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大基金二期:為半導體產業輸血

 

“目前LoRa射頻芯片是全球壟斷的,只有Semtech一家能提供”,一位通信行業從業人士對投中網表示。

LoRa(Long Range Radio)是一種低功耗局域網無線標準,實現了低功耗和遠距離的統一,可用于智慧城市、汽車、物流等場景的點對點通信。

上述人士所在公司為行業提供一站式LoRa解決方案,從模組、網關到仿真。其采用的射頻芯片來自Semtech公司,MCU來自意法半導體。他表示,LoRa的射頻芯片難度較高,目前還沒有國內企業能做到,因此要支付每片三美金左右的采購費用。

而在11月8日,有外媒報道稱,“荷蘭半導體設備供應商ASML供應極紫外光(EUV)光刻機給中芯國際的計劃已經中止。”

這臺售價上億美元的機器,只有荷蘭的ASML一家供應,并直接決定了中芯國際先進制程工藝的量產能力。所以在此消息爆出后,中芯國際的股價一度大跌超6%。

這兩個側面反映了國內半導體行業的現狀:在一些核心芯片領域,我國企業的自足率甚至為0;在一些關鍵設備領域,國內企業完全受制于人。高高的技術壁壘、資金壁壘和生態壁壘,讓國內的企業望而生卻。

這導致,我國作為世界上最大的集成電路消費市場,大部分產品嚴重依賴進口:2018年,集成電路貿易逆差達到1933億美元。

背后深層次的原因,一是國內融資成本高,半導體投資投入大、風險高、回報期長,社會資本缺乏投入意愿;二是產業發展與市場需求脫節,“芯片軟件-整機-系統-信息服務”產業鏈協同格局尚未形成,產業化能力較弱。 

在芯片自主化迫在眉睫的背景下,國家集成電路產業投資基金(也即“大基金”) 應運而生。在2014年啟動一期投資后,10月22日,國家集成電路產業投資基金二期股份有限公司(下稱大基金二期)正式注冊成立,注冊資本高達2041.5億。

這意味著,中國大陸半導體產業將迎來新一輪資金扶持——按照1∶3的撬動比計算,大基金二期有望撬動社會資金約6000億元。

此次大基金二期出手,又將投資哪些領域,將帶領我國的半導體行業走向何方?

大基金的重要角色

公開信息顯示,大基金二期共有27位股東,在數量和募集金額方面均較一期有較大提升,資金來源包括國家機關部門、國家級資金、地方政府背景資金、央企資金、民企資金及其他投資資金等。

值得一提的是, 三大運營商也參與其中,中移資本認繳出資100億,中國電信集團出資15億,聯通資本認繳出資10億。三大運營商的參與或有望加快通信網絡上游集成電路的國產替代。

在管理模式上,大基金采取市場化機制,打破體制限制:基金所有權為國家集成電路產業投資基金股份有限公司,采取公司制的經營模式,與以往的補貼模式有著本質的不同。基金唯一管理人為華芯投資管理有限責任公司,托管行為國家開發銀行。 

大基金的投資方式包括:私募股權、基金投資、夾層投資等一級市場和二級市場投資,但不包括風險投資和天使投資。退出方式包括回購、兼并收購、公開上市。

在此前的半導體集成電路零部件峰會上,國家大基金透露了未來投資的三方面重點布局:

第一,支持龍頭企業做大做強,提升成線能力。首期基金主要完成產業布局,二期基金將對在刻蝕機、薄膜設備、測試設備和清洗設備等領域已布局的企業保持高強度的持續支持,推動龍頭企業做大最強,形成系列化、成套化裝備產品。加快開展光刻機、化學機械研磨設備等核心設備以及關鍵零部件的投資布局,保障產業鏈安全。

第二,產業聚集,抱團發展,組團出海。推動建立專屬的集成電路裝備產業園區,吸引裝備零部件企業集中投資設立研發中心或產業化基地,實現產業資源和人才的聚集,加強上下游聯系交流, 提升研發和產業化配套能力,形成產業聚集的合力。積極推動國內外資源整合、重組,壯大骨干企業。 

第三,繼續推進國產裝備材料的下游應用。充分發揮基金在全產業鏈布局的優勢,持續推進裝備與集成電路制造、封測企業的協同, 加強基金所投企業間的上下游結合,加速裝備從驗證到“批量采購”的過程,為本土裝備材料企業爭取更多的市場機會。 

與側重制造端的大基金一期相比,上述方向表明大基金二期將側重設備材料端和行業產業化發展。

迄今為止,大基金一期已經基本投資完畢,據集微網大基金一期投資項目統計,大基金一期的投資分布為:集成電路制造67%,設計17%, 封測10%,裝備材料類6%

根據2014年6月發布的《國家集成電路產業發展推進綱要》(下稱“綱要”),到2020年,我國集成電路產業與國際先進水平的差距逐步縮小,全行業銷售收入年均增速超過20%,移動智能終端、網絡通信、云計算、物聯網、大數據等重點領域集成電路設計技術達到國際領先水平,產業生態體系初步形成。16/14nm制造工藝實現規模量產,封裝測試技術達到國際領先水平,關鍵裝備和材料進入國際采購體系,基本建成技術先進、安全可靠的集成電路產業體系。到2030年,集成電路產業鏈主要環節達到國際先進水平,一批企業進入國際第一梯隊。

