中国集成电路行业迎来快速成长

2024-07-04 06:10:46

　　B体育官方网站的驱动下向前发展。中国在半导体领域起步虽晚，但十九大的召开提出了“大国重器”的口号，号召中国制造业砥砺前行。本文回顾日韩台的半导体产业衍变历史，指出中国将在市场需求和大国政策的驱动下，完成半导体产业的国际间第三次转移。中国将在 2018、2019 年迎来建厂采购的高峰期。半导体投资的过程中，设备与材料先行，我们半导体上游设备与材料标的，我们认为这些标的将在中国建厂的带动下，首先受益于本土行业需求的增长与市场份额的提升。

　　全球半导体行业销售额一改以往放缓的态势，在 2017 年出现增长了 21.6% 至 4,122 亿美元（WSTS 数据），创下历史新高。行业的高速增长背后是存储器、整流器、传感器等器件强劲的需求。我们认为，摩尔定律虽然过去有放缓的迹象，但仍未走到极限，行业将在汽车电子、人工智能的推动下走向新高，半导体行业遵循螺旋式上升的规律。

　　中国已是全球半导体最大的销售市场，对下游有着庞大的需求，给中国半导体产业的发展提供了动力。同时，国家对半导体行业展现出了空前的支持力度，《国家集成电路产业发展推进纲要》的发布为行业的发展描绘了明确的目标，集成电路产业大基金的成立则为行业的发展提供了急需的资金支持，我们认为，我国半导体行业的发展正处于黄金时期。回顾日韩台半导体行业发展史，我们认为国家的强力支持与广阔的市场空间将使中国半导体产业迎来国际间第三次产业转移。

　　中国将迎来晶圆厂的建厂浪潮。建厂将带来庞大的半导体设备和材料的需求。而目前，半导体设备与材料的国产化比率均低于 20%，我们认为，国产设备和材料具有广阔的进口替代空间。02 专项培育出了一批国产半导体设备与材料龙头，未来这些龙头公司将在大基金的资金支持下，在各个领域有所斩获，受益于本土行业需求的增长与市场份额的提升。

　　建议关注北方华创（前道半导体设备龙头）、长川科技检测设备龙头）、飞凯材料（湿化学品龙头）等。

　　半导体工业总是经历着起起落落的周期。但行业始终不断进化。半导体行业在过去都遵循着摩尔定律，晶体管密度每隔 18-24 个月便会增加一倍，电子产品的性能也会提升一倍。信息技术的进步是背后的主要驱动力，目前我们也处在一个半导体行业的上升周期里。汽车电子和 AI 的，为整个行业的下一轮进化提供了动力。我们认为，未来从全球来看，半导体行业都是一个成长性的行业，值得关注。

　　半导体是一类常温下导电性能介于导体与绝缘体间的材料，导电性可受控制，常见的半导体材料包括硅、锗、砷化镓等，其中硅是目前商业上应用最广泛的半导体材料。半导体材料被广泛用于集成电路、光电器件、传感器等器件中，当今大部分电子产品如计算机、手机等都要采用半导体器件作为核心部件。

　　根据全球半导体贸易协会（WSTS）的统计：2016 年全球半导体市场规模达到 3,389 亿美元，同比增长 1.1%；2017 年全年半导体销售额为 4122 亿美元，同比增长 21.6%，创造半导体历史上的年度新高。WSTS 预测 2018 年全球半导体市场规模将达到 4512 亿美金，同比增长 9.5%。

　　可以看出，半导体行业虽然并不是始终增长，但是在过去 10年内遵循一个螺旋式上升的过程，放缓或衰落后又会重新经历一次更强劲的复苏。这背后是科技带来的成长，我们认为，伴随着电子产品在人类生活的更广泛普及以及智能化，未来半导体行业仍将保持旺盛的生命力，盘旋向上。目前，半导体行业处于一个上升期的起点。

　　半导体行业虽然有科技驱动，但也会受到全球经济的影响。如果经济不好，那么电子产品的消费就会减少，半导体行业就会呈现衰落的态势。通过数据，我们可以发现过去的十年，半导体市场的波动性较大，且与全球经济的景气度密切相关。2008 年经济危机发生后，2009 年全球 GDP 下降 2.2%（数据来源 Gartner），半导体产业总产值下降 10.7% （数据来源 Gartner）；而随着经济复苏信号的出现，2010 年全球 GDP 增长 4%（数据来源 Gartner），半导体产业总产值增加 31.8%（数据来源 Gartner）。下图可以看到，半导体行业整体增速与全球 GDP 增速正相关，但波动更剧烈。因此，我们认为，关注半导体产业也要关注全球经济形势，在目前欧美国家经济回暖的趋势下，未来全球半导体产业也会继续保持成长。

