2020 年第一季度,国内集成电路产业受疫情影响较小,依然保持较快速度增长态势(其中设计业增速最高),但预计二、三季度会呈下降趋势,若全球疫情得到控制,四季度市场将好转。尽管我国集成电路产业上半年总体平稳增长,但仍难掩“大而不强”“快而不优”等突出问题,产业发展仍然存在诸多隐忧。

 

当前,集成电路产业以其重要的战略地位逐渐成为国际竞争的主战场、全球关注的核心焦点。在此新形势下:一方面,集成电路技术创新发展步入新阶段,我国超大规模的市场优势和内需潜力将转变为最大的比较优势,有望通过构建基于国内大规模市场的国内价值链,产生集聚创新要素的“虹吸效应”,为我国集成电路产业带来难得的发展机遇。另一方面,中美高科技博弈逐渐成为中美经贸摩擦的焦点,国际环境继续深度调整,发展环境的诸多变化,将对全球集成电路供应链体系的走势产生潜在的重大影响,我国必须突破传统创新组织和模式,探索关键核心技术攻关新型举国体制,以尽快实现关键产品的自主可控。未来五年是我国集成电路产业进入高质量发展快车道的关键时期,应对上述问题深刻探讨,以有效应对新机遇和新挑战。

 

上半年全球及我国集成电路产业发展情况    

SIA 数据显示,2020 年第一季度全球半导体市场销售额 1046 亿美元,同比增长 6.9%。而第二季度全球市场增速则略有下滑,较去年同期成长 5.1%。上半年全球增速为 4.5%。从区域上看,上半年美洲地区销售强劲,成长最惊人,较去年同期成长 18.5%,大陆市场成长 5%,亚太/所有其他地区成长 1%,但日本和欧洲分别下跌 1.5%和 8%。而从全年看,根据 WSTS 发布的行业预测报告显示,2020 年全球半导体产业销售额将达到 4260 亿美元,相较于 2019 年的 4123 亿成长 3.3%,2021 年则会成长 6.2%。不过相关机构也提示,今年第二季半导体销售虽然维持稳定,但由于持续的宏观经济逆风,下半年半导体市场仍存在很大不确定性。

 

表 1  2020 年上半年全球各区域市场销售规模统计(单位:亿美元)

国家地区

2019

2020

增速

美国

373.90

443.01

18.5%

欧洲

202.53

186.24

-8.0%

日本

177.04

174.37

-1.5%

中国

682.44

716.81

5.0%

亚太(除中国日本外)

557.15

562.75

1.0%

全球

1993.06

2083.18

4.5%

(数据来源:SIA、北京国际工程咨询有限公司整理)

 

从国内情况看,中国集成电路产业 2020 年第一季度保持增长态势。根据中国半导体行业协会统计,2020 年第一季度中国集成电路产业销售额 1472.7 亿元,同比增长 15.6%。其中,设计业增速最高,主要是国内规模较大设计企业的拉动,设计业同比增长 25.2%,销售额为 574.4 亿元;制造业同比增长 15.1%,销售额为 451.4 亿元;封测业同比增长 5.7%,销售额 446.9 亿元。

 

在进出口方面,根据海关统计,2020 年 1-3 月中国进口集成电路 1161.2 亿块,同比增长 32.5%;进口金额 721.1 亿美元,同比增长 10.6%。出口集成电路 532.2 亿块,同比增长 15.4%;出口金额 239.5 亿美元,同比增长 9.5%。总体而言,2020 年国内第一季度集成电路产业受疫情影响较小,依然保持较快速度增长。但中国半导体行业协会预计 2020 年第二、三季度国内集成电路产业都会呈下降趋势,如果全球疫情得到控制,2020 年第四季市场将好转。

 

从上半年我国产业发展看到的三个隐忧    

尽管我国集成电路产业上半年呈现总体平稳增长态势,但仍然难掩“大而不强”“快而不优”等突出问题,产业发展仍然存在诸多隐忧。

 

(1)企业多而不强,依然无法破解低端锁定的格局

近十年来,我国集成电路相关企业(全部企业状态)注册总量逐年攀升。据天眼查相关数据显示,以工商登记为准,仅 2020 年上半年我国就新增集成电路相关企业近 2.6 万家,其中,第二季度新增超过 1.7 万家,较去年同比增长超 30%。从产品层面看,目前我国集成电路产品覆盖全面,几乎在各个主要集成电路领域都不缺乏国内企业的参与,甚至在某些产品上,例如模拟集成电路、存储器主控、蓝牙、人工智能芯片等细分领域,我国参与同一赛道竞争的集成电路企业接近百家。但尽管如此,我国大部分企业提供的集成电路产品仍无法获得高价值量和高端市场份额,据中国半导体行业协会设计分会统计的数据,我国排名前 100 的集成电路设计公司的毛利率一直徘徊在 30%左右,而国际领先水平约为 40%-50%。在蓝牙、存储器主控这些扎堆创业的领域,80%以上高端市场的供应商仍然是来自美国、欧洲的巨头企业。

