大家都知道智能手機由芯片、顯示屏、攝像頭、功能件、結(jié)構(gòu)件、被動元件和其他部分組成。其中芯片(35%-50%)、顯示屏(10%-20%)、攝像頭(10%-13%)三類零部件成本占比最大,對手機整體性能影響也最深。相對于整機市場,在這些產(chǎn)業(yè)鏈上游領(lǐng)域美日韓領(lǐng)先優(yōu)勢更大,中國的短板更明顯。但以華為海思、京東方、舜宇光學(xué)為代表,中國企業(yè)近年來在芯片、顯示面板、光學(xué)鏡頭等部分手機核心技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從無到有的突破,逐步具備了與美日韓競爭的實力。
一、應(yīng)用處理器(AP)
高通是全球手機應(yīng)用處理器市場霸主。2018年Q1,高通在AP市場的占有率達(dá)到45%,其次為蘋果(17%)、三星LSI(14%)、聯(lián)發(fā)科(14%),華為海思市場份額預(yù)計在9%左右。其中蘋果、三星、華為芯片均只配套自家品牌的手機,高通則是小米OV的主要芯片供應(yīng)商,聯(lián)發(fā)科主要側(cè)重于中低端市場。
手機應(yīng)用處理器是一個高度壟斷的市場,能夠參與其中的玩家僅5家, 其中美國高通和蘋果兩家合計就占據(jù)了62%的份額。對于小米、OPPO、Vivo等整機廠來說,芯片的研發(fā)成本高、周期長、風(fēng)險大,目前還沒有足夠的研發(fā)實力。
以小米為例,小米為了第一代松果芯片砸了幾十億,并把唯一一款搭載澎湃S1的小米5C作為重磅產(chǎn)品推向市場。雖然澎拜S1在CPU和GPU參數(shù)上和高通驍龍、海思麒麟并無多大差異,但由于處理器制程上明顯有落后,使得小米5C的續(xù)航和散熱能力受到詬病,最終也沒能如預(yù)期那般成為爆款。因此小米在2017年2月發(fā)布松果澎湃S1處理器后,到現(xiàn)在也未傳出S2處理器的消息。
目前中國手機芯片設(shè)計廠商僅有海思憑借華為在終端市場的表現(xiàn)維持約10%左右的份額,同時麒麟芯片的良好性能也增加了整機的口碑和品牌溢價。采用麒麟芯片后,2017年華為手機在價格300至400美金區(qū)間的銷量增幅高達(dá)150%。
二、基帶處理器(BP)
手機基帶處理器同樣是一個高度壟斷的市場,全球主要玩家只有高通、聯(lián)發(fā)科、三星LSI、海思、展訊和英特爾。2018年Q1,高通市場份額達(dá)到52%,其次為三星LSI(14%)、聯(lián)發(fā)科(13%)、海思(10%)。其中聯(lián)發(fā)科和紫光展銳(原展訊)均是側(cè)重中低端市場。
蘋果此前一直外掛高通的基帶處理器,盡管與高通發(fā)生糾紛后使得高通在BP市場份額有所下滑,但是英特爾則借機進(jìn)入BP市場,一度成為蘋果的基帶芯片供應(yīng)商。但鑒于基帶芯片研發(fā)難度之大,英特爾已經(jīng)及時止損退出了這一市場,蘋果也與高通達(dá)成和解。
國內(nèi)廠商僅有海思和紫光展銳能夠參與BP市場。海思目前維持10%左右的市場份額,但展銳由于在4G領(lǐng)域的技術(shù)積累不夠、2G與3G手機出貨量下降,目前的市場份額面臨下滑趨勢。
三、射頻芯片
基帶處理器中射頻芯片占到整個線路板面積的30%-40%,一款4G手機中前段射頻器件包括2-3顆功率放大器、2-4顆開關(guān)、6-10顆濾波器,成本達(dá)到8-10美元,而且隨著5G時代到來,未來射頻芯片的重要性還將進(jìn)一步上升。
4G時代旗艦手機的射頻系統(tǒng)市場份額基本Skyworks、Avago(博通)、Murata、Qorvo、TDK五家美國和日本公司把持,中國在這個領(lǐng)域基本還處于空白。
射頻器件主要供應(yīng)商
四、存儲芯片
韓國在存儲芯片領(lǐng)域優(yōu)勢突出并壟斷過半市場,中國短板明顯。存儲芯片可以分為DRAM和NAND閃存,DRAM市場由三星、海力士和鎂光壟斷,NAND市場由三星、東芝、西部數(shù)據(jù)、鎂光、海力士、英特爾壟斷。
