电子工业是制造电子设备、电子元件、电子器件及其专用原材料的工业部门。主要生产电子计算机、电视机、收音机和通信、雷达、广播、导航、电子控制、电子仪表等设备,生产电阻器、电容器、电感器、印刷电路板,接插元件和电子管、晶体管、集成电路等器件,以及高频磁性材料、高频绝缘材料、半导体材料等专用原材料。
电子工业是在电子科学技术发展和应用的基础上发展起来的。20世纪以来,电子工业发展很快,由于生产技术的提高和加工工艺的改进,集成电路差不多每三年就更新一代;大规模集成电路和计算机的大量生产和使用,光纤通信、数字化通信、卫星通信技术的兴起,使电子工业成为一个迅速崛起的高技术产业。电子工业的发展及其产品的广泛应用,对军事领域产生了深刻的影响:改进了作战指挥系统。第一次世界大战以来,无线电通信成为军事通信的基本手段,被称作军队的"神经"系统。利用电子技术,通过由通信、雷达、计算机等电子设备组成的指挥自动化系统,改变了传统的通信、侦察和情报处理手段,大大提高了军队指挥在现代战争条件下的效能。改进了武器装备系统。电子技术的发展和电子产品的应用,大大提高了现代武器的威力和命中精度;电子器件成了现代武器装备的重要组成部分,电子技术是导弹、军事卫星及其他高技术武器装备制导和控制的核心,无论是战略武器,还是战术武器,其性能高低都同电子技术有密切关系。使电子战发展成为独立的作战手段。电子侦察、电子干扰、电子摧毁等形式的电子对抗,在现代战争中越来越重要。
一、美国
美国是世界上工业最发达的国家。美国电子工业尤其在国防领域的科技电子类最发达。值得一提的是,美国在世界主要27个工业科技大项中美国有21项是世界第一,足可看出美国的实力之强大,且美国在大学和科技以及信息化和智能化领域也是在全球遥遥领先。
值得一提的是,美国东北部地区是其资本主义发展最早的地区,全国的钢铁、机械、汽车、化工等传统工业大部分集中分布在这里。主要工业区有东北部工业区、西部工业区、南部工业区。
南部地区过去以农业为主。美国工业逐渐由东北部向南部发展后,形成美国新兴的石油、飞机、宇航、电子等工业基地。
特别是太平洋沿岸的狭窄平原和谷地,是西部工业的集中地带,宇航、电子、信息技术等新兴工业发展较快。美国是世界上高新技术产业基地,位于旧金山(圣弗朗西斯科)东南端的硅谷,是美国兴起最早、规模最大的高新技术产业中心,著名产品为硅片。
美国作为全球整个半导体产业的发源地,在上世纪八十年代以前,一直领先于全球的半导体产业市场。到了年,美国半导体销售额全球占比提升到50%,并将其领先地位一直保持到现在。在接下来的一段时间里,美国保持了他们在微处理器、模拟和存储等领域的竞争力,而美国在研发、设计和制程技术方面,也走在世界的前头。数据显示,总部设在美国的半导体公司的销售额曾经占了全球46%的份额。而其他国家和地区在这方面的数字都是在5%和22%之间。
闻名遐迩的硅谷,位于美国加利福尼亚北部的大都会区旧金山湾区南面,这里是高科技事业云集的圣塔克拉拉谷(SantaClaraValley)的别称。硅谷最早是研究和生产以硅为基础的半导体芯片的地方,因此得名。
硅谷是全球电子工业和计算机业的王国,尽管美国和世界其它高新技术区都在不断发展壮大,但硅谷仍然是世界高新技术创新和发展的开创者和中心,该地区的风险投资占全美风险投资总额的三分之一,硅谷的计算机公司已经发展到大约家。尤其诞生了享誉世界的英特尔、苹果公司、谷歌、脸书、雅虎等高科技巨头,且在短短的几十年之内,硅谷走出了大批科技富翁。
硅谷尤其以微电子工业为主导,集中了大量的电子工业企业,一举成为美国乃至世界电子工业中心。值得一提的是,微电子工业是电子工业的技术基础,因而是高技术中的最高技术。硅谷的重要发明都会影响到全球电子工业发展。自20世纪60年代以来世界电子工业更新换代的新产品、新技术、新设备、新工艺几乎都出自硅谷。