綱要指出,要以需求為導向,以整機和系統為牽引、設計為龍頭、制造為基礎、裝備和材料為支撐,依托市場優勢,面向量大面廣的重點整機和信息消費需求,提升企業的市場適應能力和有效供給水平,構建“芯片—軟件—整機—系統—信息服務”產業鏈。

從上述綱要可看出,大基金的投資計劃是根據我國半導體發展現狀和痛點進行的。具體來說,就是保證關鍵的基礎制造能力、設備和材料配套能力;設計領域注重新興領域;盡快實現產業化。

從另一個角度來說,目前的環境也有不少有利于中國半導體產業發展的因素。

一方面,摩爾定律的邊界逐步到來,云計算、大數據、物聯網、邊緣計算、人工智能等技術開創了新賽道,加上中國龐大的內需市場,建廠潮來臨,都為中國企業創造了絕佳的機會;

另一方面,歷史上的兩次半導體產業轉移產生了兩批國際巨頭:20世紀70年代,半導體產業從美國轉移到日本,造就了富士通、東芝等頂級半導體企業;20 世紀 80 年代中后期,半導體產業轉移向韓國、中國臺灣,三星、臺積電等企業誕生。如今,中國已成為半導體產業第三次轉移的核心地區,即將迎來半導體行業黃金發展期。

而在其中,政府資金和相關政策扶持非常重要。

半導體產業是資金和技術密集型產業,全球每年半導體資本開支接近600億美元,而英特爾、臺積電、三星等巨頭每年的資本開支均在100億美元左右,大基金、地方基金、社會資金的幫扶可加快產業的成長速度。

從全球經驗來看也是如此,日韓、臺灣的半導體產業背后均是產業政策和國家資金的支持:日本半導體以存儲器(DRAM為主)為切入口,在日本政府和產業界聯合推動下,順利實現趕超美國;韓國半導體在韓國政府和財團的共同推動下,積極開拓高性價比IC產品,帶動亞洲電子產業鏈崛起。

再以全球第一大晶圓制造企業臺積電為例,其第一大股東為政府背景的“開發基金”,持股6.38%。

目前,大基金一期已經布局了半導體產業鏈的各個環節,形成了虛擬IDM模式(設計制造一體化),將在全國范圍內形成產業鏈聯動效應。而具體怎么投、投多少,要根據國內半導體行業的實際現狀來定。

目前來看,半導體產業鏈從設計到制造的發展均是長久之戰,此前一期已經重點扶持下游制造領域,上游的設備和材料領域均為自給率低、國產替代空間大的領域,將是未來的重點關注領域。

接下來,我們將把半導體產業鏈分為設計、材料、設備、制造和封測五大環節,分別梳理行業情況和優質標的,回顧大基金一期的投資成效并重點分析大基金二期的潛在標的。

材料設備端:國產化空間巨大、建廠潮驅動

半導體是電子產品的核心,亦被稱為現代工業的“糧食”:一代技術依賴于一代工藝,一代工藝依賴一代材料和設備來實現。半導體材料處于整個半導體產業鏈的上游環節,直接影響下游產業的質量和競爭力。 

半導體材料是國內半導體產業鏈最薄弱的環節之一。一位業內人士對投中網表示,半導體材料行業技術門檻高、研發投入大、周期長,而諸如拋光液、濕電子化學品等材料市場空間相對較小,資本投資回報相對不足。通過國家大基金推動,可以有效推動半導體材料行業的發展。

根據半導體行業協會的統計, 目前在國內半導體制造環節國產材料的使用率不足15%,先進工藝制程和先進封裝領域, 國產化率更低。本土材料的國產替代形勢依然嚴峻,且部分產品面臨嚴重的專利技術封鎖。

其中,硅片是最重要的材料,占到銷售額的30-40%。

根據目前Gartner的數據預測,2020年,全球硅片市場規模可達到110億美元,目前全球前五家硅片廠商占據了94%市場份額,分別為日本信越、日本SUMCO、中國臺灣GlobalWafer、德國Siltronic和韓國LGSiltron。

單晶硅片直徑越大,所能刻制的集成電路越多, 芯片的成本也就越低。目前,硅片主流產品是12英寸,其次是5-8英寸,全球12英寸硅片實際出片量已占各種硅片出片量的50%以上。

但在中國大陸,僅有上海硅產業集團(A19139.SH)、中環股份(002129.SZ)、金瑞泓等少數幾家企業具備 8 英寸半導體硅片的生產能力,而 12 英寸半導體硅片主要依靠進口,自主率非常低。

