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2022年中国内地语音芯片半导体科技自主进度评估报告

作者:九芯电子时间:2022-09-20 09:28:567次浏览

信息摘要:

然而中国大陆本土企业的营收规模与市占率仍远远不及国际上前五大的半导体龙头,中国大陆本土三大设备商 2021 年的营收合计约 22 亿美元,仅占中国大陆市场的 7.5%。由于半导体设备市场同样处于供不应求的情况,近期也传出二手半导体设备价格不断飙升,显示主要都是来自中国大陆企业的大量采购,除非本土企业能更快达成晶圆代工企业的要求,以采取进口替代策略,否则中国大陆的半导体设备仍会持续依赖外国进口。...

IC Insight预测至 2025 年,中国大陆芯片自给率仅能达到 19.4% 的水平,而其中仍包含跨国企业设在中国大陆境内的产能,2020 年中国大陆本土企业仅占全球产量的 2.1%,中国大陆即便在政府政策的强力支持下,对于 2025 年达到半导体产量自给率70%的目标仍相距甚远。


此外,2021全年中国大陆晶圆代工营收占全球 8.5%,已创下近 10 年的新高纪录,然在美国实体清单制裁手段不太可能在短时间内撤销,中国大陆要持续往先进制程取得突破、追赶台积电、三星、英特尔等领先企业的难度将愈来愈大,IC Insight 预估至 2026 年,中国大陆晶圆代工企业全球市占仅微幅提升至 8.8%(图 1)。


一、2022 年第一季中国大陆芯片半导体市场表现


2022 年第一季中国大陆芯片进口金额达到 6,820 亿人民币,创下历史新高,较去年第一季成长 12.3%,然与去年同期成长 21%相比,已呈现成长趋缓现象(图2);另在半导体设备进口方面,第一季进口金额为 330.5 亿人民币,同样创下历史新高,然而仅成长 3.1%,与去 年同期大幅成长 58.8%呈现明显的停滞(图3),除了去年基期高之外, 清零政策影响为其主要因素。


若从中国大陆本土产能变化观察,可以明显看到封城政策对半导体产业的伤害。中国大陆在 2021 年创下 3.6 亿片芯片产量新高后,在 2022 年第一季产量表现首度在疫情之后转为衰退,仅生产 8,070 万片芯片,与去年同期相比减少 135 万片,2022 年第一季衰退 4.2%,与去年同期大幅成长 62.1%呈现极大的反差(图4)。


另从各省市的近三年第一季产量观察,2022 年第一季的产量与成长率都有显著的趋缓与衰退情况,其中产量最大的江苏与甘肃产能基本持平,广东、上海、浙江、四川则都呈现衰退情况(图5),中国大陆前六大芯片生产省份在 2020 至 2021年第一季分别都有显著的成长,到 2022 年第一季则多出现趋缓与衰退情况,其中衰退幅度最大的是广东省,衰退 20.7%,其次依序为四川(-12.9%)、浙江(-9.7%)、 以及上海(-7.6%)等,江苏省与甘肃省则勉强维持 2.7%与 3.2%的微幅成长。整体而言,中国大陆的主要芯片生产区域分布仍维持不变,江苏省的产量占比相对增加(图6、7) 中国大陆采取的动态清零政策确实严重影响当地的芯片生产,物流不顺畅亦会导致供应链再度出现中断,然而相较于长期半导体市场需求减缓之疑虑,较短期清零政策冲击更须关注。


二、中国大陆主要晶圆代工企业营运概况分析:


中芯国际、华虹集团中芯国际、华虹集团为中国大陆本土晶圆代工代表企业,2022年第一季营运表现亮眼。中芯国际在 2022年第一季营收达 18.42 亿美元,季成长率高达 66.8%,毛利率从去年同期 22.7%提升至 40.7%,净利达到 4.47 亿美元,与去年同期 1.59 亿美元相比,成长 2.8 倍; 华虹集团 2022 年第一季营收达 5.95 亿美元,大幅成长 95.1%,毛利率为 26.9%,与去年 23.7%相比亦有所成长,此外,第一季净利为 1.02亿美元,季成长率达 3.9 倍,2022 年第一季的单季表现已经接近 2021年全年营收的四成(表 1)。然而中芯国际、华虹集团的晶圆厂都座落在中国大陆政府实施的清零政策区域,其中中芯国际的五条晶圆产线有两座位于上海,北京、天津、以及深圳各一座,华虹集团更有三座位于上海、一座位于江苏无锡,因而可以预期第二季产能表现将大受影响。


再就中芯国际、华虹集团接受政府补贴、研发费用、资本支出进行观察。中芯国际 2022 年第一季获得的政府补助为 4,500 万美元,与去年同期相比下降近 48%,似乎受到国家支持的程度正在下降,值得持续追踪。而在净利大幅成长的表现下,政府补助占净利比重显著下降至 10%左右,这在去年同期仍有 54%的高度依赖。如果毛利率与净利表现仍够维持优秀表现,代表中芯国际可能摆脱过于依赖政府补助的劣势,成为具备真实获利能力的晶圆代工企业。中芯国际研发费用金额为 165 万美元,与去年相比仅微幅上升;资本支出则达到 8.7 亿美元左右,一样维持 2022 年度 50 亿美元的目标。


中芯国际的研发费用投入规模相对较少,从资本支出项目来看,主要还是针对成熟制程的投入较多。因此,在未来先进制程方面要追赶台积电或三星、英特尔等大厂仍较为困难。 华虹集团 2021 年与 2020 年所获得的政府补助金额高达 1.55 亿美元与 1.25 亿美元,但认列为费用抵减的金额则分别为 6,630 万美元、4,180 万美元,因此占净利的比重约在 27.9%与 42.1%。与中芯国际的情况相同,华虹集团的营收与净利在 2021 年有大幅提升的表现,因此政府补贴的比重都有显著的下降。在政府补助规模大体保持不变的情况下,2022 年第一季净利又比 2021 年第一季提升近 4 倍,超过1 亿美元,可以预期对于政府补助依赖的情况会进一步改善。另外在资本支出的部分,华虹集团资本支出规模都约在 10 亿美元左右,预期 2022 年会到 13.5 亿美元,而 2022 年第一季资本支出金额为 1.24亿美元,主要用于扩大江苏无锡的 12 吋晶圆厂产线(表 2)。


其次,从销售地区观察,中芯国际与华虹集团虽然分别为全球第5与第 6 大晶圆代工企业,但两者都高度依赖中国大陆本土市场。中芯国际在 2020 年底失去来自华为海思的订单后,对中国大陆本土的销售有所下降,但近年已逐步回升,并持续提高市占规模,2022 年第一季来到了 68.4%,是近 6 季以来新高,对于北美地区的销售占比则持续下降(图8);华虹集团则更加面向国内市场,对内销售占比在 2021年已经突破 70%,2022 年第一季达到 76%的水平,相对其他地区的销售规模都呈现缩小的趋势(图9)


第三,从制程节点观察,中芯国际自 2022 年第一季开始已不再对外公布各制程节点的营收占比,改以晶圆尺寸为主。外界对此普遍认为这是为了避免遭到美国进一步对其进口半导体制程设备的打击所做的调整,隐藏未来包括先进制程在内的销售状况,也因此未来公布的数据参考性已大幅降低(图10)。


华虹集团并没有采取与中芯国际相同的改变,原因是目前他尚未 成为美国政府所关切的对象。华虹动力仍属于成熟制程为主的晶圆代工企业,2022 年第一季占比最大的仍属 0.35µm 制程,为 39%,但已经从 2020 年占比 48%出现明显的下降。虽然最先进制程只到55/65nm,但其占比正在快速提升,2022 年第一季达到 17.3%。虽然华虹集团制程节点较为落后,但所钻研的技术领域也包括功率半导体、电源管理等,性质与中芯国际有所差异。展望未来观察重点,将是未来能否跟随中芯国际的脚步,持续朝向 28nm 或更先进的制程突破。由于未来两年将有大量成熟制程产能陆续投产,包括台积电在内亦正扩建28nm 产能,因此中国大陆本土龙头的发展仍面临相当巨大的挑战(图11)。


