半导体芯片行业分析报告Word文档下载推荐.docx

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开展国际交流与合作；

制（修）订行业标准、国家标准及推荐标准等任务。

2、行业主要法律法规及政策

集成电路产业属于国家重点鼓励发展的产业，国家大力持续不断的支持产业发展，近年来国家颁布的支持、鼓励产业发展的重要行业政策如下：

二、行业发展情况和发展趋势

1、半导体行业发展情况

（1）半导体行业概况

半导体行业按照制造技术来看，主要包括集成电路、分立器件两大类。

半导体产品种类繁多，在智能手机、智能家居、可穿戴设备、工业控制等领域中有广泛应用。

半导体行业是消费类电子、通讯、汽车电子、工业自动化等诸多产业发展的基础，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。

作为资金与技术高度密集的行业，半导体行业受到工艺技术升级、自身产能库存、下游应用需求等因素影响，具有一定的周期性。

随着国内半导体产品研发周期的不断缩短和技术革新的不断加快，新技术、新工艺在半导体产品中的应用更加迅速，为半导体各细分行业带来了周期性的市场替代机会。

（2）全球半导体行业发展概况

近年来，随着全球汽车电子、工业控制、物联网等科技产业的兴起，以及智能家居、可穿戴设备为代表的新兴消费电子市场的快速发展，全球半导体行业规模整体增长较快。

根据世界半导体贸易组织（WSTS）统计，全球半导体行业2018年市场规模达到4,688亿美元，2015-2018年年均复合增长率达11.8%。

2019年，受国际贸易局势紧张、全球经济增长疲软影响，全球半导体行业规模随之下降。

2019年全球半导体销售额为4,123亿美元，同比下降12.0%。

根据WSTS预测，2020年全球半导体行业市场规模将达4,260亿美元，增速将回升至3.3%。

目前，亚太地区是全球最大的半导体市场，占全球半导体市场份额逐渐增长。

根据WSTS数据，2019年亚太地区（除日本外）半导体行业市场规模达到2,579亿美元，占全球半导体市场62.5%的份额，占比较2018年增长2.2%；

美洲地区半导体行业市场规模约为786亿美元，占全球半导体市场19.1%的份额，占比较2018年减少2.9%；

欧洲半导体行业市场规模约为398亿美元，约占全球半导体市场9.7%的份额，占比较2018年增加0.5%；

日本半导体市场规模为360亿美元，占全球半导体市场8.7%的份额，占比较2018年增加0.2%。

（3）中国半导体行业概况及发展趋势

近年来，随着国内消费电子、家用电器、信息通讯等半导体产品终端应用市场日趋成熟，以及汽车电子、工业控制、物联网等科技产业的兴起，带动我国半导体市场持续增长，巨大的市场需求推动我国半导体产业实现了快速发展。

目前，我国是全球最大的电子产品制造工厂和大众消费市场，半导体行业销售额接近全球的三分之一。

根据中国半导体行业协会（CSIA）统计，我国半导体行业销售额由2015年的5,610亿元增长至2019年的10,335亿元，年均复合增长率达16.5%，显著高于同期全球半导体市场的增速。

根据CSIA预测，未来我国半导体行业规模将保持快速增长，2021年我国半导体行业销售额将达12,935亿元，2019-2021年年均复合增长率将达11.9%。

目前，我国半导体行业自给率低，对于芯片的进口规模仍然较大。

根据海关总署的数据，我国半导体产品的进口额从2015年起已连续四年位列所有进口商品中的第一位。

我国市场对国外高性能半导体芯片产品的依赖度较高，包括高压集成电路、功率半导体器件芯片、MEMS芯片等产品绝大部分依赖进口，国产化程度极低，不断扩大的中国半导体市场规模严重依赖于进口。

当前，高端集成电路生产能力的严重不足，已经成为制约我国产业升级、保障国家信息安全和国防安全的主要障碍之一。

近年《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》《中国制造2025》《国家集成电路产业发展推进纲要》等重要文件的出台，以及社会各界对半导体行业的发展、产业链“内循环”建设的日益重视，推动了我国半导体产业链国产替代的进程。

