全球“芯慌”，国产芯片能否弯道超车？

编者按：本文转载至微信公众号“飞鲸投研”，贝壳投研经授发布。

2021年缺什么？缺电缺煤缺芯片。

电煤问题我已经在往期文章（《多地限电停产，哪家欢喜哪家忧？》）里谈到了，今天我们聊聊缺芯。

汽车缺芯、华为缺芯的“芯慌”还在继续，美国又喊话芯片大厂交出机密数据，无疑让这场全球芯片危机变得更加紧张。

9月30日，半导体行业上涨2.34%，宏微科技、上海贝岭、立昂微三家涨停。

01、国内外芯片现状：“心慌”

2020年底，全球出现“芯慌”，2021年4月27日，高盛研究报告称，世界169个行业在不同程度上受到“芯慌”的打击。我们从全球和国内两个角度来看“芯慌”的原因。

1.全球：新冠疫情下的供需失衡

一方面，疫情期间人们对手机、电脑的需求增加，推动了智能化设备的发展，对芯片的需求猛增。

另一方面，随着5G、AI、loT以及汽车智能化的发展，对5G射频、汽车控制、传感器等芯片的需求增加，而新建相关芯片的产线和产能扩大需要时间，导致短期产能不足。

此外，美国暴雪、福岛地震、日本一芯片工厂起火、台湾旱灾等“天灾”使得芯片短缺的情况雪上加霜。

2.国内：芯片制造难以赶超

芯片制造是产业链中最难也是最重要的环节。

芯片制造要通过将近5000道工序，经由复杂的逻辑设计，把数亿个晶体管在只有指甲盖大小的硅晶片上制造出来。

芯片制造流程复杂，研发投入大且回报周期长，失败率高，产业更新快，形成了很高的行业门槛和技术壁垒。

我国芯片起步太晚，又缺乏良性的市场环境，故我国芯片制造一直与欧美日有很大差距。加之受中美关系的影响，我国高端芯片制造的发展步履维艰。

02、芯片产业链

芯片是半导体元件产品的统称，是集成电路（IC）的载体，由晶圆分割而成。集成电路是半导体产业的核心，在半导体产业的四类产品（集成电路、光电子器件、分立器件和传感器）中规模最大，2018年，集成电路销售额占全球半导体市场的83.9%。

芯片的制造过程是一个“点沙成金”的过程。以一堆小小的沙子为原材料，提炼出高纯度的硅，然后经过硅锭制作→晶圆切割→光刻→蚀刻、离子注入、电镀、抛光等→测试、切割、封装制作而成。

半导体产业在全球有两种商业模式：IDM模式和垂直分工模式。虽然IDM厂商仍占据主要地位，但随着半导体产业的规模经济性和专业化分工，垂直分工模式成为未来半导体行业的发展趋势。

垂直分工模式主要包括Fabless（无晶圆制造的设计公司）、Foundry（晶圆代工厂）、OSAT（封装测试企业）以及IP核提供方等。

Fabless以高通、博通、联发科和海思（华为集团下的Fabless）为代表，Foundry以台积电、格罗方德、联电和中芯国际（688981）为代表，OSAT以日月光、矽品、安靠、长电科技（600584）为代表。

Fabless领域，仍以美国为主导，美国IC设计公司占全球大约68%的份额，其次是台湾和欧洲。

我国的Fabless上市公司特点是在国内“术业有专攻”。

紫光国徽是国内典型的Fabless，其特种芯片是公司发展核心动力，2020年，特种IC占公司收入的51.16%。

汇顶科技在指纹识别芯片领域成为全球安卓阵营最大指纹IC提供商，2021年上半年，公司在屏下光学指纹市场延续领导地位，市占率稳步提升。

芯片制造是半导体产业链的核心环节，其行业环节价值量最大，呈现明显的头部效应。台积电作为全球最大的代工厂独占54%的市场份额。

我国在Foundry领域与国外差距很大，主要痛点是高端领域缺乏核心技术以及相关领域人才缺失。

以全球第五大芯片代工厂中芯国际为例，公司去年研发人员有2419人，今年只有1788人，流失了631名研发人员。此外，在芯片工艺制程上，台积电2014年攻克16nm，中芯国际2019年攻克14nm，自创产业慢了5年。

封测环节特点是劳动密集度高，进入壁垒较低。目前封测行业为美国、台湾地区和大陆地区三足鼎立。

TrendForce发布的2021年第一季全球十大封测业者营收排名中，长电科技以10.33亿美元营收在全球前十大OSAT厂商中排名第三，中国大陆第一。SiP、BGA、WLP等先进封装技术均顺利量产。

03、全球“缺芯”下的行业发展趋势

1.缺芯问题短期内难以解决，全球芯片短缺问题将长期存在

芯片行业重研发而回报周期长，芯片制造的扩产周期长，一般需要近2年的周期。受供需压力影响下的产能不足问题短期内难以解决，但预计下半年会有所缓解。

2.国产芯片弯道超车机会出现，国产替代正在路上

首先，本次缺芯主要在汽车行业。中国虽然缺乏制造高端芯片的能力，但像中芯国际这类的企业是可以生产出汽车所需的8英寸和12英寸芯片的。

其次，国内企业开始大范围生产智能化设备，催生了对芯片尤其是高端芯片的需求，使得企业生产芯片的意愿增强。加之我国政策对自创行业的支持（确保2025年我国芯片自给化率达到70%），芯片国产替代趋势成为必然。

10月2号，央视新闻报道，芯片生产关键性原材料单晶纳米铜实现国内量产。该原材料主要应用于通信、汽车、医疗和工控领域的芯片上。

声明：以上投资分析不构成具体买卖建议，股市有风险，入市需谨慎。