　　半导体行业在 2017 年的高成长性是过去十年中是十分罕见的，我们认为除了存储器供不应求涨价外，背后的行业整体需求也十分旺盛，汽车电子与物联网是背后重要的推手。2017 年半导体销售额一改过去两年平稳的态势，主要原因是DRAM与 NAND 的销售上扬。根据 WSTS，2017 年存储器销售额最高达 1,240 亿美元，年增幅度高达 61.5%，其中 DRAM销售大增 76.8%、NAND Flash 也大增 47.5%；其他增幅较大的半导体器件包括整流器（rectifier）（成长 18.3%）、diodes（成长 16.4%）、传感器和制动器（成长 16.2%）。

　　剔除存储器的影响，2017 年其他半导体器件的合并销售也成长将近 10%。我们认为，这个成长速度相对于半导体行业的体量来说也是十分值得重视和思考的：其他器件的成长反应了整个半导体行业在经历了过去 3 年的放缓后，又重新找到了动力。

　　根据 WSTS 的数据，从地区结构来看，2017 年，美洲销售额占比 21.3%，达到 884 亿美金；欧洲占比 9.2%，达到 383 亿美金；亚太（除日本）占比 60.0%，达到 2,488 亿美金；日本占比 9.3%，达到 390 亿美金。

　　根据 WSTS 的数据，从各地区的销售额来看，2017 年，美洲销售额年增 35.0%；欧洲年增 17.1%；亚太（除日本）年增 19.4%；日本年增 13.3%，各个地区的销售额都受到存储器涨价的影响。

　　根据 WSTS 的数据，亚太（除日本以外）地区的销售过去三年占据了全球半导体销售额的 6 成，并且不断增加，我们认为未来仍将继续保持这一趋势。

　　相较于 2016 年，传感器增长 16.2%，分立器件增长 11.5%，集成电路小幅增长 24.0%，光电器件成长 8.8%。

　　我们认为，存储器涨价使得集成电路在半导体行业中的话语权进一步提升，也使得中国集成电路产能的建立显得更为重要。

　　进一步细分，集成电路包括逻辑芯片、存储芯片、处理器芯片和模拟芯片四种。根据 WSTS 的数据，2017 年的这四类集成电路芯片的市场规模分别为 1022 亿美元、1240 亿美元、639 亿美元和 530 亿美元，在整个集成电路市场的比例为 11.7%、61.5%、5.5%、10.9%。

　　根据 WSTS 的数据，2017 年逻辑芯片、存储芯片、处理器芯片和模拟芯片的销售额较 2016 年分别增长 12%、62%、6%、11%。存储芯片的增速十分亮眼，我们认为，供不应求的供需关系和全球垄断的市场格局是推动存储芯片屡创新高的原因。

　　WSTS 预计 2018 年存储器芯片市场的规模将增长 11.6%，模拟芯片和逻辑芯片的市场规模也将分别增长 8.1%和 9.3%，处理器芯片的市场规模将增长 7.1%。 在 2018 年，存储器芯片市场不如 2017 年强劲，但供给仍然偏紧。会带动半导体市场继续成长。

　　半导体行业的格局：投入越来越高、行业日趋集中，强者恒强集成电路产业是资本密集型、技术密集型产业。引进一条 12 英寸线 亿美金的投资。从工业上讲，集成电路的集成度不断提高，现已经发展到过亿门电路数量级。一款芯片的设计和研发需要花费 1~2 年甚至更长的时间，企业需要为此投入大量的人力、物力、财力。半导体产品的工艺和制造技术难度高、技术研发周期较长，这需要长时间的技术积累，短时间的爆发式增长难以实现技术赶超。台积电、英特尔三星等企业每年的研发费用都与资本支出是相当的水平。根据全球半导体企业披露的年报，全球半导体企业每年的资本支出水平在 700 亿美金，研发费用的水平在 500 亿美金，受摩尔定律的约束，每个厂商都会持续推动创新，半导体的投资额最近几年也不断突破更高的水平。

