行業分析丨半導體產業，蓄勢待發

9月19日雲棲大會上，達摩院陳列區顯得特別搶眼。

一年前，達摩院在雲棲大會上橫空出世。

當時馬雲表示將在3年內投資1000億元人民幣用於新技術研發，為阿里巴巴的發展指出新的方向。

一年後在本次雲棲大會上，阿里巴巴集團首席技術官張建鋒表示，達摩院即將組建自己的量子實驗室，同時，正式成立「平頭哥半導體有限公司。

」阿里此次成立集團全資控股的專門公司，不僅僅開展研發任務，還要產業化推廣、構建生態，以半導體為切入點，全面布局人工智慧。

在阿里看來，面向未來，這樣一個龐大的產業經濟體依然有無盡的想像力。

阿里巴巴集團首席技術官張建鋒在介紹阿里半導體公司，2018雲棲大會

半導體被稱為「產業大米」，是所有電子產品生產都不可缺少的原材料之一，是一個國家的工業明珠。

最近兩年，隨著國內終端帶動需求的增加，價格的飛漲，吸引了整個市場對半導體產業的關注。

在半導體這個領域，中國需要挑戰的是已開發國家上百年積累起來的工業體系。

半導體是指電阻率會發生變化，導致常溫下導電性能介於導體和絕緣體之間的材料。

半導體產業以高附加值著稱，產品種類繁多，主要分為集成電路、分立器件、光電子器件和微型傳感器等。

其中，集成電路（IC）是半導體產業的核心。

隨著產業規模在迅速擴張，產業競爭加劇，分工模式進一步細化為IC設計、IC製造和IC封測。

IC設計是一個將系統、邏輯與性能的設計要求轉化為具體的物理版圖的過程，主要包含邏輯設計、電路設計和圖形設計等；IC製造環節又分為晶圓製造和晶圓加工兩部分。

前者是指運用二氧化矽原料逐步製得單晶矽晶圓的過程，主要包含矽的純化、多晶矽製造、拉晶、切割、研磨等，後者是指在製備晶圓材料上構建完整的集成電路晶片的過程，主要包含鍍膜、光刻、刻蝕、離子注入等幾大工藝。

IC測封是半導體設備製造過程中的最後一個環節，主要包含減薄/切割、貼裝/互聯、封裝、測試等過程，目的在於將半導體材料模塊集中於一個保護殼內，防止物理損壞或化學腐蝕。

半導體產業分工

隨著製造工藝的進步，半導體產業沉沒成本巨大，行業出現規模效應，單一公司的資本支出或技術無法支撐IC產業進一步發展，行業內公司的經營模式變的多樣化，新廠商的進入也導致整個行業發生結構性變化。

以1987年台灣積體電路公司（台積電）的成立為標誌，半導體產業從過去的由一家公司完成的IDM模式逐步轉向IC設計、晶圓製造（為半導體提供特定電性功能的矽晶片）、封測的Foundry模式，經過半個多世紀發展，全球半導體產業形成IP供應商、IC設計、製造、封測的高效深度分工模式。

半導體產業模式

數據來源：IC Insights，2017

全球半導體產業自誕生以來經歷了20世紀60年代至90年代的迅猛增長，進入21世紀後市場日趨成熟。

隨著我國經濟的高速發展，對各類集成電路產品需求不斷增長，2016年集成電路銷售額4335億元，同比增長20%，近10年年均複合增長率高達22%，已成為全球集成電路的主要消費市場。

在我國工業化和信息化融合持續深入、信息消費不斷升溫、智慧城市建設加速等多方因素的共同帶動下，集成電路市場將保持較強增長力。

全球半導體銷售額（十億美元）

數據來源：日本半導體製造協會

以日本為例窺探半導體行業崛起之道

1970年，IBM宣布將在其新推出的大型計算機中使用半導體存儲器，半導體存儲器開始替代磁芯，在半導體存儲器中占據重要位置的DRAM內存晶片，一夜之間行業遊戲規則大變，半導體產業成為潛力無限的大市場。

由於高端半導體設備智慧財產權壁壘很高，國內企業大多數缺乏高端人才組成的領軍團隊，當時日本國內半導體製造設備的國產化比率只有20%，美國拒絕向日本提供 IC集成電路等反制措施讓日本半導體產業意識到自身的被動。

為了讓半導體產業成為世界領先，日本開始以「舉國之力」來進行自主研發。

日本政府通產省將市場中的各大競爭對手（富士通、日立、三菱、東芝等）研發人員集結起來，總計投入超700億日元，在鼓勵各路企業大力收購國外專利的同時出資290億日元發起成立的VLSI共同研究所，經過近10年的時間研究，取得專利1000多項，半導體製造裝置國產化率達到了70%以上，開啟了「黃金時代」：全球市場份額不斷上升，在世界範圍內開始具有舉足輕重的地位，到1986年，日本半導體企業在全球DRAM的市占率達到了80%，超越了美國。

