4月16日,美国商务部宣布禁止美国公司向中兴通讯销售零部件,半导体,商品,软件和技术直至2025年。虽然缘起中兴违反美国对转售限制的员工处罚规定,但在贸易战的大背景下,似乎一切都不是那么简单。翌日英国也警告其电信行业勿用中兴设备。另外,继中兴被制裁后,美国似乎又把矛头指向了全球通信设备龙头华为,在封杀华为手机后,也将触手伸到了更多其他领域。不过相比中兴,华为的技术实力使得他更有底气面对美国的刁难。中兴通讯的主营业务涉及基站、光通信及手机,而这些领域所应用到的芯片大多依赖于进口。根据美国半导体协会(SIA)、国际半导体贸易统计协会(WSTS)数据,2017年全球半导体总销售额4,122亿美元,其中美国企业销售额高达1,890亿美元,占比高达46%。而在中国市场,美国企业的市场占有率达到51%。被芯片领域的领头人所扼制,对其接下来的业务发展可谓是当头一棒。

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研发起步不晚,但现在多依赖进口

中国是全球最大的半导体消费市场,而随着AI与物联网等领域的快速发展,未来对于核心芯片的需求将会越来越大。但纵观整个芯片市场,作为电子元件领域的核心部件,之所以会受到国外钳制,主要还是由于中国与行业领先者间确实存在着不小差距。2017年,集成电路进口已经占中国进口总额的14.1%,达到2,601.4亿美元,可以说是高度依赖进口。其实中国的芯片并非完全没有基础,在通讯刚起步时,中国为打破国外公司对中国通讯市场的垄断,以万门交换机为起点,分别诞生了巨龙、大唐、中兴和华为4家通讯设备企业,中国的大型程控交换机实现了从模仿引进到自主研发的跨越。随着时间的变迁,当年垄断中国市场的几家跨国公司最后也只留下了诺基亚与爱立信两家。但是,相对于其他元件,由于芯片生产的精度以及规模要求,中国在这类核心部件的发展上并没有能够跟紧步伐,从而导致目前主要依赖进口的态势。32

产业链多劣势

芯片的产业链主要由上游的材料和制造设备,到中游的设计,制造,封装测试,以及下游的应用三个环节组成。目前中国的芯片设计产业发展尚可,2017年销售额达到了2,073.5亿,同比增长26.1%,其中华为海思,紫光展锐以及中兴微电子排名靠前,虽与行业顶端有差距,但整体实力已不弱。但比较下来,其他环节都与国际先进水平存在较大差距。

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资料来源:沙利文

1. 上游市场

半导体制造材料中,最主要的单晶硅片的生产虽然主要由德国的PVA TePla AG,美国的KAYEX等公司的单晶炉制造商所领先,但中国的部分企业如晶盛机电,天龙光电等已能做到自主研发生产,并能达到国际先进水平。但是,单晶硅片虽然是最主要部分,但制造材料中的其他部分,如光刻胶、掩膜版、CMP抛光液等材料,国内企业尚不具备相应的生产能力。另外,国内半导体材料企业多集中于6英寸以下生产线,部分厂商开始打入目前以日本为主的8英寸、12英寸生产线市场。总体来看,材料领域多处于行业中低端,而高端市场则还是由美日欧等企业为主。

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在制造设备上,前道设备(主要涉及中游的制造环节)无论是光刻机,涂布显影设备或者刻蚀设备等都较弱。比如最核心的光刻机,虽然在实验室环境下已能做到更高精度,但在生产环境下,国内的龙头企业上海微电子只能满足90nm关键层与非关键层的制造需求,而荷兰阿斯麦的相关工艺已到达了7nm甚至是5nm。但由于受到《瓦纳森协议》的限制,相关设备的进口仅限于中低端产品,从而导致国内设备的巨大差距。其他如刻蚀设备等也落后国际先进水平2-3个世代。从另一面看,后道设备(主要涉及中游的封测环节)与领先者间的差距则相对小些。国内长川科技的在测试环节的测试机与分选机已基本能达到国外先进水平,但封装环节的如划片机,粘片机和丝焊机等则主要还是要日本,美国,荷兰等企业为主。不过,长电科技在收购星科金朋后,已成为全球第三大IC封测企业。35

