上海宿龙半导体科技有限公司 上海宿龙半导体科技有限公司

4008-691-676

新闻资讯

半导体需求增长加速,但中国大陆芯片自给率为何不到10%?

编辑:宿龙半导体 浏览:951次 时间:2022.07.08

电子发烧友网报道,近几年,随着中美贸易环境的恶化,以及疫情带来的影响,反而带动了中国半导体产业的发展,大批国产半导体企业开始崛起,而5G、IoT、新能源汽车等技术迭代,也大幅增加了对半导体的需求。

有数据统计,2019年中国半导体进口额为3251亿美元,到2020年进口额达到3735亿美元,同比增长14.89%,这还是受到疫情的影响,到了2021年,进口额达到4623亿美元,同比增长23.78%。而2021年全球半导体行业销售额达5559亿美元,预计2022年将超过6000亿美元。显然,中国在全球半导体市场占据绝对重要的位置,同时需求也在快速提升,但中国大陆的半导体自给率仍然不足10%。

 

背离的半导体市场

当前国内半导体市场仍然处于缺芯的状态,主要原因是受到疫情以及国际贸易环境影响,导致物流不畅,供应链失衡。叠加下游需求上升,尤其是中国在2020年下半年开始,率先挣脱疫情的影响,经济复苏,对于半导体芯片的相关需求暴涨。

上游供应减少,下游需求暴增,导致半导体市场一时间一“芯”难求,明显的是2021年一整年都处于半导体缺芯状态,也带给大多数相关从业者一定的红利。

凭借着巨大的市场需求,同时下游应用行业的快速发展,以及有利的政策带动经济稳步增长,让中国半导体规模也在不断提升,从2015年的986亿美元增长至2021年的1925亿美元,年均复合增长率达11.8%。

市场的快速增长,也让更多的玩家涌入到半导体行业当中,这也带动了半导体设备行业的快速发展。据SEMI数据显示,中国大陆半导体设备市场规模从2011年的36.5亿美元,上升至2021年的296.2亿美元,年复合增长率达到23.3%。

市场扩大,从业者增加,需求提升,也意味着需要相关元器件产品也在暴增。据海关总署的数据显示,自2013年起,集成电路便超过原油成为我国第一大进口商品,2021年中国半导体进口金额达到4623亿美元,同比增长23.78%,与此同时,出口金额也达到了2026亿美元,同比大涨34%。

不过需要注意的是,尽管出口金额增长迅速,但半导体进出口逆差达到2597亿美元,增速达到16.82%,并且可预见的是,未来将进一步提升。

一个明显的现象是,目前国内的集成电路需求主要仍依赖于国外进口。同时从2021年集成电路进出口数据来看,全年月均出口259亿个集成电路,单个出口产品均价在3.21元,而月均进口529.58亿个集成电路,单个产品进口价格为4.39元。

显然,目前国内的集成电路进口产品价值大,而出口产品价值小,表明中国在整个集成电路价值链中仍处于弱势。并且进出口差额不断扩大,本土集成电路暂时无法做到大规模替代。好在目前在国产替代浪潮的推动下,国内企业也开始在市场中崭露头角。

自给率仍处于较低水位,如何破局?

虽然到了2022年,消费类芯片的供需基本达到平衡,从一季度不少手机厂商纷纷砍单便已经看出端倪,终端需求也趋于理性。但新能源汽车芯片仍然在持续紧缺当中,主要因为汽车智能化、网联化的需求,单个汽车的芯片需求从数百颗暴增至上千颗。

但另一方面,据第一财经报道,尽管中国半导体行业的需求增长达35%,但自给率仅为7%。这意味着国内集成电路创造的价值,大部分是被国外企业拿去了,国内只是赚了一个“代工费”。

可能会有人疑惑,半导体行业在近几年才受到市场的重视,同时中国芯片的国产替代也是随着中美贸易冲突之后,才日渐兴起,如果是从零开始,那么如今到了7%也不算慢了。

IC Insights曾在2019年发布了一份报告,显示2018年中国半导体行业市场总价值约为1550亿美元,其中存储芯片占了大约41%。在这1550亿美元的芯片产品中,仅有240亿美元产品是在中国境内生产的,并且其中大部分是海外公司生产。总部位于中国的公司总产值仅为65亿美元,意味着2018年中国半导体行业的自给率仅为4.2%。

