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我国集成电路行业发展以及商业银行策略研究

摘要：

近年来，在国家政策引导和市场需求的共同推动下，我国集成电路行业市场规模和投资规模均呈快速增长态势。

本文通过对集成电路产业链各环节特点进行总结，分析了集成电路行业的主要特征及授信风险，梳理了我国集成电路行业发展现状及面临的挑战，并在此基础上，提出了商业银行支持集成电路行业发展的相关策略。

关键词：

集成电路行业；高端制造业；商业银行

集成电路行业作为高端制造业的“皇冠明珠”，是信息产业的核心，具有资本门槛高、技术门槛高、市场风险大等特点。

在新一轮科技和产业革命的背景下，集成电路行业已成为各国高科技竞争的战略制高点。

从全球范围看，行业各细分市场基本形成了发达国家主导的寡头垄断格局。

2018年上半年，中兴“禁运”事件之后，芯片国产化的重要性再次被提升到了新的高度，并引起广泛关注和讨论，加之国家产业政策和国家集成电路大基金的大力扶持，国内集成电路行业面临较大发展机遇。

准确把握集成电路行业的特点和国内产业发展的现状，对于商业银行挖掘行业机遇、支持实体经济具有重要意义。

一、集成电路产业链的特点

（一）集成电路是半导体产业的核心

半导体位于电子行业的中游，上游是电子材料和设备，下游是计算机、消费电子、通信等应用领域。

半导体、被动元件以及模组器件通过电路板连接，构成了智能手机、计算机等电子产品的核心部件，并作为承担信息和传输功能的载体，成为信息化社会的基石。

半导体包括分立器件、光电子器件、传感器和集成电路四大类（见表1）。

其中，集成电路是半导体产业的核心，在半导体市场中占比超过80%（见表2）。

集成电路（IntegratedCircuit，IC）是指采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。

芯片一般是指集成电路的载体，现在经常与“集成电路”混用。

芯片产品可以分为逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片和微元件四大类。

逻辑芯片的功能是处理抽象符号并进行逻辑运算；存储芯片是利用电能方式存储信息，主要功能是存储；模拟芯片是处理连续性的光、声音、速度、温度等自然模拟信号的集成电路；微元件包括微处理器（MPU）、微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）及微周边设备（MPR）。

以智能手机为例，手机基带芯片和射频芯片是逻辑芯片；运行内存及存储空间均为存储芯片；音视频多媒体芯片为模拟芯片；诸如骁龙、麒麟、苹果A系列CPU为微元件。

（二）集成电路产业链的核心产业链和支撑产业链

集成电路产业链可分为核心产业链和支撑产业链。

核心产业链分为设计、制造和封装测试三个环节；支撑产业链提供设计环节所需的软件、IP①以及制造、封测环节所需的材料、设备等。

从产值分布来看，集成电路行业产值呈倒金字塔分布（见图1），从下游电子产品→芯片→设备→材料，产值越来越小，但技术难度和行业壁垒则越来越大。

2016年，电子产品、半导体、设备、材料的产值分别为14570亿美元、3670亿美元、440亿美元和410亿美元。

1.核心产业链的三个环节及其特点

集成电路的核心产业链主要有设计、制造和封装测试三个环节：

芯片设计公司根据下游客户（系统厂商）的需求进行芯片设计，交付芯片制造厂制造，制成的晶圆再送往封测厂，由其进行封装测试，最后将性能良好的芯片产品出售给系统厂商。

核心产业链各环节特点如表3所示。

（1）芯片设计：

高资本、高技术门槛，高市场风险。

芯片设计的核心是工程师使用软件画出电路图，并将电路制作成光罩，完成后的光罩即送往下一个环节——芯片制造企业。

芯片设计环节研发费用高，具有较高的技术壁垒。

尽管不需要投资建设生产线，但由于高昂的流片①成本以及研发投入，对资本的要求较高。

据国务院发展研究中心企业研究所发布的《集成电路设计业的发展思路和政策建议》，通常情况下，一款28纳米芯片设计的研发投入约1亿～2亿元，14纳米芯片约2亿～3亿元，研发周期约1～2年。

