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2022年中国半导体IC产业研究报告

从1956年创办第一个半导体物理专业开始,我国半导体产业萌芽于独立自主的梦想,走过初创时代的百废待兴,见证了动荡年代的执着探索,跟随改革开放的步伐一路向前,最终于21世纪建立起完整的产业链体系。芯火相传,玉汝于成。对此,艾瑞发布《中国半导体IC产业研究报告》,从半导体核心领域-集成电路角度出发,剖析中国半导体IC各产业链环节,并基于数字电路与模拟电路给到中国半导体IC产品机遇洞察,为IC产业趋势发展提供分析判断,希望通过本报告,为读者呈现中国半导体IC的产业发展历程、产业链商业全景、产品发展机遇的多维视角,欢迎各界探讨指正。

“芯火”-产业背景:自2019年6月科创板开板以来,半导体IC二级市场企业数量增势显著,尤其在IC设计环节企业增势明显。一级资本市场经历热情高涨期,2021年迎来新一轮投融资高潮,资本偏爱“短回报周期”环节,IC设计与设备企业进入投资者视野。2021年中国集成电路产业规模达到10458亿元,其中,IC设计为4519亿元、IC制造为3176亿元、IC封测为2763亿元。

“相传”-产业链条:集成电路产业链条可分为上游软硬件材料及设备层、中游IC设计与生产层及下游IC产品与应用层。半导体IC产业环节进程不一,按规模与增量可划分快速发展、平稳发展、战略发展等不同赛道。对比国内外头部企业经营现况可知,中国半导体IC产业链生态建设仍待加强,达到上下协同的规模经济尚需时日。

“玉汝”-产品机遇:如今中国数字电路市场的产品壁垒因技术生态不一而有所差异,未来数据中心、新能源汽车等需求渐涨带来可观增量,但国内高端产品技术与性能差距仍存,把握发展机遇需要循序渐进;模拟电路市场因贸易摩擦与缺芯潮打破了传统封闭供应链,为国内企业带来发展的黄金窗口期。国内企业将以提升精度、速度、稳定性为策略进军高端产品市场。此外,第三代半导体功率器件具有高耐压、高功率、高频率特性,是最能体现宽禁带材料优势的半导体器件,下游新能源汽车、光伏发电等应用需求强劲,市场空间广阔。

“于成” –产业趋势:未来中国半导体IC产业需政府侧、资本侧、厂商侧多方努力,把握住第三次半导体产业转移浪潮。缺芯潮将逐渐由全面短缺转向新能源汽车、工业控制、高性能计算等特定领域,中高端芯片缺货仍将持续。随着芯片自主化浪潮的持续演进,跨界造芯成为半导体IC行业潮流,终端应用厂商纷纷入局,共同促进中国半导体IC行业生态融合。

根据WSTS世界半导体贸易统计组织公开披露数据,2021年全球半导体产品规模预计已增长到5559亿美元,其中集成电路产品规模为4630亿美元,占比高达83.3%。从产品规模来看,集成电路产品规模长期占据全球半导体产品规模80%以上,为半导体产业中的核心规模市场。本篇报告将集成电路市场,即半导体IC(IntegratedCircuit),划定为研究范围,而光电子器件、分立器件与传感器市场不在本篇报告的研究范围之内。

纵观半导体产业的发展历程,过去几十年以来,半导体芯片技术创新推动了现代技术的变革性进步,从电脑到移动电话到互联网,产业带动作用显著,对国家经济社会发展与科技进步具有重要意义。作为电子信息产业的基石,半导体以万亿元产值支撑起我国数字经济40多万亿的产值,助力我国经济实现高质量增长。同时,半导体芯片产业是我国科技自立的重要驱动力,不仅自身存在巨大的增长前景,更为重要的是芯片是人工智能、量子计算、物联网、虚拟现实等新兴产业发展的基础构件,支撑着新兴产业的发展和传统产业的升级。此外,半导体带动相关化学工业、软件业等辅助产业共同发展可增加就业。随着数字化、智能化浪潮的不断演进,未来半导体产业将在国家科技进步和经济增长中扮演更加重要的角色。

根据WSTS世界半导体贸易统计组织的数据,中国半导体市场销售规模从2014年的913.75亿美元增长至2021年的1925亿美元,年复合增长率为11.23%。随着消费水平的提高、信息技术的进步和数字经济的飞速发展,中国对半导体产品的需求不断扩大,逐步成长为全球最大的单一半导体销售市场,2021年半导体销售额占全球市场的34.6%。

半导体产业的发展对我国经济增长、就业机会创造、关键技术突破和国家安全至关重要,也是抓住新一轮科技和产业革命历史机遇的关键。在疫情冲击,全球贸易保护主义升温的背景下,我国迫切需要提升芯片自给率,摆脱对以美国为主的国际技术的依赖。一方面,我国IC进出口长期存在巨额贸易逆差,芯片对外依存度高,高端芯片严重依赖进口;另一方面,根据IC insights的数据,我国IC自给率虽总体呈现上升趋势,但目前仍然处于低位,芯片自给率亟待提升。回溯全球半导体产业的发展历程,我们应当认识到,芯片自给率并不能在短期内实现大幅度提升,需要持之以恒,久久为功。

自2019年6月科创板开板以来,半导体IC二级市场企业数量增势显著。2019-2021年共计51家半导体IC企业成功上市,其中43家在科创板上市,占比超过80%。2022年上半年有14家半导体IC企业在科创板成功上市,业务范围涉及EDA、IP授权、IC设计等多个产业链环节。从上市企业产业链分布来看,近年来半导体IC上市企业主要集中在IC设计环节,上市企业数量占比达到48.6%,而IP授权与EDA等上游环节上市企业数量稀少,分别仅占2.9%与0.7%。

受益于科创板开板与国产自主深入推进,半导体IC行业一级市场投资热情自2019年以来持续升温,2021年投融资数量创新高达到232起,同比增长45.9%。从融资轮次来看,主要聚集于早期(C轮及以前),共计达到607起,占比达到70.2%,其中pre A-A++融资轮次数量最多,占比达到早期(C轮及以前)融资轮次的49.3%。由此看来,产业资本和创投基金更加注重对半导体IC产业的提前布局。

根据艾瑞对中国半导体IC企业一二级市场的动态梳理,中国半导体IC产业环节中,IC设计保持最高资本热度,IC设计企业数量持续上涨,因轻体量与短周期特性吸引众多资本布局;此外,半导体设备受益于产业需求的扩产增长,资本热度位居第二,以产业价值来看,可重点关注光刻机、刻蚀机与薄膜沉积设备的突破。

历经专项工程期、产业支持期到国家战略期,半导体产业在我国科技进步和经济增长中的重要性日益凸显,政策支持力度也不断加大。当前国际环境不确定性上升,半导体产业已成为各国强化布局、展开博弈的重点领域,因此,预期未来政策将会持续发力支持半导体产业国产化进程。

集成电路产业链条可分为上游软硬件材料及设备层、中游IC设计与生产层及下游IC产品与应用层。上游软硬件材料及设备包括技术服务、EDA工具授权、半导体设备与半导体材料四类,对应支撑着中游的设计生产层。中游设计与生产层可分为IC设计环节、IC制造环节与IC封测环节,而后由原厂企业通过分销商或直销模式流入下游的产品应用层。

艾瑞研究院以产业链各环节的市场规模、近三年CAGR、国产自主比例为基础维。