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虽然中国半导体产业发展起步较晚,但凭借其巨大的市场容量和生产团队,中国已经成为世界上最大的半导体消费国。中国已经成为半导体产业第三次转移的核心,有实力成为半导体强国。现在是时候规划这一轮产业的黄金发展期了。

半导体被称为民族工业的明珠,也就是信息产业的“心脏”。如今,大多数电子产品,如电脑、手机或数码录音机,都与半导体密切相关。无论从科学技术还是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是巨大的。

虽然中国半导体产业发展起步较晚,但凭借其巨大的市场容量和生产团队,中国已经成为世界上最大的半导体消费国。从2000年到2016年,中国半导体市场的增长率居世界首位,年均复合增长率为21.4%,其中全球半导体年均增长率为3.6%,美国接近5%,欧洲和日本较低。

中国已经成为半导体产业第三次转移的核心,有实力成为半导体强国。现在是时候规划这一轮产业的黄金发展期了。就市场份额而言,根据世界半导体贸易统计组织(wsts)的统计,2016年中国半导体消费量为1075亿美元,占全球总量的32%,超过美国、欧洲和日本,成为全球最大的市场。

图1。中国的半导体销售正在快速增长

图2。中国半导体市场的全球份额迅速增加

世界上最大的半导体消费市场,拥有相对廉价的劳动力和丰富的资源,面对如此优越的条件,世界上优秀的半导体企业都来到了中国。

目前,几乎所有大型半导体公司都在中国进行产业布局,占据市场份额。但是,中国的市场潜力太大了!目前,生产能力仍不能满足需求。因此,全球半导体公司仍在增加在中国的投资。

以下表格表明,几乎所有的半导体企业都在中国进行了布局。谁会错过这个大蛋糕?

表1 .2017年底国际半导体公司在华布局

由于国家政策导向的主观因素和产业分工的客观事实,全球半导体产业呈现出明显的产业集群效应。例如,美国的硅谷、日本的九州和台湾的新竹都是各国半导体产业的优势区域。

经过十多年的技术积累,中国已经基本形成了完整的产业链,形成了长江三角洲、珠江三角洲、京津环渤海和中西部四大工业区。

图3。目前,中国半导体产业已形成四大优势区域

半导体产业向中国转移的浪潮已经开始。令人兴奋的是,中国有实力面对并完成这一挑战和机遇:

首先,它是政策的有力支持和资本力量的不断汇集;

其次,市场需求巨大,提高自给率迫在眉睫;

第三,完整的产业链已经初步形成,技术进步速度惊人。

一、国家战略方向

发展集成电路是国家战略方向,鼓励不断出台政策。2014年6月,国务院颁布了《全国集成电路产业发展促进纲要》,提出设立全国集成电路产业基金(以下简称“大基金”),将半导体产业新技术研发提升到国家战略高度。明确指出,到2020年,集成电路行业与国际先进水平的差距将逐步缩小,全行业销售收入年均增长率将超过20%,企业可持续发展能力将大大增强。

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中国对半导体产业的发展路线设定了详细的目标,对设计、制造、包装和测试等做出了明确的规划。同时,在行政、财政、税收等方面给予全面支持,支持半导体产业发展。

图4。中国发展半导体产业的政策重点

第二,大型基金煽动1000亿级产业基金

集成电路是一个资本密集型产业,需要大量的资本投资,尤其是在产业发展的早期阶段,企业很难只承担初始投资。随着集成电路技术的不断进步,开发新技术、新产品和建立先进生产线的成本急剧增加。投资一条月产量为5万片的12英寸晶圆生产线需要约50亿美元,而投资一条18英寸晶圆生产线的成本目前无法估算。

一期大型基金募集资金1387.2亿元。投资涵盖集成电路的整个产业链,重点是制造业。截至2017年9月,大型基金已决定投资涉及40家集成电路企业的55个项目,总承诺投资1003亿元,其中承诺投资占一期募集资金的72%,实际投资653亿元,占一期募集资金的47%。目前,芯片制造业的资金为65%,设计行业为17%,封装测试行业为10%,设备材料行业为8%。