　　根据 Gartner 的数据，2017 年全球半导体资本支出为 970 亿美金，创过去 5 年新高。 Gartner 预计，18、19 年全球半导体资本支出将分别增长 9.0%和 5.0%，资本支出金额分别为 1,057.3 亿美元和 1,110 亿美元。全球半导体的资本支出仍将不断增长，这也是行业进入门槛高的体现，民间资本往往并不青睐于投资这样的领域，需要政府牵头带动。

　　根据 Gartner 的数据，2017 年全球半导体行业资本支出营收占比为 23.5%，较 2016 年的19.2%提升 1.8%，整体行业的资本支出在提高。从 2008 年到 2016 年，除了 09 年金融危机时，行业的资本支出相较营收收入比例有所下调，行业的资本投入占收入的比例在 20% 附近波动。我们认为，这个比例说明企业会根据销售额来制定资本支出计划，未来行业的销售额仍将继续成长，说明行业的资本支出仍然将不断成长。而小的企业因为投入少，会渐渐被淘汰，大的企业会越来越有优势，行业集中度会不断提高。我们认为，单一的小企业很难与这样的巨头抗争，需要国家层面的统一建设，才能打破现有的行业格局。

　　1965 年，英特尔公司的创始人之一高登摩尔（Gordon Moore）在文章中预测：集成电路上的晶体管数量每一年就会翻一倍。很快这个预测被大家称为「摩尔定律」。摩尔本人后来将芯片升级的周期修订为 2 年。1971 年，英特尔发布第一块商用微处理器4004。它包涵了 2300 个晶体管，每个晶体管大约为红细胞的大小。从那时候开始，依照修订后的摩尔定律，集成电路上的晶体管数量每 2 年左右翻一倍。随后的 40 年，摩尔定律成了科技进步的核心推动力。一年一度晶体管数量的翻倍引起处理器运行速度的翻倍，进而带来硬件设备性能的翻倍和成本的缩减，进而为更加强大的软件、系统以及计算提供了可能。

　　行业并没有走到极限，只是放缓。我们认为虽然受到尺寸、散热、成本的约束，摩尔定律在过去两年有放慢的趋势，但仍未走到尽头。英特尔研发部门正在不断进行前沿创新技术的探索，以推动摩尔定律的发展。

　　1)纳米线晶体管(Nanowire transistors)：纳米线的结构可提供改进通道静电，从而进一步实现晶体管栅极长度的微缩，因此被认为是未来技术的一种选择。

　　III-V 材料(如砷化镓和磷化铟)改进了载流子迁移率，从而提供更高的性能或者能够在更低的电压和更低的有功功耗下运行晶体管。

　　3)3D 堆叠(3D stacking)：硅晶片的 3D 堆叠有机会实现系统集成，以便把不同的技术混装到一个很小的地方。

　　4)密集内存(dense memory)：多种不同的高密度内存选择，其中包括易失性和非易失性存储技术，正在探索和开发中。

　　5)微缩互联(Scaling interconnects)：对于精尖制程工艺来说，微缩互联和微缩晶体管一样重要。新的材料和图案成形技术正在探索中，以支持高密度互联。

　　2017 年 28nm 制程芯片产品销售占比最高。半导体芯片的制程在 2003 年从微米时代进入了纳米时代，并每两年左右减小 30%(Gartner 数据)，目前主流的芯片制程包括 90nm、65nm、40nm、28nm、16nm。由于 28nm 制程芯片制造工艺成熟，且具有高性价比，因此也成为生产最多的芯片，销售占比近 30%（Gartner 数据）。

　　半导体芯片向更低制程方向发展：随着 16nm 及更低制程芯片的生产工艺不断成熟，生产成本不断降低，以及下游产业对更小体积、更低功耗、运算能力更强的半导体芯片需求不断提升，20/16nm 制程的芯片销售占比也在快速提升，未来有望超过 28nm 芯片。从技术的发展路径来看，更低制程的芯片是发展的必然方向。目前全球晶圆厂领先者正在积极布局 10/7nm 工艺，预计 2-3 年能够量产，下一代 5/3nm 工艺预计 2022 年量产。

　　现阶段，PC、手机行业已经较为成熟，不再是半导体的最大成长动能，取而代之的是许多新的应用领域，汽车电子首当其冲。随着每辆车中的半导体产品数量增加，车用半导体迅速成为半导体产业最重要的市场。

