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半导体产业属于高度资本密集+高度技术密集的大产业,经历了由美国向日本,和美日向韩台的2次产业转移,每次转移均伴随着全球消费需求周期变化以及产业垂直精细化分工。
当前中国已成为全球消费电子制造中心,同时中国更是全球最大的半导体消费国。
基于地域配套优势及国家意志,中国半导体产业迎来最佳成长时机,国之重器必将崛起。
半导体乃国之重器,中国“芯”迎成长周期。
当前中国半导体供需矛盾突出,中国半导体自给率不足14%,中国政府将半导体提升为国家重要战略产业,先后在《国家集成电路产业发展推进纲要》及《中国制造2025》等国家级政策上给予大力支持并制定发展目标,筹办国家大基金予以全产业链资金配套,力争快速实现中国半导体自主可控。
在此背景下,中国半导体企业以晶圆制造为发展核心,未来3-5年在全国各地新建26座晶圆厂,晶圆制造总体产能将翻番,打造以晶圆制造为核心的虚拟IDM产业生态圈,同步拉动国内封测、IC设计、设备及半导体材料等配套产业快速发展。
万物互联催生芯片需求大幅增长,成为中国半导体新动力。
随着物联网时代来临,到2020年预计将有300亿设备接入物联网,全球物联网市场规模将增长至2020年3.04万亿美元,复合增长率高达50%。
而物联网的底层基础支持在于芯片,接入设备均需要大量的传感器芯片、通信传输芯片及信息处理芯片等来支撑感知、传输及应用的实现。
因此由物联网设备激发的半导体市场,预计2020年市场规模可达435亿美元,复合增速超过20%。
而中国半导体产业也将受益于物联网广阔的增量市场,从中获得可观的市场份额。
一、提升半导体产业全球竞争力已经是我国国家战略
1、现状:
中国半导体市场供需矛盾突出,国内半导体自给率仅14%
(1)2016年中国半导体消费额全球最大,并且继续快速增长
中国半导体消费1075亿美元,占全球比重为32%,是全球最大的半导体消费区域市场。
2017上半年国内半导体消费额同比上升26%,创出历史新高,较全球半导体市场整体增速高5pct。
(2)本土半导体产业供给严重不足
2016年中国集成电路高度依赖进口,进口额高达2271亿美元,超过石油进口额。
以上游晶圆制造为例,据测算中国消耗晶圆片数量超过9299万片/年,中国区域产量2218万片/年,自给率仅14%,缺口达86%,其中属于中国本土企业供给占比更少。
2、执行层面:
力争半导体行业实现“自主可控”,大基金全产业链深入布局
(1)政策面:
国家政策鼎力扶持,目标自给率达到70%
2014年6月国务院颁布《国家集成电路产业发展推进纲要》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%,16/14nm制造工艺实现规模量产,封装测试技术达到国际领先水平,关键装备和材料进入国际采购体系,基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系。
(2)国家牵头设立集成电路投资基金,已承诺投资超1000亿,涉及40家集成电路企业
《国家集成电路产业发展推进纲要》正式发布实施后,国家牵头设立了国家产业投资基金简称大基金,并设立地方性集成电路产业投资基金。
截至2017年9月,大基金实际募集资金达到了1387.2亿元,共决策投资55个项目,涉及40家集成电路企业,累计项目承诺投资额1003亿元,承诺投资额占首期募集资金的72%,实际出资653亿元。
而大基金对于半导体行业投资比例中,芯片制造业的资金为65%、设计业17%、封测业10%、装备材料业8%。
各个地方集成电路产业投资基金也纷纷成立,包括北京、湖北、江苏、湖南、上海、福建、广东等在内的多个省市也相继成立了金额不等的集成电路产业基金。
其中,北京和湖北各成立了300亿元的产业基金,福建和上海分别成立的产业基金金额高达500亿元。
仅2016年就有9支产业基金陆续出炉,涉及金额近2000亿元人民币。
(3)大基金关注在整个集成电路产业链均重点布局,未来将进一步加大对制造和设计的投资比例
大基金基本实现了对集成电路产业链,包括制造、设计、封测、装备、材料,以及生态环境等方面的全覆盖,并在每个产业链环节中的行业前三领先企业予以重点投资。
晶圆制造:
重点投资了中芯国际、总投资将近160亿元,华力二期项目投入116亿元,以及上海华虹;
存储器制造:
大基金和紫光集团投资了长江存储科技公司;
特色工艺制造:
投资了杭州士兰微电子公司;
化合物半导体制造:
投资了三安光电;
封装测试:
投资了长电科技、通富微电和华天科技等;
设计领域:
投资了紫光展锐、中兴微电子等;
装备领域:
投资了北方微和中微半导体,大基金重点并推进北方微与七星电子整合,组成北方华创。
目前北方华创已成为国内最大的半导体装备企业,同时中微半导体的刻蚀机已在部分企业的大生产线上得到应用。
材料领域:
投资了大硅片生产企业上海硅产业集团;
电子级多晶硅材料生产企业江苏鑫华;
抛光液生产企业安集微电子。
转移特色领域:
如MEMS传感器上的耐威科技;
国内直播星芯片市场占有率超过70%的国科微电子,在国内网络交换芯片市场具有领先地位的苏州盛科网络。
未来看大基金将继续提高在制造业的投资力度,确保随着投资规模的增大制造投资比例不低于60%,同时继续加大对设计业的投资,当前期投资比例是17%,未来预计会进一步提高。
