| 本土晶圆产能增长真相

 

在前几日,芯谋研究发布的《中国半导体产业年度报告2022》中提及,当下中国晶圆需求旺盛,代工厂支出持续增加。有读者产生疑惑,近几年国内花费巨额资本以扩产,为何晶圆需求程度依旧不减?为何产能增长很慢?最近芯谋研究在调研分析国内产能情况时,发现一组非常有意思的对比数据,可以从底层逻辑上看清近五年来国内产能扩张的模样。

半导体制造设备的钱越掏越多半导体行业这池水暖不暖,半导体设备先知。晶圆产线建设周期较长且成本高昂,其中约70%-80%的成本就用于购置设备。日前,ASML CEO彼得·温宁克就表示,晶圆制造大厂们的扩张计划将受限于设备短缺,而且这种短缺是长期的,ASML的供应链无法通过提高生产效率来化解设备产能紧缺。这意味着抢下半导体设备的产能,也就抢下了未来的晶圆产能。在过去的几年里,紧张的市场和政治环境,促使了中国的半导体设备进口额的高速增长。据中国海关总署的统计数据显示,2015-2021,几年间中国半导体器件或集成电路制造设备进口额逐年攀升,2021年这一进口额高达1369亿元人民币。而2021年全球半导体设备市场规模为1030亿美元(约合6644.7亿元人民币),中国进口额占比近五分之一。毋庸置疑的是,中国是全球半导体设备重要的购买国,半导体设备进口额的快速增长,也反映出中国大陆扩大产能的决心。

 

数据来源:中国海关总署,芯谋研究

 

这一数据包含了在中国大陆经营的外资企业、合资企业的设备进口额。为了分析精准,芯谋研究特意进行了产业调研,计算出逐年本土企业设备进口额的占比情况,并据此估算出2015-2021年本土企业设备进口额情况,如上图所示。设备下单采购后,还需要一定的交货周期才能拿到货,入厂后还要进行调试,真正形成有效产能的时间存在滞后性。新老主体的经验差异,滞后时间一般在1-2年左右。想要真切看到采购的这些设备转化成有效产能,需要将两者时间错开1-2年比较。适当将时间周期拉长,更能切实反映出背后的问题。芯谋研究也因此对应计算了本土企业设备进口额的五年与六年的年复合增长率。

 

数据来源:中国海关总署/芯谋研究

 

根据芯谋研究的调研数据显示,本土企业的设备进口额逐年增长,近六年的增长率均超过15% ;2018年本土企业的设备进口额增长率更是高达76.5%。2015-2019年,五年间本土企业的设备进口额年复合增长率达27.2%。实际上本土企业在购买设备上的投资比27.2%要高。此处的27.2%未算上对国内设备厂商的设备采购,据芯谋研究统计,算上该部分采购额,2015-2019年的本土企业的设备采购额年复合增长率将达到30%。

 

数据来源:中国海关总署/芯谋研究

 

2015-2020六年间本土企业的设备进口额年复合增长率达29.4%,比2015-2019的五年年复合增长率略高。如若算上对本土设备的采购,那么本土企业五年来的设备购买年复合增长率将达33%。那么,我们在哪些设备购买上砸下了重金呢?让我们详细来看看,三年来中国半导体设备进口的数量以及金额情况。 

 

数据来源:中国海关总署,芯谋研究整理

 

上图是芯谋研究整理的2019-2021年中国制造半导体器件或集成电路用的机器及装置的清单,数据来自中国海关总署。从上图可以看到,中国进口制造半导体器件分为10大类型,包括光刻机、刻蚀机、离子注入机等等。而进口金额最大的领域,不只有被热议的光刻机,化学气相沉积装置(CVD)、涂胶曝光显影等其他光刻系统设备、等离子体干法刻蚀机等几个设备分类,也要一掷千金。同时,这也是国内设备产业最为薄弱的产品品类。

 

目前半导体产业在全球经济发展上的地位越来越重要,地缘政治掀起了“芯球大战”,尤其是美国超级产能野心的威胁下,诸国都在纷纷加码半导体制造,建线扩产成为产业主旋律。加之需求端,全球芯片紧缺的问题仍在持续,特别是成熟制程芯片、车用芯片等更为紧缺。全球半导体制造商为应对需求正在大肆采购半导体设备进行扩产。芯谋研究预测,半导体制造设备的进口额还将持续增长,2022-2025的年复合增长率将超过30%,中国将成为需求稳定增长的半导体设备市场。

