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吳晨：我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及破局策略

點(diǎn)擊：  作者：吳晨    來源：中國(guó)工業(yè)報(bào)微信號(hào)  發(fā)布時(shí)間:2024-02-29 12:11:39

 

來源：Bing

 

高端通用芯片一直是各國(guó)前沿科技領(lǐng)域爭(zhēng)奪的制高點(diǎn)，其制造技術(shù)代表著世界超精密制造的最高水平。毫無疑問，關(guān)注我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，厘清該領(lǐng)域中面臨的關(guān)鍵問題，探索有效的突破之路，不僅響應(yīng)中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議中對(duì)2024年經(jīng)濟(jì)工作“以科技創(chuàng)新引領(lǐng)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)”的部署，對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全也具有重要意義。

 

保持產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力：高研發(fā)投入

 

芯片產(chǎn)業(yè)的核心在于其研發(fā)環(huán)節(jié)，而市場(chǎng)需求是半導(dǎo)體關(guān)鍵核心技術(shù)發(fā)展的重要導(dǎo)向。由于中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，在前沿理論研究方面，相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)，科研院所創(chuàng)造的創(chuàng)新知識(shí)和突破性想法，往往圍繞世界前沿技術(shù)問題開展，這與相對(duì)落后的中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)當(dāng)前發(fā)展所遇到的實(shí)際問題存在很大差距。

 

此時(shí)置身于產(chǎn)業(yè)發(fā)展了解市場(chǎng)需求的企業(yè)，其高研發(fā)投入逐漸形成技術(shù)專利、技術(shù)新知識(shí)等，并最終能將這些技術(shù)投入生產(chǎn)就成為了產(chǎn)業(yè)保持競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。截至2023年12月初，A股市場(chǎng)半導(dǎo)體行業(yè)板塊共有171家上市企業(yè)。

 

從研發(fā)費(fèi)用來看，排名前10位的上市公司，分別為中芯國(guó)際（688981.SH）、聞泰科技（600745.SH）、韋爾股份（603501.SH）、北方華創(chuàng)（002371.SZ）、海光信息（688041.SH）、華虹公司（688347.SH）、長(zhǎng)電科技（600584.SH）、紫光國(guó)微（002049.SZ）、芯聯(lián)集成（688469.SH）和晶晨股份（688099.SH），這10家企業(yè)研發(fā)費(fèi)用平均為15.41億元，營(yíng)業(yè)收入平均為157.84億元，研發(fā)費(fèi)用與營(yíng)業(yè)收入的比值平均為9.76%，表明這些企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新方面的投入較大，具有較強(qiáng)的技術(shù)創(chuàng)新能力和研發(fā)管理水平，但和歐美國(guó)家相比仍有一定差距；扣非凈利潤(rùn)平均為10.50億元，扣非凈利潤(rùn)與營(yíng)業(yè)收入的比值平均為6.65%，除芯聯(lián)集成外，其余9家企業(yè)的扣非凈利潤(rùn)都為正值，說明都實(shí)現(xiàn)了盈利，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益較好。

 

研發(fā)成果方面，筆者翻閱了企業(yè)2023年的半年度報(bào)告，以中芯國(guó)際和華虹公司為例，中芯國(guó)際成功開發(fā)了0.35微米至FinFET的多種技術(shù)節(jié)點(diǎn)，能夠?yàn)榭蛻籼峁?span lang="EN-US">8英寸和12英寸“一站式”晶圓代工服務(wù)。報(bào)告期內(nèi)，新增發(fā)明專利和實(shí)用新型專利申請(qǐng)數(shù)327件和12件，累計(jì)獲得授權(quán)專利共13124件，其中發(fā)明專利11329件，此外，還擁有集成電路布圖設(shè)計(jì)權(quán)94件。華虹公司在嵌入式非易失性存儲(chǔ)器、功率器件等領(lǐng)域的多項(xiàng)核心技術(shù)達(dá)到全球領(lǐng)先水平，并已大量應(yīng)用于公司產(chǎn)品的批量生產(chǎn)中。報(bào)告期內(nèi)，新增發(fā)明專利申請(qǐng)數(shù)357件（國(guó)內(nèi)349、境外8）和實(shí)用新型專利申請(qǐng)數(shù)9件，累計(jì)獲得授權(quán)專利共4269件，其中發(fā)明專利4239件（國(guó)內(nèi)4056、境外183）。

 

晶圓制造是芯片產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)之一，動(dòng)輒需要幾百億元的重投資，而且制造難度最大，是中國(guó)目前和世界領(lǐng)先技術(shù)水平差異最大的環(huán)節(jié)。當(dāng)前，以中芯國(guó)際、華虹公司等為代表的晶圓代工廠持續(xù)高研發(fā)投入，積累了眾多核心技術(shù)。然而，中國(guó)在芯片制造領(lǐng)域仍然面臨著將實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的技術(shù)突破成功轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)產(chǎn)品的諸多挑戰(zhàn)，這就需要鼓勵(lì)技術(shù)從研究機(jī)構(gòu)向工業(yè)公司轉(zhuǎn)移和商業(yè)化，基于多個(gè)研究機(jī)構(gòu)與單個(gè)企業(yè)合作，重復(fù)驗(yàn)證研究機(jī)構(gòu)的成果使知識(shí)適應(yīng)工業(yè)需求，從而推動(dòng)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展。

 

第三代半導(dǎo)體：需大力扶持

 