 

(2)基础环节受制于人的局面尚未得到根本性改变

2020 年上半年,美国对华为制裁持续扩大化,新规则严格限制华为使用美国的技术、软件设计和制造半导体芯片。由于台积电的先进工艺产线中美国技术和设备占比较高,华为被迫结束与台积电的合作,华为海思自研 SoC 也面临极大阻碍。这一事件再次凸显我国在集成电路先进工艺、设备和材料、EDA 等环节受美国制约极其严重,我国集成电路产业链最上游、最基础的环节尚不能实现自主可控,无法对我国超过万亿的集成电路市场需求提供设备材料和产能保障。光刻机、前道量测设备、高端离子注入机、光刻胶等几个领域的突破难度极其大,主要体现在专业人才和长期研发投入都严重不足。例如全球领先的光刻机巨头 ASML 近十年研发费用支出超过 90 亿欧元(约 735 亿人民币),研发人员接近万人。而我国承担光刻机研制这一重大战略任务的上海微电子装备(集团)股份有限公司近十年的研发投入力度仅为 6 亿人民币,与 ASML 差距 100 倍以上,而国内与光刻机研发有关的专业人才总量也就千余人,不及 ASML 一家企业的 1/10。长远看,我国长期以来通过直接购买或跟踪研仿加速弥补技术差距的窗口正在逐渐关闭,多年积累的技术空心化问题也逐步显现,我国对基础和共性技术自主掌控的迫切需求前所未有。

 

表 2  国内外光刻机研发情况对比(2018 年数据,单位:亿美元)

对比项

ASML

上海微电子装备

销售收入

128.4 亿美元

2-3 亿人民币

研发投入

18.5 亿美元

连续十年总投入 6 亿元人民币

研发人员数量

拥有分布于 123 个不同国家或地区的 23247 名员工,其中 8500 名为研发人员

不足千人

供应链体系

ASML 与全球 700 多家专业供应商合作。其中, ASML-Philips-Zeiss 构成核心。ASML 负责光刻机整机技术,Philips 负责高速高精度的运动台技术,Zeiss 负责光刻机光学系统的开发。固定供应商提供光刻机相关的功能模块和单元组件,主要包括 VDL、NTSGROUP、NEWAYS、IDE、Agilent 等关键供应商

上海微电子负责总体集成,超精密光栅系统来自中国科学院上海光学精密机械研究所。光刻机物镜组来自北京国望光学,光源来自科益虹源,浸液系统来自浙江启尔机电,双工件台来自华卓精科

销售(量产或研发)情况

2 大类、4 种产品平台,2018 年销售 224 台光刻机,平均价格 4884.71 万欧元

2018 年上海微电子“90nm 光刻机样机研制”项目通过验收

(数据来源:ASML、北京国际工程咨询有限公司整理)

 

(3)部分领域低水平重复建设的现象愈演愈烈

2020 年以来,国家发改委首次明确新型基础设施的范围,而集成电路作为支撑新型基础设施的重要信息载体,又被推向风口。据统计,2020 年已有超 4 个省份、6 个城市出台的新基建政策中提及集成电路。受政策引导影响,我国集成电路产业在 2020 年依旧保持着密集的重大项目建设投资频率。例如,继前些年大硅片领域出现项目扎堆情况后,2020 年上半年在化合物半导体领域又出现类似情况。据不完全统计,仅在 2020 年前两个季度,国内就有接近 20 个地区签约或者开工建设了化合物半导体项目,规划总投资超过 600 亿元,加上前两年建设目前已经投产的 18 条产线,目前我国在化合物半导体领域的产线投资已经接近 40 条,并且今年规划建设的 80%的项目落地在国内二三线,甚至四线城市,普遍是些集成电路产业基础薄弱,没有相关项目建设经验的地区,因此这些项目的可持续性和运营能力引发了业界的普遍忧虑。

 

集成电路作为高技术、高投入、高风险的产业,有其自身的产业规律和特点,资本投入和产能建设虽可以在一定程度上推进产业的发展,但如果地方政府不顾自身条件,盲目跟风投资,并且存在急功近利和相互竞争攀比的思想,在产业链的某些环节上进行不必要的重复建设和过度竞争,不仅无法发挥自身的资源和产业环境之优势去发展合适的产业,也使得全国各城市之间由于“项目雷同”造成资源浪费,相互之间也无法实现区域性的分工和相应的协作,使得产业风险加速集聚。