​国产替代仍为半导体产业创新发展的主旋律，中小企业目前入局要注意哪些产业要素？

2022-08-25 08:59:37  信息编号：K223244  浏览次数：211

半导体产业链呈全球化分工，中国大陆以承接低附加值的封测为主，制造端上游设备、材料、EDA工具及设计等与海外技术差距仍较大，面临海外供应链安全风险。我们认为，国产替代对于中国大陆在科技领域“破局”有着举足轻重的战略意义，同时也需通过“专精”企业的研发转化帮助企业在产业链核心环节“立新”。

一、我国与海外的差距

与海外的差距#1：与海外企业相比在制程端较落后

大陆晶圆代工产业起步慢，与海外先进工艺仍有较大差距。以逻辑制程为例，全球晶圆制造龙头台积电于2011年率先量产28nm技术节点，目前已进入3nm工艺开阶段，韩国三星也已宣布3nm工艺节点量产，而以中芯国际为首的大陆晶圆代工厂仍处于28nm工艺节点的量产阶段，目前14nm及以下工艺处于无法大规模量产的状态，与海外在代工制程上仍存在较大差距。

与海外的差距#2：配套供应链仍较弱

除晶圆代工环节外，其他基础生产要素有如设备、材料、EDA工具（含IP）等在生产过程中也不可或缺，中国大陆虽然在过去二十年中历经了“从无到有”的高速发展，但在“芯片-工艺-装备-材料”的配套供应链能力仍较弱，目前国内在半导体设备和材料的主要环节均有突破，但短期实现完全的进口替代仍有较大难度，尤其在部分关键设备材料如光刻机、光刻胶及EDA设计工具环节与海外龙头的差距仍较明显。

与海外的差距#3：芯片自给率仍较不足

根据IC Insights，2021年中国芯片市场需求规模高达1870亿美元，而总产值仅312亿美元，仅占需求量16.7%。相比于2010年10.2%的供需市场比例，16.7%的芯片自给率已有显著提升，但供需缺口仍大，IC Insights预计2026年中国大陆芯片自给率有望达21.2%，中国大陆芯片自给率仍有望逐步提升。

二、2022年行业景气度不必悲观 半导体设备环节率先受益

受益于新能源汽车、HPC、IoT等行业需求旺盛，全球半导体行业需求仍处于快速增长阶段。数据显示，从全球范围来看，今年前4个月全球半导体累计销售额为2023亿美元，同比增长24%，延续了高增长，景气度依旧较高；从本土市场来看，前4个月累计销售额为673亿美元，同比增长19%，但是由于国内多个地区疫情影响，3月份以来增速有所放缓。

特别是中国大陆作为最大的半导体市场，4月份依然占据了全球销售额的32.86%，并且成长动能依然强劲。另一方面，尽管智能、消费电子等市场疲软，但新能源汽车需求旺盛带动汽车电子行业收入持续增长，已经成为半导体行业增长重要驱动力。因此，在新能源等需求旺盛以及疫情逐步缓解背景下，短期中国大陆半导体市场整体需求仍有望稳健增长，2022年行业景气度不必悲观。

在持续景气度推动以及全球半导体产能东移背景下，中国大陆晶圆厂产能普遍吃紧，中芯国际、华虹等产能利用率都超过100%，扩产动力依旧较为充足，带动了前道晶圆制造设备强劲增长。同时，封测行业风头正盛，国内封测厂商近三年纷纷积极扩产，特别是龙头企业加速布局未来潜在市场。据统计，目前已在建产线单个投资金额均超5亿元，总投资额超180亿元，封测设备需求也将迎来一轮高速增长。可见下游客户资本开支仍有保障，晶圆制造设备和封测设备双双迎来增长加速度。