 

现阶段,海外设备厂商在一些特殊设备领域仍具有垄断优势,对于设备厂商来说,中国市场的高速成长是不可缺失的机遇。同时,近年来中国支持半导体产业的发展是中国的长期政策,举国上下都愿为之倾力。对中国市场的松懈,就是将机会拱手让与他人。 对于中国产业来说,虽然当前国际形势变化莫测,但未来我们将面临怎样的国际政治环境未可知,在窗口期要未雨绸缪,允许一定的设备冗余。同时,也要清醒地认识到,在未来相当长的一段时间内,中国半导体制造设备仍将依赖于进口。虽然近年来国产设备在部分设备领域有所突破,但供应链安全风险仍然较大。这需要国内设备厂商在技术研发上奋起直追,也需要国内晶圆厂基于本土设备厂商上线验证的机会。

本土晶圆产能增长真相囤货设备的根本目的在于提高总体产能。在过去的几年里,我们已经在购买设备上砸下了重金。那么,实际的产能增长情况究竟如何?

 

注:包含晶圆代工与IDM产能,不含外资与合资企业数据来源:芯谋研究 

 

上图是芯谋研究统计的中国大陆本土企业晶圆产能情况图,图中既包含晶圆代工产能又包含IDM产能,但不含外资及合资企业产能情况。从上图中可以看到,近年来,中国大陆本土企业晶圆产能逐年攀升,除2018年与2015年外,增速均超20%;2021年本土企业产能增长率达23.3%;2017-2021年,五年来本土企业晶圆产能年复合增长率达17.4%。 

 

注:包含晶圆代工与IDM产能,不含外资与合资企业数据来源:芯谋研究

 

2016-2021六年间本土企业晶圆产能年复合增长率达18.4%,比2017-2021的五年年复合增长率略高。我们来做下比较。先按照设备采购到形成有效产能的两年滞后期来看,2015-2019五年来本土企业的设备进口额年复合增长率为27.2%,考虑到对本土设备的采购,这一年复合增长率达到30%,与2017-2021本土企业的晶圆产能的年复合增长率17.4%相比,两者之间有一定的差距。本土企业的晶圆产能增长情况并不及预期。

 

我们再按照一年的滞后期来算。2015-2020六年来本土企业的设备进口额年复合增长率为29.4%,考虑到对本土设备的采购,这一年复合增长率将达33%。而2016-2021六年间本土企业的晶圆产能年复合增长率为18.4%,差距仍然明显。即便是考虑到设备涨价的影响,粗略估计也将有相当部分的设备采购额没有有效转化,数十亿元掏出去的钱没有发挥出作用。可见中国本土企业晶圆产能增速还是较慢,对设备的浪费现象明显。

集中力量才能办大事 中国晶圆代工业当下的艰难众所周知,在与海外企业就有一定差距的情况下,还要面对国内行业在发展过程中出现的系统风险因素。外有制裁,内有分散,可谓是内忧外患。制造业的兴衰,决定着半导体产业的兴衰,也决定着国之命脉。是时候在国之重器的半导体制造领域发挥新型举国体制的优势作用。买设备掏钱越来越多,产能增长见效慢,背后原因值得我们思考。近年来,海外代工进入到高度整合期,十多年来没有一家新主体出现,海外巨头不断通过兼并整合做大做强。反观国内,近年来新增超过20多家半导体制造主体,无论是12英寸还是8英寸的晶圆厂都越来越多。

 

规模经济是半导体制造业的DNA,过于分散的主体结构将极大分散国内有限的资本和资源,也将稀释国内产业的整体竞争力。

 

在芯谋之前发布的文章中,也多次呼吁对此问题的重视,并提供了一些建议。在半导体制造领域,只有大象才能与大象抗衡,蚂蚁是无法与大象抗衡的。如此说并非否定新主体的价值,而是中国产业在当下艰难时刻需要一条最优路径。今天国际压力很大,西方还在不断修改规则专门针对中国企业的任何可能突破,未来更未可知。突破这层封锁墙,我们需要尖兵,需要利器,需要质量,也需要效率,来集中力量办大事。这正是成熟的老主体所具有的价值。时间不等人,只有解决内部问题,我们才能团结一致对抗外部困难。