芯片设计公司面临技术和市场两方面的不确定性：

一是流片失败的风险，即芯片样品无法通过测试或者性能达不到预期。

流片需要花费巨大的时间成本和财务成本，先进制程产品的流片，成本更是高达数亿美金。

对于产品线尚不丰富的初创设计公司，一次流片失败就可能导致企业破产。

二是产品的市场风险，即由于对市场需求判断失误导致销量达不到盈亏平衡点。

因芯片从设计到产品量产至少需要一年半的时间，而市场需求瞬息万变，如判断失误，可能生产出的芯片产品已无法满足市场需求。

当前，全球芯片设计仍以美国为主导，2017年美国芯片设计公司占据了全球约53%的份额，高通、博通、AMD近年来一直保持着较高的市场份额（见表4）。

（2）芯片制造：

资本密集型、技术密集型、市场风险大。

芯片制造的流程非常复杂，核心是将光罩上的电路图转移到晶圆上。

芯片制造是集成电路产业链中最核心的环节，制造工艺的高低直接影响集成电路行业的先进程度。

芯片制造具有以下特点：

第一是高资本门槛。

芯片制造环节具有典型的重资产属性，投资规模大，进入门槛高，投资回收期一般超过15年（见表5）。

项目总投资构成中，90%为设备款。

一条晶圆生产线所需的设备种类超过90种，主要设备包括光刻机（成本占比30%～40%）、刻蚀机（成本占比25%）、薄膜沉积设备（成本占比25%）、离子注入设备等。

其中光刻机是最核心、最昂贵的设备，因为光刻环节是决定制程水平最关键的环节。

一台可生产28纳米制程的光刻机价格为0.8亿欧元左右，一台可生产7纳米制程的极紫外（EUV）光刻机价格则高达2亿欧元。

而一条生产线通常需要5～6台光刻机。

由于设备投资占比较高，且折旧政策与价格转表5新建晶圆代工厂总投资情况移周期不匹配（如逻辑芯片代工厂的设备使用期限通常在20年左右，而折旧期通常为7年，且采用加速折旧法），因此，大量的折旧会导致代工厂前期的业绩很差，表现通常为亏损；但经营活动净现金流通常为净流入。

同时，大量的折旧也给行业创造了一定的“安全垫”，只要生产线开始生产，就会有大量的现金流入。

高资本门槛的另一表现是新建项目的资本金比例较高。

行业龙头代工厂新建一条生产线的资本金比例通常在2/3左右，有的项目甚至会达到70%。

与大部分新建固定资产项目不同，代工厂最初并不会按照规划的产能建设和生产，而是采取类似于改扩建项目的模式，一边建设，一边用已建好的产能进行生产、销售，以实现收入和现金流，再将销售回款投入项目建设，用于购买设备、继续增加产能。

因此，实际的融资比例可能更低。

此外，技术更新换代快也需要企业持续保持高额研发投入以保证技术上处于领先水平。

第二是高技术门槛。

首先，芯片制造行业需要人才、技术、工艺、经验的长期积累和积淀，操作经验的积累尤其重要，追赶难度很大。

如一条晶圆生产线的设备多达90多种，大到如何配置每种设备的数量、如何排列设备的顺序，小到每个设备上的参数如何设置、每一道工序重复几遍，都是企业的核心商业机密，需要多年的行业积累才能获得经验，并非简单依靠并购股权、引进人才就能解决。

