中国加快国内半导体产业发展,全球半导体产业开始向“二线”区域延伸
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1947年,晶体管在美国贝尔实验室诞生,标志着半导体时代的开启。1958年集成电路的出现 加速了半导体行业的发展。经过半个世纪,半导体行业已经非常成熟,形成了从半导体材料、设备到半导体设计、制造、封装测试完整的产业链。如今半导体行业垂直分工模式的出现促进了产业链分工的全球化。美国作为半导体领域无可争议领先者,依然需要依赖全球各地的资源与技术。对于国内半导体企业来说,国家高层的关注和政策倾斜一定程度上支持着国内半导体企业的追赶。
对于我国,中国半导体一直是在冒着敌人的炮火匍匐前进,如今,敌人的炮火越来越凶猛。围追堵截中,谁让我国的“芯”如此的痛?近日,又有33家中企被美列入“实体清单”,据了解,被列入美国“实体清单”之后的企业,将无法在未经美国政府批准的情况下使用含有美国技术的产品。同时,美国的企业也将禁止在未经该国商务部授权的前提下,向“实体清单”内的企业或机构出口、再出口或在美国国内转让受出口管理条例(EAR)约束的物品。
中国的目标是加快国内半导体产业的发展,减少对芯片进口的依赖。但半导体行业的全球价值链跨越了设备、材料、软件、设计、制造、装配和测试等多个领域。然而,中国(政府)的投资往往集中在提高制造能力和获取现有技术上,而不是真正的新技术开发。除了拥有晶圆厂实际制造晶片之外,晶片制造和测试所需的工具和设备,设计晶片所需的软件,以及设计能力本身,在半导体价值链中都是重要的。
下面我们将把中、美和世界上的其他国家在半导体价值链的五个不同的部分:设备(EQP),电子设计自动化软件与知识产权核心(EDA & IP),设计/制程&集成设备制造商(DES和IDM), 晶圆代工和外包半导体装配和测试(OSAT)进行比较。
表1显示了这三个地区的主要公司在这五个细分市场的合并收入。包括136家公司的销售数据:27台设备(中国6台,世界13台,美国8台),9台EDA和IP(1个CN, 4行,4个美国),76台design and IDM(30个CN, 23行,23个美国),12台foundry(4个CN, 7行,1个美国),12台OSAT(5个CN, 6行,1个美国)。
在科技创新发展和复杂国际形势的驱动下,全球半导体产业竞争已日趋白热化。进入3月,又有多国发布重磅新政,纷纷加码半导体。半导体厂商罗姆计划扩充位于马来西亚吉兰丹厂的产能,总投资约为9.1亿林吉特(约13.8亿元人民币);越南北宁省批准半导体材料、设备生产、组装和试验工厂项目,允准美国安靠(Amkor)公司投资16亿美元生产半导体材料及设备;富士康与印度企业Vedanta将在印度共同建立一家芯片合资企业,发展印度半导体制造业;加拿大宣布向半导体产业投资2.4亿加元(约12.19亿元人民币),支持芯片制造和研究。
马来西亚、越南等东南亚国家是电子制造重镇,印度则是第二大手机生产国。近期,这些国家均加大了对半导体产业的重视程度,对国外半导体企业来当地投资建厂和扩产行为大开政策“绿灯”,并给予资金支持。马来西亚的槟城素有“东方硅谷”之称,拥有50余年的电气和电子行业发展历史。在半导体封装领域,马来西亚占据市场份额高达13%,是世界七大芯片出口地之一。AMD、英飞凌、英特尔等50多家半导体巨头企业都曾在马来西亚投过资。近期,半导体厂商罗姆宣布扩充马来西亚吉兰丹厂的产能,总投资约为9.1亿林吉特,约合13.8亿元人民币。在这之前,英飞凌亦投资20亿欧元扩建其在马来西亚的第三代半导体产能。
再来看越南。坐拥博通、日立、英特尔、恩智浦、高通、三星电子、SK海力士、意法半导体、德州仪器和东芝等半导体供应商,越南的半导体产业有望实现快速发展。不久前,越南北宁省批准半导体材料、设备生产、组装和试验工厂项目,允准美国安靠公司在越南北宁省投资16亿美元生产半导体材料及设备。市场调研公司Technavio的报告显示,得益于政策驱动及资金支持,2020年至2024年,越南半导体行业预计将以19%的复合年增长率增长,2024年产业规模将达61.6亿美元。
