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我國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及破局策略
2024-02-29
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高端通用芯片一直是各國前沿科技領(lǐng)域爭奪的制高點，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，不僅響應中央經(jīng)濟工作會議中對2024年經(jīng)濟工作“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，對于我國的經(jīng)濟社會發(fā)展和國家經(jīng)濟安全也具有重要意義。
保持產(chǎn)業(yè)競爭力：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)，而市場需求是半導體關(guān)鍵核心技術(shù)發(fā)展的重要導向。由于中國芯片產(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，這與相對落后的中國芯片產(chǎn)業(yè)當前發(fā)展所遇到的實際問題存在很大差距。
此時置身于產(chǎn)業(yè)發(fā)展了解市場需求的企業(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)保持競爭力的關(guān)鍵。截至2023年12月初，A股市場半導體行業(yè)板塊共有171家上市企業(yè)。
從研發(fā)費用來看，排名前10位的上市公司，分別為中芯國際（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）、長電科技（600584.SH）、紫光國微（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)費用平均為15.41億元，營業(yè)收入平均為157.84億元，研發(fā)費用與營業(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，具有較強的技術(shù)創(chuàng)新能力和研發(fā)管理水平，但和歐美國家相比仍有一定差距；扣非凈利潤平均為10.50億元，扣非凈利潤與營業(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)的扣非凈利潤都為正值，說明都實現(xiàn)了盈利，生產(chǎn)經(jīng)營效益較好。
研發(fā)成果方面，筆者翻閱了企業(yè)2023年的半年度報告，以中芯國際和華虹公司為例，中芯國際成功開發(fā)了0.35微米至FinFET的多種技術(shù)節(jié)點，能夠為客戶提供8英寸和12英寸“一站式”晶圓代工服務。報告期內(nèi)，新增發(fā)明專利和實用新型專利申請數(shù)327件和12件，累計獲得授權(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)計權(quán)94件。華虹公司在嵌入式非易失性存儲器、功率器件等領(lǐng)域的多項核心技術(shù)達到全球領(lǐng)先水平，并已大量應用于公司產(chǎn)品的批量生產(chǎn)中。報告期內(nèi)，新增發(fā)明專利申請數(shù)357件（國內(nèi)349、境外8）和實用新型專利申請數(shù)9件，累計獲得授權(quán)專利共4269件，其中發(fā)明專利4239件（國內(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，動輒需要幾百億元的重投資，而且制造難度最大，是中國目前和世界領(lǐng)先技術(shù)水平差異最大的環(huán)節(jié)。當前，以中芯國際、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，中國在芯片制造領(lǐng)域仍然面臨著將實驗室研發(fā)的技術(shù)突破成功轉(zhuǎn)化為實際應用和商業(yè)產(chǎn)品的諸多挑戰(zhàn)，這就需要鼓勵技術(shù)從研究機構(gòu)向工業(yè)公司轉(zhuǎn)移和商業(yè)化，基于多個研究機構(gòu)與單個企業(yè)合作，重復驗證研究機構(gòu)的成果使知識適應工業(yè)需求，從而推動中國芯片產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展。
第三代半導體：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)的擴張，第三代半導體功率器件市場規(guī)模快速增長。根據(jù)Yole預測，全球第三代半導體功率器件市場規(guī)模將從2021年的10.9億美元增長至2025年的25.6億美元，復合年均增長率超過20%。艾瑞咨詢報告指出，由于性能顯著優(yōu)于Si基功率器件，未來，隨著制造成本進一步下降，第三代半導體功率器件在新能源汽車、光伏發(fā)電等領(lǐng)域有望實現(xiàn)對Si基功率器件的全面替代，市場規(guī)模將迎來持續(xù)性的高速增長。
目前，我國第三代半導體已列入2030年國家新材料重大項目七大方向之一，正處于研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵期。國內(nèi)第三代半導體相關(guān)企業(yè)經(jīng)營狀況如何？
截至2023年12月初，A股市場第三代半導體概念板塊中共有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、半導體、電氣設(shè)備、航空、火力發(fā)電、機床制造、機械基件、家用電器、礦物制品、軟件服務、食品、通信設(shè)備、小金屬、元器件、運輸設(shè)備、專用機械等領(lǐng)域。營業(yè)收入平均為39.90億元，扣非凈利潤平均2.26億元，扣非凈利潤與營業(yè)收入的比值平均為5.66%；營業(yè)成本平均31.44億元，營業(yè)成本與營業(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)與營業(yè)收入的比值平均為141.63%；經(jīng)營性現(xiàn)金流平均為2.75億元，總現(xiàn)金流平均為-0.18億元；流動負債平均33.56億元；經(jīng)營性現(xiàn)金流與流動負債的比率平均只有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，我國第三代半導體企業(yè)盈利能力狀況尚可，經(jīng)營活動現(xiàn)金流入良好，但大多企業(yè)投資新項目需投入大量資金、項目卻尚未產(chǎn)生利潤，或在籌資活動中支出了大量資金。第三代半導體產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域各環(huán)節(jié)都呈現(xiàn)快速發(fā)展狀態(tài)，但在人員、資金、技術(shù)等方面還是相對欠缺，需要國家產(chǎn)業(yè)政策的大力扶持，以加快國產(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)作與進步的領(lǐng)域之一，但我國半導體產(chǎn)業(yè)集聚及協(xié)同效應并不明顯。目前，我國已匯集了珠三角、長三角、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)化競爭明顯。集成電路產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)間缺乏協(xié)同，單個聚集區(qū)內(nèi)的企業(yè)間還未形成有效的供應關(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)專家認為，應加強內(nèi)循環(huán)，打造半導體特色產(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)劃我國半導體產(chǎn)業(yè)集群區(qū)，促進各集群區(qū)差異化發(fā)展。
二是構(gòu)建內(nèi)循環(huán)機制，促進集群區(qū)間產(chǎn)業(yè)協(xié)同，推動集群區(qū)間建立穩(wěn)定的供應鏈關(guān)系，以實現(xiàn)部分領(lǐng)域國產(chǎn)化替代。
三是推動集群區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建，實現(xiàn)細分領(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)鏈是由產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)與高等院校、科研院所組成產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，并依托配套服務企業(yè)和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)同作用，形成跨地域、動態(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)新具有高風險、高收益的特點，在芯片產(chǎn)業(yè)尤為明顯，因此在進行半導體核心技術(shù)的研發(fā)時，可以調(diào)動產(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)失敗所承擔的風險。此外，應注重配套服務企業(yè)在科技創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化和知識產(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)化的服務機制。
信息來源：中國工業(yè)報