韓國在發(fā)展半導(dǎo)體初期將DRAM作為切入點,利用技術(shù)引進(jìn)、收購、自主研發(fā)和反周期投資等多種手段建立技術(shù)、規(guī)模和成本優(yōu)勢,連續(xù)多年市場份額超過80%,成為存儲芯片第一強國。之后韓國將技術(shù)與市場優(yōu)勢擴大到NAND閃存市場,2018年第一季度NAND市場份額也超過50%。
由于韓國在DRAM的絕對領(lǐng)導(dǎo)地位,除了美國鎂光仍占超過10%的份額,其他競爭對手的市場份額基本在1%左右,無法形成威脅。華為海思雖然能夠自研應(yīng)用和基帶處理器,但存儲芯片仍需依賴外部供應(yīng)商。
我國在存儲芯片領(lǐng)域競爭力不足,兩個市場份額總額不超過1%。福建晉華曾希望與臺灣聯(lián)華電子合作開發(fā)DRAM,但由于聯(lián)華電子目前面臨鎂光盜竊技術(shù)產(chǎn)權(quán)的指控并遭到起訴,使得福建晉華與聯(lián)華電子的合作面臨不確定性,晉華本身也可能受到美國半導(dǎo)體設(shè)備和材料的禁運,DRAM開發(fā)進(jìn)展可能受阻。
五、整體SOC
目前SoC市場中,有實力生產(chǎn)關(guān)鍵芯片的企業(yè)眾多,但能生產(chǎn)手機SoC芯片并具有一定規(guī)模的僅6家。其中有能力生產(chǎn)高端芯片的(例如包括可以自主學(xué)習(xí)的NPU模塊、高性能低能耗等)僅高通、蘋果、三星和華為4家。
美國、韓國仍擁有壟斷地位,但華為堅持近10年自主研發(fā),終于在2014年成功研制麒麟芯片、并引發(fā)巨大的市場連鎖效應(yīng),搭載自主芯片的Mate7和P8因此大賣,讓華為真正站穩(wěn)了手機的高端市場。華為海思競爭力的提升體現(xiàn)為兩方面:
1)市場地位與收入上升。由于手機芯片研發(fā)對資金、技術(shù)與人才要求極高,除了6大品牌外的中小品牌生存環(huán)境十分艱難,市場占有率基本為0,市場收入也呈斷崖式下跌。從近年的情況來看,僅三星、海思和高通保持收入增長,而三星和海思成長速度更快。其中,海思市場占比從2016年第三季度的6%上升至2017年第三季度的8%,期間收入增幅高達(dá)50%。
2)芯片性能上升。芯片根據(jù)操作系統(tǒng)可以分為安卓陣營與蘋果iOS兩大陣營。從綜合性能來看,蘋果A系列芯片遠(yuǎn)超同期對標(biāo)的安卓陣營芯片。但在安卓陣營里,華為麒麟已經(jīng)成為主力選手,某些性能甚至高于同期對標(biāo)的高通驍龍系列與三星獵戶座系列。以最新的蘋果A12、華為麒麟980、高通驍龍845和三星獵戶座9810對比,華為在內(nèi)存、CPU、GPU均有出色表現(xiàn)。內(nèi)存方面,得益于最新的CortexA76架構(gòu),對比上一代麒麟980內(nèi)存延時時間大幅度降低,并且在部分高負(fù)荷工作情況下延遲情況優(yōu)于驍龍845。
3)整體CPU性能方面,麒麟980實現(xiàn)性能翻倍的同時降低能耗55%,雖然絕對性能與蘋果A12還有較大差距,但在SPECint2006與SPECfp環(huán)境里,性能超過安卓陣營的驍龍845和獵戶座9810。
4)GPU性能方面一直是華為短板,此前問題在于性能低但能耗高。但此次麒麟980的GPU在圖形、物理、offscreen等系列測試下,均有良好的峰值表現(xiàn)和持續(xù)性表現(xiàn),性能顯著提高。
六、 顯示屏
顯示屏領(lǐng)域中國大陸和韓國位于第一梯隊,中國臺灣和日本逐漸掉隊。雖然面板技術(shù)發(fā)源地為歐美,但目前生產(chǎn)與技術(shù)研發(fā)多集中在東亞,主要參與者為中國大陸、韓國、中國臺灣和日本。
從地區(qū)出貨量來看,中國大陸多年保持第一。與2016年對比,2018年上半年韓國、中國臺灣和日本的份額占比均有不同程度下滑,其中韓國份額下滑約5個百分點,而同期中國大陸份額則增長近8個百分點。