在国际政治和经济环境日趋复杂、国际贸易摩擦日渐加剧等宏观环境背景下，加速进口替代、实现半导体产业自主可控已上升到关乎国家安全和利益的战略高度。

未来随着5G、物联网、自动驾驶、VR/AR等新一轮科技逐渐走向产业化，中国半导体行业有望迎来进口替代与成长的历史性机遇，在全球半导体市场的结构性调整中占据重要的地位。

2、半导体芯片制造行业发展情况

（1）半导体芯片产业链简介

士兰集昕主要从事8英寸集成电路的生产和销售，处于半导体芯片产业链中的晶圆制造环节，主要产品为高压集成电路、功率半导体器件芯片和MEMS传感器芯片等三类产品。

半导体芯片产业链主要包含半导体芯片设计、晶圆制造和封装测试三大核心环节，此外还有为芯片设计提供EDA工具、为晶圆制造与芯片封测环节提供所需材料及专业设备的产业链。

作为资金与技术高度密集行业，半导体芯片行业形成了专业分工深度细化、细分领域高度集中的特点。

其中，半导体芯片产业链的主要环节如下：

①半导体芯片设计

半导体芯片设计是集成电路芯片开发的过程，其本质是将具体的产品功能、性能等产品要求转化为物理层面的电路设计版图的过程。

设计环节包括结构设计、逻辑设计、电路设计以及物理设计，设计过程环环相扣、技术和工艺复杂。

芯片设计公司的核心竞争力取决于技术能力、需求响应和定制化能力带来的产品创新能力。

②半导体芯片制造

半导体芯片制造，即晶圆制造，是半导体芯片产业链的主要环节之一，晶圆制造是根据设计出的电路版图，通过炉管、湿刻、淀积、光刻、干刻、注入、退火等不同工艺流程在半导体晶圆基板上形成元器件和互联线，最终输出能够完成功能及性能实现的晶圆片，其技术含量高、工艺复杂，在芯片生产过程中处于至关重要的地位。

③半导体封装测试

半导体封装测试是半导体芯片制造的后道工序，封测主要工序是将芯片封装在独立元件中，使电路与外部器件实现连接，使其免受物理、化学等环境因素损伤。

测试是指利用专业设备，对封装完毕的集成电路进行功能和性能测试，以保证其电路和逻辑畅通，符合设计标准。

（2）我国半导体芯片制造行业规模

半导体芯片制造产业属于典型的资本和技术密集型产业，从半导体产业结构来看，芯片制造技术水平既支撑着芯片设计业核心发展，同时芯片制造规模又决定了封测行业的发展空间。

以晶圆制造为核心的实力提升，是推动整体中国半导体产业链升级的关键。

根据中国半导体业协会（CSIA）数据，2019年我国半导体芯片制造行业的销售额为2,149亿元，同比增长18.2%，占整个半导体产业比重为21.2%。

2015年至2019年，我国半导体芯片制造行业市场规模年均复合增长率为24.3%，高于同期我国半导体芯片设计、封装测试行业市场规模的年均复合增长率。

（3）半导体芯片制造行业发展趋势

在晶圆规格方面，目前全球半导体晶圆制造厂商最主流的晶圆规格（以直径计算）为6英寸、8英寸和12英寸。

晶圆的直径越大，在单片晶圆上可制造的芯片数量就越多，晶圆边缘的损失就越小，从而降低单位芯片的分摊成本，但同时对晶圆制造设备和工艺的要求也随之增加。

目前，12英寸晶圆主要用于生产逻辑芯片、储存芯片等，终端应用主要为智能手机、计算机、云计算、人工智能、SSD（固态储存硬盘）等领域。

8英寸晶圆由于具有行业制程相对成熟、稳定性高的特点，适合多样化产品和特色工艺的开发，其下游芯片类型主要为特色化、稳定性要求高的模拟芯片、功率器件芯片、MEMS传感器等半导体产品，终端应用领域主要为新能源、消费电子、汽车电子、变频家电、物联网、工业控制等领域。

