2018年中國半導體行業(yè)發(fā)展迅猛但技術自主能力不強，供需不平衡【圖】

半導體李玲玲 2019-02-12 05:54 來源：智研咨詢

以中興禁令為啟，此次中美貿易戰(zhàn)，實質是美國打著貿易的旗號試圖對“中國制造 2025”為代表的高科技領域進行打壓與遏制。代表之一的半導體，其歷史最早追溯到 19 世紀 30 年代，經過長達一個世紀的研究，直到 1947 年美國貝爾實驗室發(fā)明了更具實用價值的晶體管，人類才開啟電子時代并向信息時代前進?？梢哉f現代的大多數文明，例如家電、PC（個人電腦）、智能手機等，都需依靠半導體行業(yè)。從類型來看，半導體可以分為集成電路、光電子、分立器件和傳感器這四大類。盡管占比有下滑趨勢，集成電路依舊以超 80%市場份額領跑，細分包括儲存器（36.12%）、邏輯電路（29.78%）、模擬電路（15.46%）和微處理器（18.63%）。

2017 年半導體各細分場景市場規(guī)模占比

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細分領域占比情況

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受益全球經濟回暖， 2017 年全球半導體市場增速達到了 2010 年以來的最大值 22.0%，市場規(guī)模創(chuàng)歷史新高，達 4120 億美元。全球半導體產業(yè)又一次進入繁榮期。 2018 年全球半導體市場規(guī)模增速在 8%左右，市場規(guī)模有望達 4500 億美元。

全球半導體市場規(guī)模與增速

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從整體來看， 2017 年全球半導體市場銷售額達 4122 億美金，同比增長 21.6%，背后主要推動力來自集成電路與傳感器的強力增長：得益于 DRAM（動態(tài)隨機存取儲存器）、 NAND 閃存等儲存器爆發(fā)，集成電路 2017 年增速為 24.03%；因物聯網、智能控制、汽車應用、圖像識別等強勁需求驅動，傳感器市場去年增速為 16.17%。

全球半導體銷售額及增速

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2017 年集成電路增長值

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從產業(yè)鏈來看，主要涉及電路設計、芯片制造與封測檢驗這三個環(huán)節(jié)。生產流程主要是以電路設計為主導， IC 設計商根據客戶需求把系統邏輯和性能轉換成物理圖譜，然后委托芯片制造商從原材料，經過提純、單晶硅柱、分片、蝕刻等過程制成晶圓（排列著集成電路的硅晶片），再送到封裝廠完成電路封裝、測試的最后步驟，最后進行銷售。從運作模式來看，目前主流兩種運作模式，即整合模式與垂直加工模式。整合模式又稱 IDM（Integrated Device Manufacturer） ,早期的芯片企業(yè)多為 IDM，以英特爾與三星為代表業(yè)務范圍覆蓋整個產業(yè)鏈。但根據摩爾定律，同等價格下，集成電路上容納的晶體管元器件數目每 18-24 個月翻一倍，性能也隨之提升一倍。這一定律揭示了半導體行業(yè)發(fā)展迅速的同時，也暗示整個行業(yè)需要不停的投入新型材料與儀器研發(fā)更高性能芯片。為了減輕投資壓力與降低失敗風險，上世紀九十年代開始， IDM逐漸拆分成單環(huán)節(jié)加工，形成以設計為主的 Fabless 模式、晶圓代工Foundry 模式和純封測檢驗模式。

產業(yè)鏈上下游及代表企業(yè)

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材料方面， 2017 年上游材料端市值約 470 億美金，排名第一的為中國臺灣，以 21.9%市場份額連續(xù)八年奪冠；中國大陸發(fā)展迅速，對比 2011 年增長 56.8%。但最為重要的硅晶圓供應市場卻被日本包攬一半，排名前五供應商占據全球 94%市場份額，較去年增長一個百分點，壟斷日益加劇。

2017 年全球半導體材料市場

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2017 年硅晶圓前五供應商

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設備方面， 2017 年全球設備共投資 566 億美金，韓國以 179.5 億美金首次超越臺灣成為全球設備花費最高國家，主要原因在于今年存儲器的暴漲帶動 DRAM 相關產業(yè)鏈增長，韓國作為 DRAM 產出第一國家的收益最高。中國大陸以 27.4%增速展現對制造環(huán)節(jié)的投資熱情，排全球第三。與材料供應市場類似，設備供應市場 90%以上被歐美日韓壟斷，且前十廠商均有較高的營收增長，其中韓國 SEMES 以 142%增速成為全球漲幅最高供應商。

各國地區(qū)設備投資花費（億美金）

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2017 年前十設備供應商

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因為擁有英特爾、三星、海力士等全球前十公司， IDM 市場規(guī)模遠大于 Fabless 市場規(guī)模，但兩者差距逐漸縮小。 Fabless 與 IDM 規(guī)模比從1999 年的 7.67%提升到 2017 年的 38.66%，說明行業(yè)產業(yè)鏈全球縱向延伸加劇。終端應用方面，智能手機依舊是第一大場景，占整體 32.28%。雖然智能手機市場逐漸飽和，出貨量連續(xù)下滑，智能手機市場對半導體需求依然保持較高水平。另外， 5G、人工智能、物聯網、汽車電子等快速發(fā)展也大力度推動整個半導體芯片市場。