2021年中国有16%的半导体从国内采购,如果排除那些在中国设厂的非大陆公司,如台积电、三星、SK海力士等,这个数字仅为6%,而汽车芯片的自给率仅为5%。意味着目前我们面临着需求快速增长,但自给率增长缓慢的困境。

细分来看,如模拟芯片。2021年,全球前十大模拟IC供应商合计占市场销售额的68%。而中国半导体行业协会的数据显示,中国模拟芯片自给率在2017年为6%,而到了2021年依然不足12%,仍有巨大的国产替代空间。

此外如半导体晶圆制造设备上,有数据统计,中国的设备占比不足2%,核心设备尚未实现自主可控。特别是光刻机、检测设备、离子注入设备等,仍由国外企业处于垄断地位,且在大部分技术领域采取了知识产权保护措施,造成半导体设备行业的技术壁垒极高。

据中国电子专用设备工业协会数据,2021年我国国产半导体设备销售额约为385.5亿元,自给率约为20.4%,若仅考虑集成电路设备,中国大陆自给率仅有5%左右。

其他的还有如计算机系统中用到的CPU、MPU、通用电子系统中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中嵌入式MPU与DSP、存储设备中DRAM与NAND Flash、显示系统中的显示驱动等,这些领域中国产芯片自给率几乎都在5%以下。

对于这一现状,清华大学教授、国家“01”专项总师魏少军认为,我国半导体发展模式以代工为主,靠做“苦力活”赚钱。他表示,如果要改变这一现状,不能再以加工为中心,而要以产品为中心,这意味着整个产业模式要转变。

同时,国内半导体设计领域,还存在高端产品少、中低端居多,芯片产品缺乏差异化竞争,以及抢夺人才资源现象常态化等问题,需着深层次应对。

而想要向高端产品发展,并进行相关研发,就需要大量人才。据《中国集成电路产业人才发展报告(2020-2021年版)》提供的数据,2022年大陆地区从事集成电路产业人员为54.1万人,预计到2023年前后全行业人才需求将达到76.65万人,缺口超过20万。

但国内目前在集成电路人才供给上面临结构性失衡、人才流失、产教融合待提高三大短板,弥补几十万人才缺口非一朝一夕之事。当下为了解决芯片产能问题,需要专业的技术型人才;为了攻克“卡脖子”难题,也需要创新型人才。并且有数据显示,2020年集成电路相关专业毕业生规模在21万人左右,其中只有13.77%选择进入本行业从业。

要解决这一难题,就必须重视创新型人才和原创性成果,加强知识产权建设,让人才有利可图,才能促进技术的发展,提升国产半导体自给率。

写在最后

中国十四五规划要求国产芯片自给率要在2025年达到70%,但从目前的行业发展现状来看,如果以销售额计算的话,国产芯片很难达到这一目标。但如果是从半导体可供应的70%种类来算,2025年是有可能实现的。

与其他产业不同的是,半导体产业需要长时间的积累,很难短期内就实现技术的升级。这些时间需要花费在人才培养、技术积累、自研创新等方面,并且在芯片产品上,从商业角度来看,其他企业有新能更好、价格更优的产品,为何要购买国产芯片。如果国产半导体没有进入到市场,那么就无法实现技术迭代,产业升级,这显然是恶性循环,因此需要国家扶持。

目前的半导体自给率仍然较低,但至少已经完成了从0到1的突破,并且当前正处于国产替代的浪潮,尤其在汽车芯片上,众多国产厂商也有机会进入到整车厂供应链中,这对于国内企业而言是一个难得的窗口期。固然自给率仍处于低位,但就像是芯片的产能爬坡一样,前期总是缓慢的。需要改变的是对国产半导体的偏见,以及加强对市场知识产权的重视。