芯片是物质世界与数字世界的关键接口，被称作为工业的“粮食”、安全的根本。中国近来年持续在芯片领域积淀发力，有效推动了从制造大国向高端智造强国的升级转型。美国为了巩固在芯片行业的领先地位，动作频繁：2018年，美国政府宣布对中国半导体进口产品征收25%的关税；2019、2020年间美国政府相继对中兴和华为实施技术出口限制、芯片断供等禁令制裁；2022年，美国联合日本、韩国和中国台湾组建“芯片四方联盟”，签署涉及2800亿美元价值的《芯片法案》，以竞争之名行遏制之实，中国芯的创新发展举步维艰。

01：产业市场规模

自1994年销售额突破1000亿美元后，芯片产业规模不断扩大。随着数字经济的发展，以及近几年疫情对线上消费的刺激，芯片产业保持年均增速近10%的强劲增长。2021年全球售出1.15万亿颗芯片，销售额高达5559亿美元，同比增长26%。据相关数据预测，2022年芯片市场整体规模有望突破6400亿美元。

在国家政策支持、技术发展以及下游应用市场需求作用下，中国芯片产业销售总额实现从2014年419.97亿美元持续快速增长至2021年1648.86亿美元，在全球芯片销售总额占比从2014年的12.3%快速增长到2021年的26.2%，增长率远超全球平均水平。中国是下游消费电子、汽车、智能家居和可穿戴设备等的制造大国，直接带动了全球约三分之一的芯片市场消费，对全球芯片市场规模做出极大贡献。

2014年-2022年全球及中国芯片市场规模

02：产业链与价值链

芯片产业主要划分为上游芯片设计业、中游芯片制造业和下游芯片封测业，以及贯穿中下游的原材料和设备供应领域。上游芯片设计业主要为明确芯片用途、规格、性能后，针对各模块开展电路设计，生成逻辑闸设计图，并根据硅片面积，对电路进行布局和绕线的图形设计。中游芯片制造业，主要为硅提炼及提纯、单晶硅生长、晶圆成型的晶圆加工环节，和晶圆清洗、氧化沉积、反复光刻、刻蚀、薄膜沉积及离子注入等程序在晶片上制作电子器件和电路。下游芯片封测业，主要为封装环节和测试环节。芯片材料领域包括晶片制备环节的硅晶、抛光材料，光刻刻蚀环节的电子气体、靶材、湿电子化学品，封装环节的基板、键合丝等材料。芯片设备领域包括制造环节的清洗设备、光刻机、刻蚀机、沉积设备，以及测试环节的封装设备、检测设备等。

芯片产业链

整个芯片产业环节中，芯片设计业技术创新要求高、发展变化快，附加值最高（53%），全球排名靠前的芯片设计公司如高通等毛利润可达50%以上；芯片制造业因流程复杂、技术精密，附加值占比较高（24%）；而随着制造环节对品质要求的不断提高，设备也愈发精密和昂贵，该环节附加值（11%）处于居中水平。芯片封测业因为进入门槛低、技术迭代慢，是产业链中附加值较低（6%）的环节，日月光等龙头企业的毛利率一般低于20%。材料业附加值同样较低（6%）。

芯片产业各环节附加值占比

03：全球市场格局

芯片产业行业壁垒高，是典型的资本-技术双密集型产业，关键部件和生产原料垄断在少数企业中，目前只有欧洲、美国、韩国、日本、中国大陆和中国台湾等主要参与者，仅上述六个国家和地区就占据了芯片产业价值链的96%(2019年)，全球芯片生产能力的93%(2020年)。

全球主要国家、地区芯片产业市场份额

美国整体综合实力最强，在附加值较高的设计环节（74%）以及制造设备（42%）领域占绝对优势。欧洲在上游设计环节以及制造设备相对较有优势。日本、韩国和台湾地区在半导体原材料领域以及中游制造环节占据绝对优势。

中国在下游封测环节（38%）占据较高的市场份额，中游制造环节（15%）以及芯片材料领域（16%）表现与美国、日本比肩，但上游设计环节（3%）以及芯片设备领域（3%）则是中国的薄弱环节。整体而言，中国在芯片设计、芯片制造及芯片设备等价值链较高的环节市场份额较低，缺乏核心技术竞争力。

04：中国芯发展现状

在数字经济、新冠疫情和政治战略决策等多方面因素影响下，中国着重扶持芯片产业，提升芯片的国产化替代。几十年积累沉淀下，2015年后中国芯片产业开始崛起。

目前，国内芯片产业布局主要集中在京津冀、长三角、珠三角一带。京津冀地区是国内设计业和制造业发展的核心地区；长三角地区制造业和封测业占全国一半以上，是国内产业链最为完整、综合技术水平最高的产业基地；珠三角是设计业发展的核心地区；配套设备和材料产业分布相对较为分散。近年来以武汉、成都、西安、重庆等重点城市为中心的中西部地区快速发展，有望成为新的芯片产业支柱地区。

