原文：How Restrictions to Trade with China Could End US Leadership in Semiconductors
作者：Antonio Varas and Raj Varadarajan
来源：Boston Consulting Group 波士顿咨询集团
翻译：星宇
深度好文，4600字=7分钟阅读
上一篇，我们谈论了中美摩擦是如何终止美国在半导体领域的领先地位。今天我们将继续探讨中美半导体行业想要实现双赢可以通过哪些新的全球通道。
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保持为半导体行业
提供双赢的全球通道
在过去的30年里，半导体行业一直是技术进步的核心，为美国经济、美国国防能力以及全世界的消费者和企业带来了巨大的利益。它也为中国创造了利益，中国的科技技术行业已经能够使用外国半导体元件来开发越来越有竞争力的电子设备，并在全球市场上获得份额。
半导体领域的这些进步是连续不断的创新循环的成果，它依赖于对知识产权的充分保护和自由公平地进入全球市场--无论是核心技术还是工具--以及高度专业化的供应链，将这些创新成果带给终端客户。
最近，美国和中国之间的摩擦，在对等的国家安全关切的推动下，导致了一些政策，试图对市场、技术和资源的准入设置广泛的障碍。当然，保障国家利益是至关重要的。但是，如果政策机制要避免永久性地损害使半导体产业成功的创新模式，就需要仔细考虑。
从美国的角度来看，我们的分析表明，对美国半导体公司施加广泛的单边限制，阻止它们为中国客户提供服务，可能会适得其反，并有可能危及美国在半导体领域长期的全球领先地位。最终，这可能导致美国严重依赖外国半导体供应商来满足美国技术产业的需求，而美国技术产业在过去三十年中一直是生产力提高和经济增长的核心引擎。同样，一个急剧萎缩的美国半导体行业，如果不再作为全球领导者，将无法为满足关键的国防和国家安全能力对先进半导体的需求提供研发投资水平。
保持获得尖端技术的机会也符合中国的利益，特别是在中国寻求加速其经济向新的增长模式转型，即更多地依赖高附加值产品和技术促成生产力提高。找到建设性的方法来解决美国所表达的一些关切，如加强知识产权保护和确保外国半导体公司的公平竞争环境，也可能有利于中国自己的技术发展愿望。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，并最终刺激创新和质量方面的健康竞争。
一个强大的美国半导体产业，很好地融入了全球技术供应链，对于继续提供进步至关重要，这将使数字转型和人工智能的新时代成为可能。正如移动通信革命一样，这种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个新的平衡点，在维护各自国家安全利益的同时，允许美国半导体公司继续大量投资于研发，并将其尖端产品广泛提供给世界各地的创新设备制造商，无论他们在哪里。
中美摩擦对半导体行业
的潜在影响
为了评估中美摩擦对半导体行业的潜在影响，我们开发了一个市场模型，提供了一个详细的半成品的视图，和按地区、终端应用市场和产品系列划分的导体需求和供应结构。该模型以Gartner的市场数据为基础，并与WSTS的半导体销售数据进行了交叉验证。我们用其他来源的信息对这些数据进行了补充，如IDC对特定的终端设备，如智能手机、个人电脑、服务器和存储系统。我们还利用了多份分析报告，对中国半导体行业的中期发展和《中国制造2025》政策的潜在影响进行了预测。
该模型由六个相互关联的模块组成。
BCG半导体产业模型概述，模块1、2和3确立了2018年全球和中国半导体市场的基线
1. 终端设备模块：对使用半导体的电子设备的需求和供应进行建模。我们考虑了七种类型的终端设备：智能手机、个人电脑、消费电子、数据中心、网络设备、汽车以及工业和商业设备。对于这七个终端应用市场中的每一个，我们开发了一个矩阵，按地区细分了供应和需求。这使我们能够量化中国设备制造商在每个应用市场的全球份额，以及该份额中有多少来自中国国内市场和出口市场。例如，这个模型显示，中国公司在全球智能手机市场的份额为36%，以价值计算。中国国内市场占这些公司收入的54%；东南亚、拉美、东欧、中东和非洲等新兴市场占其收入的33%。