即使可以复制一条与国际先进企业同样的设备，由于操作经验、运营能力、人才储备、配套机制的不同，也无法产出同样良率及稳定性的产品。

其次，企业需要不断投入研发以保持在制程上处于领先水平。

制程水平落后，就意味着会丢失市场份额。

第三是市场风险大。

由于该行业具有很高的资本门槛和技术门槛，因此需要相对稳定且实力雄厚的下游客户来消化其巨大的资本和技术投入，能否获得终端厂商的订单至关重要。

如企业在未获得订单的情况下自行研发生产，将面临较大的市场风险。

此外，下游市场需求不足也会向上传导。

集成电路行业最大的下游应用为计算机、消费电子和通信，这些下游行业的需求不足，将直接影响到集成电路行业的景气度。

第四是对晶圆代工厂的运营能力有很高要求。

通常讲的“设备拉过来装好就能用”代表厂商具有较高的运营水平，这也是反映其成本控制能力和市场竞争力的关键指标。

对于进入行业时间较短的公司，由于运营能力不足，产品的良率及稳定性会大打折扣。

在高资本壁垒和高技术壁垒的双重作用下，晶圆代工行业逐渐形成寡头垄断格局，头部效应明显，强者恒强，行业进入壁垒极高。

2017年全球前十大晶圆代工企业总营业收入为545.65亿美元，占年度整体晶圆代工销售额的95.1%。

寡头垄断格局明显，排名第一的台积电连续三年垄断了全球近60%的市场份额，是排名第二的格罗方德的6倍（见表6）。

（3）芯片封装测试：

相对的劳动密集型行业。

芯片封装测试是将晶圆进行切割、焊线、塑封后加工成独立的单个芯片，并对其功能和性能进行测试，筛选出合格产品。

封装测试行业位于集成电路产业链的末端，相较于设计和制造环节，附加价值低，劳动密集度高，进入壁垒低。

因此，芯片封装测试也是我国相对发展最快的子行业。

2017年，全球前十大封装测试企业营业收入合计209.91亿美元，市场占有率为77.4%（见表7）。

相较于设计和制造环节，封测行业集中度相对较低，且由于封装测试是相对的劳动密集型行业，全球前十大企业集中在中国台湾地区和大陆地区。

2.支撑产业链及特点

集成电路支撑产业链主要包括设备和材料。

由于高资本门槛和高技术门槛属性，这两个行业均表现出非常典型的寡头垄断特征，各自行业内的全球前五大公司均占据了超过90%的市场份额。

（1）集成电路设备行业：

高度的寡头垄断。

半导体设备按照工艺流程可划分为硅片制造设备、晶圆制造设备、封装设备和测试设备四个大类。

该行业呈现出高度的寡头垄断（由美、日、荷三国垄断），行业集中度非常高。

2016年，半导体设备全球前五大厂商合计市场份额高达92%（见表8）。

其中，排名第一的应用材料公司市场占有率为24%，在CVD设备和PVD设备领域都保持领先；排名第二的科林研发是刻蚀机设备领域的龙头；排名第三的奥斯迈公司则几乎垄断了高端领域的光刻机。

（2）集成电路材料行业：

硅片行业已形成寡头垄断格局。

按照材料所属环节分类，可以分为芯片制造环节的材料和封装测试环节的材料，分别占比为60%、40%左右。

芯片制造材料主要包括硅片、掩膜版、光刻胶及配套试剂、电子气体、CMP材料等，封装材料主要包括封装基板、陶瓷基板、键合丝、包封材料等。

硅片是集成电路最主要的材料，其制造技术是门槛极高的尖端高科技。

目前，主流半导体硅片市场的全球寡头垄断已经形成，其中，前五大厂商，即日本信越（Shin-Etsu）、日本胜高（Sumco）、中国台湾环球晶圆（GlobalWafer）、德国世创电子（Siltronic）、韩国LGSiltron，合计占有90%以上的市场份额。

在12英寸大硅片方面，垄断形式更加明显。

2015年全球前六大半导体硅片厂商的市场份额就已达到97.8%。

（三）集成电路行业的主要商业模式

集成电路行业现主要有两种商业模式，一种是设计、制造、封装测试一体化的IDM（IntegratedDeviceManufacturing）模式，也称为垂直集成模式，即企业独自完成集成电路设计、制造和封装测试全产业链，并负责销售芯片。