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根据天研查的数据,截至2017年12月22日,大型基金已成为39家公司的股东,其中包括17家a股公司和2家港股公司。目前,大型基金的市值超过200亿英镑。

表2 .截至2017年12月12日大型资金投资企业

除了国家集成电路产业投资基金外,许多省市相继成立或准备成立集成电路产业投资基金。目前,包括北京、上海、广东在内的十几个省市都设立了地方政府基金支持半导体产业发展。据全国集成电路产业基金统计,截至2017年6月,“大基金”带动的地方集成电路产业投资基金(包括在建项目)达到5145亿元。

表3 .截至2017年12月,当地政府投资了半导体产业基金

第三,提高自给率迫在眉睫

中国半导体市场需求接近全球市场的1/3。根据世界半导体贸易统计组织的数据,2016年全球半导体销售额为3389亿美元,其中中国半导体销售额为1075亿美元,占全球市场的31.7%。中国是世界上发展最快的地区。从2010年到2016年,全球半导体市场年均复合增长率为6.3%,而中国为21.5%。随着5g、消费电子和汽车电子等下游产业的进一步崛起,预计中国半导体产业的规模将快速增长。

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图5。目前,中国半导体市场需求占世界总量的三分之一

注:全球半导体销售数据均来自wsts;中国半导体销售数据中2014年至2016年的数据来自wsts;2013年及之前的数据由光大证券(601788,诊断单元)研究所根据中国半导体协会公布的“中国半导体在世界半导体中的销售份额”计算得出。

自给率低,急需芯片国产化。半导体产业关系到国家信息安全。然而,由于发展较晚,技术水平较低,中国目前的半导体产业主要依靠进口,其国产化率仅为1/3左右。以占半导体行业80%以上市场份额的集成电路为例,根据半导体行业协会的数据,2016年中国集成电路市场规模接近1.2万亿元,而2016年国内集成电路行业销售额仅为4336亿元,自给率仅为36%。

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图6。2016年,中国集成电路自给率仅为36.2%

供需缺口巨大,国内集成电路严重依赖进口。据中国海关总署统计,2016年中国集成电路进口总额达到2271亿美元,连续四年超过2000亿美元,集成电路出口总额为613.8亿美元,贸易逆差为1657亿美元。根据semi的预测,2019年的供需缺口可能达到880亿美元。

图7。中国集成电路的供需

图8。中国集成电路依赖进口

产业结构与需求不平衡,核心集成电路国内芯片份额较低,尤其是高端领域,完全依赖进口。中国计算机系统中的微处理器,通用电子系统中的fpga/epld和dsp,通信设备中的嵌入式微处理器和dsp,存储设备中的dram和nand flash,以及显示和视频系统中的显示驱动,在国内芯片中所占份额几乎为零。

表4 .当前中国核心集成电路国内芯片份额

第四,完整的产业链正在形成

集成电路是半导体工业的支柱产业。根据世界半导体贸易统计组织(wsts)的统计,2016年,集成电路销售额占81%,光电子产品占10%,分立器件占6%,传感器占3%。其中,集成电路是核心领域。

图9。2016年全球半导体产品结构

一个完整的半导体产业链包括几十个流程,大致可分为三个主要环节:设计、芯片制造和封装测试,还包括集成电路设备制造和关键材料生产等相关配套产业。目前,中国集成电路产业已经形成了集成电路设计、芯片制造和封装测试为一体,支持配套产业共同发展的较为完整的产业链格局。

5.历史指明了未来的方向

每一个产业从兴起到繁荣都在不断寻求更有利的生产方式,而生产方式的改变往往会带来产业集聚地的转移。投资大、附加值低的环节不断向外转移。同时,随着经验的积累,他们进入国家和地区,形成自己的优势,行业再次发生转移,这使得行业分工更加精细,这种发展趋势在半导体行业尤为明显。

