貿易壁壘的情況下，中國的競爭對手不會將自己局限于主導國內市場。
在其他幾個技術領域，中國企業(yè)利用在國內市場建立的規(guī)模優(yōu)勢，以搶占海外市場的市場份額，使行業(yè)利潤率降低了50%至90%。（見附件12。）

半導體指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料。半導體在集成電路、消費電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應用、大功率電源轉換等領域應用。如二管就是采用半導體制作的器件。無論從科技或是經濟發(fā)展的角度來看，半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產品，如計算機、移動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著為密切的關聯。常見的半導體材料有硅、鍺、化鎵等，而硅更是各種半導體材料中，在商業(yè)應用上具有影響力的一種。
半導體應用
半導體在集成電路、消費電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應用、大功率電源轉換等領域應用。
光伏應用
半導體材料光生伏應是太陽能電池運行的基本原理?，F階段半導體材料的光伏應用已經成為熱門 ，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體材料，判斷太陽能電池的優(yōu)劣主要的標準是光電轉化率 ，光電轉化率越高 ，說明太陽能電池的工作效率越高。根據應用的半導體材料的不同 ，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。
照明應用
LED是建立在半導體晶體管上的半導體發(fā)光二管 ，采用LED技術半導體光源體積小，可以實現平面封裝，工作時發(fā)熱量低、節(jié)能，產品壽命長、反應速度快，而且綠色環(huán)保無污染，還能開發(fā)成輕薄短小的產品 ，一經問世 ，就迅速普及，成為新一代的照明光源，目前已經廣泛的運用在我們的生活中。如交通指示燈、電子產品的背光源、城市夜景美化光源、室內照明等各個領域 ，都有應用。
大功率電源轉換
交流電和直流電的相互轉換對于電器的使用十分重要 ，是對電器的必要保護。這就要用到等電源轉換裝置。碳化硅擊穿電壓強度高 ，禁帶寬度寬，熱導性高，因此SiC半導體器件十分適合應用在功率密度和開關頻率高的場合，電源裝換裝置就是其中之一。碳化硅元件在高溫、高壓、高頻的又一表現使得現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化器，輕軌列車牽引動力轉換等領域。由于SiC本身的優(yōu)勢以及現階段行業(yè)對于輕量化、高轉換效率的半導體材料需要，SiC將會取代Si，成為應用廣泛的半導體材料。
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