一般IDM厂商资金雄厚，可以支撑巨额研发投入，采用最先进的工艺制程技术，具有更强的市场竞争力。

英特尔、三星是IDM模式的典型代表。

另外一种是专业化分工的模式，即设计、制造和封测三个环节由不同厂商来完成，相应的公司分别被称为Fabless、Foundry和Assembly/Test。

高通（设计）、台积电（制造）、日月光（封测）是该模式的典型代表。

两种商业模式适合的芯片产品有所不同，以存储芯片和逻辑芯片为例，存储芯片多采用IDM模式，而逻辑芯片更多采用分工模式（见表9）。

从全球范围来看，由于投资相对更少、经营更加灵活，分工模式已成为行业发展的趋势。

全球已有一些IDM厂商开始逐步提供第三方代工业务，或者将自己的芯片外包给其他代工厂（即FabLite模式）。

二、我国集成电路行业发展现状及面临的挑战

我国是全球最大的集成电路消费国家，集成电路市场需求接近全球的1/3，但产值不足全球的7%。

由于核心技术的缺失和资本壁垒较高，国内集成电路市场严重依赖进口，长期以来进口规模不断增加。

最近五年来，我国集成电路的自给率虽稳步提高，但仍然只有30%左右的水平，且主要是技术含量相对较低的产品。

2017年，我国集成电路产品需求达1.4万亿元，但国内供给量仅为5411.3亿元，自给率仅为38.7%，大量集成电路产品依靠进口。

2017年，集成电路产品进口金额为2601.4亿美元，出口金额668.77亿美元，贸易逆差高达1933亿美元，同比增长16.6%。

集成电路进口总额已超过同期原油进口额，成为我国第一大进口商品。

从进口来看，我国集成电路最大的进口国是美国和韩国，数量最多的是逻辑电路和存储器。

这主要是因为我国电子信息制造业对集成电路的需求很大，各类制造企业均需要集成电路作为原材料。

从出口来看，我国集成电路的出口主要是国际大型厂商在华产能的出口，各类型晶圆代工厂的产品出口量约占总出口量的70%，三星、SK海力士全球产能的一半来自在中国的工厂。

本土晶圆代工企业中最大的是中芯国际，出口产品的工艺及层次相对较低。

（一）我国集成电路行业企业发展现状

在芯片设计环节，我国企业的发展呈现两个特点:

一是数量大、规模小。

在国际Fabless模式的带动下，我国芯片设计企业数量已经达到了600多家，但总体规模较小，总体销售额规模只占中国台湾和美国的2/3和1/5。

2017年，我国芯片设计公司营业收入超过10亿美元的厂商仅有华为海思和紫光展锐两家，分别位于全球第7位和第10位。

二是我国高端芯片设计能力严重不足。

在核心的高端通用型芯片领域，我国设计公司的市场份额几乎为零，国内对于美国公司在核心芯片设计领域的依赖程度较高。

在芯片制造环节，我国规模最大的芯片制造企业中芯国际全球排名第5位，2017年营业收入超过30亿美元，但这一规模仅为台积电的1/10，且面临国外先进同业的技术封锁，追赶难度很大。

我国其他芯片制造企业较世界先进企业在资金实力、技术水平上的差距更大。

芯片封装测试是我国在集成电路行业发展最快的子行业，全球前十大封测企业中中国大陆有3家，分别是长电科技、华天科技和通富微电，分别列第3位、第6位、第7位。

在技术层面，这三家企业的先进封装已经处于行业平均水准之上。

在集成电路设备和材料行业，我国企业在全球的市场份额几乎为零，且面临的技术门槛更高、追赶难度更大。

（二）我国集成电路行业发展面临五大挑战

1.制造环节工艺技术落后国外两到三代，追赶难度很大

在集成电路制造环节，我国落后世界先进水平两到三代。

以我国晶圆代工龙头企业中芯国际和国际晶圆代工龙头台积电为例进行对比，目前中芯国际量产的28纳米工艺是Poly/SiON，正在全力完成28纳米HKMG工艺量产，此外跳过20纳米制程进行14纳米HKMG制程的研发。

而台积电已实现7纳米量产，正在进行5纳米、3纳米的研发。

中芯国际的制程水平较台积电落后三代。

另一方面，制程在数字上的差距只是表面上的，能够制造出先进制程的产品不代表在该制程水平上具有竞争力，产品的良率、稳定性和实际工艺效果也有待检验。

台积电40纳米以上工艺贡献的营收是中芯国际全部营收的四倍。

也就是说，即使在自身制程水平能够达到的市场里，中芯国际的份额仍与台积电差距很大。

原因是芯片设计企业在选择代工厂商时，会选择同时具备成熟和先进制程工艺生产能力的厂商，以满足设计公司不断研发先进制程产品的代工需要，从而进一步压缩了其他企业的市场空间。