硅谷的主要区位特点是:它拥具有雄厚科研力量的美国顶尖大学作为依托,主要包括斯坦福大学(StanfordUniversity)和加州大学伯克利分校(UCBerkeley),还包括加州大学系统的其它几所大学和圣塔克拉拉大学。结构上,硅谷以高新技术中小公司群为基础,同时拥有谷歌、Facebook、惠普、英特尔、苹果公司、思科、英伟达、甲骨文、特斯拉、雅虎等大公司,并且融科学、技术、生产为一体。
硅谷拥有大大小小电子工业公司达家以上,它所生产的半导体集成电路和电子计算机约占全美1/3和1/6。硅谷客观上已成为美国高新技术的摇篮,并且硅谷已成为世界各国高科技聚集区的代名词。
众所周知,电子技术是一个国家重要的战略资源,它发展与军事需求紧密相关。回顾美国电子工业历史,尤其是当晶体管诞生后,美军方是电子工业研发生产的主要资助者和标准制定者,且早期的晶体管及集成电路产品主要被用于军事领域。
比如年7月,美国陆军资助研制新式计算机即电子数字计算机,机器定名为“电子数字积分机和计算机”,其以代号“PX项目”秘密进行。该项目由著名的科学家约翰·冯·诺伊曼担任项目顾问,他提出了包括运算器、控制器、存储器、输入、输出的“冯·诺伊曼结构”,大大促进了电子技术和计算机的发展。年2月,ENIAC计算机成功研制,性能极为优越,微分机计算60秒射程弹道轨迹需要20小时,而它仅需30秒。
年,美国贝尔实验室的肖克利、布拉顿、巴丁发明了晶体管,用晶体管代替电子管制造是电子产品的重大突破。比如著名的IBM进入计算机领域后,主要客户是弗吉尼亚州达尔格伦(Dahlgren)的海军水面武器中心。IBM也因为参与了一个重要的军事项目——“半自动地面环境探测系统”(简称:SAGE),奠定了它在计算机领域的领导地位。IBM和IBM也成为了行业标准。再如ATT公司,ATT公司的贝尔实验室于年为美国空军建造第一台全晶体管计算机TRADIC(晶体管数字计算机),尤其是它在第二次世界大战期间研制出了全球第一台机载雷达天线。
二、日本
日本是电子工业公认的强国。日本曾被誉为世界最强的“技术大国”。日本不但在电子制造业位居世界前列而且在材料和应用技术上是全球第一。并且出现了很多享誉世界企业,比如日本闻名遐迩的电子工业松下、索尼、夏普三大巨头。值得一提的是,日本电子产业的发展经验,曾经被不少国家奉为“教科书”。尤其是日本被誉为“工匠”国家,崇尚“匠心”精神的“日本制造”一度成为优质的代名词,并在电子制造业中体现得十分明显。业内曾经认为,电子cpu领域美国最强,但日本普通电子芯片制造业制造能力最强;科研创造能力美国最强,而日本在家用器方面领域技术最强,
日本尤其在全球功率半导体领域拥有十分强大的实力。据悉,目前全球的功率半导体器件主要由欧洲、美国、日本三个国家和地区提供,它们凭借先进的技术和生产制造工艺,以及领先的品质管理体系,大约占据了全球60%的市场份额。特别是日本企业三菱电机(Mitsubishi),罗姆(ROHM),东芝(Toshiba),瑞萨电子(Renesas),富士电机(FujiElectric)等电子巨头,曾经在年的功率半导体市场(离散元件和模组)销售额全部进入世界前十名。
在电子工业重要的氧化镓领域,日本尤其在元件、基板等方面的研发全球领先。据了解,日本研究氧化镓功率元件且开发的并非大中型功率半导体企业,并不是所熟悉的三菱电机、富士电机、罗姆等大企业。而恰恰是一些小企业,可见,日本在此领域的强大实力。
日本在半导体材料以及设备上具有强大的优势。比如在硅片方面,日本的几家公司名列世界前茅,即使各种用在半导体芯片生产的气体和化合物领域,日本同样也不遑多让。尤其在功率半导体方面。
