半導體制造投資過熱？前三大廠加一起不到臺積電一半！

今年以來，受中美關(guān)系影響和缺貨的雙重刺激，國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模持續(xù)增長，Gartner的一份研究報告顯示，2023年國內(nèi)相關(guān)投資規(guī)模將比2020年增長80%！隨著各地政府紛紛計劃上馬半導體相關(guān)項目，加上之前曾出現(xiàn)過的一些大的“爛尾”項目，有關(guān)“投資是否過熱”也已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)話題議論焦點。

分析區(qū)域性半導體產(chǎn)業(yè)的投資是否過熱，需要全面梳理這個區(qū)域產(chǎn)業(yè)的市場供需、產(chǎn)能基礎(chǔ)、競爭力，以及跨區(qū)域的橫向比較。Gartner研究副總裁盛陵海最近就該公司一份產(chǎn)業(yè)研報的數(shù)據(jù)進行了分析和預測，為判斷是否過熱提供了一個依據(jù)。

供需情況

首先看市場供需，顯然，現(xiàn)在的主旋律是“缺貨”，但其原因和后續(xù)發(fā)展還要仔細研判。盛陵海認為，目前，整個半導體產(chǎn)業(yè)面臨20年以來最為嚴重的缺貨情況。而造成缺貨的原因，既包含偶然因素，也有必然因素。偶然因素，是中美貿(mào)易摩擦、華為囤貨和一些工廠的關(guān)閉，其中中美貿(mào)易糾紛導致一些國內(nèi)企業(yè)進行了備貨。市場出現(xiàn)缺貨后，很多大型公司提升了庫存需求，這就造成了整個需求量大大超過可以提供的產(chǎn)能。

必然因素是目前半導體產(chǎn)業(yè)正處于一個供不應求的高峰周期。如2019年，市場供過于求，整個半導體市場處于下滑周期，而兩年前的2017年則是一個高峰。由于半導體公司在高峰時期會進行大量投資，兩年后就會產(chǎn)生供過于求的情況。在“供過于求”的周期間，即2019年以及2020年上半年，考慮到新冠疫情的影響，很多半導體公司降低甚至是延遲了投資。因此，從整個投資周期來看，2021年當下產(chǎn)能的缺口實則是前兩年投資延遲所產(chǎn)生的。由于產(chǎn)能存在缺口，而5G手機以及如今已漸衰退的比特幣在上半年的需求，包括新冠疫情造成的筆記本、服務器、數(shù)據(jù)中心的需求增長，加劇了供應缺口，共同造成了缺貨的現(xiàn)狀。

產(chǎn)能基礎(chǔ)

本輪缺貨和全球產(chǎn)能基礎(chǔ)密切相關(guān)。盛陵海預計，本輪缺貨要到明年第二季度才有望緩解，Gartner基于全球半導體產(chǎn)業(yè)，對包括12英寸為主的先進產(chǎn)能在內(nèi)的全球產(chǎn)能進行了預測。

圖1：先進工藝的產(chǎn)能供應預測

從預測中可以看到，5nm及以下的產(chǎn)能增加最大。今年4nm也將會出現(xiàn)，明年的目標則是3nm。5nm產(chǎn)能的增加將推動先進制程市場的成長。同時，55nm/65nm產(chǎn)能增長較快，主要原因是目前需求量非常大，并且未來幾年仍然會有比較大的增長。

傳統(tǒng)制程集中的8英寸產(chǎn)能非常緊缺。主要是因為過去很多年間8英寸產(chǎn)能過剩，導致價格“跌跌不休”，谷底時期只有大約300美金。很多工廠，尤其是日本的一些半導體企業(yè)，已經(jīng)關(guān)閉了8英寸的產(chǎn)線。同時，5G手機對PMIC、模擬電路需求量有比較大的增加。尤其是PMIC，其制程集中在180/150nm，主要為8英寸和少部分12英寸，產(chǎn)能并沒有大幅度的提升。需求量的增加隨即導致了目前Power相關(guān)器件非常嚴重的缺貨情況。