近年来，随着工业电子、汽车电子等下游市场保持稳健增长的驱动力，部分功率器件、传感器等生产厂商逐步将产能从6英寸转移至8英寸，进一步带动了8英寸晶圆在模拟芯片、功率器件芯片及MEMS等产品应用的上升。

3、功率半导体行业发展情况

（1）功率半导体行业概述

功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。

功率半导体可以分为电源管理IC（属于集成电路）和功率器件（属于分立器件）两大类，其中功率器件主要包括二极管、晶闸管、晶体管等产品，晶体管又可以分为IGBT、MOSFET和双极晶体管（BJT）等；

电源管理IC可分为DC/DC、AC/DC、驱动IC等。

功率半导体产品范围释义图如下：

近年来，功率半导体的应用领域已从工业控制和消费电子拓展至新能源、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多市场，功率半导体市场规模稳步增长。

根据IHS数据统计，2018年全球功率半导体市场规模为391亿美元，同比增长6.0%，2015-2018年年均复合增长率为6.0%。

预计2021年全球功率半导体市场规模将达441亿美元，2018-2021年均复合增长率将达4.1%。

2015-2021年全球功率半导体市场规模与增速

目前，中国是全球最大的功率半导体消费国，2018年中国功率半导体市场规模达138亿美元，同比增长9.5%，占全球功率半导体市场规模35.3%的份额，2015-2018年年均复合增长率为7.9%。

根据IHS预测，2021年中国功率半导体市场规模将达159亿美元，2018-2021年均复合增长率将达4.8%，高于同期全球市场增长率。

自上世纪80年代起，功率半导体器件MOSFET、IGBT和功率集成电路逐步成为了主流应用类型，并朝着高电压、大电流、大功率的方向不断演进。

根据IHS的统计，中国功率半导体市场中前三大产品是电源管理IC、MOSFET、IGBT，三者市场规模占2018年中国功率半导体市场规模比例分别为61.0%、20.2%与13.9%。

（2）电源管理IC市场发展情况

电源管理IC在电子设备中承担变换、分配、检测等电能管理功能，主要包括各类具有线性稳压、过压保护、充电管理等功能的电源管理集成电路芯片（PMIC），属于模拟IC的范畴。

其中，高压集成电路作为近几年来电源管理IC产品领域的一个新兴发展方向，可使装置内电源部分的体积缩小、重量减轻、性能改进、可靠性提高，被广泛应用于开关电源、电机驱动、工业控制、日常照明、家用电器等方面。

根据IHS数据统计，电源管理IC是目前中国功率半导体市场最主要的产品类别，2018年我国电源管理IC市场销售额为84.3亿美元，2016年-2018年年均复合增长率达2.88%。

未来，随着我国国产电源管理IC在国内家用电器、消费电子产品等领域的应用拓展以及进口替代，我国电源管理IC市场将保持稳健增长的态势。

（3）功率半导体器件市场发展情况

士兰集昕功率半导体器件芯片主要产品包括MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）、SBD（肖特基二极管）及IGBT（绝缘栅双极型晶体管）芯片等。

根据IHS预测，未来5年在新能源、消费电子、汽车电子等新兴应用领域强劲需求的带动下，MOSFET和IGBT将成为增长最强劲的半导体功率器件。

MOSFET是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管，通过信号切换、电压通断等方式为配件提供稳定的电压，具有高频、驱动简单、抗击穿性好等优点，可以广泛应用于消费电子、通信、工业控制、汽车电子等领域。

根据IHS的统计，2018年我国MOSFET市场规模为27.92亿美元，2016-2018年复合年均增长率为15.03%，高于功率半导体行业平均的增速。

IGBT是由BJT和MOSFET组成的复合功率半导体器件，具有易于驱动、控制简单等特点，且在高压、大电流、高速等方面具有独特优势，被称为电力电子行业里的“CPU”。

