摘要:集成電路是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎和核心,是關系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè),影響著社會信息化進程。進入21世紀以來,隨著全球化、信息化不斷推進,發(fā)達國家集成電路產(chǎn)業(yè)鏈逐漸向發(fā)展中國家不斷轉(zhuǎn)移,促使我國成為重要的主流市場之一,集成電路國產(chǎn)替代趨勢明顯。2023年我國集成電路產(chǎn)量為3514.4億塊,同比增長6.9%。
一、定義及分類
集成電路是一種微型電子器件或部件,即采用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質(zhì)基片上,然后封裝在一個管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結構。集成電路按其功能、結構的不同,可以分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路兩大類。模擬集成電路又稱線性電路,用來產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號,其輸入信號和輸出信號成比例關系;而數(shù)字集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號。
二、商業(yè)模式
1、垂直整合制造模式(IDM模式)
IDM模式為Integrated Device Manufacture的簡稱,指垂直整合制造模式。該模式下的集成電路企業(yè)業(yè)務范圍涵蓋集成電路設計、掩膜、晶圓制造、封裝、測試等產(chǎn)業(yè)鏈條上的各個環(huán)節(jié),對集成電路企業(yè)的資金實力、研發(fā)能力及市場影響力要求極高。該制造模式有利于企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)化,充分發(fā)掘技術潛力。該模式代表企業(yè)有英特爾、三星、德州儀器等全球集成電路行業(yè)大型跨國企業(yè)。
2、垂直分工模式模式(Fabless模式)
垂直分工模式即Fabless模式,也稱為無工廠模式。在該模式下,集成電路設計企業(yè)僅從事集成電路的設計業(yè)務,其余的掩膜、晶圓制造、封裝、測試等環(huán)節(jié)全部通過專業(yè)的生產(chǎn)廠商完成。與IDM模式相比,F(xiàn)abless模式降低了集成電路設計企業(yè)的初期門檻,沒有生產(chǎn)加工環(huán)節(jié),無需廠房建設及生產(chǎn)設備購置等固定資產(chǎn)投入,前期資本投入較少,資產(chǎn)較輕,轉(zhuǎn)型相對靈活,使得企業(yè)專注于集成電路設計和研發(fā)環(huán)節(jié),縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。目前,集成電路企業(yè)大多采用 Fabless 模式,主要代表企業(yè)包括美國的高通、中國的聯(lián)發(fā)科、華為海思、展訊等。
3、代工廠模式(Foundry模式)
代工廠模式即Foundry模式。該模式下的集成電路企業(yè)只進行集成電路制造、封裝、測試等生產(chǎn)環(huán)節(jié),而不涉及集成電路設計、研發(fā)業(yè)務。由于半導體產(chǎn)品出貨量的增加,疊加采用Fabless模式的集成電路企業(yè)不斷涌現(xiàn),集成電路代工廠企業(yè)則可以靈活對接全球市場的生產(chǎn)訂單。該模式下,企業(yè)研發(fā)成本低,規(guī)模效應更強,主要代表企業(yè)包括臺積電、格羅方德、聯(lián)電等。
三、行業(yè)政策
1、主管部門和監(jiān)管體制
集成電路所屬行業(yè)主管部門主要為中華人民共和國工業(yè)和信息化部,主要負責提出新型工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略和政策,協(xié)調(diào)解決新型工業(yè)化進程中的重大問題,擬訂并組織實施工業(yè)、通信業(yè)、信息化的發(fā)展規(guī)劃;制定并組織實施行業(yè)規(guī)劃、計劃和產(chǎn)業(yè)政策,擬訂行業(yè)技術規(guī)范和標準并組織實施,指導行業(yè)質(zhì)量管理工作等。
行業(yè)自律組織為中國半導體行業(yè)協(xié)會,主要負責貫徹落實政府有關的政策、法規(guī),向政府業(yè)務主管部門提出本行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟、技術和裝備政策的咨詢意見和建議;做好信息咨詢工作;調(diào)查、研究、預測本行業(yè)產(chǎn)業(yè)與市場;制(修)訂行業(yè)標準、國家標準及推薦標準,推動標準的貫徹執(zhí)行;促進和組織訂立行規(guī)行約,推動市場機制的建立和完善等。
2、行業(yè)相關政策