　　我们认为，汽车半导体市场会是未来半导体领域强劲的芯片终端应用市场。目前汽车已成为新型电子技术的应用载体，半导体在汽车中得到了越来越多的应用。汽车半导体所涉及到的技术包括功率 IC、IGBT、CMOS 等，应用于车载娱乐系统、ADAS 辅助驾驶系统、HMI 显示系统、电动马达控制灯光控制、电动车的电源管理系统等多处车载功能模块或器件。IHS 的数据显示，2015 年全球汽车半导体市场的总体规模约为 290 亿美元，预计2013 年-2018 年，车用半导体的产值将会以每年 10.8%的速度快速增长。这一成长态势来自于市场对于车用电子系统的需求日益增加。

　　在信息化持续发展的今天，人工智能异军突起，备受瞩目。人工智能可被广泛应用于汽车、娱乐、金融、教育、医疗、制造业、交通等各个行业。展望未来，人工智能可称为应对一些社会核心挑战强大工具，在医疗领域，人工智能将极大提升我们分析人类基因组和为患者开发个性化治疗方案的能力，甚至大大加快治愈癌症、阿茲海默症和其他疾病的进程。

　　在环保领域，人工智能能够分析气候特征并大规模降低能耗，帮助人类更好地监控和应对气候变化问题。人工智能甚至可以在地球以外地区发挥作用，他日或助力人类探索火星及外太空。

　　根据 Statista 的预测，到 2017 年，人工智能市场规模预计会增长到约 12.5 亿美元。到 2025年，市场规模将达 369 亿美元，年均复合增速达 50.7%，2017 年全球人工智能市场增速将达 94%。目前人工智能主要应用在图像识别、物品识别、检测和归类还有自动化的地球物理学特征分析等。人工智能产业最大的一块收入来自企业级的应用市场。根据 Statista的预测，全球人工智能市场规模未来 10 年将保持平均 50.7%的复合增速，到 2025 年，规模将达到 369 亿美元。

　　而半导体芯片是实现人工智能的硬件基础。在需求增长的背景下，AI 芯片市场规模增长迅速。根据中商产业研究院的统计，2016 年人工智能芯片市场规模达到 6 亿美元，预计到 2021 年将达到 52 亿美元，年复合增长率达到 53%，增长迅猛。

　　半导体产业发源于美国，此后经历过两次大的产业转移。一次是 20 世纪 70-80 年代，日本借助在工业级 PC DRAM 上的高产品可靠性及美国的技术支持，实现了对美国市场的反超，在 DRAM 市场市占率近 80%，半导体市场市占率最高达近 50%。第二次是 20 世纪 80-90 年代，韩国借助 PC 发展的东风，通过技术引进与消化吸收成为 PC 端 DRAM 的主要生产者，而***则通过在晶圆代工、芯片封测领域的垂直分工奠定了半导体代工领域的龙头地位。

　　日本集成电路的发展，就技术模式而言是引进赶超型，发展模式是民用电子带动型，经营模式是市场导向、国际竞争型。日本采取大量技术引进、重金购买集成电路专利的方法，达到快速缩小差距的目的。日本引进技术时特别注意吸收国外的精华，并加以民族的创新，回报效果好，赶超步伐快。

　　1)日本半导体业的发展始于 1963 年，日本电气公司（NEC）自美国Fairchild公司取得 planartechnology 的授权。日本政府要求 NEC 将取得的技术和国内其他厂商分享。由此项技术的引进，日本半导体业由此发展。

　　2)80 年代起，日本半导体的行业发展日趋成熟，日本在 DRAM 市场上取得了绝对性的优势地位，在日本厂商的竞争下，美国厂商如 Fair Child 等纷纷退出 DRAM 市场。但 1986 年的《美日半导体协议》促使日本集成电路产业开始衰退，韩国半导体企业获得机会快速发展。

　　3)90 年代后期，日本半导体企业逐渐出现大幅度的赤字，引发日本国内产业重整，重要生产厂商退出 DRAM 市场，并调整公司策略。

　　4)进入 21 世纪以后，日本产业也采取了大量复苏性策略，日本半导体产业开始缓慢复苏，日本厂商逐渐将生产的重心转移到高附加值的系统和材料上。日本目前供应者全球 1/3 的半导体设备和全球 2/3 的半导体材料，仍在全球半导体产业中占有重要的地位。

　　日本政府也深知半导体企业的重要性，为全面扭转依附于欧美的弱势地位，专门制定了相关的法规，从国家战略高度上进行推进，先后推出《电子工业振兴临时措施法》、《科学技术基本法》、超尖端电子技术开发计划、飞鸟计划与未来计划等为产业营造良好的税收、人才引进、技术引进的环境。