在中低电压领域，IGBT广泛应用于新能源汽车和消费电子中；

在1700V以上的高电压领域，IGBT广泛应用于轨道交通、清洁发电、智能电网等重要领域。

根据IHS统计，我国IGBT市场规模从2016年的15.40亿美元增长至2018年的19.32亿美元，年均复合增长率达11.74%。

随着未来太阳能逆变器、大型变频电机驱动、电动汽车等新兴市场的发展，将进一步带动IGBT市场规模快速增长。

4、传感器市场情况

MEMS全称是微型电子机械系统（MicroElectroMechanicalSystem），是指集微型结构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。

MEMS制造工艺是利用半导体工艺和材料，通过微米技术在芯片上制造微型机械，并将其与对应电路集成为一个整体，是以半导体制造技术为基础发展起来的一种先进的制造技术，相比传统产品，具有微型化、成本低、效能高、可大批量生产等优势。

目前，MEMS被广泛用于游戏控制器、智能手机、运动设备、数字照相机等各类移动智能终端和“穿戴式”电子消费产品。

根据赛迪顾问统计，2018年全球MEMS传感器市场规模达152亿美元，同比增长10%。

预计2021年全球MEMS传感器市场规模将达223亿美元，2018-2021年全球MEMS市场年均复合增长率将达13.6%。

近年来，随着智能手机为代表的消费电子产品的快速普及和发展，推动我国MEMS传感器行业规模快速增长。

根据赛迪顾问统计，2018年，我国MEMS传感器行业市场规模为504亿元，同比增长17.0%。

预计2021年我国MEMS传感器行业市场规模将达851亿元，2018-2021年年均复合增速将达19.1%。

目前，中国是全球最为活跃的物联网应用市场，MEMS产品在智慧城市、智慧家庭、车联网、工业互联网、智慧医疗等领域的应用日渐普及，未来各种新兴应用领域如AR/VR、无人机/机器人、机器视觉、自动驾驶等将为MEMS提供更广阔的发展空间。

5、下游应用行业概况

目前，士兰集昕在高压集成电路、功率半导体器件芯片、MEMS传感器芯片方面已经完成了全系列特色工艺平台的搭建，产品广泛应用于家用电器、消费电子、汽车电子、工业控制、新能源等领域。

具体下游应用行业情况如下：

（1）家用电器

家用电器市场主要包括白色家电（冰箱/空调/洗衣机）、各类生活家电、厨房家电、健康护理家电、黑色家电（电视）等。

根据工业和信息化部统计，2013年至2019年，我国家用电器行业运行情况持续向好，全国家用电器行业营业收入稳定增长。

2019年，全国家用电器行业主营业务收入达到16,027亿元，同比增长4.3%，利润总额达1,339亿元，同比增长10.9%，行业规模进一步扩大。

2013-2019年中国家用电器行业运行情况

随着居民收入水平的提高，消费需求逐步升级，中高端家电产品越来越受到消费者青睐，变频化成为近年来家用电器发展的主要趋势之一，为功率半导体带来巨大增量市场。

家电变频化趋势主要体现于白色家电等耗电较大的家用电器：

变频空调的压缩机不会频繁开启，整体节能达到15%-30%的效果，变频洗衣机高速脱水时电机噪声可比定频洗衣机减少10至20分贝，变频冰箱的速冻能力比普通冰箱提高20%。

因此，变频家电在能效、性能及智能控制等方面具有明显优势。

近年来，全球变频白色家电的渗透率呈现快速上升态势，有望从2019年的57%提升至2023年的88%。

从二极管、MOSFET、IGBT等功率半导体的用量来看，变频家电功率半导体价值相比普通家电增长12倍以上。

目前，我国是全球最大的白色家电生产基地，空调产量占比73%、冰箱冰柜产量占比53%、洗衣机产量占比38%。

未来，随着变频家电渗透率的提升、我国白色家电等家用电器产能的进一步扩大，我国功率半导体需求有望进一步提升。

（2）消费电子

消费类电子市场是功率半导体的主要市场之一，也是MEMS传感器行业最大的应用市场，下游应用设备包括可穿戴设备、智能手机、智能音响、移动电源、平板电脑等消费者日常广泛使用的电子产品。