总体来看，集成电路技术密集的行业属性，决定了行业大部分时候是“强者恒强”的格局，马太效应显著，行业格局相对稳定，黑马类型企业出现概率较低。

半导体技术进步需要大量资金年复一年的投入才能取得大突破，而且大量资金的投入并不一定会带来产能及市场份额的急剧提升，取得突破的企业一定都是循序渐进的，行业的发展需要人才、技术、操作经验长期的积累和积淀。

2.企业规模体量不大，投资压力巨大

集成电路同时也是高度的资本密集型行业，尤其是芯片制造环节，需要企业长期投入巨额资金以维持先进的工艺水平，不但需要大额的研发费用来持续研发先进制程，还需要大额资本投入新生产线的建设。

我国芯片产业中无论是芯片制造，还是封测，企业的体量均不大，民族资本相对弱小。

老牌国有企业同时面临技术、人才、体制等多方面限制；民营企业由于资本实力有限，很难完成超过1000亿元的集成电路项目投资。

目前，我国已经组建1380亿元的国家集成电路产业投资基金，即使全部投入生产线建设，也只够建设3条全球最先进的生产线。

粗略估算，要完成“十三五”发展目标，需要1.8万亿元以上低成本的资金投入。

这需要国家坚持不懈地给予政策支持和资金扶持。

3.设备、材料等环节面临掣肘

在集成电路设备和材料行业，发达国家的垄断更加明显。

在这两个行业，全球前五大企业均垄断了超过90%的市场份额，我国企业的市场份额几乎为零。

设备方面，《瓦森纳协定》仍在一定程度上制约着我国对先进设备的进口。

以生产7纳米以下先进制程工艺的必备设备EUV光刻机为例，EUV光刻机基本由荷兰奥斯迈公司垄断，其在产能有限时会选择优先供货给台积电、三星等行业龙头企业，从而对我国芯片制造企业先进制程产品的研发和生产造成不利影响。

材料方面，集成电路最主要的原材料——硅晶圆片，基本由日本企业垄断。

在原材料紧张之时，上游企业会减少对我国芯片制造企业的原材料供应，加剧了国内半导体硅片不足的困境。

在原材料受垄断企业掣肘的情况下，如果国外硅片大厂停止对国内晶圆代工厂供货，国内投入上千亿美元建设起来的半导体芯片制造业，将随时面临产业链断裂的风险。

4.产业分布呈现“两头强、中间弱”

从全球集成电路产业现状和发展经验来看，一般集成电路设计、制造和封测的价值量比例为3:

4:

3，而2017年，我国集成电路制造业产值占比仅为26%，远低于设计和封测。

我国集成电路产业的企业分布呈现出“两头强、中间弱”特点，即设计公司在技术领域、封测公司在市场份额上都已出现了可跻身世界前列的企业，而制造环节，无论在技术水平，还是市场份额上均相对落后。