大基金将围绕国家战略和新兴行业进行投资,比如智能汽车、智能电网、人工智能、物联网、5G等领域。
二、中国半导体崛起之路,芯片制造是核心
1、当前中国半导体产业结构,两头大中间小
据中国半导体行业协会统计,中国电路呈现“设计-制造-封测”两头大中间小的格局,2016年中国集成电路产业总规模6451亿,其中设计-制造-封测同比增速分别为27%,25%,13%。
设计业首次超过封测业,产值达1644亿元。
2、芯片制造是设计及封装的中游环节,在产业链中占据重要位置
芯片制造向上芯片制造技术水平支撑着设计业核心发展,向下芯片制造规模决定了封测业的发展空间。
芯片制造的技术及规模强弱,决定了整个集成电路产业链强弱,目前中国晶圆厂技术及规模相对薄弱。
中资芯片代工主要上市公司有:
中芯国际、华虹半导体,其销售额之和在2016年合计达到252亿,中芯国际202亿,华虹半导体50亿。
其中中芯国际同比增长39%,华虹同比增长50.5%。
前10大企业晶圆代工厂中,中资企业销售额364亿,占前10大销售额的44%,同比去年提升0.16pct。
三星/台积电7nm,Intel10nm,而国内中芯国际、上海华力才量产28nm,技术上落后2代。
前面测算整体晶圆国内供需缺口达86%,而国内晶圆供给中,其中不到一半才是中资企业提供的。
而技术水平又相差2代,中国芯片制造相对薄弱。
(1)晶圆制造薄弱,大陆大幅新建晶圆厂
根据SEMI预测,2017~2020年全球将有62座新的晶圆厂投入营运。
这62座晶圆厂中,7座是研发用的晶圆厂,而其他晶圆厂均是量产型厂房。
以地理区来看,中国大陆2017-2020年将有26座新的晶圆厂投入营运,占新增晶圆厂的比重高达42%。
而美国新增晶圆厂有10座,台湾有9座。
2016年底中国大陆已投产的12英寸晶圆生产线月产能达46万片(含外资及存储器部分),全球占比约9.02%;
已投产8英寸晶圆生产线月产能66.1万片(含外资),全球占比约为12.8%。
至2020年,中国大陆新增12英寸晶圆规划月产能超过100万片/月。
其中2018年规划新增12寸片接近40万片/月。
(2)中国晶圆厂分布
(3)中国芯片制造当前主要从晶圆代工和存储,两个核心需求来发展
由于全球细分市场晶圆代工和存储器份额最大。
中国优先发展晶圆代工和存储器,将可以快速获得足够市场空间,以驱动芯片制造良性发展。
从晶圆代工方面看,大陆强大智能手机制造能力,培育了大量本土IC设计公司,并传导到晶圆代工,未来形成“IC+晶圆代工”的本土化配套,最大程度发挥效率及成本优势。
从存储器上看,新3DNANDFlash技术升级,提供了中国后发制人的机遇。
3、中国半导体制造崛起,构建虚拟IDM生态圈,国内封测、设计等优先受益
中国大陆半导体和台湾半导体发展相似,一开始即是三者分离运营,即IC设计(Fabless)+IC制造(foundry)+IC封测,由于相较于欧美处于低成本区域,发展垂直合作具备一定优势,通过垂直合作可以带动IC设计、制造、与封测环节的联动。
以台湾半导体行业为例,其最终形成“台积电+日月光”、“联电+矽品”等虚拟IDM合作模式。
国内半导体行业当前IC设计、封装等环节企业规模较小、技术相对薄弱、市场话语权低,可以借鉴台湾,通过探索虚拟IDM模式,将有利于集中力量、整合资源,着力攻破一批共性关键技术和重大产品,推动产业发展。
目前在国家集成电路产业投资基金政府资金支持下已经形成以紫光集团为首的“展讯科技+中芯国际+长电科技”虚拟IDM,由中国电子CEC集团统合的“联发科+华虹宏力+通富微电”虚拟IDM,以及“武汉新芯+中芯国际+华天科技”的虚拟IDM。
中国将以晶圆制造为虚拟IDM的核心,将为国内半导体行业完善产业链构建,提高市场竞争力提供有力支撑。
2016年底中国大陆已投产的12英寸晶圆生产线月产能达46万片(含外资及存储器部分),全球占比约9.02%;
随着中国晶圆制造产能未来快速增长,将形成以晶圆制造为核心的虚拟IDM产业链构建,带动半导体设计、封测、设备及材料国产化的快速发展。
根据中国半导体协会数据及预测,至2020年,中国半导体设计市场规模达3409亿元,封测市场规模可达3243亿元,复合增速均超过20%。
据SEMI预计,至2020年,中国半导体设备规模由于晶圆厂达产较多将集中释放,未来复合增速达25%,达157.5美元,约1039亿元人民币,半导体材料市场达114.2亿美元,约755亿元人民币。
封测环节中国公司技术及规模与世界最为接近,将最优先受益于本土芯片制造规模提升的环节。
随着未来3年大陆本土晶圆制造产能快速释放,预计至2020年,封测市场规模可达3243亿元,复合增速超过20%。
中资封装测试业主要上市公司有:
长电科技、华天科技、通富微电,其销售额总额在2016年合计达到280亿,其中长电科技180亿,华天科技50亿,通富微电49亿。
长电科技作为国内封测龙头,收购星科金朋后企业规模扩大,在技术、体量、客户结构上具有显著优势。
华天科技,在指纹识别芯片封装具有领先,引进汇顶、FPC等多家客户,CIS芯片封装方拥有格科微、OmniVision、Aptina等大客户,此外还有比特大陆、海思等增量客户,产能不断
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