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任泽平:中美科技实力对比 信息技术及航空航天

  中美科技实力对比:关键领域视角

  原创: 任泽平

  来自微信公众号:泽平宏观

  文:恒大研究院 任泽平 连一席 谢嘉琪

  实习生胡雪波对数据收集有贡献

  导读

  继上篇《中美科技实力对比:全球视角》,本文将深入关键行业领域,以信息技术和航空航天为例,具体对比中美科技实力。

  目录

  1 信息技术

  1.1 半导体与集成电路

  1.2软件与互联网服务

  1.3通信

  2 航空航天

  2.1 航天

  2.2 航空

  2.3 差距原因:工业基础弱、资金投入少、人才缺乏与体制不成熟

  正文

  1 信息技术

  信息技术(ICT,Information and Communication Technology)是第三次工业革命的核心技术与重要引擎。作为通用性技术,信息技术对其他产业与整体经济增长具有明显的辐射作用,对于国家安全与军事实力同样至关重要,因此也被认为是综合国力的重要标志。

  2017年全球ICT产业总体规模预计突破52000亿美元,其中ICT服务业达到34500亿美元,ICT制造业突破18000亿美元。站在细分领域的角度,集成电路、软件和IT服务、通信分别承担着信息的计算、加工处理和传输功能,这三类技术也成为各企业和各国竞争发展的重要高地。

  1.1 半导体与集成电路

  全球半导体产业市场规模已经从1996年1320亿美元增长至2017年4122亿美元。根据美国半导体行业协会(SIA)的统计,按照半导体企业总部所在地分类,目前美国公司占到全球半导体市场份额的一半左右,其次为韩国、日本,中国目前市场份额在5%左右。

  半导体可以分为分立器件、光电子、传感器、集成电路,其中集成电路占比最高,占到2016年全球半导体销售金额的81.6%。中国目前已经成为全球最大的半导体与集成电路消费市场,但是自给比例仅10%左右,每年的进口金额超过2000亿美元。

  在诸多核心集成电路如服务器MPU、个人电脑MPU、FPGA、DSP等领域,我国都尚无法实现芯片自给。此次中兴事件,正是由于中兴在高端光通信芯片、路由器芯片等方面依赖博通等供应商,以至于一旦被美国制裁就将面临破产风险。对外依赖只是中国在核心芯片领域相当薄弱的外在表现,其实质是在集成电路的各核心产业链环节缺少足够的、长期的资本投入、研发投入与积累。2017年美国芯片巨头英特尔研发支出达到130亿美元、资本支出预计达到120亿美元,仅研发支出就已接近中国全部半导体企业全年的收入之和;高通、博通、英伟达等芯片设计厂商更是将20%左右的销售收入投入用于研发。国内集成电路制造领军企业中芯国际2016年资本开支26.3亿美元、研发投入仅3.18亿美元,如此悬殊的投入对比下,中美半导体领域的产出差距可想而知。

  作为现代精密制造业的代表,一颗小小的微处理器上集成了数十亿个晶体管、需要经历数百步工艺过程,这决定了芯片领域的“短板效应”——任何一个零件或环节出错,都会导致无法达到量产的良率要求;任何一个步骤都需要经过漫长的研发、尝试与积累,绝非一朝一夕。这个过程不仅需要拥有大量专业人才,更需要在关键设备与原材料领域供应率先实现突破。

  2016年全球前十名半导体设备供应商中,除了荷兰的ASML、新加坡的ASM Pacific,其余四家位于美国、四家位于日本,其中美国的应用材料公司(AMAT)排名第一、2016年销售额达100亿美元。四家美国公司已经占到全球市场份额的50%,即使第二名荷兰光刻巨头ASML股东中也有着英特尔的身影。而在此领域国内尚无企业上榜,2016年中国半导体设备销售仅57.33亿元,其中中电科电子装备集团排名第一,但销售金额也仅9.08亿,中国前十强占全球半导体设备市场份额仅2%。长年占据全球半导体设备榜首的美国AMAT产品几乎横跨CVD、PVD、刻蚀、CMP等除了光刻机外的所有半导体设备,公司的30%员工为研发人员,拥有12000项专利,每年研发投入超过15亿美元,而国内半导体设备龙头北方华创研发支出不到1亿美元。

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