　　韩国是在借鉴日本半导体产业发展的基础上，走出了一条选准突破口、高起点起步、买进外国技术、并最后达到技术自立的道理。

　　20 世纪 60 年代中期，韩国才开始着手晶体管的生产，实质是利用海外资本从事晶体管封装的业务，以此为起点来发展半导体产业。这期间，许多海外企业流入韩国，为韩国集成电路产业的形成提供了资本和技术支持。当时韩国景观没有专门的半导体产业扶持政策，仅仅是把半导体产业作为扶持政策的一个方面加以对待，但这就造就了第一批电子企业的成立，对民间资本向电子产业的集中起到了推动的作用。

　　韩国政府在 20 世纪 80 年代起开始通过立法、制定计划等手段来积极推进半导体产业的发展，从超大规模集成技术公司引进技术，推动研究院开发技术。1983 年，美国与日本签订《美日半导体协议》韩国企业选择存储器作为主要切入口。1983 年，三星电子开发出韩国第一个 64K DRAM 的芯片，迈出了韩国半导体产业的第一步。1994 年，韩国开发出 256M 的 DRAM，从此在 DRAM 领域处于全球领先水平，并持续扩大自己在该领域的优势。20 世纪 90 年代，韩国集成电路产业调整了方向，在巩固原有成功和保持原有领先地位的基础上，加大对非存储器集成电路领域的投资开发力度，实现产品结构的合理化。

　　目前，韩国的龙头企业如三星、LG 等处于世界领先地位。三星电子已经是集消费电子、 IT 及移动通信解决方案为一体的电子工业企业，在世界半导体销售额第一的公司，2017年销售额为 1.4 万亿人民币。

　　***政府在 1960 年左右就发觉到电子技术的重要性，尤其是在半导体方面。新竹交大的半导体实验室在 1965 年就已经有自己制造 IC 的能力，当时的硅刨技术可以被视为今日*** IC 制造技术的基础。70 年代起，***半导体产业开始逐步兴起，从封测等后道工艺开始，再慢慢向前端工序发展。到了 90 年代初期，大量 6 英寸晶圆厂接连成立运转，***半导体产业进入蓬勃发展的时期。到了 1995 年，两大专业晶圆代工厂联电与台积电在世界范围内具有竞争力。目前***的台积电是世界第一大晶圆代工厂，2017 年收入规模达

　　探索***半导体产业的发展道路，***地区集成电路产业以工研院的技术为基础，并通过为全球知名半导体公司晶圆代工迅速崛起。***以强大的半导体制造业为中心，拉动上下游相关企业及外围企业，彼此互相配合，相辅相成，发挥了产业集群效应。半导体产业的核心竞争优势在于，企业很好地实现了专业分工，各自集中力量于某一个环节，倾全力发展属于自己的半导体价值链环节。

　　在半导体行业的第三次景气周期中，手机等消费电子产品取代 PC 成为行业增长的主要驱动因素，中国是全球第一大消费电子生产国和消费国，对半导体产品的需求逐年快速提升。未来，我们认为，在政策的推动下，中国企业将凭借庞大的市场需求实现第三次半导体行业的国际转移。

　　如今中国已是全球半导体最大的销售市场。半导体的销售市场主要集中在亚太、北美和欧洲地区，根据CSIA 的数据，中国 2017 年半导体销售额达到 1315 亿美元，占全球市场份额的 31.9%，其中集成电路产业销售额 5,411.3 亿元，占全球份额的 23.5%，中国已成全球最大的销售市场。在产业向中国转移的背景下，中国半导体市场在国际市场中的分量和占比将进一步提升。

　　中国市场供需错配严重，集成电路已成最大进口商品。由于我国半导体产业起步晚，生产水平和生产能力难以满足下游庞大的需求，半导体产业的供需存在严重的供需错配情况，高度依赖进口。以集成电路为例，根据 CSIA 的数据，2017 年我国集成电路产品需求达到 1.40 万亿元，而国内供给量仅为 5411.3 亿元，自给率仅为 38.7%，大量集成电路产品依靠进口；2017 年，集成电路产品进口金额达到 2601.4 亿美元，已经替代原油成为我国第一大进口商品。

　　中国政府越来越意识到，改变我国在芯片产业中的落后地位关系到国家的信息安全和经济利益，芯片产业的技术水平和发展规模也是衡量一个国家竞争力和综合国力的标志。2013年国务院批准半导体产业扶持政策，相关规定下发各部门，初步决定成立半导体产业基金。 2014 年中国国务院引发《国家集成电路产业发展推进纲要》，推进设计、制造、先进封测、 IC 关键材料装备等任务。2015 年国务院印发《中国制造 2025》，把集成电路产业放在重点聚焦发展的十大领域的首位，未来政府会加大在制造和设计的投入比例，以制造端增强设计端的实力，用设计带动制造端的发展。

