中國集成電路產(chǎn)業(yè)十年分析

中國集成電路近十年產(chǎn)量

根據國家統計局公布數據顯示，2014 年中國集成電路產(chǎn)量 1015.53 億塊，同比增長(cháng) 12.4%；2015 年中國集成電路產(chǎn)量 1087.2 億塊，同比增長(cháng) 7.1%；2016 年中國集成電路產(chǎn)量 1317.95 億塊，同比增長(cháng) 21.2%；2017 年中國集成電路產(chǎn)量 1564.6 億塊，同比增長(cháng) 18.7%；2018 年中國集成電路產(chǎn)量 1739.5 億塊，同比增長(cháng) 11.16%。

2019 年中國集成電路產(chǎn)量 2018.2 億塊，同比增長(cháng) 7.2%；2020 年中國集成電路產(chǎn)量 2612.6 億塊，同比增長(cháng) 29.5％；2021 年中國集成電路產(chǎn)量 3594 億塊，同比增長(cháng) 33.3％；2022 年中國集成電路產(chǎn)量 3241.9 億塊 同比增長(cháng)-9.8%；2023 年 7 月集成電路當月產(chǎn)量為 292 億塊，同比增長(cháng) 4.1%，1—7 月累計產(chǎn)量 1912 億塊，同比增長(cháng)-3.9%。

可以看到，自 2014 年以來(lái)，中國的集成電路產(chǎn)量一直在快速增加。2014 到 2018 年，智能手機處于快速滲透期，受下游智能手機、TWS 等消費類(lèi)電子需求旺盛的驅動(dòng)，全球半導體市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。

隨后在 2019 年以智能手機為代表的智能終端市場(chǎng)景氣度下滑，全球半導體周期向下，因此當年的集成電路產(chǎn)量同比增長(cháng)數額只有 7.2%，不過(guò)隨著(zhù) 5G 終端規模不斷擴大，數據中心需求增加，以及 AIoT 等智能化場(chǎng)景逐步拓展及汽車(chē)電子不斷滲透，疊加疫情背景下對遠程辦公、居家?jiàn)蕵?lè )等需求增加，全球半導體產(chǎn)業(yè)規模上行。2020 年中國集成電路產(chǎn)量達 2613 億塊，同比增長(cháng)率接近 30%，2021 年中國集成電路產(chǎn)量達 3594 億塊，同比增長(cháng)率達 33%。

2021 年與 2014 年相比，中國集成電路產(chǎn)量已實(shí)現三倍增長(cháng)，可以看到中國集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈正在實(shí)現跨越式發(fā)展，中國也正在從高度依賴(lài)進(jìn)口的模式逐漸改善，這一點(diǎn)從中國集成電路歷年來(lái)的進(jìn)出口額數據變化中也可窺見(jiàn)一二。

中國集成電路近十年進(jìn)出口情況

可以看到，近年來(lái)中國集成電路進(jìn)出口額均呈現出高速增長(cháng)的走勢。

根據海關(guān)數據統計，2014 年中國進(jìn)口集成電路 2857 億塊，同比增長(cháng) 7.3%；進(jìn)口金額 2184 億美元，同比下降 6.9%。出口集成電路 1535.2 億塊，同比增長(cháng) 7.6%；出口金額 610.9 億美元，同比下降 31.4%。

2021 年中國集成電路進(jìn)出口額均創(chuàng )下歷史新高。根據海關(guān)數據統計，2021 年中國進(jìn)口集成電路 6355 億塊，同比增長(cháng) 16.9%；進(jìn)口金額 4326 億美元，同比增長(cháng) 23.6%。中國集成電路出口 3107 億塊，同比增長(cháng) 19.6%；出口金額 1538 億美元，同比增長(cháng) 32%。

通過(guò)將 2021 年與 2014 年的數據對比發(fā)現，2021 年中國集成電路進(jìn)口量達 6355 億塊，超過(guò) 2014 年的兩倍，出口量 4326 億塊，同樣兩倍于 2014 年。中國集成電路需求量增大的同時(shí)也意味著(zhù)中國集成電路產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷高速發(fā)展。

