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芯片是物質(zhì)世界與數(shù)字世界的關(guān)鍵接口，被稱作為工業(yè)的“糧食”、安全的根本。中國近來年持續(xù)在芯片領(lǐng)域積淀發(fā)力，有效推動了從制造大國向高端智造強(qiáng)國的升級轉(zhuǎn)型。美國為了鞏固在芯片行業(yè)的領(lǐng)先地位，動作頻繁：2018年，美國政府宣布對中國半導(dǎo)體進(jìn)口產(chǎn)品征收25%的關(guān)稅；2019、2020年間美國政府相繼對中興和華為實施技術(shù)出口限制、芯片斷供等禁令制裁；2022年，美國聯(lián)合日本、韓國和中國臺灣組建“芯片四方聯(lián)盟”，簽署涉及2800億美元價值的《芯片法案》，以競爭之名行遏制之實，中國芯的創(chuàng)新發(fā)展舉步維艱。

01：產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模

自1994年銷售額突破1000億美元后，芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及近幾年疫情對線上消費的刺激，芯片產(chǎn)業(yè)保持年均增速近10%的強(qiáng)勁增長。2021年全球售出1.15萬億顆芯片，銷售額高達(dá)5559億美元，同比增長26%。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測，2022年芯片市場整體規(guī)模有望突破6400億美元。

在國家政策支持、技術(shù)發(fā)展以及下游應(yīng)用市場需求作用下，中國芯片產(chǎn)業(yè)銷售總額實現(xiàn)從2014年419.97億美元持續(xù)快速增長至2021年1648.86億美元，在全球芯片銷售總額占比從2014年的12.3%快速增長到2021年的26.2%，增長率遠(yuǎn)超全球平均水平。中國是下游消費電子、汽車、智能家居和可穿戴設(shè)備等的制造大國，直接帶動了全球約三分之一的芯片市場消費，對全球芯片市場規(guī)模做出極大貢獻(xiàn)。

2014年-2022年全球及中國芯片市場規(guī)模

02：產(chǎn)業(yè)鏈與價值鏈

芯片產(chǎn)業(yè)主要劃分為上游芯片設(shè)計業(yè)、中游芯片制造業(yè)和下游芯片封測業(yè)，以及貫穿中下游的原材料和設(shè)備供應(yīng)領(lǐng)域。上游芯片設(shè)計業(yè)主要為明確芯片用途、規(guī)格、性能后，針對各模塊開展電路設(shè)計，生成邏輯閘設(shè)計圖，并根據(jù)硅片面積，對電路進(jìn)行布局和繞線的圖形設(shè)計。中游芯片制造業(yè)，主要為硅提煉及提純、單晶硅生長、晶圓成型的晶圓加工環(huán)節(jié)，和晶圓清洗、氧化沉積、反復(fù)光刻、刻蝕、薄膜沉積及離子注入等程序在晶片上制作電子器件和電路。下游芯片封測業(yè)，主要為封裝環(huán)節(jié)和測試環(huán)節(jié)。芯片材料領(lǐng)域包括晶片制備環(huán)節(jié)的硅晶、拋光材料，光刻刻蝕環(huán)節(jié)的電子氣體、靶材、濕電子化學(xué)品，封裝環(huán)節(jié)的基板、鍵合絲等材料。芯片設(shè)備領(lǐng)域包括制造環(huán)節(jié)的清洗設(shè)備、光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、沉積設(shè)備，以及測試環(huán)節(jié)的封裝設(shè)備、檢測設(shè)備等。

芯片產(chǎn)業(yè)鏈

整個芯片產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)中，芯片設(shè)計業(yè)技術(shù)創(chuàng)新要求高、發(fā)展變化快，附加值最高（53%），全球排名靠前的芯片設(shè)計公司如高通等毛利潤可達(dá)50%以上；芯片制造業(yè)因流程復(fù)雜、技術(shù)精密，附加值占比較高（24%）；而隨著制造環(huán)節(jié)對品質(zhì)要求的不斷提高，設(shè)備也愈發(fā)精密和昂貴，該環(huán)節(jié)附加值（11%）處于居中水平。芯片封測業(yè)因為進(jìn)入門檻低、技術(shù)迭代慢，是產(chǎn)業(yè)鏈中附加值較低（6%）的環(huán)節(jié)，日月光等龍頭企業(yè)的毛利率一般低于20%。材料業(yè)附加值同樣較低（6%）。

芯片產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)附加值占比

03：全球市場格局

芯片產(chǎn)業(yè)行業(yè)壁壘高，是典型的資本-技術(shù)雙密集型產(chǎn)業(yè)，關(guān)鍵部件和生產(chǎn)原料壟斷在少數(shù)企業(yè)中，目前只有歐洲、美國、韓國、日本、中國大陸和中國臺灣等主要參與者，僅上述六個國家和地區(qū)就占據(jù)了芯片產(chǎn)業(yè)價值鏈的96%(2019年)，全球芯片生產(chǎn)能力的93%(2020年)。