50年代日本半導體產業支持下的收音機

圖片來源：中關村在線，索尼資料館

日本的案例為我國半導體行業如何憑藉產業轉移浪潮迅速崛起，給產業鏈內相關的公司帶來巨大發展機遇提供了寶貴經驗：第一、通過網際網路、物聯網、汽車、微電子等新興領域的需求半導體市場發展復甦；第二、以國家政策之力讓龍頭企業充分受益；第三、隨著核心技術的自主開發及技術引進，發揮細分領域下的比較優勢。

半導體市場空間廣闊

目前，半導體產業的驅動力已經由PC進一步轉化，下游電子產品的發展帶來了新的市場機遇。

從周期的角度來說，半導體已經進入成熟期，以智慧型手機為主導的移動通訊將帶來新的爆發點。

17年我國智慧型手機市場份額接近40%，已經成為全球電子消費第一大國，強勁的下游需求帶動中國半導體銷售額穩步提升，產業中心由韓國、台灣逐步向中國大陸轉移。

中國半導體行業銷售額

數據來源：WIND，2017

汽車電子化是汽車技術發展進程中的一次革命，主要應用為汽車電子控制裝置和車載汽車電子裝置。

2012-2017 年，國內電動汽車產量的複合年均增長率達79.16%，電動汽車電機電控核心組件IGBT 晶片98%採用國外進口，在未來國內汽車電子化蓬勃發展的過程中，汽車晶片的國產替代將存在較大的需求。

資料來源：中國產業信息網，2017

產業政策加速

半導體行業作為支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業，一直受到國家的關注和重點扶持。

國家先後通過2000 年的18 號文，2011年的4 號文、2008 年科技部啟動的02 專項、2014 年的《國家集成電路產業發展推進綱要》、2015 年的《中國製造2025》等一系列文件對半導體進行支持，政策力度大，且具備連貫性。

我國主要半導體行業支持政策

資料來源：工業和信息化部官網等公開資料

國家集成電路產業投資基金2014 年9 月24 日正式成立，存續期為10 年，註冊資本為987.2 億人民幣，財政部、國開金融等為公司大股東，持股比例超過50%。

該基金分為兩期進行，重點投資集成電路晶片製造業，兼顧晶片設計、封裝測試、設備和材料等產業，實施市場化運作、專業化管理。

截至2018 年5 月，基金一期已經投資完畢，共募集1387.2億人民幣，有效決策投資67 個項目，累計項目承諾投資額達1188 億元，實際出資818 億元。

另一方面，基金二期正處於籌備之中。

根據公開資料報導，二期籌資規模預計為3000 億元，按照1：3 的撬動比測算，撬動的社會資金在9000 億左右，整體投資總額將超過萬億，期待將對半導體行業發展起到有效地提振作用。

發揮比較優勢

隨著新機遇的到來，追趕者總是最容易實現彎道超車的。

隨著我國不斷的高強度研發投入和核心技術的自主開發、以及技術引進、勞動力成本優勢的補充，中國可以發揮深耕領域比較優勢，在產業結構、產品廣度上形成市場競爭力，助力中國企業與世界領先者縮短差距。

半導體行業以矽晶圓作為加工原料，單晶矽生長爐技術水平的指標有晶棒尺寸、投料量、自動化程度和單晶矽棒成品品質等，其中投料量和尺寸是最主要的衡量標準。

一般而言，投料量和晶棒尺寸越大，單位生產成本越低，技術難度也越大。

當前世界上有少量幾家公司能夠生產150kg、8英寸以上的單晶矽生長爐，而國內市場單晶矽生長爐的投料量一般在60~150kg，尺寸一般在6~8英寸，以晶盛機電為代表的國內廠商，其設備技術水平已經接近甚至趕超了國外廠商水平，並且擁有明顯的成本優勢，占據了國內光伏市場的絕大部分份額。

刻蝕是半導體器件製造中利用化學途徑選擇性地移除沉積層特定部分的工藝。

雖然國產刻蝕機的市場份額僅有6%，但國內企業也正在高端製程上不斷發力。

中微半導體的16nm刻蝕機已經實現商業化量產並在客戶的產線上順利運行，7-10nm刻蝕機設備可以與世界最前沿技術比肩。

北方華創8英寸高密度等離子矽刻蝕機已進入中芯國際產線，深矽刻蝕設備近期也挺近了東南亞市場。

憑藉著較低勞動成本的優勢，中國在勞動密集型的IC封測產業已具備一定的競爭實力，同時也是我國IC產業鏈中最具國際競爭力的環節。

當前國內封測產業呈現外商獨資、中外合資和內資三足鼎立的局面，內資封裝產業已形成一定的競爭力。

根據IC Insights數據統計，長電科技、華天科技、通富微電等內資企業已進入全球封測企業較前位置，未來國內廠商有望進一步提升自身的市場份額。

本文完

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