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亚慱体育app半导体,如何应对机遇挑战?

发布时间:2022-10-07 13:37:21

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随着全球经济数字化的快速发展,各行各业对芯片的需求激增。同时,由于新冠肺炎疫情的影响,全球芯片半导体产业的供应链和物流链被破坏,短期内加剧了芯片的供需矛盾。芯片半导体作为数字时代的基本支持,在国际竞争的背景下越来越具有战略性。在数字经济、新冠肺炎疫情和地缘政治三个因素的叠加下,实现芯片半导体产业的安全和灵活性已成为各方竞争的焦点。全球芯片半导体产业正面临新一轮的挑战和调整。中国面临哪些挑战和机遇?如何提高芯片半导体领域的战略自主性?


01。


现状和趋势。


半导体(Semiconductor)是指常温下导电能力介于导体和绝缘体之间的材料,其产品主要分为四类:集成电路、光电子器件、分立器件和传感器。在这四类产品中,集成电路具有绝对优势,占半导体产品的80%以上。因此,半导体行业也被业界称为集成电路行业。集成电路(IntegratedCircuit、IC)是指通过特定的工艺流程,将晶体管、二极管等部件按照一定的电路互联,集成在半导体晶片上执行特定功能的电路或系统,因此也被称为芯片/晶片(Chip)。半导体、集成电路、芯片基本可以看作是同一个概念,而不考虑技术细节。全球半导体产业链主要由半导体支撑产业、制造业和应用产业组成。其中一些企业专门代工(Fondry),如台积电。相应的是具有完整设计和生产能的公司。


首先,区域专业化特征突出。波士顿咨询公司与美国半导体协会联合发布的《加强不确定时代全球半导体供应链报告》显示,美国凭借强大的科研创新能力,在半导体研发密集型领域处于领先地位,特别是在电子自动化设计/核心知识产权(EDA/IP,74%)、逻辑器件(67%)、制造设备(41%)等细分领域。中国大陆的比较优势在于包装测试(38%)、晶圆制造(16%)和原材料(13%)。欧盟的相对优势在于EDA/IP(20%)和制造设备(18%)。韩国、日本和中国台湾在原材料、记忆芯片、晶圆制造等领域具有绝对优势。目前,根据地区划分的全球芯片生产能力,中国台湾占22%,韩国占21%,中国大陆占15%,美国占12%,欧洲占93.85%。值得注意的是,整个东亚地区的半导体生产能力占全球的73%,与东亚地区的半导体设备生产能力相对应,中国占全球半导体市场的85%。


二是市场集中度高。半导体产业壁垒高,是典型的资本技术双密集型产业。少数企业垄断关键部件和生产原材料,市场集中度居高不下。在全球半导体企业中,美国公司占据十大企业中的八大,综合竞争力处于行业领先地位。从细分领域来看,关键环节技术往往掌握在少数大企业中。以半导体硅片和电子特气技术为例,前者主要由日本信越化工、日本胜高、台湾全球晶圆、德国世创、韩国SK五大企业占据,后者由美国空气化工、法国液化空气、日本大阳日酸、德国林德四大企业占据,其他企业难以染指。在半导体光刻胶供应商中,日本企业占据绝对主导地位,占全球市场份额的72%。全球半导体设备市场主要集中在美国、荷兰和日本制造商手中,而荷兰光刻机巨头ASML垄断了全球光刻机高端市场的83.3%。


第三,新冠肺炎疫情影响了全球半导体供应链,导致短期内缺芯困境加剧。新冠肺炎疫情引发的供应链危机包括两个方面:一是各国不同程度地停止防治疫情,全球半导体供应链部分节点无法正常持续运行,企业员工感染新冠病毒导致短期生产能力差,直接导致芯片供应水平下降。二是新冠肺炎疫情导致全球物流链断裂,芯片供需结构进一步失衡。全球芯片消费市场遍布世界各地,但主要产能聚集在东亚。新冠肺炎疫情导致全球物流链断裂,部分国家航线关闭和港口管理不善导致的拥堵进一步加剧了市场芯片供应短缺。以车载芯片为例,2021年初,福特、丰田、戴姆勒等企业因缺乏芯片而减产甚至停产。