從參與公司來看,除了三星與京東方依舊保持排名前二,其余排名均有較大變化。此外,2018年上半年智能手機面板出貨量排名前五中京東方、天馬、深超光電均為大陸企業(yè),合計份額達(dá)到35%。
在AMOLED市場,三星目前維持壟斷地位,國內(nèi)廠商正在追趕。從技術(shù)分類來看,顯示面板可以分為LCD(液晶顯示)和AMOLED(有機電激光顯示即柔性顯示)兩大類。LCD又包括α-Si(非晶硅)、LTPS(低溫多晶硅)與Oxide(氧化物半導(dǎo)體)。對比傳統(tǒng)的LCD技術(shù),AMOLED屏幕具有廣色域、高色彩度、輕薄、省電等特性,被稱為下一代顯示技術(shù),因此自2012年開始由三星主導(dǎo)在高端機型中用AMOLED逐漸替代LCD。2018年上半年,α-Si出貨占比降至42.9%,AMOLED份額不斷提升至20.4%。
據(jù)UBI Research數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2018上半年三星的AMOLED面板出貨量占整體93.4%(1.6億片),雖然略低于去年同期的99%,但遠(yuǎn)高于其他競爭對手。
2017年10月,京東方成都第6代柔性AMOLED生產(chǎn)線正式量產(chǎn),這也是中國首條、全球第二條量產(chǎn)的第6代柔性AMOLED生產(chǎn)線。華為發(fā)布的mate 20 pro旗艦手機就將采用京東方提供的OLED面板。
七、攝像頭
手機攝像頭由CMOS圖像傳感器、光學(xué)鏡頭、音圈馬達(dá)、紅外濾光片、支架等組成。其中CMOS圖像傳感器成本占比最高,其次為光學(xué)鏡頭、模組整裝、音圈馬達(dá)與紅外濾光片。
目前手機攝像頭產(chǎn)業(yè)集中在東亞,日韓臺是CMOS圖像傳感器與光學(xué)鏡頭的主要生產(chǎn)研發(fā)地區(qū)。大陸企業(yè)主要集中在紅外濾光片與模組組裝。
相比芯片的高技術(shù)門檻、高研發(fā)投入,攝像頭技術(shù)相對來說突破快、對整機效益貢獻(xiàn)明顯。近年來攝像頭領(lǐng)域創(chuàng)新包括雙攝、3D拍照、人工智能攝像等,其中雙攝滲透率超20%,成為當(dāng)下整機的主要賣點之一。在雙攝領(lǐng)域,國內(nèi)廠商推動力度較大,三星相對進(jìn)度較慢。
1、CMOS圖像傳感器
日韓企業(yè)壟斷高端CMOS圖像傳感器(CIS,CMOS Image Sensor)市場,中國企業(yè)正在進(jìn)軍中高端市場。CMOS圖像傳感器是攝像頭成本占比最高的部件,據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,2017年CMOS圖像傳感器銷售額125億美元,同比增長19%。
CIS行業(yè)市占率前三廠商分別為索尼、三星和豪威科技。索尼深耕攝像領(lǐng)域多年,一直是蘋果和華為旗艦手機的首要供應(yīng)商,2017年市場份額高達(dá)42%,幾乎壟斷了CIS高端市場。三星技術(shù)實力較強,但以自產(chǎn)自銷為主,2017年市場份額達(dá)到20%。排名第三的豪威科技原先是納斯達(dá)克上市公司,2016年初被中國企業(yè)私有化退市后目前主攻中高端市場,是蘋果CIS的供應(yīng)商之一,也是唯一能夠進(jìn)入蘋果供應(yīng)鏈的中國半導(dǎo)體企業(yè)。
2、光學(xué)鏡頭
光學(xué)鏡頭一直是中國臺灣的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),中國臺灣多年保持50%以上市場份額,其中大立光排名第一,2017年市場份額達(dá)到38%。