華泰證券指出,近年來,國內半導體晶圓廠的建設進程加快,晶圓廠建成之后,日常運行對半導體原材料的需求大幅增加。從目前國內產業發展現狀來看,其差距遠大于芯片設計、制造、封測等環節。產業發展進程甚至落后于半導體裝備,國產化替代空間巨大。

2015年11月,大基金參與出資20億元入股上海硅產業投資有限公司(上海硅產業集團),加快12寸大硅片國產化。

2018年下半年,上海硅產業集團的12英寸大硅片已進入量產,也是國內唯一實現量產的企業。2018 年,12英寸硅片收入達2.15億元,收入貢獻達21.32%。

除了硅片,集成電路制造環節中所需的關鍵材料還包括電子氣體、光掩膜、拋光材料等,其中華特股份(A19090.SH)在電子氣體領域已經實現部分進口替代,光掩膜領域的先行者清溢光電(688138.SH)已登陸科創版,安集科技(688019.SH)和鼎龍股份(300054.SZ)率先在拋光材料實現突破。此外,國內半導體材料的重要玩家還包括南大光電(300346.SZ,光刻膠)、巨化股份(600160.SH,濕化學品)、江豐電子(300666.SZ,靶材)等。

上述業內人士對投中網表示,由于大基金一期布局和相關政策推動,半導體行業上下游已形成了初步產業化,產業聯系緊密度比較高,國內半導體材料企業陸續進入中芯國際的供應鏈。未來,隨著中芯國際更先進制程的投產,有望帶動行業上游的發展和突破。

上述人士認為,半導體行業是資金、技術、人才密集型,除了資金,人才也是不可或缺的。目前國內半導體材料企業創始人多數為海歸回國創業,帶回了國外的先進技術,促進了國內半導體材料行業的發展。

在以上公司中,一部分為科創版已上市或待上市公司,這意味著在國家政策和資本市場的大力支持下,半導體材料領域或將迎來黃金時期。

在半導體設備領域,國內企業面臨著同樣的“窘境”:自足率低、需求缺口極大,當前在中端設備實現突破,初步產業鏈成套布局,但高端產品仍是攻克難題。

從分布看,全球前十大集成電路裝備公司基本上被美國、日本、歐洲企業占據。2018年,中國半導體設備市場規模達到131.1億美元,但據中國電子專用設備工業協會統計,2018 年國產半導體設備銷售額預計為109 億元,自給率僅約為12%。除去LED、面板、光伏等設備,實際上國內集成電路設備的國內自給率僅有5%左右。

當前,大陸已成為全球新建晶圓廠最積極的地區,以長江存儲、合肥長鑫為代表的的存儲器項目和以中芯國際、華力為代表的代工廠加速擴產,預計帶來大量的設備投資需求。

中信建投判斷,2020年國內半導體晶圓制造設備市場空間達1000億以上,而封裝和測試設備市場空間約200億左右。

“目前國內迎來建廠潮,需求特別旺盛,但無奈國內供給太低”,一位半導體設備廠商的高管對投中網表示,目前其自身感受最深的有兩方面,一是資金,國內企業的研發投入與國外企業差別很大,投入嚴重不匹配;二是人才,我國的半導體產業起步比較晚,人才還比較匱乏,還經常遇到人才被挖走的現象。

根據中信建投,制造廠商75-80%的資本開支使用在設備投資里,設備投資中的70-80%在晶圓制造環節設備里。其中,光刻設備、刻蝕設備、薄膜設備占比最高,分別20-25%、25%、20-25% 。

其中最貴的機器是光刻機,售價達千萬-億美元/臺。一般來說,一條產線需要幾臺光刻機,折舊大約3~9萬人民幣/天,所以也被稱為印鈔機。

荷蘭的ASML占據了光刻機市場70-80%市場份額,且領先地位無人撼動。國內光刻機廠商有上海微電子、中電科集團四十五研究所、合肥芯碩半導體等,已量產的光刻機中性能最好的是90nm光刻機,差距較大。

但在刻蝕機方面,國內企業已經取得了一定的成績,市場份額已經達到15%。其中,北方華創(002371.SZ)的產品已經達到世界一流水平,刻蝕機和PVD設備已在全球主要企業得到廣泛應用:14nm等離子硅刻蝕機已交付客戶,28nmPVD機臺已成為中芯國際的首選機臺。

2019年1月,大基金一期9.2億認購北方華創非公開發行股票,目前已持股7.5%。

中微公司(688012.SH)是刻蝕機方面的另一領先者。目前中微的產品已經進入第三代10納米、7納米工藝(臺積電),5納米等離子體刻蝕機已經臺積電驗證。2014年12月,大基金一期4.8億入股中微公司,目前持股17.45%。

此外,國內測試設備的龍頭長川科技(300604.SZ)和精測電子(300567.SZ)有望是大基金二期的潛在標的:2015年7月、2019年7月,大基金一期兩次增資入股長川科技,目前是公司的第二大股東,持股9.85%。2019年9月,大基金一期在精測電子向子公司增資中出資一億元

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