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美國目前是全球半導(dǎo)體行業(yè)的
美國半導(dǎo)體公司將這一市場地位成功轉(zhuǎn)化為強勁的財務(wù)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(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)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(wù)實力對于該行業(yè)在未來繼續(xù)大力投資研發(fā)至關(guān)重要。
事實上，美國半導(dǎo)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(shù)進步和產(chǎn)品創(chuàng)新。半導(dǎo)體是由高度的制造工藝生產(chǎn)的高度復(fù)雜的產(chǎn)品，其改進往往需要在硬科學(xué)上取得突破，這往往需要多年才能實現(xiàn)。
在過去的十年里，美國半導(dǎo)體產(chǎn)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(dǎo)體研發(fā)投資總和的兩倍。美國在基礎(chǔ)研究上投入了大量資金，這有助于填補學(xué)術(shù)突破和新商業(yè)產(chǎn)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(shù)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(chǎn)生了的技術(shù)和產(chǎn)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。

半導(dǎo)體指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體在集成電路、消費電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應(yīng)用、大功率電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域應(yīng)用。如二管就是采用半導(dǎo)體制作的器件。無論從科技或是經(jīng)濟發(fā)展的角度來看，半導(dǎo)體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產(chǎn)品，如計算機、移動電話或是數(shù)字錄音機當(dāng)中的核心單元都和半導(dǎo)體有著為密切的關(guān)聯(lián)。常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、化鎵等，而硅更是各種半導(dǎo)體材料中，在商業(yè)應(yīng)用上具有影響力的一種。
半導(dǎo)體應(yīng)用
半導(dǎo)體在集成電路、消費電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應(yīng)用、大功率電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域應(yīng)用。
光伏應(yīng)用
半導(dǎo)體材料光生伏應(yīng)是太陽能電池運行的基本原理?，F(xiàn)階段半導(dǎo)體材料的光伏應(yīng)用已經(jīng)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(dǎo)體材料，判斷太陽能電池的優(yōu)劣主要的標(biāo)準(zhǔn)是光電轉(zhuǎn)化率 ，光電轉(zhuǎn)化率越高 ，說明太陽能電池的工作效率越高。根據(jù)應(yīng)用的半導(dǎo)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(yīng)用
LED是建立在半導(dǎo)體晶體管上的半導(dǎo)體發(fā)光二管 ，采用LED技術(shù)半導(dǎo)體光源體積小，可以實現(xiàn)平面封裝，工作時發(fā)熱量低、節(jié)能，產(chǎn)品壽命長、反應(yīng)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(chǎn)品 ，一經(jīng)問世 ，就迅速普及，成為新一代的照明光源，目前已經(jīng)廣泛的運用在我們的生活中。如交通指示燈、電子產(chǎn)品的背光源、城市夜景美化光源、室內(nèi)照明等各個領(lǐng)域 ，都有應(yīng)用。
大功率電源轉(zhuǎn)換
交流電和直流電的相互轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換裝置。碳化硅擊穿電壓強度高 ，禁帶寬度寬，熱導(dǎo)性高，因此SiC半導(dǎo)體器件十分適合應(yīng)用在功率密度和開關(guān)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(xiàn)使得現(xiàn)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(zhuǎn)化器，輕軌列車牽引動力轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。由于SiC本身的優(yōu)勢以及現(xiàn)階段行業(yè)對于輕量化、高轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體材料需要，SiC將會取代Si，成為應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料。