四是数字化进程加快,芯片需求持续上升。预计缺芯困境将持续,全球半导体产业链调整势在必行。如果疫情导致芯片短期供应不畅,那么数字化进程的加快将导致芯片需求的持续增长。一方面,自动驾驶汽车、人工智能、工业互联网等新的芯片需求市场不断被数字化创造。另一方面,家庭办公、智能家居、虚拟现实等工作、生活、娱乐方式也在数字时代不断普及,导致全球芯片需求不断上升。据ICInsights统计,2021年全球芯片市场价值约5500亿美元,预计2030年全球芯片市场将超过1万亿美元。芯片需求的巨大差距也对全球半导体供应链提出了结构性调整要求。


02。


各方展开新一轮竞争。


鉴于芯片半导体在数字时代生产结构中的重要地位,主要经济体对相关战略产业部门的产业政策表现出极大的兴趣。相关主体开始推进各种措施,不仅在投资方面,还包括税收、贸易、监管和反垄断等一系列手段,支持国内战略产业的发展。由于芯片半导体产业的特殊性、技术和资本密集性,参与者的数量远低于新一轮产业竞争的工业时代。目前,只有欧盟、美国、韩国、日本、中国大陆、台湾等少数参与者,仅上述六个国家和地区就占半导体产业价值链的96%(2019年)和全球芯片生产能力的93%(2020年)。为了进一步巩固其优势,主要行为体围绕芯片半导体产业展开了新一轮的竞争。


目前,欧洲在全球半导体制造业的产能已从2000年的24%下降到今天的8%。为了改变这一劣势,2021年3月,欧盟委员会发布了《2030年数字指南针:欧洲数字十年之路》,提出欧盟生产的尖端半导体应在2030年达到全球总产值的20%,在减少对外部供应链过度依赖的同时,重塑欧洲高端制造业的竞争力。2022年2月,欧盟委员会公布了《芯片法》,要求欧盟在2030年前投资430亿欧元,支持芯片设计和制造,增强欧洲的技术领导力。为响应这一号召,2022年3月,芯片巨头英特尔宣布,未来十年将投资800亿欧元,在德法等国建设从设计到制造的全覆盖芯片产业链。


2022年2月,美国众议院通过了近3000页的《2022年美国竞争法案》,该法案将为美国半导体研究制造提供520亿美元的拨款和补贴,解决汽车和计算机零部件问题,并提供450亿美元加强科技产品供应链。此外,美国还发布了《半导体十年计划》(2020)、《美国芯片法》(2020)、《美国创新与竞争法》(2021)等,旨在促进美国半导体制造业的投资,以及与半导体模拟硬件、工业电子和计算机相关的研发和生产。在美国政策的推动下,2020年5月,全球半导体OEM企业台积电(TSMC)宣布在亚利桑那州增加5家OEM工厂,2022年初,英特尔还宣布将在俄亥俄州投资200亿美元建设两家半导体工厂。与此同时,美国正在积极游说韩国、日本和台湾,试图建立一个控制全球半导体产业链的芯片四方联盟。


2021年5月,韩国发布《K-半导体战略》,建设K-半导体产业带,力争2030年将韩国建设成为综合性半导体强国,引领全球半导体供应链。为此,政府将在税收减免、金融和基础设施等方面支持相关企业,最高税额扣除率将达到50%。此外,韩国政府还将设立1万亿韩元的半导体设备投资专项基金。计划出台后,以三星和SK海力士为代表的153家企业积极响应,承诺2021-2030年共投资510万亿韩元(约4510亿美元),力争在原材料、零部件、尖端设备和系统半导体方面取得突破。同时,韩国行业加强了与世界上唯一的EVU光刻设备公司ASML的联系,后者将投资2400亿韩元在韩国京畿道建设EVU综合集群。