在ic产业诞生以来的60年里,随着技术和市场的不断变化,经过多次结构调整,全球半导体产业已经完成了两次产业转移,而每次转移都伴随着一个新的产业帝国的崛起:

图10。半导体产业的迁移过程

第一次:20世纪70年代,它从美国转移到日本,日本半导体的崛起造就了世界顶级集成电路制造商,如富士通、日立、东芝和nec

图11。日本半导体工业发展史

自从1947年第一个晶体管在贝尔实验室诞生以来,美国已经在半导体行业占据了20年的绝对优势。从20世纪60年代到70年代,日本的半导体产业处于起步阶段,日本从美国引进了大量技术,完成了最初的技术积累。

日本半导体工业发展的黄金时代是从1980年到1990年。随着dram的蓬勃发展,日本半导体工业发展迅速。从1980年到1986年,美国半导体市场从61%下降到43%,而日本从26%上升到44%。从1986年到1990年,日本集成电路的产量保持了6.3%的平均增长率;从1990年到1992年,它保持了9.9%的增长率。

日本半导体公司一直采用idm模式,但进入20世纪90年代后,无晶圆厂+铸造厂模式成为半导体行业的主流生产模式。与此同时,日本的工业地位在此期间开始下降,但在半导体材料和生产设备领域仍占据领先地位。

第二次:20世纪80年代中后期,韩台成为集成电路产业的主力军,三星和TSMC诞生。

台湾半导体产业的发展始于20世纪60年代末,开始主要从事简单集成电路封装业务。20世纪70年代中期,台湾引进美国技术生产集成电路,使台湾半导体工业进入一个新阶段;此后,台湾半导体制造商相继成立,产业规模迅速扩大。进入20世纪90年代后,台湾半导体产业进入集成电路产业带动的快速增长时期。随着台湾集成电路产业的发展,许多集成电路铸造厂如TSMC、日月光、硅制品等纷纷崛起。

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图12。台湾半导体产业发展历史

在每一次产业转移中,都会诞生国际领先的大型企业,并且随着产业分工的细化,每个地区都会形成自己独特的优势。

20世纪70年代,日本半导体产业崛起,富士通、三菱电机、东芝、日立等企业迅速发展并一度占据主导地位。即使在今天,日本半导体的世界份额已经下降,但它仍然在半导体设备和材料领域占据领先地位。在台湾半导体崛起的过程中,出现了许多世界级的晶圆代工厂,如TSMC、硅产品、太阳月光等。出现,并推动台湾的半导体产业逐渐从纯晶圆代工发展成为集成电路设计的领导者之一。

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纵观美国、日本、台湾和韩国半导体企业的发展历史,政府在发展半导体产业中发挥了重要作用,尤其是在产业发展的早期阶段,给予了大力支持。例如,1976年日本启动的超大规模集成电路计划成为推动半导体企业快速发展的起点,而1996年启动的超大规模硅技术研发计划则为日本半导体产业的复苏做出了贡献。20世纪80年代中期和90年代初,韩国政府制定了“超大规模集成电路技术联合发展计划”;1993年,韩国制定了《21世纪电子发展计划》;1994年,韩国政府颁布了《半导体芯片保护法》,以确保韩国半导体芯片受到法律保护;同年,《电子工业技术发展战略》出台,七项战略技术被选为重点发展对象。1999年前,总投资达20544亿韩元,其中政府投资9131亿韩元。

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第六,未来无限美好,但我们仍不完美

虽然近年来中国集成电路产业规模发展迅速,但产业结构仍需调整。2017年前三季度,中国集成电路设计、芯片制造和封装测试行业分别占37.7%、26%和35.5%,但全球集成电路设计、制造和封装测试行业占3: 4: 3。

中国集成电路产业结构仍然不平衡,制造业比重过低。

图13。h1 2004年和2017年中国集成电路产业比重

本文由扑克金融内容团队根据光大证券研究报告《半导体:中国适时崛起》编写,原作者为刘晓波和王琦。特此感谢!

标题:半导体产业的战争 事关国家命运!

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