2013年成立的中國公司大陸在為加密和區(qū)塊鏈應(yīng)用設(shè)計定制芯片，已成為全球。
在人工智能領(lǐng)域，百度、阿里巴巴和騰訊等一批擁有深厚軟件知識的大型中國新品種設(shè)計公司、企業(yè)硬件供應(yīng)商和互聯(lián)網(wǎng)巨頭，正在投資開發(fā)自己的集成硬件和軟件的ASIC芯片。
在內(nèi)存方面，清華大學(xué)集團旗下子公司長江存儲成立于2016年，其目標(biāo)是在新興的3D NAND閃存領(lǐng)域取得突破，擁有自己的架構(gòu)。
在制造業(yè)，中國計劃在未來五年內(nèi)將裝機容量翻一番，占全球預(yù)計新增總?cè)萘康?5%以上。加上中國大陸目前在組裝和測試服務(wù)業(yè)的強勢地位，這種制造能力的大幅擴張可能會使中國大陸在2023年成為世界上大的半導(dǎo)體產(chǎn)出地區(qū)。預(yù)計中國企業(yè)將占國內(nèi)新增產(chǎn)能的60%左右，其余產(chǎn)能將由外國企業(yè)在中國建設(shè)。因此，預(yù)計中國企業(yè)在半導(dǎo)體制造業(yè)（包括鑄造廠和IDM）的全球份額將從2018年的3%提高到2023年的7%。
中國在一個國家量子計算實驗室上投入4億美元，申請的量子幾乎是美國近年來的兩倍。
鑒于以上這些發(fā)展，分析人士預(yù)計，到2025年，中國將用本土設(shè)計的半導(dǎo)體滿足25%至40%的國內(nèi)需求，這一比例將是目前水平的兩倍多。雖然這仍低于中國自己設(shè)置的70%自給率的目標(biāo)，但將使美國在全球的份額下降2至5個百分點。

如果這種模式持續(xù)下去，中國半導(dǎo)體企業(yè)可能也會成為國際市場上的積競爭者，進一占全球市場份額。事實上，這正是中國在2014年制定《中國制造2025》時所設(shè)定的雄心壯志:中國的終目標(biāo)是到2030年成為半導(dǎo)體行業(yè)所有領(lǐng)域的全球。
從長期來看，中國半導(dǎo)體行業(yè)在全球的份額可能達到35%至55%。隨著中國半導(dǎo)體企業(yè)加速海外擴張，行業(yè)利潤率可能會大幅壓縮。其結(jié)果是美國半導(dǎo)體公司將無法再維持目前的高研發(fā)強度。當(dāng)前的創(chuàng)新良性循環(huán)可能會逆轉(zhuǎn)變成惡性循環(huán)，美國企業(yè)陷入競爭力下降、市場份額和利潤下降的惡性循環(huán)。
電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備行業(yè)的經(jīng)驗印證了這些變化。由于重大的擔(dān)憂，該行業(yè)目前處于中美摩擦的中心。2000年，三家北美公司——朗訊、北電和摩托羅拉——成為全球企業(yè)，總收入約為1000億美元。在互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂后的科技低迷時期，需求枯竭，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，他們重組業(yè)務(wù)削減成本，包括研發(fā)成本。盡管他們保持著與前相同的12%的收入投入，但他們的年度研發(fā)支出總額從120億美元下降到67億美元，在短短五年內(nèi)減少了45%。
這削弱了它們在不斷發(fā)展的無線設(shè)備市場上保持技術(shù)于歐洲競爭對手和支持新產(chǎn)品開發(fā)的能力，正如全球運營商正在推出基于新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)一樣。與此同時，上世紀(jì)90年代中期進入市場的中國制造商開始以更低的價格推出“足夠好”的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。中國的競爭者在國內(nèi)和新興市場迅速擴張，到2008年已經(jīng)占領(lǐng)了全球約20%的市場。在隨后的十年里，中國電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備公司的份額幾乎翻了一番，達到38%。
同時，三個前北方美國巨頭終被歐洲競爭對手收購，收購價格僅為其先前估值的一小部分。如今，美國還沒有無線接入網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的供應(yīng)商，這對于5G網(wǎng)絡(luò)的推出和管理至關(guān)重要，5G網(wǎng)絡(luò)是下一波應(yīng)用的基礎(chǔ)，這些應(yīng)用將改變?nèi)蚪?jīng)濟，因為它們帶來了從大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到自主車輛的方方面面。
“全球準(zhǔn)入”才能實現(xiàn)半導(dǎo)體行業(yè)的雙贏
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