第四,从应用领域观察,中芯国际自 2021 年以来在智能型手机的芯片销售比重逐渐萎缩,2022 年第一季为 28.7%,反映中芯国际的手机芯片制程竞争力可能正在下降。近年在手机芯片效能要求不断提升,且迈入 5G 时代后,愈来愈多的中国大陆智能型手机品牌积极争取台积电与联电产能,以满足需求;华虹集团方面主要以消费性电子市场为主,占比长期在 60%以上,另外也有布局工业与车用电子市场,占比约在 20%左右。根据目前市场环境的评估,由于中芯国际与华虹集团都高度依赖中国大陆本土市场以及消费型电子,在 2022 年第二季之后因封城导致的供应链中断与需求疲软,可能会大大冲击两家企业的营收表现。


三、议题研析:中国大陆半导体制程设备对外依赖


中国大陆为推进半导体供应链自主,除了依靠本土企业提升产能以外,本土企业在扩建产线所投入的设备、原材料等资本支出同样必须提高对本土企业的依赖,以避免中芯国际难以购买先进制程设备的困境再次发生。


然而,半导体产业一直是高度分工的产业,即便是台积电与三星等晶圆代工大厂,半导体制程设备与原材料仍同样高度依赖欧美日等大国的企业,要想改变上下游的产业链格局,必须要耗费更庞大的资源与时间,且必须承担相当大的风险。中国大陆半导体设备进口近几年呈现高速增长的态势,2021年进口金额突破 1,369 亿人民币、年成长率达 58.8%,然而 2022 年第一季度季成长率仅 3.1%,显示在全球各国企业大规模建厂的需求下,半导体设备正处于供不应求的状态,进口金额暂时难以继续提升。近年全球半导体设备支出金额持续创下历史新高,2022 年预估将持续提升至 1,140 亿美元规模,中国大陆为全球最大的半导体设备市场,2021 年达到 296.2 亿美元的规模,韩国与台湾分别排名第二与第三位,而中国大陆半导体设备成长高达 58.2%,高于韩国的 55.3%、台湾 45.4%(图14 及图 15)。


而从比重观察,中国大陆在 2020 年至 2021 年占全球半导体设备市场比重约在四分之一以上,2021 年达到 28.9%。不过,2022 年对比中芯国际与台积电、三星等企业的资本支出规模,以及对外设备采购越来越困难的情况下,中国大陆的半导体设备市场占比可能呈现萎缩,而被在先进制程领域大规模投资的台湾与韩国所超越。


全球半导体设备市场由全球五大企业所寡占,包括美商应用材料


(Applied Material)、科林研发(Lam Research)、科磊(KLA),荷兰厂商艾斯摩尔(ASML)、以及日本东京威力(TEL)。2021 年,前五家大厂囊括全球 73.9%的营收,其中规模最大的是应用材料 22.5%。


这些企业在特定设备都有近过半的市占率,例如应用材料专精于薄膜沉积设备(PVD/CVD)与化学机械研磨(CMP)、ASML 拥有最先进的 EUV 光刻机、科林研发着重在蚀刻设备(ETCH)、以及科磊的检测设备(Inspection)。中国大陆作为全球最大半导体设备市场,2021年前五大公司市占高达 78.3%。