日本半导体技术十分发达,特别是集成电路(ic)的研究和开发在世界处于领先地位。日本ic的特点是小、轻、优质。其开发的大规模集成电路(lic)不仅广泛应用于工业机械,而且大量用于超小型计算机、计算器、游戏机等日常用品。比如产业机器人是尖端机械技术和电子技术的组合。日本的机器人技术高度发达,日本曾经是世界上使用产业机器人最多的国家,
回顾历史,尤其在50年之前,日本曾经以制造起家,依靠廉价的终端产品,迅速占领世界电子市场。日本依靠高品质、高性价比,几乎垄断了全球终端产品市场。
众所周知,iPhone是最成功的手机,但其内部许多关键器件,比如显示屏、电池、内存、摄像头,还有电路板上大量的电阻电容,都来自日本公司,因此日本可以说是技术驱动源动力的产业。
在电子领域,日本拥有全球最全的产品线。随便打开一部尼康的单反相机,或索尼游戏机,可以分析里面几乎所有的芯片、元器件,都是日本制造的产品。因此任何国家去制造摄像机,很难和索尼产生真正的竞争,因为最关键的光电转换芯片都是索尼自主研发做的,技术远远领先,重要的是不外售。
早在90年代,日本的IC元器件电子产业格局已经形成,值得一提的是,全球产业链中,没有一个国家拥有之如日本如此全的产品线,所有的都能够自给自足,源源不断的支撑终端产品,保证其终端产品的性价比全球领先地位。
日本在精密制造设备产业领域同样十分厉害,比如电子工业巨头尼康除了制造相机镜头,还能够生产顶级的芯片、生产重要的关键设备:光刻设备,尤其在电子产品各个环节的各种生产设备,日本都占据十分重要的市场份额。在很多国家无数的电子制造工厂里,巨大的设备固定资产中,有很大一部分都是日本的产品。
日本在半个世纪时间,打造形成全球电子产业最完整的产业链,可以说只要提供给其最基本的原料和能源,日本就能够生产出全链条的电子产品。日本已成为电子帝国领域一个个庞大的企业军团:索尼、松下、夏普、东芝、日立等。其中每个军团都有自己十分庞大的产业链。
三、中国
中国电子信息产业连续多年保持平稳快速增长,尤其在手机、微型计算机、网络通信设备、彩电等主要电子信息产品的产量居全球第一。中国的技术创新能力大幅提升,龙头企业实力显著增强,生态体系进一步完善。中国电子信息制造业已成为国民经济战略性、基础性、先导性支柱产业。值得一提的是,中国早在年,彩电、手机、计算机等主要电子信息产品的产量位居全球第一。
中国的电子工业经过几十年的建设和发展,已经具有相当规模,形成了军民结合、专业门类比较齐全的新兴工业部门。特别是在90年代初,中国电子工业已经能够主要依靠国产电子元器件生产20多类、数千种整机设备以及各种元器件,许多精密复杂的产品达到了较高水平。中国并形成了雷达、通信导航、广播电视、电子计算机、电子元器件、电子测量仪器与电子专用设备等六大产业。中国电子信息产业已具有门类齐全的军用电子元器件科研开发与配套能力,具有一定水平的系统工程科技攻关能力。中国电子工业能够满足战略武器、航天技术、飞机与舰船、火炮控制和各种电子化指挥系统的需要,尤其电子信息产业所提供的产品都达到了较高技术水平,其中不少达到世界先进水平。
中国一直被认为是世界工厂,全球有90%以上的个人电脑、80%的空调和74%的太阳能电池和70%的手机来自于中国。尽管之前被认为是全球供应链上的底端,似乎创新与其无,但中国领先步伐已经开始。
美国高德纳咨询公司早在年公布的全球“半导体采购金额”肖特基二极管(速报值)的国家和地区排名,中国首次超过日本排名第二,仅次于美国。众所周知,所谓“半导体采购金额”指的是硬件厂商设计智能手机、笔记本电脑以及电视等数码产品时对半导体零部件的购买能力,是一项购买力指标,能够直接反映出产品研发的主导方。
