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增产怪圈:产能增长跑不赢买设备“掏钱”的速度

当下中国晶圆需求旺盛,代工厂支出持续增加。有读者产生疑惑,近几年国内花费巨额资本以扩产,为何晶圆需求程度依旧不减?为何产能增长很慢?最近芯谋研究在调研分析国内产能情况时,发现一组非常有意思的对比数据,可以从底层逻辑上看清近五年来国内产能扩张的模样。

买半导体制造设备的钱越掏越多fpQesmc

半导体行业这池水暖不暖,半导体设备先知。fpQesmc

晶圆产线建设周期较长且成本高昂,其中约70%-80%的成本就用于购置设备。fpQesmc

日前,ASML CEO彼得·温宁克就表示,晶圆制造大厂们的扩张计划将受限于设备短缺,而且这种短缺是长期的,ASML的供应链无法通过提高生产效率来化解设备产能紧缺。这意味着抢下半导体设备的产能,也就抢下了未来的晶圆产能。fpQesmc

在过去的几年里,紧张的市场和政治环境,促使了中国的半导体设备进口额的高速增长。fpQesmc

据中国海关总署的统计数据显示,2015-2021,几年间中国半导体器件或集成电路制造设备进口额逐年攀升,2021年这一进口额高达1369亿元人民币。而2021年全球半导体设备市场规模为1030亿美元(约合6644.7亿元人民币),中国进口额占比近五分之一。毋庸置疑的是,中国是全球半导体设备重要的购买国,半导体设备进口额的快速增长,也反映出中国大陆扩大产能的决心。fpQesmc

这一数据包含了在中国大陆经营的外资企业、合资企业的设备进口额。为了分析精准,芯谋研究特意进行了产业调研,计算出逐年本土企业设备进口额的占比情况,并据此估算出2015-2021年本土企业设备进口额情况。fpQesmc

设备下单采购后,还需要一定的交货周期才能拿到货,入厂后还要进行调试,真正形成有效产能的时间存在滞后性。新老主体的经验差异,滞后时间一般在1-2年左右。想要真切看到采购的这些设备转化成有效产能,需要将两者时间错开1-2年比较。适当将时间周期拉长,更能切实反映出背后的问题。对应计算了本土企业设备进口额的五年与六年的年复合增长率。fpQesmc

调研数据显示,本土企业的设备进口额逐年增长,近六年的增长率均超过15% ;2018年本土企业的设备进口额增长率更是高达76.5%。2015-2019年,五年间本土企业的设备进口额年复合增长率达27.2%。实际上本土企业在购买设备上的投资比27.2%要高。此处的27.2%未算上对国内设备厂商的设备采购,据统计,算上该部分采购额,2015-2019年的本土企业的设备采购额年复合增长率将达到30%。fpQesmc

2015-2020六年间本土企业的设备进口额年复合增长率达29.4%,比2015-2019的五年年复合增长率略高。如若算上对本土设备的采购,那么本土企业五年来的设备购买年复合增长率将达33%。fpQesmc

那么,我们在哪些设备购买上砸下了重金呢?fpQesmc

中国进口制造半导体器件分为10大类型,包括光刻机、刻蚀机、离子注入机等等。而进口金额最大的领域,不只有被热议的光刻机,化学气相沉积装置(CVD)、涂胶曝光显影等其他光刻系统设备、等离子体干法刻蚀机等几个设备分类,也要一掷千金。同时,这也是国内设备产业最为薄弱的产品品类。fpQesmc

目前半导体产业在全球经济发展上的地位越来越重要,地缘政治掀起了“芯球大战”,尤其是美国超级产能野心的威胁下,诸国都在纷纷加码半导体制造,建线扩产成为产业主旋律。加之需求端,全球芯片紧缺的问题仍在持续,特别是成熟制程芯片、车用芯片等更为紧缺。全球半导体制造商为应对需求正在大肆采购半导体设备进行扩产。fpQesmc