早期大陸廠商主要集中在中低端鏡頭市場,但在大陸終端品牌對雙攝和高像素等需求的帶動下,大陸廠商技術(shù)進(jìn)步加快、產(chǎn)業(yè)正逐漸向大陸轉(zhuǎn)移。目前可以生產(chǎn)1000萬以上像素的僅臺灣大立光、日本關(guān)東辰美、Sekonix、韓國三星和中國大陸舜宇光學(xué)。舜宇光學(xué)近年來增長較快,市占率由2014年4.2%提升至2017年17%,排名由第7升至第2。
3、VCM馬達(dá)
中國VCM馬達(dá)廠家與國際VCM馬達(dá)廠家在同款產(chǎn)品上已經(jīng)直接對壘,而中國VCM馬達(dá)廠家在中低端VCM馬達(dá)全面替代國際大廠是大勢所趨,已導(dǎo)致TDK、ALPS、MITSUMI等國際VCM馬達(dá)廠家開始尋求國內(nèi)VCM廠家代工。
4、整體模組
中國成為全球最大攝像頭模組生產(chǎn)基地,市場份額占比超7成。相比于圖像傳感器和光學(xué)鏡頭,下游的模組技術(shù)門檻相對低,市場更加分散。2017年前5廠商市場占有率合計僅33%。
1)2017年全球共生產(chǎn)52.1億顆攝像頭模組,其中超7成產(chǎn)自中國大陸,排名前二的歐菲科技和舜宇光學(xué)均為國內(nèi)企業(yè)。大陸企業(yè)在模組產(chǎn)業(yè)快速崛起的原因在于,相比上游零部件看重產(chǎn)品性能等技術(shù)指標(biāo),模組產(chǎn)業(yè)更看重規(guī)模效益與客戶資源。華為、小米、VIVO、OPPO等國內(nèi)整機品牌崛起,也帶動了國內(nèi)相關(guān)模組企業(yè)快速發(fā)展。
八、指紋識別
指紋識別技術(shù)是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到的產(chǎn)業(yè)鏈也比較復(fù)雜。對于一般的芯片商、模組廠商或軟件集成商來說,這是一種高門檻的系統(tǒng)挑戰(zhàn)工程,沒有雄厚的軟硬件基礎(chǔ)實力很難建構(gòu)成一套完整的解決方案。
指紋識別產(chǎn)業(yè)鏈主要分為芯片設(shè)計環(huán)節(jié)、芯片制造環(huán)節(jié)、封裝環(huán)節(jié)、模組制造環(huán)節(jié)以及整機廠商。目前市場上主要的指紋識別芯片設(shè)計廠商包括AuthenTec,目前已被蘋果收購,主要應(yīng)用在蘋果手機之中;美國Synaptics,主要應(yīng)用在三星手機之中;瑞典FPC,主要應(yīng)用在華為、HTC等品牌手機之中;大陸匯頂科技,主要應(yīng)用在OPPO/VIVO、魅族等品牌手機之中。芯片制造環(huán)節(jié)的廠商主要有中芯國際、臺積電、聯(lián)電、華虹宏力以及格羅方德等大型晶圓制造廠。芯片封測環(huán)節(jié),主要的廠商有華天科技、晶方科技、長電科技以及碩貝德等。模組制造與攝像頭模組有相近之處,目前歐菲光和合力泰等都可以提供指紋識別模組的制造業(yè)務(wù)。
1、指紋芯片
全球手機指紋識別芯片競爭格局,三大巨頭占據(jù)份額超60%
2017年,全球指紋芯片出貨接近12億顆,相比于2016年增長了44%。瑞典廠商FPC、中國廠商匯頂和被蘋果收購、僅為蘋果提供指紋芯片的 AuthenTec,它們的全球出貨處于絕對領(lǐng)先位置,市占率分別為23.1%、19.1%和18.5%。
2、指紋模組
全球手機指紋識別模組競爭格局,三大巨頭占據(jù)份額超45%
2017年,歐菲光超越日月光位列第一,約19.1%;而日月光因為iPhone X取消指紋識別采用面部識別,指紋模組市場份額大約18.2%,下滑到第二位;憑借三星手機在世界范圍內(nèi)的大量出貨,三星電機的份額達(dá)到11.2%,排在第三;丘鈦和東聚分別占據(jù)7.2%和6.9%的份額,而其它模組廠占據(jù)37.4%的市場份額。
從大的方面再看中外差距:
1設(shè)計:細(xì)分領(lǐng)域具備亮點,核心關(guān)鍵領(lǐng)域設(shè)計能力不足。從應(yīng)用類別(如:手機到汽車)到芯片項目(如:處理器到FPGA),國內(nèi)在高端關(guān)鍵芯片自給率幾近為0,仍高度仰賴美國企業(yè);
2設(shè)備:自給率低,需求缺口較大,當(dāng)前在中端設(shè)備實現(xiàn)突破,初步產(chǎn)業(yè)鏈成套布局,但高端制程/產(chǎn)品仍需攻克。中國本土半導(dǎo)體設(shè)備廠商只占全球份額的1-2%,在關(guān)鍵領(lǐng)域如:沉積、刻蝕、離子注入、檢測等,仍高度仰賴美國企業(yè);
3材料:在靶材等領(lǐng)域已經(jīng)比肩國際水平,但在光刻膠等高端領(lǐng)域仍需較長時間實現(xiàn)國產(chǎn)替代。全球半導(dǎo)體材料市場規(guī)模443 億美金,晶圓制造材料供應(yīng)中國占比10%以下,部分封裝材料供應(yīng)占比在30%以上。在部分細(xì)分領(lǐng)域上比肩國際領(lǐng)先,高端領(lǐng)域仍未實現(xiàn)突破;
4制造:全球市場集中,臺積電占據(jù)60%的份額,受貿(mào)易戰(zhàn)影響相對較低。大陸躋身第二集團,全球產(chǎn)能擴充集中在大陸地區(qū)。代工業(yè)呈現(xiàn)非常明顯的頭部效應(yīng),在全球前十大代工廠商中,臺積電一家占據(jù)了60%的市場份額。此行業(yè)較不受貿(mào)易戰(zhàn)影響;
5封測:最先能實現(xiàn)自主可控的領(lǐng)域。封測行業(yè)國內(nèi)企業(yè)整體實力不俗,在世界擁有較強競爭力,長電+華天+通富三家17 年全球整體市占率達(dá)19%,美國主要的競爭對手僅為Amkor。此行業(yè)較不受貿(mào)易戰(zhàn)影響。
按地域來看,當(dāng)前全球IC 設(shè)計仍以美國為主導(dǎo),中國大陸是重要參與者。2017 年美國IC設(shè)計公司占據(jù)了全球約53%的最大份額,IC Insight 預(yù)計,新博通將總部全部搬到美國后這一份額將攀升至69%左右。臺灣地區(qū)IC 設(shè)計公司在2017 年的總銷售額中占16%,與2010年持平。聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠和瑞昱去年的IC 銷售額都超過了10 億美元,而且都躋身全球前二十大IC 設(shè)計公司之列。歐洲IC 設(shè)計企業(yè)只占了全球市場份額的2%,日韓地區(qū)Fabless 模式并不流行。
與非美國海外地區(qū)相比,中國公司表現(xiàn)突出。世界前50 fabless IC 設(shè)計公司中,中國公司數(shù)量明顯上漲,從2009 年1 家增加至2017 年10 家,呈現(xiàn)迅速追趕之勢。2017 年全球前十大Fabless IC 廠商中,美國占據(jù)7 席,包括高通、英偉達(dá)、蘋果、AMD、Marvell、博通、賽靈思;中國臺灣地區(qū)聯(lián)發(fā)科上榜,大陸地區(qū)海思和紫光上榜,分別排名第7 和第10。
2017 年全球前十大Fables s IC 設(shè)計廠商(百萬美元)
然而,盡管大陸地區(qū)海思和紫光上榜,但可以看到的是,高通、博通和美滿電子在中國區(qū)營收占比達(dá)50%以上,國內(nèi)高端 IC 設(shè)計能力嚴(yán)重不足??梢钥闯觯瑖鴥?nèi)對于美國公司在核心芯片設(shè)計領(lǐng)域的依賴程度較高。
自中美貿(mào)易戰(zhàn)打響后,通過“中興事件”和“華為事件”我們可以清晰的看到,核心的高端通用型芯片領(lǐng)域,國內(nèi)的設(shè)計公司可提供的產(chǎn)品幾乎為0。
大陸高端通用芯片與國外先進(jìn)水平差距主要體現(xiàn)在四個方面:
1)移動處理器的國內(nèi)外差距相對較小。
紫光展銳、華為海思等在移動處理器方面已進(jìn)入全球前列。
2)中央處理器(CPU) 是追趕難度最大的高端芯片。