再比如日本著名评论家大前研一日前作出令日本人惊讶之论断:“从明治维新至今,这场由日本发起的对中国的挑战,在年后以日本完败告终,日本将迎来长达年的衰退!中日的此消彼涨,在年表现的尤其明显!未来世界将是美欧中三极世界,日本逐渐被边缘化!值得一提的是,中国已经成为世界科技的引领者,比如每年申请的专利数量是日本几倍。且中国的互联网公司非常强。
据韩媒报道,《全球电子产业主要国家生产动向分析报告》显示,在全球电子产业的占比排名中,中国占37.2%位居第一,美国为12.6%位居第二,韩国8.8%排在第三位。报道指出,中国电子产业中所占比重最大的是电脑相关产品,占34.2%;美国占比最大的是无线通信机器,占32.3%;韩国则是电子零部件,比重为77.3%。
值得一提的是,中国电子信息产业整体规模仅次于美国、日本,居全球第三位,尤其是电子信息硬件制造业列世界第二。中国电子信息产业共有合同外资曾经达到亿美元,拥有外资企业1万多家,成为促进中国电子信息产业发展的中坚力量。
值得一提的是,全球发达国家依然占据电子信息产业价值制高点,尤其是在大力构建信息经济新优势的同时,积极以信息技术为手段推动再工业化进程,争取未来全球高端产业发展主导权。比如美国的《先进制造业伙伴计划》,德国的《工业4.0》,日本的《制造业白皮书》,英国的《英国制造》等,都努力促使国际资本调整布局,吸引高端制造业向发达国家“回流”。
中国的电子信息产业也正日益成为我国实现制造强国、网络强国的关键力量之一。比如“中国制造”明确提出“以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向”,在加速向制造强国迈进过程中,需要在集成电路、信息通信设备、操作系统等新一代信息技术领域实现突破。“。
在产业发展方面,我国正与全球同步迈进,在计算机视觉、语音识别等细分领域甚至处于国际领先水平,涌现出一批具备竞争实力的企业和研究机构,已具良好的发展基础。“中国制造”、“互联网+”等政策文件中,将智能技术、智能产品列为发展重点,对以智能为引领的电子信息产业发展的支持力度持续加大。
与此同时,也必须看到,中国电子信息产业发展基础还存在薄弱环节,核心技术仍然存在短板,距离智能化发展要求还有一定差距。尤其是芯片、基础软件、传感器、智能控制等核心关键技术积累不足,尚无法对新兴增长点形成相匹配的支撑,因此中国电子信息产业需要迎头赶上,相信不远的将来,中国的电子工业势必实现重大超越。
四、德国
德国是全球第四大、欧洲第一经济体。尤其在之前欧债危机背景下,德国经济表现相对突出,继续保持增长,被称为欧债危机的“救世主”。德国制造是一块象征优质、高效和创新的金字招牌,保持全球产品的竞争力。
德国制造业门类齐全,汽车、机械制造、化工医药和电子电气是德传统四大支柱产业。新能源和环保技术也是德国的优势产业。德国是世界上汽车制造强国,奔驰、宝马老少咸知,大众、奥迪、保时捷有口皆碑。德国高档汽车全球市场占有率超过70%。
德国电气电子产业位于欧洲领先地位,尤其是德国“萨克森硅谷”区域已成为全球五大半导体产业群之一,50%的欧洲产芯片来自德国东部,尤其是萨克森州的德累斯顿地区。德国可靠的投资环境,使得电气电子成为成长最快速的产业之一。
德国电气电子行业在汽车电子和工业电子领域大大超过其他国家,其实中国已成为德国电气电子行业最大的投资来源国。
德国的全国最大的电子工业中心在慕尼黑。慕尼黑是德国第三大城市,是巴伐利亚州的首府,慕尼黑高新科技园区是德国电子、微电子和机电方面研究与开发中心,被称为“巴伐利亚硅谷”。