值得注意的是，2021 年似乎是半導體市場(chǎng)鼎盛與衰退的分水嶺，在 2021 年之前不管是產(chǎn)量還是進(jìn)出口量都保持高速增長(cháng)的走勢，但在 2021 年后這幾個(gè)數據指標無(wú)一扛得住壓力，紛紛下滑。

那么，2021 年中國集成電路進(jìn)出口數據為何會(huì )創(chuàng )下歷史新高，而后續又持續衰退呢？

2021-強盛與衰退的分水嶺

2021 年中國集成電路產(chǎn)量、進(jìn)出口量均創(chuàng )歷史新高的原因主要有三點(diǎn)：

第一，地緣政治的緊張以及國際供應關(guān)系的不穩定倒逼中國集成電路產(chǎn)業(yè)加速?lài)a(chǎn)化進(jìn)程，中國廠(chǎng)商加足馬力生產(chǎn)與擴產(chǎn)。再加上 2020 年受疫情影響，芯片短缺日趨嚴重，導致眾多本土廠(chǎng)商開(kāi)始囤貨，直接拉高集成電路進(jìn)出口金額。

第二，在全球持續缺芯情況下，集成電路產(chǎn)量長(cháng)期處于供不應求的狀態(tài)，芯片價(jià)格上漲，進(jìn)而導致進(jìn)口金額也隨之上漲。此外，汽車(chē)芯片的激增也是一重要影響因素。在傳統工業(yè)制造領(lǐng)域，芯片每年產(chǎn)量的增長(cháng)基本維持在 5%～7% 之間。從 2019 年下半年到 2020 年年中開(kāi)始，新能源汽車(chē)和智能汽車(chē)在市場(chǎng)走紅，芯片市場(chǎng)需求每年的增幅達到了大約 20%。這樣的高速增長(cháng)讓汽車(chē)芯片市場(chǎng)出現了大約 10% 的產(chǎn)能短缺。這些數據都直接拉高了 2021 年中國集成電路行業(yè)的各類(lèi)指標。

第三，隨著(zhù)數字基礎設施不斷完善，5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，也帶動(dòng)了芯片需求量的上升。

受前幾年供需錯配、「缺芯」漲價(jià)、疫情期間用戶(hù)對消費電子超前消費等多因素影響，全行業(yè)的庫存在 2022 年達到歷史高位，隨后進(jìn)入快速去庫存階段。對應的中國集成電路產(chǎn)量與進(jìn)出口量均出現不同程度的下滑。

不只是中國，2021 年是全世界集成電路產(chǎn)業(yè)的分水嶺。

設計、制造業(yè)高速成長(cháng)

從始至今，中國一直在努力加快本土集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐，不管是設計水平的提高還是設備國產(chǎn)化的突破；不管是通過(guò)新技術(shù)的研發(fā)還是產(chǎn)能的擴充；不管是存儲產(chǎn)品的突破還是模擬產(chǎn)品品類(lèi)的豐富，都可以體現中國集成電路產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。

這些在中國集成電路各細分產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售增長(cháng)情況中都可窺見(jiàn)一二。

根據中國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )統計，2014 年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額為 3015.4 億元，同比增長(cháng) 20.2%。其中，設計業(yè)增速最快，銷(xiāo)售額為 1047.4 億元，同比增長(cháng) 29.5%；制造業(yè)受到西安三星投產(chǎn)影響，2014 年增長(cháng)率達到了 18.5%，銷(xiāo)售額達 712.1 億元；封裝測試業(yè)銷(xiāo)售額 1255.9 億元，同比增長(cháng) 14.3%。

隨后在 2018 年，中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額達到 2014 年的兩倍以上，2021 年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額更是超過(guò) 2014 年的三倍。就細分產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售情況來(lái)看，集成電路設計和制造均保持快速的增長(cháng)率，在 2021 年之前，中國集成電路設計增長(cháng)率常年保持在 20% 以上，2015 年到 2018 年中國集成電路制造增長(cháng)率均超過(guò) 25%。封測產(chǎn)業(yè)作為中國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)規模也在持續向上突破。