英特爾幾乎壟斷了全球市場,國內(nèi)相關(guān)企業(yè)約有 3-5 家,但都沒有實現(xiàn)商業(yè)量產(chǎn),多仍然依靠申請科研項目經(jīng)費和政府補貼維持運轉(zhuǎn)。龍芯等國內(nèi) CPU 設(shè)計企業(yè)雖然能夠做出 CPU 產(chǎn)品,而且在單一或部分指標(biāo)上可能超越國外 CPU,但由于缺乏產(chǎn)業(yè)生態(tài)支撐,還無法與占主導(dǎo)地位的產(chǎn)品競爭。
3)存儲器國內(nèi)外差距同樣較大。
目前全球存儲芯片主要有三類產(chǎn)品,根據(jù)銷售額大小依次為:DRAM、NAND Flash 以及Nor Flash。在內(nèi)存和閃存領(lǐng)域中,IDM 廠韓國三星和海力士擁有絕對的優(yōu)勢,截止到2017年,在兩大領(lǐng)域合計市場份額分別為75.7%和49.1%,中國廠商競爭空間極為有限,武漢長江存儲試圖發(fā)展 3D Nand Flash(閃存)的技術(shù),但目前僅處于 32 層閃存樣品階段,而三星、英特爾等全球龍頭企業(yè)已開始陸續(xù)量產(chǎn) 64 層閃存產(chǎn)品;在Nor flash 這個約為三四十億美元的小市場中,兆易創(chuàng)新是世界主要參與廠家之一,其他主流供貨廠家為臺灣旺宏,美國Cypress,美國美光,臺灣華邦。
4)FPGA、AD/DA 等高端通用型芯片,國內(nèi)外技術(shù)懸殊。
這些領(lǐng)域由于都是屬于通用型芯片,具有研發(fā)投入大,生命周期長,較難在短期聚集起經(jīng)濟效益,因此在國內(nèi)公司層面發(fā)展較為緩慢,甚至有些領(lǐng)域是停滯的。
總的來看,芯片設(shè)計的上市公司,都是在細(xì)分領(lǐng)域的國內(nèi)最強。比如2017 年匯頂科技在指紋識別芯片領(lǐng)域超越FPC 成為全球安卓陣營最大指紋IC 提供商,成為國產(chǎn)設(shè)計芯片在消費電子細(xì)分領(lǐng)域少有的全球第一。士蘭微從集成電路芯片設(shè)計業(yè)務(wù)開始,逐步搭建了芯片制造平臺,并已將技術(shù)和制造平臺延伸至功率器件、功率模塊和MEMS 傳感器的封裝領(lǐng)域。但與國際半導(dǎo)體大廠相比,不管是高端芯片設(shè)計能力,還是規(guī)模、盈利水平等方面仍有非常大的追趕空間。
目前,我國半導(dǎo)體設(shè)備的現(xiàn)況是低端制程實現(xiàn)國產(chǎn)替代,高端制程有待突破,設(shè)備自給率低、需求缺口較大。
關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)壁壘高,美日技術(shù)領(lǐng)先,CR10 份額接近80%,呈現(xiàn)寡頭壟斷局面。半導(dǎo)體設(shè)備處于產(chǎn)業(yè)鏈上游,貫穿半導(dǎo)體生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。按照工藝流程可以分為四大板塊晶圓制造設(shè)備、測試設(shè)備、封裝設(shè)備、前端相關(guān)設(shè)備。其中晶圓制造設(shè)備占據(jù)了中國市場70%的份額。再具體來說,晶圓制造設(shè)備根據(jù)制程可以主要分為8 大類,其中光刻機、刻蝕機和 薄膜沉積設(shè)備這三大類設(shè)備占據(jù)大部分的半導(dǎo)體設(shè)備市場。同時設(shè)備市場高度集中,光刻機、CVD 設(shè)備、刻蝕機、PVD 設(shè)備的產(chǎn)出均集中于少數(shù)歐美日本巨頭企業(yè)手上。
中國半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率低,本土半導(dǎo)體設(shè)備廠商市占率僅占全球份額的1-2%。
