中国集成电路产业十年分析

2023-11-21 13:21:26

　　玩加电竞官网根据国家统计局公布数据显示，2014年中国集成电路产量1015.53亿块，同比增长12.4%；2015年中国集成电路产量1087.2亿块，同比增长7.1%；2016年中国集成电路产量1317.95亿块，同比增长21.2%；2017年中国集成电路产量1564.6亿块，同比增长18.7%；2018年中国集成电路产量1739.5亿块，同比增长11.16%。

　　2019年中国集成电路产量2018.2亿块，同比增长7.2%；2020年中国集成电路产量2612.6亿块，同比增长29.5％；2021年中国集成电路产量3594亿块，同比增长33.3％；2022年中国集成电路产量3241.9亿块 同比增长-9.8%；2023年7月集成电路当月产量为292亿块，同比增长4.1%，1—7月累计产量1912亿块，同比增长-3.9%。

　　可以看到，自2014年以来，中国的集成电路产量一直在快速增加。2014到2018 年，智能手机处于快速渗透期，受下游智能手机、TWS 等消费类电子需求旺盛的驱动，全球半导体市场蓬勃发展。

　　随后在2019年以智能手机为代表的智能终端市场景气度下滑，全球半导体周期向下，因此当年的集成电路产量同比增长数额只有7.2%，不过随着 5G 终端规模不断扩大，数据中心需求增加，以及 AIoT 等智能化场景逐步拓展及汽车电子不断渗透，叠加疫情背景下对远程办公、居家娱乐等需求增加，全球半导体产业规模上行。2020年中国集成电路产量达2613亿块，同比增长率接近30%，2021年中国集成电路产量达3594亿块，同比增长率达33%。

　　2021年与2014年相比，中国集成电路产量已实现三倍增长，可以看到中国集成电路全产业链正在实现跨越式发展，中国也正在从高度依赖进口的模式逐渐改善，这一点从中国集成电路历年来的进出口额数据变化中也可窥见一二。

　　根据海关数据统计，2014年中国进口集成电路2857亿块，同比增长7.3%；进口金额2184亿美元，同比下降6.9%。出口集成电路1535.2亿块，同比增长7.6%；出口金额610.9亿美元，同比下降31.4%。

　　2021年中国集成电路进出口额均创下历史新高。根据海关数据统计，2021年中国进口集成电路6355亿块，同比增长16.9%；进口金额4326亿美元，同比增长23.6%。中国集成电路出口3107亿块，同比增长19.6%；出口金额1538亿美元，同比增长32%。

　　通过将2021年与2014年的数据对比发现，2021年中国集成电路进口量达6355亿块，超过2014年的两倍，出口量4326亿块，同样两倍于2014年。中国集成电路需求量增大的同时也意味着中国集成电路产业正在经历高速发展。

　　值得注意的是，2021年似乎是半导体市场鼎盛与衰退的分水岭，在2021年之前不管是产量还是进出口量都保持高速增长的走势，但在2021年后这几个数据指标无一扛得住压力，纷纷下滑。

　　*，地缘的紧张以及国际供应关系的不稳定倒逼中国集成电路产业加速国产化进程，中国厂商加足马力生产与扩产。再加上2020年受疫情影响，芯片短缺日趋严重，导致众多本土厂商开始囤货，直接拉高集成电路进出口金额。

　　第二，在全球持续缺芯情况下，集成电路产量长期处于供不应求的状态，芯片价格上涨，进而导致进口金额也随之上涨。此外，汽车芯片的激增也是一重要影响因素。在传统工业制造领域，芯片每年产量的增长基本维持在5%～7%之间。从2019年下半年到2020年年中开始，新能源汽车和智能汽车在市场走红，芯片市场需求每年的增幅达到了大约20%。这样的高速增长让汽车芯片市场出现了大约10%的产能短缺。这些数据都直接拉高了2021年中国集成电路行业的各类指标。

　　第三，随着数字基础设施不断完善，5G、人工智能、物联网等新兴产业快速发展，也带动了芯片需求量的上升。

　　受前几年供需错配、“缺芯”涨价、疫情期间用户对消费电子超前消费等多因素影响，全行业的库存在2022年达到历史高位，随后进入快速去库存阶段。对应的中国集成电路产量与进出口量均出现不同程度的下滑。

　　从始至今，中国一直在努力加快本土集成电路产业发展的步伐，不管是设计水平的提高还是设备国产化的突破；不管是通过新技术的研发还是产能的扩充；不管是存储产品的突破还是模拟产品品类的丰富，都可以体现中国集成电路产业的进步。

　　根据中国半导体行业协会统计，2014年中国集成电路产业销售额为3015.4亿元，同比增长20.2%。其中，设计业增速最快，销售额为1047.4亿元，同比增长29.5%；制造业受到西安三星投产影响，2014年增长率达到了18.5%，销售额达712.1亿元；封装测试业销售额1255.9亿元，同比增长14.3%。

　　随后在2018年，中国集成电路产业销售额达到2014年的两倍以上，2021年中国集成电路产业销售额更是超过2014年的三倍。就细分产业销售情况来看，集成电路设计和制造均保持快速的增长率，在2021年之前，中国集成电路设计增长率常年保持在20%以上，2015年到2018年中国集成电路制造增长率均超过25%。封测产业作为中国的优势产业，市场规模也在持续向上突破。