三、硅片是芯片的起点 短期供需有望持续偏紧 迎新一轮上升周期

硅片是芯片的起点，2021年全球半导体硅片市场规模达140亿美元，行业高度集中，CR5市场份额接近90%。

硅片是用量最大的半导体材料，90%以上半导体产品使用硅片制造。随着5G、新能源、AIoT的快速渗透，2021年半导体行业迎来超级景气周期，硅片需求持续旺盛，全球半导体硅片出货面积达142亿平方英寸，同比增长14%，市场规模达140亿美元。半导体行业周期性波动导致硅片需求周期性波动，硅片行业并购整合不断，行业竞争格局高度集中，前5大厂商市场份额接近90%。

硅片新增产能释放需到2024年，短期供需有望持续偏紧，长期LTA有助稳量稳价。

硅片扩产周期在2年以上，全球12英寸硅片在2020年之前主要依靠原有厂房进行产能扩充，新建厂房产能释放的高峰将在2024年之后，2022和2023年全球12英寸硅片仍将处于供不应求的状态。本次产能扩张，下游晶圆厂与硅片厂商积极绑定，通过长期合约(Long-termAgreements)保障供应链稳定。

国产硅片扩产、客户验证及导入全面提速。

随着中芯国际(688981.SH)等晶圆厂龙头开启新一轮扩产周期、技术升级、晶圆产能向大陆转移以及国内政策的大力支持，我国半导体硅片市场迎来新一轮上升周期。长期来看半导体等核心技术的国产化需求凸显，国内产业链企业有也意调整供应链以分散风险，给国产硅片企业更多机会，国内硅片企业积极扩产，国产替代有望加速。

四、产业链发展机遇：国产替代仍为半导体产业创新发展的主旋律

聚焦半导体上游各细分品市场，可以看到2021年不同赛道国产化率特点有所不同：

► 设备：整体国产化率在10%-20%左右。晶圆制造设备中，市场规模最大的核心设备光刻机国产化率低于1%，刻蚀、清洗等设备替代进程较快，国产化率分别在20%/30%左右；封装测试设备规模较小，国产率较低，如探针台、键合机等设备国产化率低于晶圆制造设备。

► 材料：整体国产化率在20-30%左右。晶圆制造材料中，硅片、湿电子化学品国产替代程度不及电子特气、靶材等，尤其在高端光刻胶、光掩膜版等领域国产化率几乎为零；封测材料中引线框架、塑封料国产率超40%，但封装基板、探针等仍较低。

► 零部件：机械类零部件国产化率>50%，替代进程较快；其他气/液路、电气、光学等零部件国产率在10%-50%不等。

► 设计：目前我国芯片设计整体国产化率偏低，国内厂商从中低端产品切入，但高端产品仍依赖进口。分产品类型来看，模拟芯片国产化率在12%左右，MCU国产化率约为16%，功率半导体领域高端产品仍有较大差距，其中车规级IGBT等产品仍未摆脱进口依赖，具有较大的国产替代空间。

► EDA：整体国产化率在10%左右，海外三大厂商占据国内主要市场。作为半导体设计和制造环节的基础，EDA国产替代具有较大意义。

五、中小企业是否适合入局

考察决定中小企业是否适合进入的四个产业要素，可以看到半导体设备材料行业是中小企业实现产业突破的合适切入点：

►资源密度：半导体设备材料在芯片制造子行业中研发投入强度较大，且行业集中度高、国产化率低，国产替代需求强，创新企业切入的迫切度高。因此相比于资本/技术双密集型的制造行业和相对劳动密集型的封测行业，技术密集型的设备材料行业更适合中小企业切入。

►产业周期：不同于全球半导体产业处于成熟期，由于国内设备材料行业起步较晚，国内设备材料细分赛道多处成长期，技术迭代有望催生中小企业进入机会，如先进制程推动新设备材料需求、3D封装催生中道设备需求等。

►产业集中度：设备材料行业集中度高，全球CR5均在70%以上，且海外龙头占据国内市场主要份额，国产替代机会丰富。通过基金扶持、定向采购、建立产学研联盟等方式，国家政策正在给予中小企业打破垄断所需的资金、技术相关支持。

►产业链环节：设备材料行业处于产业链中上游，通过实施差异化、专业化的利基策略，中小企业议价优势将更加明显。