關(guān)鍵設(shè)備在先進(jìn)制程上仍未實現(xiàn)突破。目前世界集成電路設(shè)備研發(fā)水平處于12 英寸7nm,生產(chǎn)水平則已經(jīng)達(dá)到12 英寸14nm;而中國設(shè)備研發(fā)水平還處于12 英寸14nm,生產(chǎn)水平為12 英寸65-28nm,總的來看國產(chǎn)設(shè)備在先進(jìn)制程上與國內(nèi)先進(jìn)水平有2-6 年時間差;具體來看65/55/40/28nm 光刻機、40/28nm 的化學(xué)機械拋光機國產(chǎn)化率依然為0,28nm化學(xué)氣相沉積設(shè)備、快速退火設(shè)備、國產(chǎn)化率很低。
Si:主要應(yīng)用于集成電路的晶圓片和功率器件;
GaAs:主要應(yīng)用于大功率發(fā)光電子器件和射頻器件;
GaN:主要應(yīng)用于光電器件和微波通信器件;
SiC:主要應(yīng)用于功率器件
▲各代代表性材料主要應(yīng)用
▲第二、三代半導(dǎo)體材料技術(shù)成熟度
細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)彎道超車,核心領(lǐng)域仍未實現(xiàn)突破,半導(dǎo)體材料主要分為晶圓制造材料和封裝材料兩大塊。晶圓制造材料中,硅片機硅基材料最高占比31%,其次依次為光掩模版14%、光刻膠5%及其光刻膠配套試劑7%。封裝材料中,封裝基板占比最高,為40%,其次依次為引線框架16%,陶瓷基板11%,鍵合線15%。
日美德在全球半導(dǎo)體材料供應(yīng)上占主導(dǎo)地位。各細(xì)分領(lǐng)域主要玩家有:硅片Shin-Etsu、Sumco,光刻膠TOK、Shipley,電子氣體Air Liquid、Praxair,CMPDOW、3M,引線架構(gòu)住友金屬,鍵合線田中貴金屬、封裝基板松下電工,塑封料住友電木。
(1)靶材、封裝基板、CMP 等,我國技術(shù)已經(jīng)比肩國際先進(jìn)水平的、實現(xiàn)大批量供貨、可以立刻實現(xiàn)國產(chǎn)化。已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化的半導(dǎo)體材料典例靶材。
(2)硅片、電子氣體、掩模板等,技術(shù)比肩國際、但仍未大批量供貨的產(chǎn)品。
(3)光刻膠,技術(shù)仍未實現(xiàn)突破,仍需要較長時間實現(xiàn)國產(chǎn)替代。
晶圓制造環(huán)節(jié)作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中至關(guān)重要的工序,制造工藝高低直接影響半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)先進(jìn)程度。過去二十年內(nèi)國內(nèi)晶圓制造環(huán)節(jié)發(fā)展較為滯后,未來在國家政策和大基金的支持之下有望進(jìn)行快速追趕,將有效提振整個半導(dǎo)體行業(yè)鏈的技術(shù)密度。
半導(dǎo)體制造在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈里具有卡口地位。制造是產(chǎn)業(yè)鏈里的核心環(huán)節(jié),地位的重要性不言而喻。統(tǒng)計行業(yè)里各個環(huán)節(jié)的價值量,制造環(huán)節(jié)的價值量最大,同時毛利率也處于行業(yè)較高水平,因為Fabless+Foundry+OSAT 的模式成為趨勢,F(xiàn)oundry 在整個產(chǎn)業(yè)鏈中的重要程度也逐步提升,可以這么認(rèn)為,F(xiàn)oundry 是一個卡口,產(chǎn)能的輸出都由制造企業(yè)所掌控。
