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半导体的战争:产业轮回,国家命运

日期:2021-10-21 23:04
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摘要:深圳电商商业股份有限企业,关注半导体行业信息

尽管中国半导体产业的发展起步较晚,但凭借着巨大的市场容量和生产群体,中国已成为全球*大的半导体消费国。中国已经成为第三次半导体产业转移的核心地,已具备成为半导体强国的实力,现在正是布局这轮产业黄金发展时期的时机。

半导体被称为国家工业的明珠,亦即信息产业的“心脏”。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。

尽管中国半导体产业的发展起步较晚,但凭借着巨大的市场容量和生产群体,中国已成为全球*大的半导体消费国。2000 年-2016 年,中国半导体市场增速领跑全球,年均复合增速达到 21.4%,其中全球半导体年均增速是 3.6%,美国将近 5%,欧洲和日本都较低。

中国已经成为第三次半导体产业转移的核心地,已具备成为半导体强国的实力,现在正是布局这轮产业黄金发展时期的时机。 就市场份额而言,根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)统计,2016年中国半导体消费额 1075 亿美金,占全球总量的 32%,已经超过美国、欧洲和日本,成为全球*大的市场。

1. 中国半导体销售额迅速增长


2. 中国半导体市场规模占全球的份额快速提升


世界*大的半导体消费市场、又有着相对低价的劳动力和丰富的资源,面对如此优越的条件,世界优良的半导体企业不约而同地聚集到中国来。

目前几乎所有的大型半导体企业均在中国有着产业布局,抢占着市场份额。不过,中国的市场潜力实在是太大了!目前产能依然无法满足需求。因此,全球半导体企业还在大幅加码在中国的投资力度。

下面的表单显示,几乎所有半导体企业均在中国进行了布局。这块巨大的蛋糕,谁会错过?

1. 截止2017年底,国际半导体企业在中国的布局


由于各国政策的引导的主观因素,以及产业分工的客观事实,全球半导体行业都呈现出一派鲜明的产业集群效应,如美国硅谷、日本九州、台湾新竹均是各国半导体产业的优势区域。

经过十几年的技术积累,目前,中国已基本形成完成的产业链条,并形成了长三角、珠三角、京津环渤海与中西部四大主要产业聚落。

3. 当前中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开启。令人振奋人心的是,中国已具备面对和完成这项挑战和机会的实力:首先,就是政策大力的支撑、资本力量源源不断地汇集;其次,市场需求如此巨大,提高自给率迫在眉睫;再次,完整的产业链已初步形成,技术进步的速度令人惊叹。

一、国家战略方向

发展集成电路是国家战略方向,鼓励政策不断推出。2014 年 6 月,国务院颁布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,提出设立国家集成电路产业基金(简称“大基金”),将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。且明确提出,到 2020 年,集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过 20%,企业可持续发展能力大幅增强。

中国对半导体产业的发展路线制定了详细的目标,对设计、制造、封测等各个环节制定了明确的计划,同时为支撑半导体产业发展给予了行政、金融、税收等全方位的支撑。

4. 中国发展半导体产业政策重点


二、大基金撬动千亿级产业资金

集成电路是资金密集型行业,需要大量资金投入,尤其是在行业发展初期,仅靠企业很难承担起初期投资。随着集成电路技术的不断进步,研发新技术、新产品及建立先进生产线的成本急剧增加。投资一条月产5万片的 12 英寸晶圆生产线约需 50 亿美金,而投资一条 18 英寸的晶圆生产线的成本目前还无法估计。

大基金首期募资 1387.2 亿元。投资覆盖了集成电路全部产业链,重点是在制造领域。截至 2017 年 9 月,大基金累计决策投资 55 个项目,涉及 40 家集成电路企业,共承诺出资 1003 亿元,承诺投资额占首期募集资金的 72%,实际出资 653 亿元,达到首期募集资金的 47%。目前承诺投资中,芯片制造业的资金为 65%、设计业 17%、封测业 10%、装备材料业 8%。