2. 半导体需求模块：利用Gartner的市场数据，将2018年4740亿美元的全球半导体收入分解为32个产品类别。然后，它将产品类别的半导收入映射到模块1（终端设备）所涵盖的七种终端设备和七个需求地区。我们建立了一个"数据立方体"，显示了32个单独的半导体产品类别中每一个类别的全球总收入中来自每一类终端设备和每个地区的部分。这使我们能够计算出来自中国设备制造商对每种半导体产品的需求。在我们看来，这是衡量中国半导体市场规模的最恰当的方法，因为它不包括运往中国用于制造外国设备的半导体，如苹果的iPhone手机-中国工厂。使用这种方法，我们估计2018年中国设备制造商的半导体需求总额为1090亿美元，占全球半导体收入的23%。这个数字低于报道中经常引用的中国半导体市场规模的约1600亿美元，但这个数字是基于WSTS的基础数据，包括购买和运往中国为非中国品牌制造设备的半导体。
半导体产品分类法
3. 半导体供应模块：列出了所考虑的32个半导体产品类别的主要半导体供应商，以及他们各自的全球市场份额。然后，我们估计了中国的需求份额--如模块2（半导体需求）所计算的--由来自中国、美国、欧洲、日本、韩国和亚洲其他地区的半导体公司所提供。由于没有一套完整的关于中国公司个别半导体产品销售的公开数据，我们根据我们的行业知识进行了一些假设。基本上，我们假设中国半导体公司的所有收入来自于中国消费者。日本和韩国的供应商在其国内市场的份额同样高于其他地区。除了这些调整之外，我们预计供应商在每个需求地区的份额将与他们观察到的全球份额一致。例如，本模块估计，在2018年，中国半导体公司总共提供了中国设备制造商需求的14%，而美国供应商占中国需求的约45%。对于一些产品，如智能手机中使用的集成基带/应用处理器，中国供应商的份额高于整体14%。在其他产品中，如FPGA、CPU和GPU，非中国供应商在中国的需求中占有至少10%的份额。
模块4、5和6是分析引擎，在所考虑的不同情况下，对终端用户和设备制造商的行为预期变化进行建模。
4. 终端用户购买行为变化模块：评估了终端用户（包括消费者和企业）的态度变化对各地区设备制造商市场份额的影响。我们塑造了两种类型的影响，它们的方向相反，部分地相互抵消。
首先，如果中美之间的摩擦和贸易限制继续保持在目前的水平，美国的设备制造商很可能在中国的市场份额被国内竞争对手夺走，这是由于政府的替代政策、贸易壁垒和消费者偏好的转变，有利于本土品牌。如果紧张局势升级为技术脱钩的情况，美国设备制造商将被完全排除在中国市场之外。
第二，中国设备制造商可能会对其在中国国内市场以外的销售产生负面影响，特别是在那些对价格不太敏感、对技术需求更复杂的消费者中。在华为被列入美国实体名单后不久，BCG在2019年6月份进行的一项全球消费者调查显示，超过70%的消费者在美国、西欧、日本等发达地区，在印度和南非等新兴市场的高端市场，如果中国设备没有美国部件，他们就会担心中国设备的性能和质量。与这些观察一致，IDC的市场数据显示，华为在西欧失去了8.5个百分点的市场份额。在美国颁布出口限制措施后的2019年两个季度，华为的份额下降。这代表着华为在这一地区前两年的强劲增长势头发生了戏剧性的逆转，在此期间，其份额从2017年第一季度的8.5%攀升至2019年第一季度的21%，就在美国宣布限制措施之前。同时，华为在中国本土市场和其他新兴市场取得了可观的份额增长，抵消了发达市场的下降，使华为的全球总体市场份额保持在与美国出台限制措施前大致相同的水平。
5. 供应商替代模块：评估了中国设备制造商的供应商努力替代其他半导体公司的市场份额的变化。我们模拟了三种不同的供应商替代动态，这些动态将在未来几年内同时发生
中国制造计划2025。中国的产业政策正在推动这种替代，所以无论美国的政策措施如何，这种替代都会发生。中国的自给自足目标被认为是愿景，而不是不惜一切代价实现的硬指标。因此，我们假设中国的设备制造商将积极寻求取代外国的半导体供应商，如果存在一个或多个替代性的中国国内供应商，可以提供有竞争力的产品。
为了建立模型，我们将成熟的、有竞争力的国内供应商定义为那些至少拥有2.5%的全球市场份额的供应商，这将相当于中国国内市场的大约10%的份额。如果在一个特定的半导体产品类别中，没有一家中国公司达到这个门槛，我们假设外国供应商将保持他们目前的份额。同样地，如果只有一个成熟的中国供应商，我们假设中国公司仍将从外国供应商那里采购其总量的30%至50%，以保持一个多元化的供应商基础。
我们假设，如果没有美国的出口限制，比如我们在状况1和状况2中考虑的那些限制，《中国制造2025》政策引发的替代将对美国和非美国的半导体供应商产生类似的影响，不会对美国公司产生偏见。因此，中国供应商在这一替代行动中获得的份额将以美国和非美国公司在2018年的市场份额为代价，或多或少地影响到它们。
强制替代美国供应商。这将发生在美国禁止向中国设备制造商销售基于美国技术的半导体产品的行动中。在我们的状况1（维持现状）中，华为和其他被列入美国实体名单的中国公司就是这种情况。在我们的状况2（技术脱钩）中，所有中国公司都将处于这种情况。