圖2：傳統(tǒng)制程集中的8英寸產(chǎn)能

目前8英寸產(chǎn)線沒有新廠的投資，大多數(shù)投資均為擴產(chǎn)。如中芯國際的財報中顯示大約會增加45000片產(chǎn)能，以滿足增加的迫切需求，但要徹底解決8英寸制程緊缺的問題，仍需要將8英寸的產(chǎn)能轉(zhuǎn)向12英寸。因為在同樣時間條件下，12英寸產(chǎn)能較8英寸多2倍。中國臺灣力積電已在使用12英寸晶圓為聯(lián)發(fā)科生產(chǎn)PMIC電源產(chǎn)品，此外，除力積電外，華虹宏力也在用12英寸晶圓做BCD電源。

受到缺貨的影響，全球半導體的投資在今年將有一個較大的躍升，而過去幾年相關(guān)投資一直處于下滑態(tài)勢。預計2021年增幅超過20%。以7nm以下先進制程和目前緊缺的28nm制程為主。NAND Flash資本支出會有比較大的增加，DRAM相對穩(wěn)定，因為DRAM廠商為了控制整個市場的高位價格，其投資較為保守。而NAND Flash的需求一直處于增加態(tài)勢。與此同時，國內(nèi)的一些半導體制造廠如合肥的晶合和廣州的粵芯等，正在往12英寸轉(zhuǎn)移，用以生產(chǎn)90nm以下或者55nm以下產(chǎn)品。

相較于缺貨這一階段性的問題，在中美關(guān)系背景下的中國半導體自有化是一個更長的過程。Gartner對這一過程的變化做了三點預測：

1、預計在2025年，中國半導體公司在國內(nèi)市場市占率將從目前的15%突破到30%。盛陵海表示，考慮到國內(nèi)電子企業(yè)采購本土芯片意愿的增加，以及千載難逢的缺貨時機，本土芯片公司得到了較多的成長機會。

2、中國前十電子制造企業(yè)都將擁有自主芯片設計的能力。如OPPO、小米、美的，甚至于百度、阿里巴巴等企業(yè)都已在建立自己的芯片設計團隊。盛陵海認為這主要是出于降低采購成本的考慮。此外，企業(yè)也可以籍此發(fā)展自己獨立的技術(shù)，做一些差異化的技術(shù)與產(chǎn)品。不過，企業(yè)自主進行芯片設計還面臨一些挑戰(zhàn)，例如企業(yè)是否能夠做到規(guī)?；牧考墸约爱a(chǎn)品的設計能力、還有整個性價比是否能滿足需求。

“當下，大多數(shù)企業(yè)在起步初期均處于燒錢階段，發(fā)展比較困難。所以我們預測大公司的行動會更為積極，因為它們在財務方面的境況較好，”盛陵海說，“而且大公司以及在國內(nèi)環(huán)境下投資半導體常會得到政府的補助或其他支持?！?/p>

3、中國半導體市場的投資規(guī)模將迅速增長。預計在2023年整個投資規(guī)模，較之2020年會有80%的增長。主要原因是幾個大型工廠的投資。包括中芯國際、長鑫、長江存儲等，以及其它一些新興的中小規(guī)模的晶圓工廠投資。

圖3：中國半導體投資規(guī)模增長情況

Pitchbook整理的一份中國半導體以及相關(guān)企業(yè)投資規(guī)模的數(shù)據(jù)顯示，近兩年間，國內(nèi)“非生產(chǎn)型的半導體公司”融資已有非常大的提升。包括GPU這類人工智能芯片公司，寬禁帶半導體等。華為、小米以及英特爾、高通、三星等海外企業(yè)也在中國國內(nèi)積極地進行投資；“生產(chǎn)型企業(yè)”從“投資案”來看，過去五年 投資案的數(shù)量增加了2倍。還有一個推動投資增長的重要原因是，2020年，科創(chuàng)板的推出帶動了整個投資的熱潮，不過，這也帶來過度投資或過高競價的一些弊端。