Fabless 與 IDM 市場對比

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2017 年終端應用市場（單位：億美金）

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作為資金與技術高度密集行業(yè)，半導體目前形成深化的專業(yè)分工、細分領域高度集中的特點，因此半導體受全球經濟影響波動較大，且相關性越來越強。分析 1980-2022 年期間全球經濟與半導體行業(yè)之間的相關系數可以發(fā)現，除去 90 年代全球半導體行業(yè)處于整合模式向垂直加工模式轉移，其他期間顯示出全球經濟對半導體行業(yè)強力拉動關系，而這一趨勢未來表現更甚，相關系數逐漸向 1 靠攏。主要原因為兩點：1）垂直模式日趨成熟，產業(yè)鏈更細化。細化分工的產業(yè)鏈除了降低投資風險、提高環(huán)節(jié)操作效率與最終產品良品率，更重要的是給新玩家一個進入行業(yè)的切入點，例如技術水平較低的封裝檢測、設計突出的Fabless 等。對比早期 IDM 形式，各自環(huán)節(jié)深化有效降低資本支出在銷售的比例，企業(yè)盈利得到一定保障。2）大規(guī)模兼并收購帶來細分領域的龍頭效應，議價能力增強。為了保障企業(yè)技術水平、研發(fā)進度領先，并擁有一定的市場份額，半導體自2000 年開始進行一定規(guī)模的兼并收購，整體交易金額在 2015 年達至頂峰為 1073 億美金。大量高頻的行業(yè)并購降低制造商與供應商數量的同時，使“強者越強”。而 2017 年的并購行為放緩也側面說明，行業(yè)的成熟令各自領域的龍頭效應明顯，更多的并購已無法帶來更好的邊際效益。

全球經濟與半導體相關性越來越強

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全球經濟與半導體行業(yè)相關系數分

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產業(yè)鏈垂直模式日趨成熟

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行業(yè)兼并收購規(guī)模 2015 年達頂峰

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從歷史進程看，全球范圍完成兩次明顯的產業(yè)轉移：第一次,十九世紀 70 年代從美國轉向日本。十九世紀 50 年代，晶體管誕生于美國，后續(xù)發(fā)明影響行業(yè)的革命性芯片與商業(yè)應用，例如英特爾 4004、英特爾 8088、IBM 個人計算機等。出于經濟與政治因素考慮， 70 年代向日本提供技術與設備支持，產業(yè)轉向日本，日本半導體一度躍至世界第一。為了抵制日本發(fā)展奪回半導體行業(yè)話語權，美國開始向韓國臺灣等地提供支持，第二次，產業(yè)從 80 年代開始轉向韓國與臺灣。為了降低設備、人力等成本，目前，產業(yè)逐漸轉向中國大陸。是什么支持這些國家與地區(qū)半導體行業(yè)發(fā)展如此蓬勃？他們又是如何抓住機遇？我們后續(xù)根據國家一一分析。

半導體的產業(yè)轉移

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中國集成電路發(fā)展勢頭兇猛。 2017 年我國集成電路產業(yè)銷售額達 5411.3 億人民幣，同比增長 24.81%。從產業(yè)結構來看，設計、制造與封測三大產業(yè)增速均高于去年同期。設計業(yè)占比逐年攀升，產業(yè)結構從“大封測-中制造-小設計”到“大設計-中封測-中制造”轉型，產業(yè)鏈逐漸從低端走向高端，展現我國集成電路發(fā)展的突破。我國需求供給不平衡不匹配現象仍然嚴重，且將長期存在。自 2015年起，集成電路超越原油成為我國第一大進口商品， 2017 年出口金額 663億美金，較進口 2579 億美金存在 1916 億美金缺口，缺口比例（缺口額/總進出口額）長期保持 50%以上。從產品種類來看，微處理器與控制器長期占 45%以上進口額，說明我國在 CPU、 MPU 等核心器件芯片的自主設計生產能力依舊薄弱，需要依賴于人。

中國集成電路產業(yè)情況

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中國集成電路進出口金額

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隨著經濟與政策、相對廉價勞動力支撐，目前半導體產業(yè)逐漸向中國轉移。正如開篇分析，半導體行業(yè)與宏觀經濟的強相關性將逐漸加強，我國每年的約 6%GDP 增速、例如集成電路產業(yè)投資基金等扶持政策都是推動我國集成電路發(fā)展的重要力量。以晶圓廠為例，據不完全統計，至 2022年，包括海內外廠商約 30 座晶圓廠將在我國落地，主要聚集在上海、江蘇和安徽一帶。

8 寸與 12 寸晶圓廠建造分布