2021 年,前五大半导体设备大厂营收合计达到 758.6 亿美元,与去年相比成长 32%以上。其中对中国大陆的营收来到 208.4 亿美元,年成长率达 42.3%,领先全球平均。从个别企业在中国大陆的营收成长率观察,除了在 2020 年 TEL 有出现衰退以外,2021 年前五大企业都有明显的成长。而由于基期的关系,2022 年第一季科林研发、TEL、 KLA 的营收成长都呈现趋缓,而应用材料与 ASML 对中国大陆销售分别达到 65.7%、43.7%的快速增长(图18 及图19)。2022 年第一季前五大半导体设备商对中国大陆销售占比平均已经攀升到 32.6%,其中最高的是 TEL 达 35.1%、其次则是 ASML 的 34%、应用材料 32%、以及科林研发与 KLA 各达 31%(图20)


而中国大陆本土半导体设备厂商中,具有代表性的分别为资本额


前三大的北方华创、中微公司、以及盛美上海。北方华创的主要优势在薄膜沉积设备与其他泛半导体设备平台,是中国大陆目前最大的龙头企业,中微公司主要专精于蚀刻设备,盛美上海则是在清洗设备有较大的优势。2021 年北方华创、中微公司、以及盛美上海营收依序为96.8 亿、31 亿、16.2 亿人民币,年成长率高达 59.9%、36.7%、以及61%。进入 2022 年第一季,三大企业仍持续保持高速成长趋势,季成长率分别都有 50%、57.3%、以及 28.5%的成绩(表3)。


然而中国大陆本土企业的营收规模与市占率仍远远不及国际上前五大的半导体龙头,中国大陆本土三大设备商 2021 年的营收合计约 22 亿美元,仅占中国大陆市场的 7.5%。由于半导体设备市场同样处于供不应求的情况,近期也传出二手半导体设备价格不断飙升,显示主要都是来自中国大陆企业的大量采购,除非本土企业能更快达成晶圆代工企业的要求,以采取进口替代策略,否则中国大陆的半导体设备仍会持续依赖外国进口。


四、结语


2022年第二季以来,受到通膨压力、俄乌冲突、以及中国大陆疫情影响,消费性电子市场表现已经出现衰退,使得外界已经开始担心半导体产业近年的景气循环荣景即将结束。如 2022 年第一季全球智慧型手机生产量为 3.1 亿支,季减 12.8%,预期第二季将再下降至 3.09亿支;笔电市场原先预估 2022 年出货 2.38 亿台,第一季后下修至 2.25亿,年减 8.5%、而荧幕显示器预估年减 2.3%;NAND Flash 产业第一季整体营收也衰退 3%,预期到第三季后也会逐渐出现供过于求;电视第一季全球出货量同样季减 20%,下半年亦有下修风险。此外,CINNO Research 公布 2022 年第一季中国大陆智能型手机SoC 出货量,达 7,439 万颗,与去年同期相比下降14.4%。我国IC设计龙头联发科的销售量仍然维持正成长,且该季市占率已经提升到41.2%,比去年同期增加 7%;排名第二的高通(Qualcomm)市占率为 35.9%,其后依序为 Apple、海思、以及紫光展锐。出货量大幅下降的主因,系受到美国制裁影响的海思出货量大幅衰退所致,2022年第一季 SoC 出货量为 250 万颗,比去年同期 1,380 万颗衰退 82%,显示中国大陆手机业者在制裁下,仍无法委托本土 IC 设计业者支应,而中国大陆晶圆代工业技术尚无法满足应用需求,肇使对台湾及美国企业依赖度不减反增,这一点亦具体体现在荣耀、小米、OPPO 等中国大陆手机品牌中采用的美国制零组件不断增加,各主要机型分别有38.5%、26%、以及 31%来自美国企业。


最后,由于中国大陆清零政策,中国大陆 4 月制造业 PMI 陷入衰退情形,供应链与物流中断下,对中国大陆半导体与电子设备厂商营运亦产生冲击,加以美国通膨恶化使美国消费市场需求出现下滑隐忧,使得各产业库存水平不断提升,营运风险亦持续升高,半导体产业景气不确定风险因素增加,下半年很可能出现反转须密切留意。




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