競爭力分析

從目前中國半導體產(chǎn)業(yè)上下游在全球產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力看，尚處于非常低的水平。上游的設備、材料全球市占率分別低于3%、5%，F(xiàn)oundry約10%。IDM稀缺，目前巨頭是士蘭微，未來長江存儲等新的企業(yè)會涌現(xiàn)。封裝測試占比最高，達到20%，在先進封裝上正展開自由競爭。EDA和IP占比都不到1%。

圖4：中國在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈中的占比

就中國半導體設計公司而言，整體上看，營收僅占全球不到7%。在美國制裁影響下，擁有全球布局的國內(nèi)最大的設計公司海思半導體今年可能會遇到雪崩式的滑坡，短期內(nèi)不太有公司能補缺。不過，目前國內(nèi)前十大半導體公司在近年的營收增長都十分迅速。盛陵海表示，十年前，年營收一億多美金的公司就可進入前十，而現(xiàn)在要超過5億美金才有機會進入。由此可見，這幾年國內(nèi)企業(yè)成長非常迅速。

圖5：中國半導體設計公司排名

如果從產(chǎn)品角度看，中國設計公司的產(chǎn)品集中度比較高，在全球占比超過10%的集中在蜂窩基帶、光電、非光電傳感和分立器件，而DRAM，CPU、MCU、FPGA、GPU、NAND Flash這些重要產(chǎn)品占比極低，不過這一局面最快有望會在2年后改變。

圖6：中國半導體產(chǎn)品全球市場份額

未來幾年，國內(nèi)半導體Foundry預計會有較大的成長。從地區(qū)看，中國大陸的增長比2019年近乎翻倍，中國臺灣地區(qū)仍會占據(jù)最大的市場份額。另外，韓國、北美等其他國家也會有一定程度的成長，但就全球而言，未來預計中國臺灣地區(qū)仍將占據(jù)第一，中國大陸位列第二。

圖7：國內(nèi)半導體Foundry成長預期

跨區(qū)域橫向比較

最后可以分析一下幾個維度的橫向比較。首先看投資規(guī)模，全球行業(yè)投資活躍度今年都將有個比較大的增長，但從Gartner統(tǒng)計的前20大投資排名分析中可以看到，排名第6-8位的中國三家公司（中芯國際、長江存儲、長鑫）在金額上與前五位相比仍然有很大的差距。三家公司今年的總投資額加在一起還不到臺積電一家公司的一半！

圖8：全球前20大投資半導體公司

從產(chǎn)品分布看，如上文提到的，中國廠商占10%以上市場份額的集中在少數(shù)幾個領(lǐng)域，而諸如DRAM、Server、PC、車規(guī)芯片、GPU、MEMS Sensor和FPGA這些重要領(lǐng)域，基本上都在1%以下。

圖9：中國半導體產(chǎn)品發(fā)展預期

結(jié)語

盛陵海認為，中美間的競爭圍繞著開放的生態(tài)、封閉的生態(tài)、全球市場和國內(nèi)市場四個方向。中國企業(yè)在全球市場要利用既有的開放生態(tài)，同時也要盡量打造“Made in China”產(chǎn)品品牌并提升產(chǎn)品質(zhì)量，以期占領(lǐng)更多的市場。從國內(nèi)市場來看，一方面，要利用開放的標準去梳理中國標準，并進入全球生態(tài)；另一方面，可以先在國內(nèi)建立標準，然后通過“一帶一路”的策略往外輸出標準和技術(shù)。

從上述幾個維度的分析，不難得出一個結(jié)論：中國半導體產(chǎn)業(yè)還處在全球化競爭的初級階段，相關(guān)投資也遠未到“過熱”的程度。階段性的機遇包括疫情引導下的產(chǎn)能（制造）和供應鏈（如替代）的區(qū)域性轉(zhuǎn)移，以及中美關(guān)系下的政策扶持（投資、新基建、國家戰(zhàn)略等），這些將為中國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供歷史性的機遇。
?