集成電路是信息技術產(chǎn)業(yè)的核心,是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè)。2021年3月,十三屆全國人大四次會議表決通過《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》,指出培育先進制造業(yè)集群,推動集成電路、工程機械、高端數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。同時,我國政府頒布了一系列政策法規(guī),為集成電路發(fā)展提供了財政、稅收、技術和人才等多方面的支持,助推國內(nèi)集成電路企業(yè)完成技術突破與規(guī)模積累,形成以長三角、珠三角、京津環(huán)渤海等地區(qū)為主的產(chǎn)業(yè)集群,縮小了中國與世界先進水平的技術差距。
四、行業(yè)壁壘
1、技術壁壘
集成電路屬于技術密集型行業(yè),對于集成電路設計及生產(chǎn)企業(yè)而言,需要緊跟工藝的進步以及生產(chǎn)技術的發(fā)展,以保持自身在市場上的競爭優(yōu)勢。隨著集成電路技術的迭代更新,原材料日益精密,電路結構日趨復雜,加工、封裝要求日益嚴格,行業(yè)內(nèi)部分龍頭企業(yè)依托自身技術、資源優(yōu)勢,創(chuàng)新研發(fā)出差異化產(chǎn)品,形成自主核心技術,從而形成較高的技術壁壘。
2、資金壁壘
集成電路屬于高新技術產(chǎn)業(yè),無論是在產(chǎn)品的設計研發(fā)或是制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)均需要大量的資金投入,對企業(yè)的資金規(guī)模以及融資能力提出較高要求。若研發(fā)投入不足導致研發(fā)進度滯緩,亦或是設備更新不及時導致產(chǎn)能過剩,則可能使集成電路企業(yè)失去技術和成本優(yōu)勢。大部分新進入企業(yè)資金實力相對薄弱,且融資渠道有限,難以維持大規(guī)模生產(chǎn)支出以及長時期的研發(fā)支出。
3、人才壁壘
集成電路設計、研發(fā)、生產(chǎn)等各個環(huán)節(jié)涉及多方面學科知識,綜合性技術創(chuàng)新人才和經(jīng)驗豐富的管理人才對于行業(yè)未來的發(fā)展和市場競爭力的提高具有重要的推動作用。目前,我國成熟的集成電路企業(yè)大多為Fabless模式經(jīng)營的輕資產(chǎn)企業(yè),擁有較為完善的人才培養(yǎng)、晉升管理體系,易組建完整的綜合性研發(fā)團隊并具有豐富的人才儲備,形成較高的人才壁壘。
4、客戶壁壘
集成電路作為整個電子器件的核心,其可靠性和穩(wěn)定性對電子產(chǎn)品具有重大意義。因此,下游終端客戶對上游集成電路供應商的選擇極為謹慎,客戶通常需進行嚴格的篩選與評測后,選擇最優(yōu)質(zhì)的集成電路供應商。此外,下游客戶在選定供應商并實現(xiàn)產(chǎn)品量產(chǎn)后,通常不會輕易更換。目前,我國集成電路生產(chǎn)商整體銷售網(wǎng)絡趨于穩(wěn)定,新進入企業(yè)難以在短時間內(nèi)獲取長期客源。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括電容、電阻、電感、硅片、晶體管等原材料以及封測設備、晶圓制造設備等智能設備。電容、電阻、電感是各類電子制造業(yè)生產(chǎn)中不可缺少且使用量較大的電子元件,被稱為“工業(yè)大米”。電阻、電阻等原材料由于價格便宜、阻值范圍寬、穩(wěn)定性和可靠性好,成為集成電路最主要的原材料,其價格波動幅度較小,市場供應充足,為國內(nèi)集成電路行業(yè)發(fā)展提供了強勁的支撐。此外,晶圓制造、封裝和測試設備為集成電路發(fā)展的重要設備,其工藝水平、測試能力均會直接影響到集成電路產(chǎn)品的最終性能。
產(chǎn)業(yè)鏈下游主要涵蓋通信、計算機、消費電子、汽車、醫(yī)療、軍事等產(chǎn)業(yè)。近年來,下游產(chǎn)業(yè)面臨產(chǎn)品性能提升、成本優(yōu)化、技術升級等改革,帶動集成電路市場需求持續(xù)攀升,為國內(nèi)集成電路企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了優(yōu)質(zhì)的市場環(huán)境。中國集成電路行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示:
2、行業(yè)領先企業(yè)分析
(1)紫光國芯微電子股份有限公司
紫光國芯微電子股份有限公司為國內(nèi)主要的綜合性集成電路上市公司之一,以特種集成電路、智能安全芯片為兩大主業(yè),產(chǎn)品涵蓋微處理器、可編程器件、存儲器、網(wǎng)絡及接口、模擬器件、ASIC/SoPC等600多個品種,同時為移動通信、金融、政務、汽車、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等多個行業(yè)提供芯片、系統(tǒng)解決方案和終端產(chǎn)品。2023年紫光國微進一步擴展產(chǎn)品品類,加強研發(fā)管理,生產(chǎn)效率、產(chǎn)品供應能力和客戶響應速度得到明顯提升,經(jīng)營業(yè)績持續(xù)提升。2023年上半年,紫光國微集成電路業(yè)務營業(yè)收入為36.26億元,同比增長31.55%;毛利率為66.16%。
(2)中芯國際集成電路制造有限公司