印度的半导体设计广泛分布于网络、微处理器、模拟芯片和存储器子系统等领域。就半导体设计而言,全球几乎所有大型半导体公司都在印度设有办事处,半导体大厂高管也不乏印度籍员工的身影。3月,富士康宣布与印度大型跨国集团韦丹塔(Vedanta)签署合作备忘录,计划成立合资公司,在印度制造半导体。国外企业的投资建厂有助于形成产业集聚效应,提升马来西亚、越南和印度的半导体产业竞争力。赛迪顾问集成电路中心高级咨询顾问池宪念向《中国电子报》记者表示,目前马来西亚、越南和印度的半导体产业以封测和电子整机制造为主,国外企业来当地投资建厂会促进其产业链的不断完善,带动当地相关配套产业发展。
2018年, 国际半导体协会( SEMI )数据显示,全球半导体材料市场成长10.6%,推升营收至519亿美元,其中,晶圆制造材料与封装材料营收分别达322亿美元和197亿美元
半导体材料行业是半导体产业链中细分领域最多的产业链环节,其中晶圆制造材料包括硅片、光掩模、光刻胶、光刻胶辅助材料、工艺化学品、电子特气、靶材、CMP抛光材料(抛光液和抛光垫)及其他材料,封装材料包括引线框架、封装基板、陶瓷基板、键合丝、包封材料、芯片粘结材料及其他封装材料,每一种大类材料又包括几十种甚至上百种具体产品,细分子行业多达上百个。
从全球晶圆代工的出货情况看, 全球每年大概销售2亿张等效8吋晶圆。 其中,落后节点和成熟节点基本已经稳定,不断增长的是20纳米以下的先进工艺节点,从6吋、8吋、12吋晶圆的分布来看,12吋的比例越来越高。
根据SEMI,2018年,台湾凭借其庞大的代工厂和先进的封装基地,以114.5亿美元连续第九年成为半导体材料的最大消费地区,增长率11%; 中国大陆半导体材料市场销售额84.4亿美元,增长率11%。2018年,中国大陆及台湾半导体材料销售额占比合计超过全球销售额的38%。
由于半导体材料行业细分领域众多,且不同的子行业在技术上存在较大差异,因此半导体材料行业各个子行业的行业龙头各不相同。从半导体材料行业竞争格局看,全球半导体材料产业依然由美国、日本等厂商占据绝对主导。
集成电路设备包括晶圆制造设备、封装设备和测试设备等,晶圆制造设备的市场规模占比超过集成电路设备整体市场规模的80%。
晶圆制造设备从类别上讲可以分为刻蚀、光刻、薄膜沉积、检测、涂胶显影等十多类,其合计投资总额通常占整个晶圆厂投资总额的75%左右,其中刻蚀设备、光刻设备、薄膜沉积设备是集成电路前道生产工艺中最重要的三类设备。根据SEMI统计,按全球晶圆制造设备销售金额占比类推,目前刻蚀设备、光刻机和薄膜沉积设备分别占晶圆制造设备价值量约24%、23%和18%。
根据VLSI Research统计,2018年全球半导体设备系统及服务销售额为811亿美元(设备系统621亿美元),其中前五大半导体设备制造厂商,占据了全球半导体设备市场65%的市场份额。
半导体行业作为全球信息产业的基础,在产业资本的驱动下,已逐渐成为衡量一个国家或地区综合竞争力的重要标志和地区经济的晴雨表。半导体产品的广泛应用推动了信息化、智能化时代的来临。
半导体按照产品划分,可以分为分立器件、光电器件、传感器和集成电路四类,其中集成电路为半导体核心产品,占半导体市场份额的80%左右。其中集成电路又可进一步划分为模拟电路、微处理器、逻辑电路和存储器。
2019年,全球固态存储及智能手机、PC需求增长放缓,产品库存高企,导致全球半导体需求市场下滑,同时全球贸易摩擦升温,中美旷日持续的贸易战也对半导体贸易市场造成较大影响。
根据全球半导体贸易统计协会(WSTS)数据,2018年全球半导体销售额为4687.8亿美元,同比增长13.7%。
2019年第二季度,全球半导体销售额为982亿美元,同比下降16.8%,2019年上半年全球半导体市场销售额同比下降14.5%;预测2019年全年,全球半导体销售额将下滑13.3%。
根据Gartner公司预测,2019年全球半导体收入为4290亿美元,同比2018年的4750亿美元下滑9.6%。
从区域分布来看,2018年,美国地区半导体市场规模为1030亿美元,同比增长16.4%,占全球半导体市场的22%;欧洲地区半导体市场规模为429.6亿美元,同比增长12.1%,占全球市场的9.2%;亚太地区(除日本)半导体市场规模为2828.6亿美元,同比增长13.7%,占全球市场的60.3%,其中中国半导体市场规模为1547亿美元,占全球市场的33%,成为全球最大半导体消费国家。
WSTS预测,2019年,全球半导体需求市场将出现下滑,其中,美国地区将下滑27.3%,欧洲地区下滑6.1%,日本地区下滑9.7%,亚太地区(除日本)将下滑9.8%。