　　国家集成电路产业投资基金（下文简称大基金）就在国家的推动下成立于 2014 年 9 月 26 日，一期累计募集资金 1387.2 亿元，基金出资方有国开金融、中国烟草、亦庄国投、中国移动、上海国盛、中国电科、紫光通信、华芯投资等。截至 2017 年底，大基金一期累计有效决策投资 67 个项目，累计项目承诺投资额 1188 亿元，实际出资 818 亿元，分别占一期募资总额的 86%和 61%。投资项目覆盖了集成电路设计、制造、封装测试、装备、材料、生态建设等各环节，实现了产业链上的完整布局。（以上数据来源于大基金在 2018年 3 月的 Semicon 会议）

　　目前大基金二期的方案已上报国务院并获批，二期拟募集 1500 亿-2000 亿元人民币，计划今年完成。中央财政、一些国有企业和一些地方政府等都将出资。大基金二期将提高对设计业的投资比例，这一比例在一期中仅占 17%，并将围绕国家战略和新兴行业进行投资规划，比如智能汽车、智能电网、人工智能、物联网、5G等，并尽量对装备材料业给予支持，推动其加快发展。

　　大基金肩负国家发展集成电路的历史重任，将以重点区域和骨干龙头企业为载体，促进形成优势产业集群，避免“遍地工厂开花”等低水平重复建设、一哄而上的现象。

　　1） 在制造领域，聚焦提升先进工艺制造能力，坚持“企业主体集中”的原则；同时加快存储芯片量产，布局 DRAM 和新型存储器；促进超越摩尔领域特色制造工艺资源整合，增强特色工艺专用芯片制造能力，带到MEMS传感器、电源管理、高压驱动、功率器件、IGBT、显示驱动等芯片设计水平的提升；推进化学物半导体器件的发展。

　　2） 在设计领域，支持设计骨干企业的壮大，扩大对国内设计龙头企业的投资覆盖；通过对接重大专项成果，在CPUFPGA等高端芯片领域开展投资，提升高端芯片的产业化能力；及加强与子基金、社会资本协同投资，在重点应用领域布局项目，推动实现重点领域芯片产品及市场研发。

　　3） 在封装测试领域，则支持国内骨干企业规模扩张和竞争力提升以及差异化发展，推动企业提升先进封测产能比重。

　　4） 在装备与材料领域，依托重大专项成果，推进光刻、蚀刻、离子注入等核心设备，抓住产能扩张的时间窗口，扩大装备应用；另外，推动大硅片、光刻胶等关键核心材料的产业化，推动高纯电子气体、化学品等形成持续稳定供应能力。

　　2017 年我国集成电路市场依旧保持高速增长态势，根据 CSIA 的数据，2017 年中国集成电路产业销售额达到 5,411.3 亿元，同比增长 24.8%；其中，集成电路制造业增速最快，2017 年同比增长 28.5%，销售额达到 1,448 亿元，设计业和封测业继续保持快速增长，增速分别为 26.1%和 20.8%，销售额分别为 2073.5 亿元和 1,889.7 亿元。

　　回顾过去 10 年我国集成电路产业发展历程（以下数据来源于 CSIA），2008 至 2009 年，受到全球金融危机和全球半导体产业持续低迷的影响，我国集成电路市场规模连续两年呈负增长，分别下降 1.2%和 11.1%，2006 年至 2010 年期间复合增长率仅为 9.4%；2010年以后受益于世界消费能力释放、全球半导体市场短暂复苏及我国相关政策的支持，我国集成电路销售收入大幅回升；由 2010 年的 1,440 亿元增长到 2015 年的 3,610 亿元，5年间复合增长率 20.2%。

　　SEMI 数据显示，过去两年间，全球新建 17 座 12 寸晶圆制造厂，其中有 10 座位于中国；从 2017 年到 2020 年，预计全球新增半导体产线 条产线 条位于中国，占总数的 42%。预计 2018 年投产的新建 12 寸厂如计划月产能 7 万片的中芯国际（上海）、计划月产能 8.5 万片的格罗方德（成都）和计划初期月产 2 万片晶圆的台积电（南京）等。目前 17 座晶圆厂已经开始建设，晶圆厂建设周期在 2-3 年，其中厂房封顶需要 1.5 年时间，生产设备在厂房封顶后开始进入。

