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增產怪圈:產能增長跑不贏買設備“掏錢”的速度

2022/04/20
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| 本土晶圓產能增長真相

在前幾日,芯謀研究發(fā)布的《中國半導體產業(yè)年度報告2022》中提及,當下中國晶圓需求旺盛,代工廠支出持續(xù)增加。有讀者產生疑惑,近幾年國內花費巨額資本以擴產,為何晶圓需求程度依舊不減?為何產能增長很慢?最近芯謀研究在調研分析國內產能情況時,發(fā)現(xiàn)一組非常有意思的對比數據,可以從底層邏輯上看清近五年來國內產能擴張的模樣。

半導體制造設備的錢越掏越多半導體行業(yè)這池水暖不暖,半導體設備先知。晶圓產線建設周期較長且成本高昂,其中約70%-80%的成本就用于購置設備。日前,ASML CEO彼得·溫寧克就表示,晶圓制造大廠們的擴張計劃將受限于設備短缺,而且這種短缺是長期的,ASML的供應鏈無法通過提高生產效率來化解設備產能緊缺。這意味著搶下半導體設備的產能,也就搶下了未來的晶圓產能。在過去的幾年里,緊張的市場和政治環(huán)境,促使了中國的半導體設備進口額的高速增長。據中國海關總署的統(tǒng)計數據顯示,2015-2021,幾年間中國半導體器件集成電路制造設備進口額逐年攀升,2021年這一進口額高達1369億元人民幣。而2021年全球半導體設備市場規(guī)模為1030億美元(約合6644.7億元人民幣),中國進口額占比近五分之一。毋庸置疑的是,中國是全球半導體設備重要的購買國,半導體設備進口額的快速增長,也反映出中國大陸擴大產能的決心。

數據來源:中國海關總署,芯謀研究

 

這一數據包含了在中國大陸經營的外資企業(yè)、合資企業(yè)的設備進口額。為了分析精準,芯謀研究特意進行了產業(yè)調研,計算出逐年本土企業(yè)設備進口額的占比情況,并據此估算出2015-2021年本土企業(yè)設備進口額情況,如上圖所示。設備下單采購后,還需要一定的交貨周期才能拿到貨,入廠后還要進行調試,真正形成有效產能的時間存在滯后性。新老主體的經驗差異,滯后時間一般在1-2年左右。想要真切看到采購的這些設備轉化成有效產能,需要將兩者時間錯開1-2年比較。適當將時間周期拉長,更能切實反映出背后的問題。芯謀研究也因此對應計算了本土企業(yè)設備進口額的五年與六年的年復合增長率。

數據來源:中國海關總署/芯謀研究

 

根據芯謀研究的調研數據顯示,本土企業(yè)的設備進口額逐年增長,近六年的增長率均超過15% ;2018年本土企業(yè)的設備進口額增長率更是高達76.5%。2015-2019年,五年間本土企業(yè)的設備進口額年復合增長率達27.2%。實際上本土企業(yè)在購買設備上的投資比27.2%要高。此處的27.2%未算上對國內設備廠商的設備采購,據芯謀研究統(tǒng)計,算上該部分采購額,2015-2019年的本土企業(yè)的設備采購額年復合增長率將達到30%。

數據來源:中國海關總署/芯謀研究

 

2015-2020六年間本土企業(yè)的設備進口額年復合增長率達29.4%,比2015-2019的五年年復合增長率略高。如若算上對本土設備的采購,那么本土企業(yè)五年來的設備購買年復合增長率將達33%。那么,我們在哪些設備購買上砸下了重金呢?讓我們詳細來看看,三年來中國半導體設備進口的數量以及金額情況。 

數據來源:中國海關總署,芯謀研究整理

 

上圖是芯謀研究整理的2019-2021年中國制造半導體器件或集成電路用的機器及裝置的清單,數據來自中國海關總署。從上圖可以看到,中國進口制造半導體器件分為10大類型,包括光刻機、刻蝕機、離子注入機等等。而進口金額最大的領域,不只有被熱議的光刻機,化學氣相沉積裝置(CVD)、涂膠曝光顯影等其他光刻系統(tǒng)設備、等離子體干法刻蝕機等幾個設備分類,也要一擲千金。同時,這也是國內設備產業(yè)最為薄弱的產品品類。

目前半導體產業(yè)在全球經濟發(fā)展上的地位越來越重要,地緣政治掀起了“芯球大戰(zhàn)”,尤其是美國超級產能野心的威脅下,諸國都在紛紛加碼半導體制造,建線擴產成為產業(yè)主旋律。加之需求端,全球芯片緊缺的問題仍在持續(xù),特別是成熟制程芯片、車用芯片等更為緊缺。全球半導體制造商為應對需求正在大肆采購半導體設備進行擴產。芯謀研究預測,半導體制造設備的進口額還將持續(xù)增長,2022-2025的年復合增長率將超過30%,中國將成為需求穩(wěn)定增長的半導體設備市場。