资料来源:沙利文整理

2. 中游市场

中游的设计环节,海思半导体、紫光展锐等开发的移动处理芯片,全球市场占有率已超过20%。其中海思麒麟与其他主流的芯片公司类似,基于英国ARM公司的架构进行设计。不过,虽然同能跻身高端市场,但与三星或者高通的研发能力还是有一些差距,比如对于公版设计的改良上并未能做到那么出色,从而导致在同等参数下的实际使用体验并未能赶上其他芯片。当然,华为更多的是做芯片集成设计(SOC),协同不同的元件。不过,从行业进入时间来看,华为已有相当水准。

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但设计只是第一步而已,制造跟不上一切都是纸上谈兵。正如上文所说的,目前国内制造设备普遍偏中低端,从而也导致了制造能力跟不上。目前行业中的龙头位置还是由英特尔、三星、台积电、格罗方德等公司牢牢占据着,而国内则多以中芯国际为代表。从收入上来看,中芯2017年收入中超过50%来自于90nm以下制程技术,但对比来看,台积电28nm以下制程技术也已超过5成。另外,研发费用方面,台积电2016年研发费用达22亿美元,而中芯则仅超过3亿美元。技术上的差距已显而易见。至于封装方面,国内的处境相对好些。

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3.下游市场

从下游应用来看,对中国来讲,其实市场并不缺乏。但是,资本都是逐利的,但从现阶段来看,同等条件下,企业还是会去选择性能更好的海外产品,而不是中低端的国内产品。供给和需求是相辅相成的,上游的企业也需要考虑盈利问题,需求的缺乏自然会导致上游的相关研发制造企业根本没有动力去进行生产。华为其实是一个很好的例子,所有芯片都自产自销,避免出现此类情况的发生。而当时机成熟之时,或许也可以走上如三星那样外销的道路。

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政策出台指引发展

不过,虽然现阶段芯片市场尚处于一蹶不振的阶段,但国家的政策已密集发布以支持国产芯片的发展。根据2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》的目标:到2020年收入超过8,700亿元,实现16/14纳米量产,关键领域技术达到世界领先水平,材料和设备进入全球供应链。而今年3月5日,国务院总理李克强在《政府工作报告》论述中国实体经济发展中,指出“推动集成电路、第五代移动通信、飞机发动机、新能源汽车、新材料等产业发展”,把推动集成电路产业发展放在实体经济发展的首位强调。3月30日财政部、税务总局等发布《关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知》,对符合相关条件的企业给予税收减免优惠。

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资料来源:沙利文整理

巨头入市,未来可期

此外,其实不止华为,小米松果也已投入自研芯片行列,并已推出澎湃S1处理器。而阿里也于近日收购中天微,其拥有中国大陆唯一的自主嵌入式CPU IP Core。除了中天微之外,阿里此前还投资了寒武纪等其他5家芯片公司。阿里巴巴达摩院也已组建了芯片技术团队,进行AI芯片的自主研发。另外,作为国家队的国家信息光电子创新中心启动会已于近日在武汉烽火科技园召开。其将承载解决我国信息光电子制造业“关键和共性技术协同研发”并“实现首次商业化”的战略任务,成为推进“中国制造2025”在信息技术产业领域落地的主体力量,破解我国信息光电子产业“缺芯少魂”局面。随着政策的加持加上企业的重视,国产芯片的未来一定会变得不一样。3-10

弗若斯特沙利文全球合伙人、全球市场战略规划副总裁兼中华区总裁王昕博士指出,集成电路是一个高投入,回收期长,规模效应高的行业,国外的相关产业大多依靠政府在前期进行产业扶持,以度过早期阶段的瓶颈期。资本都是逐利的,短期内在产业的下游看不到出路只会导致越来越多的企业转向其他行业,而这点在人才上也有体现。除了大企业自身的战略布局外,唯有国家的适当引导方能将这一产业引入新的纪元。

沙利文最近出版的与集成电路相关的研究报告还包括:

报告名称:《硅光子学,微型LED和印刷电子的发展》

英文原名:Advancements in Silicon Photonics, Micro LEDs, and Printed Electronics

出版时间:2018.2

价格:人民币41,700元或US$6,950

 

报告名称:《超声波传感器,LiDAR,光学化学传感器和纳米气体传感器的发展》

英文原名:Advancements in Ultrasonic Sensors, LiDAR, Optical Chemical Sensors, and Nano Gas Sensors

出版时间:2017.10

价格:人民币41,700元或US$6,950

 

报告名称:《硅光子学创新》

英文原名:Innovations in Silicon Photonics

出版时间:2017.6

价格:人民币41,700元或US$6,950

 

联系电邮:

Julie.Zheng@frost.com.

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