出于建模的目的，我们假设美国的禁令将涵盖总部设在美国的公司向中国设备制造商出售的所有半导体，无论这些半导体在哪里实际开发或制造。这与2019年5月出台的《实体清单》中美国禁令的字面形式并不完全一致，其中包括在美国制造的半导体（由美国和非美国公司制造）和在美国以外制造的半导体（同样，由美国和非美国公司制造），如果美国原产地的含量超过了对中国的最低门槛，目前确定为25%。然而，根据对一些个别产品的估计，我们相信我们的建模规则--这意味着对美国公司在国外制造的半导体的最低限度门槛为零，这提供了一个很好的近似值。
在这种情况下，中国的设备制造商将把他们对美国半导体的所有采购转移到中国的供应商身上--对于至少有一个既定的中国供应商的产品，以及/或外国非美国供应商。对于美国公司目前占据90%或更多全球市场份额的产品，中国设备制造商将不得不引入替代来源，即使替代产品的性能还不能完全与现有的美国产品相媲美。这种做法的一个例子是，华为正在推动基于ARM架构的服务器处理器，以替代基于美国开发的X86架构的芯片，以装备其自己的云计算数据中心和出售给客户的商业服务器和存储系统。
对美国供应商的主动替代。这种替代将由那些保留对美国供应商的采购权，但希望将其来源多样化以应对美国对中国的技术出口限制可能升级的风险的中国客户带来。在我们的状况1（维持现状）中，未被列入美国实体名单的中国公司就是这种情况。这些中国设备制造商将主动尝试全部或部分取代美国半导体供应商，在这种情况下，一个或多个替代性的成熟非美国供应商可以提供有竞争力的产品。
出于建模的目的，我们将成熟的、有竞争力的非美国供应商定义为那些至少拥有10%的全球市场份额的供应商。如果在一个特定的半导体产品类别中，没有一家非美国公司达到这个门槛，我们假设美国供应商将保持他们目前的份额。同样，如果只有一家成熟的非美国供应商，我们假设中国公司仍然希望保留他们目前的美国供应商，占其总销量的30%至50%，以保持一个多样化的供应商基础。
这三种类型的替代如何进行，取决于状况的不同。 下图提供了我们在每种情况下所假设的动态变化概况。
中国半导体市场的供应商替代态势
6. 创新周期效应模块：将全球市场份额和收入的变化转化为对研发投资、资本支出和就业的影响。鉴于该行业的良性创新周期，我们假定，研发的大幅削减使美国公司更难维持其对全球竞争对手的技术优势，最终导致竞争力的丧失和收入份额的进一步侵蚀。
为了估计对研发和资本支出的影响，我们汇编了美国前20家半导体公司的财务数据；这些公司的收入占美国行业总收入的90%以上。关于行业就业的数据，包括直接和间接的，来自SIA的年度报告。当他们面对我们的模型所预测的状况1和状况2对市场份额和收入的重大直接影响时，美国公司将需要减少开支以保持他们目前的利润率。至少，我们预计公司将按照收入下降的比例削减研发和资本支出，保持支出占收入的比例不变。
此外，我们使用BCG专有的股东总回报（Total Shareholder Return，TSR）分析方法来了解收入增长、利润率和其他因素对股价升值的贡献。毫不奇怪，收入增长是半导体行业股东价值创造的最大驱动力。我们的模型表明，在状况1（与2018年的基线相比，收入减少16%）和状况2（与2018年的基线相比，收入减少37%）下，美国半导体行业将失去其全球收入的很大一部分。因此，美国半导体行业可能从2013年至2018年年收入增长10%的时期过渡到未来三到五年的收入下降时期。因此，为了保持股东的投资回报率高于行业的估计资本成本，美国半导体公司将不得不通过提高利润率来补偿收入的减少。这将需要削减研发和资本支出，其幅度远远大于收入的减少。
反过来，美国公司研发投资的大幅减少将导致中国以外市场的份额进一步减少，因为全球竞争者可能会增加他们的总研发投资，因为他们将受益于美国供应商在中国的替代所带来的更强劲的收入增长，从而赶上美国的创新。我们通过对产品的研发强度进行一些具体的建模假设，对每个产品系列的这种二阶影响进行了估计--其衡量标准为在每个具体产品类别中，领先的美国公司的财务数据中都有研发支出占收入的百分比，以及由模块5（供应商替代）中的中国客户收入损失所引发的估计研发削减。由于创新周期的影响，具有高研发强度和来自中国供应商替代的大量预期份额损失的产品将在中国以外的其他市场经历更高的额外市场份额侵蚀。这种影响将是相当重要的是：我们的模型表明，它将加深来自中国市场的美国半导体公司的收入损失，损失增加30%至40%，这取决于不同的情况。
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