可見(jiàn)，中國半導體產(chǎn)業(yè)盡管面臨技術(shù)和地緣政治的雙重挑戰和巨大壓力，但高速增長(cháng)的市場(chǎng)規模依然為中國半導體產(chǎn)業(yè)結構的升級優(yōu)化提供了重要機遇。根據工信部介紹，近十年集成電路產(chǎn)業(yè)的復合增長(cháng)率為 19%，是全球增速的 3 倍。

再看中國集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)出口產(chǎn)品的產(chǎn)品結構。

處理器、控制器、存儲器進(jìn)口量最大

目前中國大陸進(jìn)口最多的是處理器和控制器類(lèi)芯片，其次是存儲器。這些芯片單價(jià)較高、消耗量大且國內自主生產(chǎn)能力較弱，所以進(jìn)口量最大。

從海關(guān)總署公布的進(jìn)出口細分數據來(lái)看（處理器、控制器、存儲器、放大器、其他集成電路和集成電路零件），2022 年處理器及控制器進(jìn)口金額 2051 億美元，占比 49.2%，同比增長(cháng) 2.7%；存儲器進(jìn)口金額 1013 億美元，占比 24.3%，同比下降 7.1%。處理器及控制器貿易逆差 1528 億美元，存儲器貿易逆差 310 億美元。

處理器及控制器以及存儲器的進(jìn)口金額過(guò)高意味著(zhù)中國大陸是整機的最主要生產(chǎn)組裝地，但核心芯片卻嚴重依賴(lài)海外進(jìn)口。而中國臺灣、韓國是中國集成電路進(jìn)口主要來(lái)源地，2021 年在兩地分別進(jìn)口 1558.7 億美元和 881.9 億美元，同比增幅分別為 25.8% 和 28.4%，合計占比為 56.4%。過(guò)去十年間，這一比重以年均約 1 個(gè)百分點(diǎn)的速度持續提升，半導體行業(yè)強者恒強的馬太效應是其要因。從進(jìn)口產(chǎn)品結構看，自中國臺灣進(jìn)口以處理器為主，韓國則側重于存儲器。

由于廣東地區擁有大量的電子組裝廠(chǎng)，所以進(jìn)口的半導體器件最多（超過(guò)三分之一）。其次需求最大的是江蘇、上海和四川。這四個(gè)省份包攬了絕大多數進(jìn)口半導體器件的消耗。

取得了那些突破？

中國集成電路在技術(shù)創(chuàng )新上不斷取得突破，制造工藝、封裝技術(shù)、關(guān)鍵設備材料都有大幅提升。

先看中國集成電路設備的進(jìn)步。根據中國本土晶圓廠(chǎng)設備采購數據進(jìn)行統計，結果顯示，截至 6 月，去膠設備國產(chǎn)化率達到 90% 以上，代表廠(chǎng)商是屹唐半導體；清洗設備國產(chǎn)化率約為 58%，代表廠(chǎng)商是盛美、北方華創(chuàng )和至純科技；刻蝕設備國產(chǎn)化率約為 44%，代表廠(chǎng)商是中微公司、北方華創(chuàng )和屹唐半導體；CMP 設備國產(chǎn)化率為 32%，代表廠(chǎng)商是華海清科；熱處理設備國產(chǎn)化率約為 25%，代表廠(chǎng)商是北方華創(chuàng )和屹唐半導體；

CVD 設備國產(chǎn)化率為 29%，代表廠(chǎng)商是北方華創(chuàng )和拓荊科技；PVD 設備國產(chǎn)化率為 10%；涂膠顯影設備國產(chǎn)化率為 29%，代表廠(chǎng)商是芯源微；離子注入機國產(chǎn)化率為 7%，代表廠(chǎng)商是萬(wàn)業(yè)企業(yè)（凱世通）；量測設備國產(chǎn)化率為 4%，代表廠(chǎng)商是精測電子。此外，28nm 制程光刻設備也實(shí)現了零的突破。