全球主要國家、地區(qū)芯片產(chǎn)業(yè)市場份額

美國整體綜合實力最強(qiáng)，在附加值較高的設(shè)計環(huán)節(jié)（74%）以及制造設(shè)備（42%）領(lǐng)域占絕對優(yōu)勢。歐洲在上游設(shè)計環(huán)節(jié)以及制造設(shè)備相對較有優(yōu)勢。日本、韓國和臺灣地區(qū)在半導(dǎo)體原材料領(lǐng)域以及中游制造環(huán)節(jié)占據(jù)絕對優(yōu)勢。

中國在下游封測環(huán)節(jié)（38%）占據(jù)較高的市場份額，中游制造環(huán)節(jié)（15%）以及芯片材料領(lǐng)域（16%）表現(xiàn)與美國、日本比肩，但上游設(shè)計環(huán)節(jié)（3%）以及芯片設(shè)備領(lǐng)域（3%）則是中國的薄弱環(huán)節(jié)。整體而言，中國在芯片設(shè)計、芯片制造及芯片設(shè)備等價值鏈較高的環(huán)節(jié)市場份額較低，缺乏核心技術(shù)競爭力。

04：中國芯發(fā)展現(xiàn)狀

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)、新冠疫情和政治戰(zhàn)略決策等多方面因素影響下，中國著重扶持芯片產(chǎn)業(yè)，提升芯片的國產(chǎn)化替代。幾十年積累沉淀下，2015年后中國芯片產(chǎn)業(yè)開始崛起。

目前，國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)布局主要集中在京津冀、長三角、珠三角一帶。京津冀地區(qū)是國內(nèi)設(shè)計業(yè)和制造業(yè)發(fā)展的核心地區(qū)；長三角地區(qū)制造業(yè)和封測業(yè)占全國一半以上，是國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈最為完整、綜合技術(shù)水平最高的產(chǎn)業(yè)基地；珠三角是設(shè)計業(yè)發(fā)展的核心地區(qū)；配套設(shè)備和材料產(chǎn)業(yè)分布相對較為分散。近年來以武漢、成都、西安、重慶等重點城市為中心的中西部地區(qū)快速發(fā)展，有望成為新的芯片產(chǎn)業(yè)支柱地區(qū)。

中國芯片產(chǎn)業(yè)布局

截止到2022年6月，全國合計芯片公司總量約為2915家。其中廣東、江蘇、上海、北京、浙江成為中國芯片公司總量分布最多的TOP5地區(qū)，合計占全國總量的77%。湖北擁有芯片設(shè)計、芯片制造、封裝材料等相關(guān)企業(yè)200多家，200G硅光收發(fā)芯片、高端三維閃存芯片、紅外探測器芯片、2萬瓦光纖激光器等一批自主技術(shù)取得重大突破，聚集了武漢新芯、長江存儲、高德紅外、海思光電子、鼎龍股份、華工激光等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)。

芯片公司總量分布最多的地區(qū)

圍繞芯片產(chǎn)業(yè)各細(xì)分領(lǐng)域，中國已培育和發(fā)展了一批兼具成長性與市場潛力的芯片企業(yè)。上游芯片設(shè)計環(huán)節(jié)，華為海思是全球排名第五的芯片設(shè)計公司，在2022年第一季度營收達(dá)到17.55億美元，同比增速達(dá)41%，其推出的麒麟、巴龍、鯤鵬和昇騰等芯片，在手機(jī)移動終端、通信、數(shù)據(jù)中心、AI等領(lǐng)域具有領(lǐng)先優(yōu)勢，并推出全球首款5G系統(tǒng)級芯片。中游芯片制造環(huán)節(jié)，中芯國際和華虹半導(dǎo)體并稱中國大陸芯片制造雙雄：中芯國際是國內(nèi)唯一一個掌握14nm技術(shù)工藝的國產(chǎn)企業(yè)，2021年銷售額位居全球第四位，在中國大陸企業(yè)中排名第一；華虹半導(dǎo)體則手握1.3萬件專利，是全球前十大晶圓制造廠商之一。下游封測環(huán)節(jié)，長電科技是中國大陸封測行業(yè)龍頭企業(yè)，規(guī)模幾乎相當(dāng)于國內(nèi)第2到第8位廠商之和，其在美國注冊的封測專利數(shù)位列全球行業(yè)第一名，整體封測能力位列全球OSAT第一梯隊。