代工業(yè)呈現(xiàn)非常明顯的頭部效應(yīng) 根據(jù)IC Insights 的數(shù)據(jù)顯示,在全球前十大代工廠商中,臺積電一家占據(jù)了超過一半的市場份額,2017 年前八家市場份額接近90%,同時代工主要集中在東亞地區(qū),美國很少有此類型的公司,這也和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)分工有關(guān)。我們認(rèn)為,中國大陸通過資本投資和人才集聚,是有可能在未來十年實現(xiàn)代工超越的。
“中國制造”要從下游往上游延伸,在技術(shù)轉(zhuǎn)移路線上,半導(dǎo)體制造是“中國制造”尚未攻克的技術(shù)堡壘。中國是個“制造大國”,但“中國制造”主要都是整機產(chǎn)品,在最上游的“芯片制造”領(lǐng)域,中國還和國際領(lǐng)先水平有很大差距。在從下游的制造向“芯片制造”轉(zhuǎn)移過程中,一定要涌現(xiàn)出一批技術(shù)領(lǐng)先的晶圓代工企業(yè)。在芯片貿(mào)易戰(zhàn)打響之時,美國對我國制造業(yè)技術(shù)封鎖和打壓首當(dāng)其沖,我們在努力傳承“兩彈一星”精神,自力更生艱苦創(chuàng)業(yè)的同時,如何處理與臺灣地區(qū)先進(jìn)企業(yè)臺積電、聯(lián)電之間的關(guān)系也會對后續(xù)發(fā)展產(chǎn)生較大的蝴蝶效應(yīng)。
當(dāng)前大陸地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在封測行業(yè)影響力為最強,市場占有率十分優(yōu)秀,龍頭企業(yè)長電科技/通富微電/華天科技/晶方科技市場規(guī)模不斷提升,對比臺灣地區(qū)公司,大陸封測行業(yè)整體增長潛力已不落下風(fēng),臺灣地區(qū)知名IC 設(shè)計公司聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠、瑞昱等企業(yè)已經(jīng)將本地封測訂單逐步轉(zhuǎn)向大陸同業(yè)公司。封測行業(yè)呈現(xiàn)出臺灣地區(qū)、美國、大陸地區(qū)三足鼎立之態(tài),其中長電科技/通富微電/華天科技已通過資本并購運作,市場占有率躋身全球前十(長電科技市場規(guī)模位列全球第三),先進(jìn)封裝技術(shù)水平和海外龍頭企業(yè)基本同步,BGA、WLP、SiP 等先進(jìn)封裝技術(shù)均能順利量產(chǎn)。
封測行業(yè)我國大陸企業(yè)整體實力不俗,在世界擁有較強競爭力,美國主要的競爭對手為Amkor 公司,在華業(yè)務(wù)營收占比約為18%,封測行業(yè)美國市場份額一般,前十大封測廠商中,僅有Amkor 公司一家,應(yīng)該說貿(mào)易戰(zhàn)對封測整體行業(yè)影響較小,從短中長期而言,Amkor 公司業(yè)務(wù)取代的可能性較高。
封測行業(yè)位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈末端,其附加價值較低,勞動密集度高,進(jìn)入技術(shù)壁壘較低,封測龍頭日月光每年的研發(fā)費用占收入比例約為4%左右,遠(yuǎn)低于半導(dǎo)體IC 設(shè)計、設(shè)備和制造的世界龍頭公司。隨著晶圓代工廠臺積電向下游封測行業(yè)擴張,也會對傳統(tǒng)封測企業(yè)會構(gòu)成較大的威脅。
2017-2018 年以后,大陸地區(qū)封測(OSAT)業(yè)者將維持快速成長,目前長電科技/通富微電已經(jīng)能夠提供高階、高毛利產(chǎn)品,未來的3-5 年內(nèi),大陸地區(qū)的封測企CAGR增長率將持續(xù)超越全球同業(yè)。
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