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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*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。
我们预计,维持现状将产生四个关键的直接影响。
1、**科技公司可能会将部分供应链从中国转移出去,这样它们就可以继续为美国市场服务,而不必对从中国运出的产品征收关税和受到其他潜在限制。
2、由于担心美国的限制会损害产品功能和质量,中国以外的消费者和企业将不愿意购买中国技术产品。因此,中国科技公司在美国乃至其他发达地区的市场份额将受到侵蚀。相反,美国科技公司将失去在中国的市场份额。买家会因为关税、行动、消费者情绪等,或者只是因为国内在海外市场遭遇逆风而增加的竞争压力而回避美国产品。2019年5月美国对华为实施限制后,西欧、加拿大和中国等市场的智能手机份额不断变化,这一格局的初迹象已经显现出来。
3、被列入实体名单的中国公司将使用来自中国、欧洲和其他供应商的组件替换基于美国技术的组件。
4、未被列入实体名单的中国设备制造商将主动使半导体供应商多样化,以减少对美国技术的依赖,因为他们认为美国限制措施可能会升级。这将加速中国几大智能手机公司、消费电子产品公司和互联网公司正进行的自研芯片进度。
上述前两种效应对美国半导体行业的影响微乎其微。**科技公司将部分技术供应链转移到其他国家,以绕过美国对中国进口产品的限制,不会引发半导体供应商的变化。对于消费者和企业购买决策的变化,我们的市场模型预测,这将使中国设备制造商的半导体需求规模仅增加约1%,而其他地区的需求也受到影响,终将转化为美国半导体公司收入的小幅下降。
上述后两个影响意味着中国客户将离开美国组件,这将对美国半导体公司产生重大影响。先,目前在实体名单上的华为和其他中国公司购买的所有美国半导体都必须转移到非美国供应商手中。我们估计,没有美国半导体直接替代方案的仅约占实体清单公司半导体总需求的10-15%,这意味着这些公司将能够*找到几乎所有组件的替代品。例如,2019年9月,华为发布的Mate 30旗舰机,美国制造只占比15%,其他的都已找到替代。
对于不在实体名单上的中国企业,更换美国供应商的力度可能会有所不同,这取决于美国进一步限制的潜在风险,以及特定部件是否有可行的替代供应商。我们预计,只有中国企业看到一个清晰、低风险的机会,使其供应商基础多样化,美国供应商的全部或部分替代才会出现。我们估计,中国客户目前已在国内或其他地区建立了替代性非美国供应商,约占2018年半导体需求的73%。
限制对华贸易,将威胁到美国半导体地位
中美摩擦给美国半导体公司发展带来了巨大阻力。自“贸易战”开始以来,美国前25大半导体公司的收入同比增幅已从2018年7月实施轮关税前的4个季度的10%骤降至2018年底的约1%。而在美国2019年5月限制向华为销售某些技术产品后的三个季度中,美国半导体公司的营收均下降了4%至9%。其中许多公司将与中国的贸易冲突作为其业绩下滑的一个重要因素。
尽管中美两国在2020年1月签署的“阶段”协议,包含了与半导体行业相关的几个领域的条款,如知识产权保护和技术转让要求。然而,它没有解决其它复杂的问题,比如中国对国内半导体企业的国家支持,对某些中国实体获得与美国担忧相关的美国技术的限制依然存在。
双边冲突的持续,可能危及美国半导体公司在中国与其竞争对手(包括来自中国和其它地区的竞争对手)开展平等业务的能力,从而可能对美国半导体行业从中国设备制造商那里获得的约490亿美元收入(占其总收入的22%)构成直接风险。这种风险将威胁到美国产业维持其创新和**地位的良性循环。
鉴于目前的不确定性,我们评估了两种可能在未来出现的情况:
在过去的30年里,半导体行业一直处于技术进步的核心,这些技术进步为美国经济、美国*能力以及**消费者和企业带来了巨大的利益。这也为中国带来了好处,中国的科技行业一直能够利用外国半导体元件来开发越来越有竞争力的电子设备,这些设备在**市场上的份额越来越大。半导体领域的这些进步是创新良性循环的结果,这种良性循环依赖于对知识产权的充分保护、对**市场(包括核心技术和工具)的自由和公平准入,以及将这些创新带给终端客户的高度化的供应链。
从美国的角度来看,我们的分析表明,对美国半导体企业施加广泛的单边限制,阻止它们为中国客户服务,可能会适得其反,并危及美国长期以来在半导体领域的**地位。终,这可能导致美国严重依赖外国半导体供应商,以满足美国科技行业的需求。
过去30年,美国科技行业一直是生产率提高和经济增长的核心引擎。同样,如果美国半导体行业规模大幅缩小,不再发挥**的作用,就无法为研发投资提供资金,以满足关键*和能力对半导体的需求。
保持获取技术的渠道也符合中国的利益,特别是在中国寻求加快经济向新的增长模式转型的过程中,这种增长模式更多地依赖于高附加值产品和以技术为基础的生产率提高。
找到建设性的方式来解决美国表达的一些关切,例如加强知识产权保护,确保外国半导体公司享有公平的竞争环境,也可能有利于中国自身的技术发展愿望。这些措施可以进一步鼓励外国投资在中国的研发活动,有利于中国需要的技术和人才的流入,以提升其国内产业的能力,并终创新和质量方面的健康竞争。
一个强大的美国半导体行业,充分融入**技术供应链,对于继续提供技术至关重要,这些技术将使数字转型和人工智能的新时代成为可能。与移动革命一样,此类突破的巨大利益将惠及所有国家的消费者和企业,而不仅仅是美国。因此,美国和中国迫切需要找到一种新的平衡,即在维护各自利益的同时,允许美国半导体公司继续大举投资于研发,并向**各地的创新设备制造商广泛提供其*产品。
为了避免这些后果,政策制定者必须设计出同时解决美国问题和保护美国半导体公司**市场准入的解决方案。
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