中芯國際集成電路制造有限公司是世界領先的集成電路晶圓代工企業(yè)之一,也是中國大陸集成電路制造業(yè)領導者,擁有全球化的制造和服務基地,在上海、北京、天津、深圳建有三座8英寸晶圓廠和四座12英寸晶圓廠。中芯國際擁有領先的工藝制造能力、產(chǎn)能優(yōu)勢、服務配套,除集成電路晶圓代工外,企業(yè)還為客戶提供設計服務與IP支持、光掩模制造等一站式配套服務,并促進集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的上下游協(xié)同,為客戶提供全方位的集成電路解決方案。2023年前三季度,中芯國際營業(yè)收入為330.98億元,同比下降12.4%。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
集成電路是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎和核心,是關系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè),影響著社會信息化進程。進入21世紀以來,隨著全球化、信息化不斷推進,發(fā)達國家集成電路產(chǎn)業(yè)鏈逐漸向發(fā)展中國家不斷轉(zhuǎn)移,促使我國成為重要的主流市場之一,集成電路國產(chǎn)替代趨勢明顯。2023年我國集成電路產(chǎn)量為3514.4億塊,同比增長6.9%。目前,新一代信息技術產(chǎn)業(yè)對集成電路存在重大依賴,下游需求的持續(xù)釋放為我國集成電路帶來新的發(fā)展機遇,產(chǎn)業(yè)具備良好的市場發(fā)展前景,市場容量有望進一步擴大。同時,隨著國家政策紅利的持續(xù)釋放,我國集成電路產(chǎn)業(yè)獲得更深入的關注以及更持續(xù)資本助力,從而加速產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與變革,有助于我國集成電路在國際產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系內(nèi)實現(xiàn)彎道超車。
七、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)國家利好政策持續(xù)發(fā)力
集成電路是信息化社會的基礎行業(yè)之一,其發(fā)展程度是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要指標。近年來,中國政府通過一系列法律法規(guī)及產(chǎn)業(yè)政策,從提供稅收優(yōu)惠、保護知識產(chǎn)權、提供技術支持、引導風險資金流入等角度,大力推動集成電路的發(fā)展。同時,基于信息安全以及進口替代考慮,國家成立集成電路產(chǎn)業(yè)基金,吸引大型企業(yè)、金融機構以及社會資金,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動力。
(2)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展催生需求增量
目前,我國是全球主要的電子信息制造業(yè)的生產(chǎn)基地,也是全球規(guī)模最大、增速最快的集成電路市場。隨著終端市場的便攜化、智能化、網(wǎng)絡化的發(fā)展趨勢日趨明顯,下游產(chǎn)品更新迭代速度加快,集成電路傳統(tǒng)應用領域持續(xù)繁榮推動集成電路市場需求穩(wěn)步上升。同時,以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、智能汽車、智能家居、可穿戴設備等為代表的新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,催生大量集成電路產(chǎn)品需求,成為繼計算機、網(wǎng)絡通信、消費電子之后推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動力,為集成電路帶來新的發(fā)展機遇。
(3)產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟
目前,臺積電、通富微電等全球一流制造企業(yè)、封裝測試企業(yè)陸續(xù)在中國大陸建立和擴充產(chǎn)線,使國內(nèi)原有的代工制造企業(yè)的工藝水平得到顯著提升,為采用Fabless模式的國內(nèi)集成電路企業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能保障。同時,全球集成電路正經(jīng)歷第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,世界集成電路產(chǎn)業(yè)的制造重心、消費市場及人才在中國快速集聚,國際領先的集成電路龍頭企業(yè)不斷加大在中國市場的投資布局,促進我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟。
2、不利因素
(1)產(chǎn)業(yè)發(fā)展受地緣政治因素影響較大
集成電路的發(fā)展與宏觀經(jīng)濟走勢密切相關。當前,我國經(jīng)濟正由高速增長階段向高質(zhì)量發(fā)展階段轉(zhuǎn)變,產(chǎn)業(yè)結構性調(diào)整特征十分明顯。而我國集成電路整體發(fā)展相對落后,部分關鍵技術、核心零部件、操控軟件等仍高度依賴進口。近年來,受國際形勢動蕩影響,我國面臨發(fā)達國家技術封鎖、生產(chǎn)設備及零部件進口成本上漲、進口渠道不穩(wěn)定性增強等風險,從而對國內(nèi)集成電路發(fā)展產(chǎn)生不利影響。