中国芯片产业布局

截止到2022年6月，全国合计芯片公司总量约为2915家。其中广东、江苏、上海、北京、浙江成为中国芯片公司总量分布最多的TOP5地区，合计占全国总量的77%。湖北拥有芯片设计、芯片制造、封装材料等相关企业200多家，200G硅光收发芯片、高端三维闪存芯片、红外探测器芯片、2万瓦光纤激光器等一批自主技术取得重大突破，聚集了武汉新芯、长江存储、高德红外、海思光电子、鼎龙股份、华工激光等行业领先企业。

芯片公司总量分布最多的地区

围绕芯片产业各细分领域，中国已培育和发展了一批兼具成长性与市场潜力的芯片企业。上游芯片设计环节，华为海思是全球排名第五的芯片设计公司，在2022年第一季度营收达到17.55亿美元，同比增速达41%，其推出的麒麟、巴龙、鲲鹏和昇腾等芯片，在手机移动终端、通信、数据中心、AI等领域具有领先优势，并推出全球首款5G系统级芯片。中游芯片制造环节，中芯国际和华虹半导体并称中国大陆芯片制造双雄：中芯国际是国内唯一一个掌握14nm技术工艺的国产企业，2021年销售额位居全球第四位，在中国大陆企业中排名第一；华虹半导体则手握1.3万件专利，是全球前十大晶圆制造厂商之一。下游封测环节，长电科技是中国大陆封测行业龙头企业，规模几乎相当于国内第2到第8位厂商之和，其在美国注册的封测专利数位列全球行业第一名，整体封测能力位列全球OSAT第一梯队。

国内芯片产业链各环节主要厂商梳理

当前中国芯片产业发展势头迅猛，但总体与美欧日韩等芯片强国仍存在较大差距，主要表现在以下领域：上游芯片设计环节，欧美起步较早且在AMR架构等设计基础框架底座领域取得众多专利，中国芯片设计公司必须取得相关授权才能开展业务；中游制造环节，目前国内尚未突破10纳米以下节点的芯片制造能力，中国大陆攻克高端芯片领域受限；芯片材料及设备领域，由于技术壁垒非常高，中国目前处于中低端领域，高端产品主要被欧美日韩等国垄断，中国主要依赖进口，国产化程度极低。实现国产化替代和芯片自给自足，还有很长的一段路要走。

05：资本投资动态

芯片行业科研和生产投入大，但技术风险和商业风险较高，投资回收周期长，之前主要通过政府以政策倾斜和财政支持形式对芯片产业和企业进行扶持。近几年，随着芯片产业的变迁和快速发展，以及国家战略层面对芯片产业的重视，投资市场和行业巨头都在判断风向，争抢赛道押注。

近10年芯片行业共有3184起投融资行为，融资总规模高达9329.76亿元。中国芯片制造商仅 2020 年就从股市筹集1440亿元人民币资金，已超过 2019 年全年640亿元的两倍。中国芯片行业最活跃的投资方有元禾控股、深创投、中芯聚源、小米、阿里巴巴、百度等。

近十年中国芯片行业融资行为数量及规模

从产业链位置看，全球排名前十的芯片公司都是芯片设计公司，相应最具投资潜力的芯片设计公司是市场融资的主力，投资比例最高。从芯片功能类型看，存储芯片市场一直处于被国外高度垄断状态，而存储芯片又是长期硬刚需，现有的国产存储芯片公司业绩增长也比较稳定，是较有潜力的估值投资板块。受政策驱动和行业市场需求影响，汽车芯片、AI芯片、物联网芯片板块也持续预热。

近期中国芯片企业获投情况

06：当前投资机遇

我国芯片产业起步相对较晚，产业基础不足。近年来，在中美贸易冲突下国家加速发展国内芯片产业，驱动市场迎来巨大国产替代空间。相对而言，国内在传统消费电子芯片领域已具备比较成熟的技术和制造产能，疫情下增长乏力。受5G通信升级、新能源汽车增长放量、自动驾驶及无人机、智能机器人等产业发展，车规芯片、通信芯片、AI芯片需求快速增长，蕴含巨大投资机会。此外，国内在芯片上游设计EDA领域暂无完整解决方案，亟待突破；在CPU、GPU、DPU等计算芯片领域，芯片设备和电化学材料领域，还有较大追赶空间。随着国家政策支持的大力推进，及各科技企业的技术攻关，中国芯片产业必将走向自主可控的道路。

2022年芯片细分应用领域投资偏好

备注：本文仅作为产业科普，不提供任何投资建议。

参考资料：《全球芯片半导体产业的竞争态势与中国机遇》、《2021集成电路产业图谱及区域发展白皮书》、《中国大陆芯片产业地图》、《全景拆解芯片产业链》、《芯片到底是什么》、《中国芯片产业深度分析》、《概述：中国集成电路产业布局以及产业规模预测》、《中国芯片半导体投融资数据分析报告》、《2018中国集成电路产业发展及投资价值》

作者：洪山科创 产业研究院 汤婉 徐凯