根据天眼查的数据,截止至 2017 年 12 月 22 日,大基金已成为 39 家企业股东,涉及 17 家 A 股企业、2 家港股企业,目前大基金持股市值超 200 亿。

2. 截止2017年12月12日,大基金投资的企业


在国家集成电路产业投资基金之外,多个省市也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、广东等在内的十几个省市已成立专门扶植半导体产业发展的地方政府性基金。根据国家集成电路产业基金的统计,截止  2017 年 6 月,由“大基金”撬动的地方集成电路产业投资基金(包括筹建中)达 5145 亿元。

3. 截止2017年12月,地方政府投向半导体产业基金情况


三、提高自给率迫在眉睫

中国半导体市场需求接近全球的 1/3。根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)数据,2016 年全球半导体销售额为 3389 亿美金,其中中国半导体销售额为 1075 亿,占全球市场的 31.7%。中国为全球需求增长*快的地区。2010 年-2016 年,全球半导体市场规模年均复合增速为 6.3%,而中国年均复合增速为 21.5%。随着 5G、消费电子、汽车电子等下游产业的进一步兴起,预计中国半导体产业规模还将快速增长。

5. 当前中国半导体市场需求占全球的1/3


注:全球半导体销售额数据全部来自 WSTS;中国半导体销售额数据中 2014-2016 年的数据来自 WSTS;2013 年及之前数据为光大证券研究所根据中国半导体协会公布的“中国半导体销售额占世界半导体份额”推算得出。

自给率低,急需芯片国产化。半导体产业关乎国家信息安全,但由于发展较晚、技术水平较低等原因,中国目前半导体产业主要依赖进口,国产化率仅1/3 左右。以占有半导体产业 80%以上的市场份额的集成电路为例,根据半导体行业协会数据,2016 年中国集成电路市场规模近 12000 亿,但 2016年国内集成电路产业销售额仅为 4336 亿元,自给率仅为 36%。

6. 2016年中国集成电路自给率仅36.2%


供需缺口巨大,国内集成电路严重依赖进口。根据中国海关总署统计,2016年中国集成电路进口额高达 2271 亿美金,连续 4 年进口额超过 2000 亿美金,同时集成电路出口金额为 613.8 亿美金,贸易逆差达 1657 亿美金。根据 SEMI 预测,2019 年供需缺口可以达到 880 亿美金。

7. 中国集成电路供需情况


8. 中国集成电路依赖进口


产业结构与需求之间失横,核心集成电路的国产芯片占有率低,尤其是在优异领域,完全依赖进口。中国计算机系统中的 MPU、通用电子统中的FPGA/EPLD 和 DSP、通信装备中的 Embedded MPU 和 DSP、存储设备中的 DRAM 和 Nand Flash、显示及视频系统中的 Display Driver,国产芯片占有率都几乎为零。

4. 当前中国核心集成电路的国产芯片占有率


四、完整的产业链正在形成ing

集成电路为半导体行业的支柱产业。根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)统计,2016 年集成电路销售占比 81%,光电子占比 10%,分立器件占比 6%,传感器占比 3%。其中,集成电路为核心领域。

9. 2016年全球半导体产品结构


一条完整的半导体产业链包括几十道工序,大致可以分为设计、芯片制造和封装测试三个主要环节,同时还包括集成电路设备制造、关键材料生产等相关支撑产业。目前,中国集成电路产业已经形成了 IC 设计、芯片制造、封装测试三业并举及支撑配套业共同发展的较为完善的产业链格局。

五、历史指明了未来的方向

每一个产业从兴起到繁盛都在不断地寻求更有利的生产模式,而生产模式的变迁又往往带来产业聚集地的转移。投资大、附加值低的环节不断外迁,与此同时迁入国家和地区随着经验的积累,不断形成自身的优势,产业再度发生转移,使得行业划分也更加精细,而这一发展趋势在半导体行业体现得尤为明显。

