FABIE视角|把握机遇,国产半导体亦可实现弯道超车

1发布 · 2020-08-17 10:02 7

半导体是技术密集、资本密集和知识密集的行业,目前呈现出高度全球化分工、行业高度集中的形式


FABIE说


半导体产业创新周期重启,国产替代加速进行,尽管全球半导体行业景气度短期受到了疫情的扰动,但创新周期驱动景气复苏的这一趋势不变,同时贸易摩擦背景下,国产替代加速进行。


当前,中国半导体产业正处于产业升级的关键阶段,掌握核心技术是中国半导体产业现阶段最重要的目标,国内半导体制造公司崛起迎来机遇。本期FABIE将为您浅析国产半导体实现弯道超车的关键。


美方实施科技霸权政策,“逆全球化”愈演愈烈


美方长期实施霸权政策,对华为的一系列制裁政策是美方科技霸权的核心体现,近年来的相关政策更是将其科技霸权的目的展现得淋漓尽致。在华为被列入实体名单的一周年后,美国商务部于2020年5月15日宣布:全世界公司,只要利用到美国的设备与技术,帮助华为生产产品,都必须得到美国政府的批准,已经下了订单尚未交货的公司可将此禁令宽限至120天。其打压以华为为代表的国内具备先进水平公司的决心已经非常明显。从2018年的中兴事件与晋华事件,到2019年以来美国将百余家中国企业、高校及政府单位列入实体名单,再到制裁华为的政策,均彰显了美国不希望中国掌握先进技术的意图。


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在此之前,半导体行业全球分工的模式已经运行多年,相互合作的模式推动了整个半导体行业的快速发展。北美的半导体设备、欧洲的光刻机、中国台湾地区的半导体 制造、亚洲的封测厂以及遍布全球的各类IC设计公司之间相互合作,分别在各自的领域深耕,推动了整个行业的发展,并推出了各类不断迭代的产品与技术。


在美国科技霸权政策下,现全球已经展现出明显的“逆全球化”趋势。以华为为例,此次美国政府将制裁升级至极致,若严格按照此项要求,则华为的绝大多数供应商均需向美国政府申请后才可供货。若供应商坚持向华为供货,则有可能同样面临被美国政府制裁的风险。供应链相关公司不得不选择“站队”的问题,这样会导致全球半导体供应链的撕裂,“逆全球化”的趋势正愈演愈烈。


半导体制造行业三大壁垒



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技术壁垒:摩尔定律推动着半导体制程的发展,同时行业集中度提升,越先进的制程,能生产的玩家越少,10nm以下制程只剩下英特尔、三星、台积电三个玩家。存储芯片市场也受到拥有先进制程的三星、美光、海力士的瓜分。在制程发展中,需要解决功耗、频率、 散热、尺寸等问题。成熟制程有HKMG工艺和poly/SiON工艺,先进制程有FinFET和FD-SOI工艺,且7nm以下工艺需要使用EUV光刻机。 


资金壁垒:半导体制造行业是资本密集型行业,半导体制造厂商需要持续不断投入工艺制程和产品结构的研发。自上世纪90年代以来,半导体行业在研发强度方面一直领先于所有其他主要行业,每年用于研发的支出平均约占总销售额的15%。而先进制程的发展对技术提出了更高的需求,包括EUV光刻技术、sub-3nm工艺技术、3D模具堆叠技术使未来五年研发支出会加速增长。IBS的数据显示,28nm体硅器件的设计成本大致在0.51亿美元,7nm芯片需要2.98亿美元,5nm则需要5.42亿美元,成本增速越来越快。厂商的资本支出与其晶圆产能成正向关系。


人才壁垒:半导体制造行业是受研发和技术驱动的行业,对人才和技术极为看重。2018年毕马威曾联合SEMI发布了一份问卷调查数据,受访者皆为全球半导体的行业高管,其中有64%的人认为人才风险是三大运营风险之一。《中国集成电路产业人才白皮书 (2018-2019年版)》预计中国IC制造行业人才2021年需求达到24.6万,比2019年多 10.2万,因此半导体行业成为了国内引进人才最多的行业。