　　可见，中国半导体产业尽管面临技术和地缘的双重挑战和巨大压力，但高速增长的市场规模依然为中国半导体产业结构的升级优化提供了重要机遇。根据工信部介绍，近十年集成电路产业的复合增长率为19%，是全球增速的3倍。

　　目前中国进口最多的是处理器和类芯片，其次是存储器。这些芯片单价较高、消耗量大且国内自主生产能力较弱，所以进口量*。

　　从海关总署公布的进出口细分数据来看（处理器、、存储器、放大器、其他集成电路和集成电路零件），2022年处理器及进口金额2051亿美元，占比49.2%，同比增长2.7%；存储器进口金额1013亿美元，占比24.3%，同比下降7.1%。处理器及贸易逆差1528亿美元，存储器贸易逆差310亿美元。

　　处理器及以及存储器的进口金额过高意味着中国是整机的最主要生产组装地，但核心芯片却严重依赖海外进口。而中国、韩国是中国集成电路进口主要来源地，2021年在两地分别进口1558.7亿美元和881.9亿美元，同比增幅分别为25.8%和28.4%，合计占比为56.4%。过去十年间，这一比重以年均约1个百分点的速度持续提升，半导体行业强者恒强的马太效应是其要因。从进口产品结构看，自中国进口以处理器为主，韩国则侧重于存储器。

　　由于广东地区拥有大量的电子组装厂，所以进口的半导体器件最多（超过三分之一）。其次需求*的是江苏、上海和四川。这四个省份包揽了绝大多数进口半导体器件的消耗。

　　先集成电路设备的进步。根据中国本土晶圆厂设备采购数据进行统计，结果显示，截至 6 月，去胶设备国产化率达到 90% 以上，代表厂商是屹唐半导体；清洗设备国产化率约为 58%，代表厂商是盛美、北方华创和至纯科技；刻蚀设备国产化率约为 44%，代表厂商是中微公司、北方华创和屹唐半导体；CMP 设备国产化率为 32%，代表厂商是华海清科；热处理设备国产化率约为 25%，代表厂商是北方华创和屹唐半导体；

　　CVD 设备国产化率为 29%，代表厂商是北方华创和拓荆科技；PVD 设备国产化率为 10%；涂胶显影设备国产化率为 29%，代表厂商是芯源微；离子注入机国产化率为 7%，代表厂商是万业企业（凯世通）；量测设备国产化率为 4%，代表厂商是精测电子。此外，28nm 制程光刻设备也实现了零的突破。

　　再看集成电路制造。芯片制造是中国的薄弱环节，特别是在先进制程（10nm 以下）方面，鲜有能进入市场的量产芯片。近两年，中国本土晶圆厂也在努力攻克技术难关，争取补齐本土高端芯片制造能力不足的短板。

　　2022年也有一些有关本土高端芯片制造的好消息传出。2022年9月上海市委外宣办、上海市政府新闻办宣布了上海市集成电路产业最新进展：聚焦“全链发展+芯机联动”，先进工艺产能、核心芯片能级、关键设备和基础材料配套支撑能力不断提升，14纳米先进工艺规模实现量产，90纳米光刻机、5纳米刻蚀机、12英寸大硅片、国产CPU、5G芯片等实现突破。

　　最后看集成电路设计，从全球产业生态来看，中国芯片设计业的整体影响力偏低，两端受制于人、处于产业链和生态位的从属地位。不过就是在这样的背景下，2022年中国集成电路设计业在疫情不断反复的情况下仍然取得了16.5％的增长。从销售额过亿元的企业增长情况来看，2022年预计有566家企业的销售超过1亿元人民币，比2021年的413家增加135家，增长37.0%。从产品端来看，国内技术能力大幅提高，处理器（CPU)、现场可编程门阵列(FPGA）、通信系统级芯片 (SOC)等取得突破。

　　中国半导体行业协会集成电路分会理事长、中国集成电路创新联盟副理事长兼秘书长、国家科技重大专项02专项技术总师叶甜春提供了一则数据：2008年至2022年集成电路设计业销售额增长13.2倍、制造业销售额增长9.8倍、装备业销售额增长30.8倍、集成电路材料业增长8.5倍。2022年，国内14家代表设备厂商营业收入已超过300亿元，预计总体增速达36%。高速的增长自然也反映出中国集成电路的努力与成就。

　　随着政府、资本、企业组织等对集成电路产业的重视和支持，芯片产业正步入快速发展阶段。根据《中国制造2025》，至2025年，我国集成电路市场规模要达到1734-2445亿美元，占全球市场的43.35%-45.64%。

　　然而值得注意的是，国际龙头对集成电路产业链仍有着极强的把控力，比如：美国的EDA/IP占有全球90%的市场，提供全球50%的装备和20%的材料；日本提供全球约30%的装备和70%的材料；欧洲提供全球约20%的装备，主要是光刻机，荷兰ASML光刻机占全球市场的80%。

　　在重重压力之下，中国集成电路产业已经形成共识，要培养“系统-芯片-工艺-装备-材料”协同创新发展的良性生态，但现实情况离目标还有很大。因此发展集成电路，各产业链要携手共进，扬长避短，做好长期博弈的准备。