值得一提的是,德国的电子信息产业历史悠久,基础较好,尤其在世界电子市场上曾与美国争霸,并称雄一时。早在年,德国物理学家赫兹证实了电磁波的存在。当时,德国的电子技术尤其在理论方面居世界领先地位。在工业领域,德国拥有享誉世界的欧洲最大的通信设备企业西门子、哈斯克公司和通用电气公司等重要电气垄断巨头。在通信设备方面,西门子公司研制了FM12/移动式无线电中继系统等;通用电气-德律风根公司研制了FM/无线电中继系统等;罗德·施瓦茨公司研制了XT系列甚高频和超高频电台(装备了‘狂风’和‘阿尔法’喷气战斗机)。
在雷达技术方面,通用电气-德律风根公司研制了飞行安全控制雷达、机载和舰载雷达、防空雷达;西门子公司研制了移动式多普勒雷达(MPDR);标准电气洛伦茨公司研制了毫米波雷达等。
在光学仪器方面,卡尔·蔡司公司、通用电气-德律风根公司等研制了各种测距仪、潜望镜、红外瞄准仪、夜视仪、热成象设备等。在导航设备方面,好几家公司研制了各种机载和车载导航设备和陀螺仪。此外,还研制了一些自动化作战指挥、侦察和电子战等方面的设备。
德国电子电气工业每年技术革新支出亿欧元,占该行业营业额的10%,其中研发投入亿欧元,约占德国工业总研发投入的五分之一。德国制造的电子元件一半以上用于出口,出口的80%以上进入欧盟国家。
德国电子元件业的发展在很大程度上依赖于德国汽车业的发展。汽车电子行业是德国电子元件的最大消费者,通信领域、电子数据处理和工业电子也是其主要用户,分别占20%左右的销售份额。未来德国电子元件市场的发展主要依赖汽车业的发展及工业电子领域的发展。德国享誉世界的电子电气行业龙头企业有:西门子、英飞凌、博世、捷德(GieseckeDevrient)、库卡(KUKA)等。
五、韩国
韩国是世界制造业大国,制造业规模位居世界前列,制造业增加值曾经占GDP的比重超过25%。比如以半导体产业为例,在首尔以南的京畿道,由水原,龙仁,平泽,利川等城市合围的区域,已经形成一个庞大的半导体制造中心,包括享誉世界的三星电子,SK海力士等都在这里拥有大型晶圆制造工厂。更重要的是,这里拥有上千家相关的中小型企业,为三星,LG等大型企业提供配套,形成了完整的上下游产业链。
韩国电子产业生产额曾经排名全球第三,位于中国和美国之后,甚至超过日本。尤其在全球电子零部件生产方面,韩国占19.2%,位于中国(24.1%)之后,排行第二。在无线通信器材方面,韩国占4.3%,位于中国、美国、越南和印度之后,排行第五。据WorldElectronicsData资料显示,韩国早在年已是世界第六大电子产品生产国家。
韩国电子产业的发展主要经历了进口替代、被动的出口导向、主动的出口促进、防御性的产能海外迁移以及产品创新五个主要阶段。经过几十年的发展,韩国电子产业的综合实力已经可以和美、日、德等国抗衡。
韩国三星已超越日本NEC成为全球最重要的供应厂商。韩国曾经开发出全世界第一颗MB的DRAM芯片,一时称霸DRAM市场,并且创造更惊人的出口实力。
韩国三星和SK海力士占据了全球绝大部分市场份额。仅以DRAM(俗称内存)市场为例,早在年三星和SK海力士在全球DRAM市场份额合计达到72.4%。
在NANDFlash市场(俗称固态硬盘),三星排名第一,第二是东芝,第三是SK海力士。三星电子和海力士是存储器领域的巨头,两家公司共占据了全球70%以上的市场份额。从上述数据看,全球半导体存储市场基本被韩国控制。值得一提的是,三星在手机OLED面板市场独占超过90%的市场份额。
六、英国
英国是全球公认的工业强国,尤其在高科技产业十分发达。全球很多跨国企业在英国设立了分公司。英国在学和智能以及科研、航空、制药等方面发展得很好,诺贝尔奖获得者数居第二位。
英国是全球电子工程、半导体设计和光电学的创新基地,对发展电子产品有良好的商业环境和基础设施。比如著名的索尼、日立、飞利浦、摩托罗拉等国际知名公司都在英国建立了研发中心。很多英国公司有独特的专利。值得一提的是,英国的芯片设计举世瞩目,囊括了欧洲地区40%的芯片设计和全球10%的芯片生产。英国是最早采用无线局域网的国家,因特网普及和电子商务占据世界领先地位。