再看集成電路制造。芯片制造是中國大陸的薄弱環(huán)節，特別是在先進(jìn)制程（10nm 以下）方面，鮮有能進(jìn)入市場(chǎng)的量產(chǎn)芯片。近兩年，中國本土晶圓廠(chǎng)也在努力攻克技術(shù)難關(guān)，爭取補齊本土高端芯片制造能力不足的短板。

2022 年也有一些有關(guān)本土高端芯片制造的好消息傳出。2022 年 9 月上海市委外宣辦、上海市政府新聞辦宣布了上海市集成電路產(chǎn)業(yè)最新進(jìn)展：聚焦「全鏈發(fā)展+芯機聯(lián)動(dòng)」，先進(jìn)工藝產(chǎn)能、核心芯片能級、關(guān)鍵設備和基礎材料配套支撐能力不斷提升，14 納米先進(jìn)工藝規模實(shí)現量產(chǎn)，90 納米光刻機、5 納米刻蝕機、12 英寸大硅片、國產(chǎn) CPU、5G 芯片等實(shí)現突破。

最后看集成電路設計，從全球產(chǎn)業(yè)生態(tài)來(lái)看，中國芯片設計業(yè)的整體影響力偏低，兩端受制于人、處于產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)位的從屬地位。不過(guò)就是在這樣的背景下，2022 年中國集成電路設計業(yè)在疫情不斷反復的情況下仍然取得了 16.5％的增長(cháng)。從銷(xiāo)售額過(guò)億元的企業(yè)增長(cháng)情況來(lái)看，2022 年預計有 566 家企業(yè)的銷(xiāo)售超過(guò) 1 億元人民幣，比 2021 年的 413 家增加 135 家，增長(cháng) 37.0%。從產(chǎn)品端來(lái)看，國內技術(shù)能力大幅提高，處理器（CPU)、現場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA）、通信系統級芯片 (SOC) 等取得突破。

中國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )集成電路分會(huì )理事長(cháng)、中國集成電路創(chuàng )新聯(lián)盟副理事長(cháng)兼秘書(shū)長(cháng)、國家科技重大專(zhuān)項 02 專(zhuān)項技術(shù)總師葉甜春提供了一則數據：2008 年至 2022 年集成電路設計業(yè)銷(xiāo)售額增長(cháng) 13.2 倍、制造業(yè)銷(xiāo)售額增長(cháng) 9.8 倍、裝備業(yè)銷(xiāo)售額增長(cháng) 30.8 倍、集成電路材料業(yè)增長(cháng) 8.5 倍。2022 年，國內 14 家代表設備廠(chǎng)商營(yíng)業(yè)收入已超過(guò) 300 億元，預計總體增速達 36%。高速的增長(cháng)自然也反映出中國集成電路的努力與成就。

結語(yǔ)

隨著(zhù)政府、資本、企業(yè)組織等對集成電路產(chǎn)業(yè)的重視和支持，芯片產(chǎn)業(yè)正步入快速發(fā)展階段。根據《中國制造 2025》，至 2025 年，我國集成電路市場(chǎng)規模要達到 1734-2445 億美元，占全球市場(chǎng)的 43.35%-45.64%。

然而值得注意的是，國際龍頭對集成電路產(chǎn)業(yè)鏈仍有著(zhù)極強的把控力，比如：美國的 EDA/IP 占有全球 90% 的市場(chǎng)，提供全球 50% 的裝備和 20% 的材料；日本提供全球約 30% 的裝備和 70% 的材料；歐洲提供全球約 20% 的裝備，主要是光刻機，荷蘭 ASML 光刻機占全球市場(chǎng)的 80%。

在重重壓力之下，中國集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成共識，要培養「系統-芯片-工藝-裝備-材料」協(xié)同創(chuàng )新發(fā)展的良性生態(tài)，但現實(shí)情況離目標還有很大。因此發(fā)展集成電路，各產(chǎn)業(yè)鏈要攜手共進(jìn)，揚長(cháng)避短，做好長(cháng)期博弈的準備。