國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)主要廠商梳理

當(dāng)前中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，但總體與美歐日韓等芯片強(qiáng)國仍存在較大差距，主要表現(xiàn)在以下領(lǐng)域：上游芯片設(shè)計環(huán)節(jié)，歐美起步較早且在AMR架構(gòu)等設(shè)計基礎(chǔ)框架底座領(lǐng)域取得眾多專利，中國芯片設(shè)計公司必須取得相關(guān)授權(quán)才能開展業(yè)務(wù)；中游制造環(huán)節(jié)，目前國內(nèi)尚未突破10納米以下節(jié)點的芯片制造能力，中國大陸攻克高端芯片領(lǐng)域受限；芯片材料及設(shè)備領(lǐng)域，由于技術(shù)壁壘非常高，中國目前處于中低端領(lǐng)域，高端產(chǎn)品主要被歐美日韓等國壟斷，中國主要依賴進(jìn)口，國產(chǎn)化程度極低。實現(xiàn)國產(chǎn)化替代和芯片自給自足，還有很長的一段路要走。

05：資本投資動態(tài)

芯片行業(yè)科研和生產(chǎn)投入大，但技術(shù)風(fēng)險和商業(yè)風(fēng)險較高，投資回收周期長，之前主要通過政府以政策傾斜和財政支持形式對芯片產(chǎn)業(yè)和企業(yè)進(jìn)行扶持。近幾年，隨著芯片產(chǎn)業(yè)的變遷和快速發(fā)展，以及國家戰(zhàn)略層面對芯片產(chǎn)業(yè)的重視，投資市場和行業(yè)巨頭都在判斷風(fēng)向，爭搶賽道押注。

近10年芯片行業(yè)共有3184起投融資行為，融資總規(guī)模高達(dá)9329.76億元。中國芯片制造商僅 2020 年就從股市籌集1440億元人民幣資金，已超過 2019 年全年640億元的兩倍。中國芯片行業(yè)最活躍的投資方有元禾控股、深創(chuàng)投、中芯聚源、小米、阿里巴巴、百度等。

近十年中國芯片行業(yè)融資行為數(shù)量及規(guī)模

從產(chǎn)業(yè)鏈位置看，全球排名前十的芯片公司都是芯片設(shè)計公司，相應(yīng)最具投資潛力的芯片設(shè)計公司是市場融資的主力，投資比例最高。從芯片功能類型看，存儲芯片市場一直處于被國外高度壟斷狀態(tài)，而存儲芯片又是長期硬剛需，現(xiàn)有的國產(chǎn)存儲芯片公司業(yè)績增長也比較穩(wěn)定，是較有潛力的估值投資板塊。受政策驅(qū)動和行業(yè)市場需求影響，汽車芯片、AI芯片、物聯(lián)網(wǎng)芯片板塊也持續(xù)預(yù)熱。

近期中國芯片企業(yè)獲投情況

06：當(dāng)前投資機(jī)遇

我國芯片產(chǎn)業(yè)起步相對較晚，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)不足。近年來，在中美貿(mào)易沖突下國家加速發(fā)展國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)，驅(qū)動市場迎來巨大國產(chǎn)替代空間。相對而言，國內(nèi)在傳統(tǒng)消費電子芯片領(lǐng)域已具備比較成熟的技術(shù)和制造產(chǎn)能，疫情下增長乏力。受5G通信升級、新能源汽車增長放量、自動駕駛及無人機(jī)、智能機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，車規(guī)芯片、通信芯片、AI芯片需求快速增長，蘊(yùn)含巨大投資機(jī)會。此外，國內(nèi)在芯片上游設(shè)計EDA領(lǐng)域暫無完整解決方案，亟待突破；在CPU、GPU、DPU等計算芯片領(lǐng)域，芯片設(shè)備和電化學(xué)材料領(lǐng)域，還有較大追趕空間。隨著國家政策支持的大力推進(jìn)，及各科技企業(yè)的技術(shù)攻關(guān)，中國芯片產(chǎn)業(yè)必將走向自主可控的道路。

2022年芯片細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域投資偏好

備注：本文僅作為產(chǎn)業(yè)科普，不提供任何投資建議。

參考資料：《全球芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競爭態(tài)勢與中國機(jī)遇》、《2021集成電路產(chǎn)業(yè)圖譜及區(qū)域發(fā)展白皮書》、《中國大陸芯片產(chǎn)業(yè)地圖》、《全景拆解芯片產(chǎn)業(yè)鏈》、《芯片到底是什么》、《中國芯片產(chǎn)業(yè)深度分析》、《概述：中國集成電路產(chǎn)業(yè)布局以及產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)測》、《中國芯片半導(dǎo)體投融資數(shù)據(jù)分析報告》、《2018中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展及投資價值》

作者：洪山科創(chuàng) 產(chǎn)業(yè)研究院 湯婉 徐凱