受益于下游新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通等產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張，第三代半導(dǎo)體功率器件市場(chǎng)規(guī)模快速增長(zhǎng)。根據(jù)Yole預(yù)測(cè)，全球第三代半導(dǎo)體功率器件市場(chǎng)規(guī)模將從2021年的10.9億美元增長(zhǎng)至2025年的25.6億美元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率超過20%。艾瑞咨詢報(bào)告指出，由于性能顯著優(yōu)于Si基功率器件，未來，隨著制造成本進(jìn)一步下降，第三代半導(dǎo)體功率器件在新能源汽車、光伏發(fā)電等領(lǐng)域有望實(shí)現(xiàn)對(duì)Si基功率器件的全面替代，市場(chǎng)規(guī)模將迎來持續(xù)性的高速增長(zhǎng)。

 

 

來源：Pexels

 

目前，我國(guó)第三代半導(dǎo)體已列入2030年國(guó)家新材料重大項(xiàng)目七大方向之一，正處于研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵期。國(guó)內(nèi)第三代半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況如何？

 

截至2023年12月初，A股市場(chǎng)第三代半導(dǎo)體概念板塊中共有92家上市企業(yè)。筆者研究發(fā)現(xiàn)，這92家企業(yè)主要集中在IT設(shè)備、半導(dǎo)體、電氣設(shè)備、航空、火力發(fā)電、機(jī)床制造、機(jī)械基件、家用電器、礦物制品、軟件服務(wù)、食品、通信設(shè)備、小金屬、元器件、運(yùn)輸設(shè)備、專用機(jī)械等領(lǐng)域。營(yíng)業(yè)收入平均為39.90億元，扣非凈利潤(rùn)平均2.26億元，扣非凈利潤(rùn)與營(yíng)業(yè)收入的比值平均為5.66%；營(yíng)業(yè)成本平均31.44億元，營(yíng)業(yè)成本與營(yíng)業(yè)收入的比值平均為78.80%，凈資產(chǎn)平均為56.51億元，凈資產(chǎn)與營(yíng)業(yè)收入的比值平均為141.63%；經(jīng)營(yíng)性現(xiàn)金流平均為2.75億元，總現(xiàn)金流平均為-0.18億元；流動(dòng)負(fù)債平均33.56億元；經(jīng)營(yíng)性現(xiàn)金流與流動(dòng)負(fù)債的比率平均只有8.19%；平均每家企業(yè)員工人數(shù)有3518人，員工人數(shù)最多的聞泰科技有34048人，員工人數(shù)200人以下的有5家企業(yè)。

 

以上數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)第三代半導(dǎo)體企業(yè)盈利能力狀況尚可，經(jīng)營(yíng)活動(dòng)現(xiàn)金流入良好，但大多企業(yè)投資新項(xiàng)目需投入大量資金、項(xiàng)目卻尚未產(chǎn)生利潤(rùn)，或在籌資活動(dòng)中支出了大量資金。第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域各環(huán)節(jié)都呈現(xiàn)快速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，但在人員、資金、技術(shù)等方面還是相對(duì)欠缺，需要國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的大力扶持，以加快國(guó)產(chǎn)化替代和自主創(chuàng)新的步伐，提升核心技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，從而保障國(guó)家安全和產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定。

 

產(chǎn)業(yè)集聚及協(xié)同：構(gòu)建生態(tài)鏈

 

芯片產(chǎn)業(yè)是最能體現(xiàn)科技協(xié)作與進(jìn)步的領(lǐng)域之一，但我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集聚及協(xié)同效應(yīng)并不明顯。目前，我國(guó)已匯集了珠三角、長(zhǎng)三角、京津冀和中西部四大產(chǎn)業(yè)集群，但各產(chǎn)業(yè)集群間存在交叉，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)明顯。集成電路產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)間缺乏協(xié)同，單個(gè)聚集區(qū)內(nèi)的企業(yè)間還未形成有效的供應(yīng)關(guān)系，企業(yè)的發(fā)展也大多未考慮地區(qū)戰(zhàn)略發(fā)展的需要，產(chǎn)業(yè)內(nèi)循環(huán)尚未有效形成。

 

為此有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)循環(huán)，打造半導(dǎo)體特色產(chǎn)業(yè)集群。

 

一是以本地資源和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)為核心，統(tǒng)籌規(guī)劃我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群區(qū)，促進(jìn)各集群區(qū)差異化發(fā)展。

 

二是構(gòu)建內(nèi)循環(huán)機(jī)制，促進(jìn)集群區(qū)間產(chǎn)業(yè)協(xié)同，推動(dòng)集群區(qū)間建立穩(wěn)定的供應(yīng)鏈關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)部分領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化替代。

 

三是推動(dòng)集群區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)細(xì)分領(lǐng)域小循環(huán)。

 

從產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈視角來看，產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈?zhǔn)怯僧a(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)與高等院校、科研院所組成產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，并依托配套服務(wù)企業(yè)和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)同作用，形成跨地域、動(dòng)態(tài)、循環(huán)可持續(xù)的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

 

科技創(chuàng)新具有高風(fēng)險(xiǎn)、高收益的特點(diǎn)，在芯片產(chǎn)業(yè)尤為明顯，因此在進(jìn)行半導(dǎo)體核心技術(shù)的研發(fā)時(shí)，可以調(diào)動(dòng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈系統(tǒng)各方共同出資，這樣各方要素的聚集不僅能產(chǎn)生協(xié)同效益，提高研發(fā)成功率，還能降低一方由于單方面研發(fā)失敗所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，應(yīng)注重配套服務(wù)企業(yè)在科技創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保障等方面發(fā)揮積極作用，完善從研發(fā)、推廣到產(chǎn)業(yè)化的服務(wù)機(jī)制。

 

 作者：吳晨 ；來源：中國(guó)工業(yè)報(bào)微信號(hào)