需要注意的是，芯片制造在集成电路产业链中具有卡口地位，制造工艺的高低会直接影响集成电路行业的先进程度。

以设计环节的企业华为海思为例，其设计能力已达到7纳米制程，设计的麒麟970芯片搭载人工智能技术已应用于华为Mate9手机上，目前该技术属于全球领先水平。

封装测试环节由于技术门槛较低，我国封装测试企业众多，以外资企业和民营企业为主，市场竞争激烈。

长电科技并购星科金朋之后，尽管协同效应还有待显现，但企业规模、市场份额已跃居全球第三。

但制造环节无论在技术水平，还是市场份额上均相对落后，已经落后于我国集成电路设计业快速发展的步伐，远远无法满足需求。

目前，中国大陆芯片制造一半以上是由台积电、联电、格罗方德等中国大陆之外的企业承接。

目前，海外包括中国台湾地区都严格限制其芯片制造厂商将最先进的芯片制造技术投资于中国大陆，使得大陆芯片制造产业技术、人才严重短缺，产业基础薄弱。

在关键设备制造领域以及材料领域与世界先进水平差距更是巨大，追赶十分困难。

5.高端人才极度缺乏

芯片产业发展最终取决于人才，资本投资并不能弥补领军人物、平台级企业缺失的核心问题。

高端管理人才和团队匮乏，严重影响了我国集成电路产业的发展。

加快人才引进、人才培养和平台建设，是行业发展亟待解决的问题。

三、商业银行支持集成电路行业发展策略探讨

对商业银行来说，支持集成电路行业发展既是贯彻落实国家战略、服务实体经济的要求，也是挖掘潜在业务机遇、拓展资产业务的需要。

集成电路行业体系庞大、细分领域多、更新换代快，商业银行应积极加强研究，针对行业特点和不同类型客户，提供差异化支持，在结算、融资等各个领域发挥其作用，支持行业的健康发展。

（一）支持全产业链，推动行业发展

集成电路产业链条长、细分行业多、客户群体多，是商业银行拓展客户基础的重要行业。

商业银行可从芯片设计、制造、封测全产业链入手，针对其特点，配套针对性强的服务，助力企业发展，实现双赢。

针对行业龙头企业，设计全方位的金融服务方案，拓展业务合作的广度和深度；针对在细分行业、不同梯队具有领先优势的企业，配合其生产经营特点，设置配套的融资产品，支持企业做大做强；对于尚在起步阶段的企业、小微企业等，利用银行普惠金融服务，提供较大中型企业更为灵活的授信支持。

（二）完善产品配置，紧跟市场需求

沿着集成电路核心产业链，针对各环节的特点及融资需求配置不同的产品。

芯片设计行业面对高昂的研发费用和“流片”成本，市场风险相对较高，企业的融资方式以股权融资为主。

银行授信产品以满足企业由于上下游账期不匹配产生的短期流动资金贷款需求为主。

在设计公司获得下游终端厂商订单、并完成“流片”以后，银行可择优支持其短期流动资金贷款的需求。

芯片制造和封测企业的主要授信需求既包括满足企业日常经营周转的短期流动资金贷款、贸易融资产品，也包括新建项目的固定资产贷款、并购整合带来的并购贷款融资需求，以及企业发行债券带来的相关授信需求等。

集成电路上游环节以美元计价和支付的比例很高，对信用证、保函等贸易融资产品以及货币掉期、结售汇等资金交易产品需求较大；同时，由于上下游账期不匹配，也存在短期流动资金贷款、供应链融资等日常经营周转需求，是银行拓展业务的重点方向。

在固定资产贷款方面，由于集成电路行业具有资金密集型、技术密集型、市场风险大等特点，银行应选择行业内具有成熟运营经验、财务实力雄厚的企业作为重点客户，并争取以银团方式叙做。

这样，一方面可发挥不同银行的优势；另一方面也可控制授信集中度风险，还可减少因同业竞争导致的过度授信等问题。

在项目选择时应关注以下方面：

产品是否完成“流片”，是否获得芯片设计公司或终端厂商的订单，技术是否是成熟的、已实现商业化量产的技术，企业既有项目的良率及稳定性水平等。

此外，随着企业的发展壮大，其金融需求将不再局限于公司的金融需求，商业银行可相应在个人金融服务方面加强产品、服务的对接和创新，例如，对公司高管层的财务管理、员工股权激励等，以拓展高端个人客户，巩固客户的合作基础。

（三）推动协同联动，拓展合作领域

当前，我国大型国有银行已逐步从单一的商业银行发展成为具备多种金融牌照的金融集团。

大型商业银行应围绕客户需求，打通商业银行内部、商业银行与综合经营公司之间的界限，整合内部资源，充分利用股权投资、证券、基金、信托、租赁、保险等领域的金融牌照，构建功能齐全、协同顺畅的综合服务体系，为客户提供融资+融智的全面金融服务。

商业银行与综合经营公司应进行产品互介、客户共享、服务互补、联动营销、争揽行业内包括并购和IPO，以及围绕核心客户固定资产、上下游供应链的保险业务机会，增强客户粘性；还可探索与国家集成电路产业基金、地方产业基金在直接投资、投贷联动等方面进行合作，对优质项目提前做好业务布局。

（四）加强行业研究，提高预判能力

我国集成电路行业高速成长，机遇与风险并存。

商业银行应加强对集成电路行业的跟踪研究，