国内半导体企业发展现状




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中国半导体市场需求量大,约占全球半导体市场的1/3。伴随着中国经济的快速发展,在以手机、PC、可穿戴设备为代表的消费电子,以及以物联网、可穿戴设备、云计算、大数据、新能源、医疗、安防等新兴应用领域的快速推动下,国内的半导体市场需求旺盛。美国半导体产业协会数据显示,中国半导体销售额占全球比例约1/3,已成为球半导体需求市场的重要组成部分。


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面对中国市场的广大需求,国内企业规模却普遍偏小。根据IC Insight,2020年第1季度十大半导体公司中,绝大多数为美国企业,亦有部分来自于韩国或台湾。中国大陆的企业中,仅华为海思的营收规模挤进了前十的行列,且海思在去年同期这一排名仅为15名。除海思之外,国内其他半导体企业的规模则处于较小的状态,与中国广大的市场需求不匹配。


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除企业规模之外,集成电路的进出口数据更能体现国内自给率偏低。根据海关总署数据显示,2019年中国集成电路出口额为1017亿美元,而进口额为3050亿美元,出口额仅为进口额的1/3,贸易逆差超过2000亿美元。虽从历年数据趋势来看,此比例呈现出上升的趋势,但这数额巨大的贸易逆差显示,国内集成电路行业的国产替代仍有广阔的市场空间。


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中国半导体制造企业迎来机遇


1.摩尔定律放缓为国内制造企业提供机会


先进制程工艺由于需要大量的工艺研发和资本投入,能负担大额成本投入的晶圆厂越来越少,摩尔定律放缓。除了英特尔、台积电、三星以外,联电和格芯都宣布了放弃对7nm制程的研发。这给国内制造企业提供了赶超的机会,目前中芯国际正在研发N+1/N+2代制程,以长江存储、合肥长鑫等企业深耕存储领域。


2.产业链转移,下游应用细分化也是国内半导体制造企业的一大机会


伴随着下游PC、智能手机市场的逐渐成熟和饱和,半导体行业的系统性创业机会也从PC、智能手机、服务器三大集中性市场往物联网、下一代智能终端等碎片化、新兴化市场转移, 物联网、新能源汽车等新兴市场带来向上重构供应链的系统性机会。在应用场景方面,采用先进工艺的芯片种类主要是基带、CPU、存储等大型逻辑芯片,主要用于手机和笔记本电脑,而其他低功耗领域需要一些专用芯片。对于中低端MCU、电源管理芯片等技术壁垒不高的细分市场,芯片专用化、性价比是重点。以功率半导体为代表的模拟细分市场中,传统汽车电子、工业级芯片等市场对品控、功耗、性价比的要求很高。因此在这些市场,国内企业可以找到突破口,积极布局渗透市场。例如,三安光电在第三代半导体材料GaN崛起中受益,耐威科技在MEMS传感器研发中持续发展。


3. 终端品牌效应


终端品牌的国产化给上游供应链带来发展机会,终端需求向上传达可以带动整个供应链的国产化。例如,“苹果产业链”带动了台积电、环旭电子和长电科技等企业的发展。目前5G带动了“华为产业链”的发展,进入华为产业链的中芯国际也将在产业链的影响下也会有所收益。


4. 政策扶持 


根据“中国制造2025”重点领域技术路线图对IC制造产业的规划,国产半导体制造产业的发展将围绕产能扩充与先进制程同步推进。国家集成电路大基金的投资扶持了半导体制造企业的发展。


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写在最后


中国半导体的供需不平衡,叠加当前不稳定的产业链局势,国产替代时不我待。虽“国产替代”一直在进行中,但近期的一系列事件将成为整个国产半导体产业的警示标志,将进一步加强国产替代的必要性和发展速度。对国内半导体产业链的相关公司来讲,这是历史赋予的发展机遇。由于这些产品多数存在着技术、产业生态等门槛,国内企业往往难以进入一流的供应链体系。在正常贸易格局下,下游企业通常会出于产品性能、成本等原因直接面向国外先进企业进行采购,国产企业难以破局。而在目前中美博弈大背景下,下游企业有更强烈的意愿付出人

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