英国是欧盟最大的信息通讯产业基地,曾拥有0多家企业。英国同时是世界信息通信产业的创新中心之一。英国是欧盟成员内最早开放电信市场和实行电信业私有化的国家。英国电信业以高度发达、自由开放及吸纳新技术而闻名于世。
英国是第一个通过人造卫星、电缆和地面广播提供数字电视服务的国家,有多家空间及人造卫星企业和世界最大的移动电话运营商,是欧洲最具实力和竞争力的电信制造和供应基地,也是公认的电信技术创新中心。英国是世界上领先的网络关口,世界36%的跨国网络线路通过英国服务器。英国还是欧洲最大的手机通信市场。
值得一提的是,英国在半导体独立设计方面英国居欧洲首位。在这一领域,英国拥有欧洲40%的利润和设计室。英国半导体公司是世界第一个模拟半导体公司。该公司经营信息技术,综合了现实模拟和最先进的数字技术。
七、法国
法国是全球实力十分雄厚的科技强国。法国拥有空客、达索、雪铁龙、阿尔斯通等世界著名企业,法国的科技非常先进,工业尤其发达。
法国始终处在全球大数据的最前沿。研究显示,法国与德国并驾齐驱,远远领先于英国。据这项研究,五分之三的法国公司使用先进的分析处理来提高效率并节省时间。大数据的成熟主要归因于法国工程师在数学和统计方面的培训质量。值得一提的是,法国的菲尔兹奖牌数量排名全球第二。
法国网络覆盖非常广。据法国国家统计和经济研究所(Insee)的数据,早在年,法国就有83%的人使用互联网,当时欧洲平均水平为75%。
法国曾拥有多年的地铁建造史和营运史,法国的地铁规划和管理堪称世界一流;法国曾是世界上最早掌握核电站技术的国家之一,且核泄漏事故率是最低的国家,目前法国的核电发电量占所有发电量的75%,因此法国是核电利用率最高的国家;值得一提的是,法国著名的阿海珐公司(Areva)开发的欧洲压水反应堆——EPR是全球第三代核反应堆的代表。是目前世界上发电容量最大的反应堆。
法国能够独立制造三代战机;全世界的通信都使用法国的turbo编码;法国拥有完整的小汽车工业;法国拥有独立的超级计算机制造能力。法国还拥有独立的军用航发和民用航发设计制造能力,比如法国的电气装备欧洲第一。法国的航空发动机技术是十分先进的。比如法国赛峰集团和美国GE共同研制的CFM系列发动机是全球最畅销的发动机,其稳定性与可靠性让波音选择了它作为系列飞机的唯一发动机。而法国的赛峰集团也通过与美国GE的合作,成为了航空发动机三巨头罗罗,普惠和GE之外的第四大航发巨头。
法国电子工业及信息产业增加值在欧洲国家中排名第三,约占增加值的14%,德国和英国以19%领先。法国在电子信息领域的研发投入处于欧洲中上游水平,但落后于韩国和美国。法国电子政务应用在欧洲排名第三,电信基础设施完善,92%的企业接入了宽带,高于欧洲平均水平。
法国电子工业及电子信息产业的优势领域有:
1、电子元器件领域:欧洲排名第一,拥有许多全球著名的大型企业和研究机构,比如法国国家科学研究院、法国国立计算机及自动化研究所、Soitec公司等。
2、智能卡、非接触式卡、RFID和微电子领域:法国处于世界领先地位,本土著名企业有金雅拓公司、Tagsys公司等。
3、通信领域:宽带和电信服务市场较发达,法国拥有许多大型跨国公司,比如Orange电信、阿尔卡特-朗讯、赛峰、泰雷兹等。
4、数字内容领域:3D动画、虚拟现实技术和增强现实技术等享有世界盛名,比如著名企业有达索系统、泰雷兹等;教育也受到世界认可,代表学校有SupInfo
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