近年来消费电子行业快速发展，消费电子产品的需求不断扩张，且需求逐渐迈向多元化和定制化。

随着消费电子领域大发展及产品创新不断涌现，特别是受益于智能手机和平板电板的快速发展，消费电子已经成为半导体产品重要的应用市场。

①可穿戴设备市场

智能可穿戴设备是除智能手机之外重要的电子交互产品，通过安装MEMS麦克风、加速度计、陀螺仪等各类型的传感器，可以在可穿戴设备上实现语音交互、运动检测和健康检测等功能。

可穿戴设备对产品重量、电池续航能力要求较高，元器件的质量、性能、大小、材料等决定着可穿戴设备产品的功能与用户体验。

根据前瞻研究院的统计，2019年中国可穿戴设备市场规模达到406亿元，较2018年同比增长19.8%，预计2020年中国可穿戴设备市场规模将达473亿元，到2022年市场规模将达607亿元。

近年来，随着采用蓝牙技术的TWS耳机的推广，TWS耳机成为在可穿戴设备领域的新增长点。

由于TWS耳机、TWS耳机充电盒本身体积小，且电池与控制电路必须内置，因此对电源管理IC、电池容量等都提出了更高的要求，同时拉动了电源管理芯片需求的增长。

此外，由于TWS耳机通常需要搭载语音助手、手势控制等功能，需要在TWS耳机中集成多个微型麦克风和加速度计等MEMS传感器，进一步提升了TWS耳机对MEMS传感器的需求。

根据GFK预测，2020年全球TWS耳机市场规模将达110亿美元，TWS耳机将逐步成为耳机市场的主流产品。

根据GFK数据，2018年我国蓝牙耳机市场规模达63亿元，销量达1,918万件；

2016-2018年市场规模和销量的复合增长率分别为87.1%和44.5%。

根据智研咨询数据，2018年全球TWS耳机出货量达6,500万件。

未来，随着TWS耳机在语音控制、语义识别、设备互联等功能的不断延伸，TWS耳机的渗透率有望继续提升，进一步推动电源管理IC、MEMS传感器的需求增长。

②智能手机市场

近年来，智能手机芯片的国产化率逐年提高，为各类国产芯片厂商提供了重大的行业机遇；

智能手机中的传感器可以实现屏幕翻转、游戏控制、摄像防手抖和硬盘保护等功能，还能够帮助GPS系统导航对死角进行测流量。

同时手机模块功能日渐复杂，单部手机配置的电源管理芯片数量呈现出增长的趋势。

例如，目前的智能手机摄像头数量已经从单摄演变为三摄乃至四摄，更多的摄像头意味着更多的电源管理芯片需求。

同时，未来5G所需要的更高能耗也对手机的电源管理芯片提出了更高的要求。

预计随着更多的摄像头配置以及对5G制式的支持，未来单部手机中DC/DC转换器等电源芯片需求会普遍增加。

根据IDC的统计数据显示，全球手机出货量在经历快速增长期后于2016年达到顶峰14.7亿部。

随着智能手机市场的逐渐饱和，全球智能手机出货量出现了一定程度的下滑，2019年全球手机出货量为13.7亿部。

同时，尽管通信领域市场的增长速度有所下降，但智能手机市场对半导体需求依然保持较高的水平，智能手机市场依然对功率半导体、MEMS传感器等产品的需求提供了较为稳定的支撑。

未来，随着2020年自然换机和5G落地带动智能手机出货量整体回暖，且5G手机价格下探速度快，渗透加深有望促进手机出货量上升，从而进一步推动功率半导体、MEMS传感器需求增加。

（3）汽车电子

作为近年来行业增速逐年增长的半导体专用领域行业之一，电子电器在汽车产业中的应用逐渐扩大，市场整体呈稳步上升趋势。

随着汽车产业的不断朝向信息化、电动化和智能化的方向发展，半导体作为汽车电子的核心部件，使用场景将不断增多，运用数量将不断增加，功率半导体和MEMS传感器在汽车电子产品中拥有广阔的应用发展空间。