日本也不愿落后。2021年6月,日本经济产业省发布了《半导体数字产业战略》,将半导体产业视为与食品能源产业同等重要的国家项目,寻求扩大日本国内半导体生产能力。为实现这一目标,日本政府将实施加快物联网半导体生产基地建设三步战略规划,促进美日半导体技术合作和创新可以改变‘游戏规则’的新技术,从国家层面保障半导体供应能力。日本政府将提供超越一般产业政策的特殊待遇,以吸引海外芯片半导体OEM,特别是台积电投资日本。为此,日本将在新能源和产业技术综合开发机构(NEDO)设立数千亿日元的建设基金,以及最高50%的半导体厂建设费用补贴。


近年来,中国大陆不断出台相关政策,促进国内半导体产业的发展。国务院2016年发布的《十三五国家战略性新兴产业发展规划》强调提高核心基础硬件供应能力。2019年,财政部、国家税务总局关于集成电路设计和软件产业企业所得税政策的通知减免了半导体相关企业的所得税。2020年,国务院发布了《促进新时期集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,再次从税收和资金支持的角度鼓励芯片和集成电路产业的相关研究和发展。《中华人民共和国国民经济社会发展第十四个五年计划》和《2035年愿景目标纲要》也写入了集成电路的相关内容,将大力解决集成电路领域,努力解决高端芯片基本组件等颈部问题,加快自主创新步伐。


台湾拥有世界上最强的半导体制造OEM能力,几乎在所有工艺范围内都占有重要地位。目前,只有台湾和韩国拥有10纳米及以下的晶圆制造OEM能力,台湾占OEM生产总额的92%。在全球芯片短缺的背景下,台湾OEM企业增加了相关投资。台积电预计2022年资本支出将达到400至440亿$,优先考虑2纳米、3纳米、5纳米、7纳米等先进工艺。2021年4月,台湾当局发布了《台湾半导体前瞻性科研与人才布局》,努力于2030年引进1纳米工艺芯片生产,建设南部半导体材料S走廊。此外,台湾当局正在推动建立专门的芯片学校,努力培养下一代半导体工程师,以巩固其在芯片制造领域的主导地位。


03。


竞争加剧的动机。


芯片半导体产业不仅仅是一个经济问题或市场问题。由于行业的特殊性,越来越多的国家将其视为战略问题,直接关系到国家的发展,因此在世界上越来越具有政治色彩。这主要是由以下三个因素引起的。


首先,全球经济数字化。全球经济的快速数字化使化,国家越来越重视芯片半导体产业。从生产模式来看,以芯片为核心元器件的移动互联网、物联网、超级计算机等新技术的广泛应用,对原有的生产结构产生了颠覆性的影响。从生活方式来看,新冠肺炎的流行使得基于芯片的数字技术和产品的应用成为生活的必需品。从规模上看,2020年全球47个国家数字经济增加值高达32.6万亿美元,占GDP的43.7%。此外,半导体产业在促进GDP增长方面也发挥着重要作用。随着全球数字化进程的加快,以人工智能为代表的新兴产业成为数字时代全球竞争的关键。


其次,竞争对手的国家化。第三次工业革命始于20世纪50年代,主要以原子能、电子计算机和空间技术为代表。这些技术主要是以美苏争霸为核心目标,由国家设立和投资而发展起来的,而不是市场自由竞争的结果。如今,人类社会正处于第四次工业革命的初创时代。无论是人工智能、区块链、云计算、大数据等新技术、新业态,还是半导体、芯片等更基础的产品,都有国家的支持。各大经济体都促进技术创新和数字化进程作为政府的核心任务和支持。可以说,国家是数字时代全球竞争的主体。以欧盟为例,欧洲。

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