IC 产业从诞生至今的60年中,随着技术和市场的不断变化,在经历了多次结构调整之后,全球半导体产业已完成了两次产业转移,且每一次的转移都伴随着新的产业帝国兴起:

10. 半导体产业迁移历程


**次:20世纪70年代,从美国转移到了日本,日本半导体崛起,造就了富士通、日立、东芝、NEC  等世界上等的集成电路制造商;

11. 日本半导体产业发展历程


1947 年**条晶体管在贝尔实验室诞生,此后 20 年里,美国在半导体产业里占据了优良优势。20 世纪 60 年代-70 年代是日本半导体产业的萌芽期,日本从美国进行了大量的技术引进,完成了初步的技术积累。

日本半导体产业发展的黄金时期是 1980 年-1990 年,凭借对 DRAM 的大力发展,日本半导体产业快速壮大。从 1980 至 1986 年期间,美国的半导体市场从 61%下降到 43%,而日本由 26%上升至 44%。1986 年至 1990 年,日本集成电路生产额保持  6.3%的平均增速;1990 年至 1992 年,保持 9.9%的增速。

日本半导体企业一直采用着 IDM 模式,但进入 20 世纪 90 年代后,Fabless+Foundry 模式成为了半导体产业的主流生产模式。同时,这一时期日本产业地位开始下滑,但仍在半导体材料、生产设备领域占据优越地位。

**次:20世纪80年代中后期,韩国、台湾成为集成电路产业的主力军,SAMSUNG、台积电等企业诞生。

台湾半导体工业的发展起始于 60 年代后期,  开始主要从事简单集成电路封装业务。70 年代中期,台湾引进美国技术生产集成电路,  使台湾半导体产业进入一个新阶段;  此后,  台湾半导体厂商纷纷成立,产业规模迅速扩大。进入 90 年代后,  台湾半导体工业在集成电路工业的带动下进入高速增长期。伴随着台湾集成电路产业的发展,台积电、日月光、矽品等众多集成电路代工厂崛起。

12. 台湾半导体产业发展历程


在每一次的产业迁移中都会有国际优越的大企业诞生,且随着产业分工的精细化,每个地区都会形成自己独有的优势。

20 世纪 70 年代,日本半导体产业兴起,富士通、三菱电机、东芝、日立等企业迅速发展,雄霸一时。即便是在今天日本半导体的世界份额已下降,但其在半导体设备、材料方面仍占据优越地位。而在台湾半导体兴起的时候,产生了台积电、矽品、日月光等多个***的晶圆代工厂,并推动台湾半导体产业从单纯的晶圆代工逐渐发展成为 IC 设计的***之一。

纵观美国、日本、台湾、韩国的半导体企业发展历程,政府在发展半导体产业上发挥着重要作用,尤其是在产业发展的初期,给予了极大的支撑。例如,1976 年,日本推出的 VLSI 计划成为推动半导体企业快速发展的起点,而1996 年推出的超大型硅技术研究开发计划则促成了日本半导体产业的复苏。20 世纪 80年代中期和 90 年代初期,  韩国政府制订了“超大规模集成电路技术共同开发计划”;1993 年韩国制定《21 世纪电子发展规划》;1994 年韩国政府制定《半导体芯片保护法》,  以确保韩国半导体芯片受到合法的保护;同年,又发布了《电子产业技术发展战略》,  选定七大战略技术作为重点开发对象。1999 年之前总投资达 20544 亿韩元,其中政府投资占 9131 亿韩元。

六、未来无限美好,但大家还不上乘

虽然中国集成电路产业规模在近几年发展快速,但产业结构仍需调整。2017 年前三季度,中国 IC设计、芯片制造、封装测试的产业比重分别为 37.7%、26%和 35.5%,但世界集成电路产业设计业、制造业和封测业三业占比惯例为 3∶4∶3。

中国集成电路产业结构依然不均衡,制造业比重过低。

13. 2004年和2017年H1中国集成电路产业比重


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