目前，电动化与数字化是汽车电子成长的主要驱动力。

其中，中高端汽车电子化程度较高，随着半导体行业进步以及汽车行业的发展，汽车电子技术也呈现由中高端汽车向中低端汽车渗透的局面，为半导体行业带来较大的市场空间。

在汽车功率半导体方面，随着汽车产业的全面智能化和电动化，高电压、功率需求带动了电动汽车功率半导体价值量的提升。

在传统内燃机汽车中，电气系统电源通常来源于12V蓄电池，功率半导体主要应用于车辆启动、安全等系统，单车功率半导体总成本约在71美元左右；

而混合动力/纯电动车的动力电池电压则通常为144V或336V。

在混动和新能源车型中，汽车内部电压、电流大幅提高，对耐大电压、大电流的继电器、连接器、线缆和被动器件的需求大幅提升，对汽车电子防漏电/短路等性能要求也大幅提升。

根据英飞凌的数据，纯电动车（BEV）中新增功率半导体成本达350美元，是传统燃油汽车的近5倍。

其中，IGBT模块、MOSFET等功率半导体作为电能转换和控制的核心，对汽车内部实现电力转化尤为重要，同时也是新能源汽车直流充电桩的基础元件。

根据前瞻产业研究院统计，2018年中国汽车电子市场规模约为5,800亿元，至2025年我国汽车电子市场销售额有望达到8,875亿元。

汽车电子作为半导体行业未来最大成长动能之一，汽车半导体市场未来也将成为功率半导体领域强劲的终端应用市场。

（4）工业控制

工业控制是使用计算机技术、微电子技术、电气手段等，使工业生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，应用市场主要包括智能电表、安防设备、工业自动化设备等。

随着工业自动化的深化，广泛部署的工业机器人和智能化机床都依赖于强大而灵活的交流电机、伺服电机，以及节能的变频器和电源装置。

功率半导体为工厂自动化、智能化提供了可靠的能量来源。

IGBT、二极管等广泛用于逆变焊机、可变速电机、不间断电源（UPS）、工控变频器和工业风扇中，为工业自动化提供稳定、高效、灵活的电能输出。

国务院《中国制造2025》战略规划，明确了智能制造、工业强基、高端装备创新等五项重大工程、为功率半导体在工业领域的应用带来持续的增长动能。

根据赛迪顾问数据，2018年中国工业控制市场规模达1,797亿元，2016年至2018年年均复合增长率为13.2%。

预计未来我国工业控制市场将保持稳定增长趋势，至2021年我国工业控制市场规模将达2,600亿元，2018年至2021年年均复合增长率将达13.1%。

（5）新能源

随着以光伏发电为代表的新能源发电技术的推广应用和规模化发展，近年来全球新能源行业发展迅速，成为功率半导体新兴应用领域之一，推动了功率半导体市场需求的提升。

与传统燃煤发电相比，新能源发电对于电能转换具有更大的需求，需要通过增加整流/汇流和逆变等环节实现电力的稳定和转换，从而输出稳定高质的电能到电网。

上述环节均需要大量应用功率半导体，以光伏发电为例，需要通过光伏逆变器中的IGBT、MOSFET等电力电子开关器件的高频率开合来“调整”电压波形，从而将光伏太阳能板产生的可变直流电转换为频率、幅值可调的交流电。

其中，采用集中式逆变器功率半导体成本为2,000-3,000欧元/MW，而组串式功率半导体成本为2,500-5,000欧元/MW；

电池接线盒方面，1MW的光伏组件消耗的光伏二极管达1万元人民币。

根据中国光伏行业协会（CPIA）数据，全球光伏市场维持高速增长态势，2019年全球新增光伏装机量120GW，同比增长13.2%。

中国是全球第一大光伏市场，自2013年以来我国的光伏新增装机和累计装机迅速提升，至20