　　本次“建厂潮”中来自的投资大幅增长，我们认为，这一晶圆厂的投资风格的切换有望是长期性的，亦即 2017 年后内资厂商将主导晶圆厂的建设，市场转移之外，半导体制造业的话语权也将向本土企业转移。经验显示，单纯引进外资建厂对于本土制造业拉动效果有限。国家对半导体行业展现出了空前的支持力度，《国家集成电路产业发展推进纲要》的发布为行业的发展描绘了明确的目标，集成电路产业大基金的成立则为行业的发展提供了急需的资金支持。我们认为，国家的强力支持与广阔的市场空间将使国产设备和国产材料迎来发展的黄金时期。

　　我国集成电路设备市场规模变动情况与全球集成电路设备市场规模变动基本一致，但总体规模较小，且严重依赖进口，8 英寸和 12 英寸的先进硅片和制造设备基本依靠进口，8 英寸以下的生产线也有大量进口翻新的二手设备。SEMI 预计，2018 年，我国半导体设备市场规模为 130 亿美元，同比增长 71%，2009 年至 2018 年的复合增长率为 33.44%。其中中国公司和非中国公司的支出比例几乎持平。

　　2008 年以前，我国集成电路设备基本依靠进口 2009 年，我国集成电路设备市场规模仅为 9.69 亿美元，进口规模和自制规模分别为 9 亿美元和 0.69 亿美元，设备自制比例 7%（CISA数据，本段以下同）。2010 年以来，我国加快设备进口速度，2016 年设备进口规模达到 36 亿美元，是 09 年的 4 倍，设备自制率下降为 3%，进口依赖严重。为改善集成电路设备进口以来情况，国家设立了科技重大专项——极大规模集成电路制造设备及成套工艺科技项目（简称 02 专项）。2011 年以来，我国集成电路进口依赖严重的问题开始逐步改善， 15 种 12 英寸主要设备通过大生产验证。2012 年首次达到 12%，到 2015 年逐步上升至16%。

　　受惠于 02 专项和国内其他集成电路发展基金，2010 年国内集成电路设备市场规模激增283%，达到 37.07 亿元（CISA 数据）。2011 年和 2012 年受到整体经济发展的影响有所下滑，2013 年以后恢复增长，2013 年到 2017 年之间的复合增长率高达 22.11%，增量主要来自薄膜制造设备、离子注入设备和封装设备。

　　根据中国半导体协会的统计，2017 年国内集成电路设备排名前五的企业分别为中电科电子装备集团有限公司、北京北方华创微电子装备有限公司、中微半导体设备（上海）有限公司、上海微电子装备（集团）股份有限公司、长川科技和沈阳拓荆科技有限公司，其主要产品如下表所示：

　　由于地理上的优势，国产设备商在于晶圆生产上在合作进行设备的开发和验证上有较大的便利性，且国产设备在性价比和售后服务商有更强的竞争优势，叠加国家对于半导体设备国产化的政策指引，我们预计国产半导体设备商有望借助中国晶圆产线的密集投资建设而实现国产设备渗透率的快速提升。

　　半导体材料属于电子化学品的一个重要分支，其具有最高的技术壁垒和产业价值，因此是电子化学品行业内最重要的细分市场。半导体材料可以按照下游应用分为面板材料、LED材料、集成电路材料。按照流程工艺，可以分为前道材料和后道材料。以集成电路为例，从晶圆开始到最终成品，需要经历上百个生产工序，前道包括硅片清洗、氧化、光刻、曝光显影、刻蚀、掺杂、气相沉积、化学机械抛光、溅射等流程，后道包括贴膜、背磨、固定、划片、封装等流程，其中每一个环节都需要根据工艺要求选用多种具备相关功能的半导体材料配合使用。

　　根据国际半导体产业协会（SEMI）的报告，2016 年全球半导体材料的总销售额为 443.2亿美元，同比增长 2.4％，相比于 2010年的 440 亿美元，整个市场规模保持稳定。

　　根据 CSIA 的统计，中国半导体材料销售额从 2006 年 23.8 亿美元上升至 2016 年 65.3 亿美元，占全球市场比重从 06 年的 5.7%上升至 16 年为 14.7%。从 2010 年到 2016 年中国半导体市场规模复合年均增速为 7.2%，远超全球平均水平。