現(xiàn)階段,海外設備廠商在一些特殊設備領域仍具有壟斷優(yōu)勢,對于設備廠商來說,中國市場的高速成長是不可缺失的機遇。同時,近年來中國支持半導體產業(yè)的發(fā)展是中國的長期政策,舉國上下都愿為之傾力。對中國市場的松懈,就是將機會拱手讓與他人。 對于中國產業(yè)來說,雖然當前國際形勢變化莫測,但未來我們將面臨怎樣的國際政治環(huán)境未可知,在窗口期要未雨綢繆,允許一定的設備冗余。同時,也要清醒地認識到,在未來相當長的一段時間內,中國半導體制造設備仍將依賴于進口。雖然近年來國產設備在部分設備領域有所突破,但供應鏈安全風險仍然較大。這需要國內設備廠商在技術研發(fā)上奮起直追,也需要國內晶圓廠基于本土設備廠商上線驗證的機會。

本土晶圓產能增長真相囤貨設備的根本目的在于提高總體產能。在過去的幾年里,我們已經在購買設備上砸下了重金。那么,實際的產能增長情況究竟如何?

注:包含晶圓代工IDM產能,不含外資與合資企業(yè)數據來源:芯謀研究 

 

上圖是芯謀研究統(tǒng)計的中國大陸本土企業(yè)晶圓產能情況圖,圖中既包含晶圓代工產能又包含IDM產能,但不含外資及合資企業(yè)產能情況。從上圖中可以看到,近年來,中國大陸本土企業(yè)晶圓產能逐年攀升,除2018年與2015年外,增速均超20%;2021年本土企業(yè)產能增長率達23.3%;2017-2021年,五年來本土企業(yè)晶圓產能年復合增長率達17.4%。 

注:包含晶圓代工與IDM產能,不含外資與合資企業(yè)數據來源:芯謀研究

2016-2021六年間本土企業(yè)晶圓產能年復合增長率達18.4%,比2017-2021的五年年復合增長率略高。我們來做下比較。先按照設備采購到形成有效產能的兩年滯后期來看,2015-2019五年來本土企業(yè)的設備進口額年復合增長率為27.2%,考慮到對本土設備的采購,這一年復合增長率達到30%,與2017-2021本土企業(yè)的晶圓產能的年復合增長率17.4%相比,兩者之間有一定的差距。本土企業(yè)的晶圓產能增長情況并不及預期。

我們再按照一年的滯后期來算。2015-2020六年來本土企業(yè)的設備進口額年復合增長率為29.4%,考慮到對本土設備的采購,這一年復合增長率將達33%。而2016-2021六年間本土企業(yè)的晶圓產能年復合增長率為18.4%,差距仍然明顯。即便是考慮到設備漲價的影響,粗略估計也將有相當部分的設備采購額沒有有效轉化,數十億元掏出去的錢沒有發(fā)揮出作用??梢娭袊就疗髽I(yè)晶圓產能增速還是較慢,對設備的浪費現(xiàn)象明顯。

集中力量才能辦大事 中國晶圓代工業(yè)當下的艱難眾所周知,在與海外企業(yè)就有一定差距的情況下,還要面對國內行業(yè)在發(fā)展過程中出現(xiàn)的系統(tǒng)風險因素。外有制裁,內有分散,可謂是內憂外患。制造業(yè)的興衰,決定著半導體產業(yè)的興衰,也決定著國之命脈。是時候在國之重器的半導體制造領域發(fā)揮新型舉國體制的優(yōu)勢作用。買設備掏錢越來越多,產能增長見效慢,背后原因值得我們思考。近年來,海外代工進入到高度整合期,十多年來沒有一家新主體出現(xiàn),海外巨頭不斷通過兼并整合做大做強。反觀國內,近年來新增超過20多家半導體制造主體,無論是12英寸還是8英寸的晶圓廠都越來越多。

規(guī)模經濟是半導體制造業(yè)的DNA,過于分散的主體結構將極大分散國內有限的資本和資源,也將稀釋國內產業(yè)的整體競爭力。

在芯謀之前發(fā)布的文章中,也多次呼吁對此問題的重視,并提供了一些建議。在半導體制造領域,只有大象才能與大象抗衡,螞蟻是無法與大象抗衡的。如此說并非否定新主體的價值,而是中國產業(yè)在當下艱難時刻需要一條最優(yōu)路徑。今天國際壓力很大,西方還在不斷修改規(guī)則專門針對中國企業(yè)的任何可能突破,未來更未可知。突破這層封鎖墻,我們需要尖兵,需要利器,需要質量,也需要效率,來集中力量辦大事。這正是成熟的老主體所具有的價值。時間不等人,只有解決內部問題,我們才能團結一致對抗外部困難。

 

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