机构预测,半导体制造设备的进口额还将持续增长,2022-2025的年复合增长率将超过30%,中国将成为需求稳定增长的半导体设备市场。 fpQesmc

现阶段,海外设备厂商在一些特殊设备领域仍具有垄断优势,对于设备厂商来说,中国市场的高速成长是不可缺失的机遇。同时,近年来中国支持半导体产业的发展是中国的长期政策,举国上下都愿为之倾力。对中国市场的松懈,就是将机会拱手让与他人。 fpQesmc

对于中国产业来说,虽然当前国际形势变化莫测,但未来我们将面临怎样的国际政治环境未可知,在窗口期要未雨绸缪,允许一定的设备冗余。同时,也要清醒地认识到,在未来相当长的一段时间内,中国半导体制造设备仍将依赖于进口。虽然近年来国产设备在部分设备领域有所突破,但供应链安全风险仍然较大。这需要国内设备厂商在技术研发上奋起直追,也需要国内晶圆厂基于本土设备厂商上线验证的机会。fpQesmc

本土晶圆产能增长真相 囤货设备的根本目的在于提高总体产能。在过去的几年里,我们已经在购买设备上砸下了重金。那么,实际的产能增长情况究竟如何?fpQesmc

近年来,中国大陆本土企业晶圆产能逐年攀升,除2018年与2015年外,增速均超20%;2021年本土企业产能增长率达23.3%;2017-2021年,五年来本土企业晶圆产能年复合增长率达17.4%。   fpQesmc

2016-2021六年间本土企业晶圆产能年复合增长率达18.4%,比2017-2021的五年年复合增长率略高。fpQesmc

我们来做下比较。先按照设备采购到形成有效产能的两年滞后期来看,2015-2019五年来本土企业的设备进口额年复合增长率为27.2%,考虑到对本土设备的采购,这一年复合增长率达到30%,与2017-2021本土企业的晶圆产能的年复合增长率17.4%相比,两者之间有一定的差距。本土企业的晶圆产能增长情况并不及预期。fpQesmc

再按照一年的滞后期来算。2015-2020六年来本土企业的设备进口额年复合增长率为29.4%,考虑到对本土设备的采购,这一年复合增长率将达33%。而2016-2021六年间本土企业的晶圆产能年复合增长率为18.4%,差距仍然明显。 即便是考虑到设备涨价的影响,粗略估计也将有相当部分的设备采购额没有有效转化,数十亿元掏出去的钱没有发挥出作用。可见中国本土企业晶圆产能增速还是较慢,对设备的浪费现象明显。fpQesmc

集中力量才能办大事fpQesmc

中国晶圆代工业当下的艰难众所周知,在与海外企业就有一定差距的情况下,还要面对国内行业在发展过程中出现的系统风险因素。外有制裁,内有分散,可谓是内忧外患。制造业的兴衰,决定着半导体产业的兴衰,也决定着国之命脉。是时候在国之重器的半导体制造领域发挥新型举国体制的优势作用。fpQesmc

买设备掏钱越来越多,产能增长见效慢,背后原因值得我们思考。近年来,海外代工进入到高度整合期,十多年来没有一家新主体出现,海外巨头不断通过兼并整合做大做强。fpQesmc

反观国内,近年来新增超过20多家半导体制造主体,无论是12英寸还是8英寸的晶圆厂都越来越多。 规模经济是半导体制造业的DNA,过于分散的主体结构将极大分散国内有限的资本和资源,也将稀释国内产业的整体竞争力。 在芯谋之前发布的文章中,也多次呼吁对此问题的重视,并提供了一些建议。fpQesmc

在半导体制造领域,只有大象才能与大象抗衡,蚂蚁是无法与大象抗衡的。如此说并非否定新主体的价值,而是中国产业在当下艰难时刻需要一条最优路径。fpQesmc

今天国际压力很大,西方还在不断修改规则专门针对中国企业的任何可能突破,未来更未可知。突破这层封锁墙,我们需要尖兵,需要利器,需要质量,也需要效率,来集中力量办大事。这正是成熟的老主体所具有的价值。时间不等人,只有解决内部问题,我们才能团结一致对抗外部困难。fpQesmc

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