　　半导体材料门槛非常高，原因是半导体材料专用性强，技更新换代快、质量要求高，功能性强，细分程度高。对于下游半导体企业来说，材料的好坏对最终产品性能的影响很大，材料供应商的供货能力和原料质量十分关键，因此常常采用认证采购的模式，合格供应商的认证时间长、程序复杂。如在晶圆制造领域，认证周期一般在 1 年以上，传统封装、划片刀等认证周期一般在 3 个月左右，更换材料供应商是尤其费时费力的，因而一旦形成供应链，上下游的合作关系就会十分稳定，也形成了行业很高的门槛。高行业门槛，加上整个产业链上下游精密的特点，经过 30 多年的行业衍变，形成了细分市场集中度高的特质，日本企业在各个领域的份额都很高，处于全球领先地位。

　　虽然中国半导体需求庞大，并且在快速增长，但国产材料比例低，国内产值远低于市场需求。在半导体材料方面，根据 SEMI 的报告，2016 年全球半导体材料的总销售额为 443.2亿美元，中国市场增长 7.4％，销售额达到 65.3 亿美元。全球半导体材料市场规模大，但是主要被欧美日的化工巨头所垄断，中国本土半导体材料企业的产品还难以进入主流半导体产线中。

　　根据 ICMtia 的统计，预计 2017年中国国产电子材料总收入为 283.1年以来的复合年均增速为 17.23%，其中，预计 2017 年集成电路领域的国产材料总收入为 110.3 亿元，自 2008年以来的复合年均增速为 23.3%，增速高于整体电子材料收入。在电子材料总收入结构中，国产半导体材料收入占比从 2008年的 24.7%提升至 2017 年的 39.0%。

　　根据 ICMtia 的数据，2016 年中国半导体材料企业的收入为 96.1 亿元，占中国整体市场需求的 22%，中国半导体材料的自给率仍然较低。

　　根据 ICMtia 的预测，国产半导体材料在 2017 年的总收入有望达到 110.3 亿元，但是 90%以上的收入来自于后道晶圆封装市场，在前道晶圆制造领域，国产材料还难以进入主流的供应链，特别是 28nm 制程以下的先进产线，目前中国国产材料普遍还达不到相应技术水平的要求。

　　中国国产材料行业也涌现出了不少优秀的企业。目前在国家的大力支持和市场需求的推动下，本土的半导体材料企业已经逐渐向高端产品领域前进。例如，在大硅片方面，由上海新阳、兴森科技、上海硅产业投资有限公司、上海皓芯投资管理有限公司合资成立的上海新昇，12 寸大硅片已经于 2016 年底开始量产，根据公司产能规划，预计 2021-2022 年将形成 300mm 硅片 60 万片/月的产能，年产值达到 60 亿元，达到世界先进水平。

　　在光刻胶方面，北京科华和苏州瑞红两家公司分别承担了国家 02 专项 KrF（248nm）光刻胶和 i 线nm）光刻胶课题，并取得重大突破。北京科华已经掌握了 g 线正胶、i 线nm）深紫外光刻胶及配套试剂，目前正在从事 ArF（193nm）深紫外光刻胶的研发。苏州瑞红已经掌握 g 线正胶、i 线正胶和环化橡胶负胶，正进行 KrF（248nm）深紫外光刻胶的研发。

　　半导体产业具有技术呈周期性发展和市场呈周期性波动的特点。半导体产业链的材料和设备市场需求和全球及国内半导体产业的发展状况息息相关，如果全球及国内半导体行业再度进入发展低谷，则行业将面临业务发展放缓、业绩波动的风险。

　　电子产品企业会针对市场需求不断进行产品创新和技术升级，带动整个供应链各个环节的产品创新和技术升级。半导体企业作为供应链的一环，能否跟上产品创新和技术升级步伐，并提供高品质、规模化、快速响应的制造服务，都是能否取得稳定增长的订单及实现业务持续成长的关键。

　　中国大规模投资投资半导体产业是需要面临很多竞争的，中国在半导体产业上的起步晚，有可能出现投资进度不达预期的情况。半导体产业链壁垒高，投入大，技术密集程度高，有可能出现国产化程度不达预期的情况。

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　　日本政府也深知半导体企业的重要性，为全面扭转依附于欧美的弱势地位，专门制定了相关的法规，从国家战略高度上进行推进，先后推出《电子工业振兴临时措施法》、《科学技术基本法》、超尖端电子技术开发计划、飞鸟计划与未来计划等为产业营造良好的税收、人才引进、技术引进的环境。

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