(2)技術水平有待提升
盡管中國政府和企業(yè)愈發(fā)重視集成電路的發(fā)展,但由于技術發(fā)展水平、人才培養(yǎng)、研發(fā)投入等方面的滯后性,國內(nèi)集成電路研發(fā)力量薄弱、自主創(chuàng)新能力不足的狀況依然存在,尤其在設計、制造環(huán)節(jié)的高端技術方面存在明顯的短板。先進技術的欠缺,導致我國高端集成電路市場仍由國外企業(yè)占據(jù)主導地位,在一定程度上限制了我國集成電路的發(fā)展。
(3)投資回報周期較長
在集成電路設計研發(fā)環(huán)節(jié),電路設計、軟件開發(fā)等方面均需要企業(yè)投入大量的創(chuàng)新型人才資源以及研發(fā)資金。在產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié),從前期產(chǎn)線建設、設備投入到批量化生產(chǎn),都需要大量的資金投入。同時,產(chǎn)線建成以后,企業(yè)還需要經(jīng)歷下游客戶長時間地篩選、評測,以達到客戶多樣化的需求,進而形成穩(wěn)定的銷售渠道。投資回報周期較長,對行業(yè)內(nèi)企業(yè)的資金實力和資源調(diào)配能力形成了一定的挑戰(zhàn)。
八、競爭格局
隨著全球整體信息化水平不斷提升,集成電路已經(jīng)成為全球的支柱核心產(chǎn)業(yè)之一,并實現(xiàn)與其他行業(yè)的深度融合。從全球來看,德州儀器、亞德諾半導體等企業(yè)在模擬集成電路領域具備突出的競爭實力,保持領先的市場占有率。我國集成電路雖起步較晚,但憑借巨大的市場需求、經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展和有利的政策環(huán)境等眾多優(yōu)勢條件,已成為全球集成電路行業(yè)增長的主要驅(qū)動力。近年來,我國集成電路頭部企業(yè)呈穩(wěn)步發(fā)展態(tài)勢,創(chuàng)新產(chǎn)品輸出能力不斷增強,吸引行業(yè)優(yōu)質(zhì)資源逐步聚集,推動產(chǎn)業(yè)集中度進一步提升。其中,臺積電、紫光國微、中芯國際、長電科技、中穎電子、復旦微電等企業(yè)技術積累深厚,創(chuàng)新研發(fā)能力較強,在產(chǎn)品性能等方面具備較強的競爭優(yōu)勢,市場份額位居國內(nèi)前列。
九、發(fā)展趨勢
隨著國民經(jīng)濟的穩(wěn)步增長,中國已成為全球最重要的電子產(chǎn)品消費市場?;趪a(chǎn)集成電路的快速發(fā)展,疊加國際政治形勢不確定性增強,國內(nèi)客戶供應穩(wěn)定性的需求不斷增大。國內(nèi)集成電路企業(yè)充分發(fā)揮貼近本土市場的地緣優(yōu)勢,在多個應用領域?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)替代。在全球集成電路競爭日益激烈的背景下,我國推出系統(tǒng)級芯片設計,采用新的器件結構和布局,實現(xiàn)不同功能的電子元件按設計組合集成。此外,為同時滿足低功耗、微型化的要求,我國將持續(xù)加大集成電路研發(fā)投入,推進下游場景需求定制化生產(chǎn),推進集成電路由單一產(chǎn)品向多品種方向發(fā)展。
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2024年中國集成電路行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜、產(chǎn)品產(chǎn)量、銷售規(guī)模及未來趨勢研判:集成電路市場應用需求日益增長,國產(chǎn)替代進程加速推進[圖]
集成電路行業(yè)是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè),是培育和發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)、推動信息化與工業(yè)化深度融合的核心和基礎。近年來,國務院、國家發(fā)改委、工信部等政府部門從投資、融資、財政、稅收、技術和人才等多方面推出了一系列法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策,推動了集成電路行業(yè)健康、穩(wěn)定和有序的發(fā)展。在此背景下,國內(nèi)集成電路市場投融資熱度日益攀升,為行業(yè)發(fā)展注入強大發(fā)展動力。數(shù)據(jù)顯示,2023年我國集成電路產(chǎn)業(yè)投融資規(guī)模達到1556.8億元。
2023年中國半導體集成電路行業(yè)發(fā)展概況:政策及需求利好下行業(yè)規(guī)模迅速增長[圖]
據(jù)資料顯示,2022年我國集成電路產(chǎn)量為3241.9億塊,同比下降9.8%。其中,江蘇、甘肅和廣東是產(chǎn)量占比前三的省份,產(chǎn)量占比分別為30.98%、18.21%和15.94%。
2022年中國集成電路行業(yè)重點企業(yè)對比分析:士蘭微vs中芯國際[圖]
從2020-2022年士蘭微與中芯國際的集成電路營業(yè)收入來看,士蘭微與中芯國際的集成電路營業(yè)收入都在逐年上漲,2022年士蘭微、中芯國際的集成電路營業(yè)收入分別為27.23億元和488.85億元。