日韩两国围绕半导体展开的贸易战,对中国有什么启示?

日韩两国围绕半导体展开的贸易战,对中国有什么启示?,第1张

有些媒体总说我们可以砸钱来换别人家的技术——核心技术是长期饭票,要不是真的像乌克兰那样连锅都揭不开了,谁会把自己呕心沥血研究出来的东西拿出来卖(那就跟卖自己的娃似的)?

因为硅晶圆虽然取自于沙子,可要把沙子转化成硅晶圆特别是大硅片是要经过非常复杂的过程的。目前中国没有一家企业具备大规模生产合格大硅片的能力,更不要说和国外的企业争夺市场。

如果把硅晶圆市场比作一锅美味的肉汤的话,那么有两家日本企业就是块头最大能够抢到肉吃的“大胃王”。这两家企业分别是信越Shin-Etsu和胜高(SUMCO),他们占据70%以上的市场份额且已经形成技术壁垒和行业垄断。

12英寸晶圆主要用来制造高端电子产品,8英寸是中低端电子产品;也就是说国外如果真的闹起来要断供硅晶圆,中国所有的12寸厂和绝大部分的8寸厂都要守着昂贵的进口机器停产!

别忘了停产期间设备是要花钱去维护的、人员是要花钱去养的,12英寸晶圆厂停产一天的损失以十万美元为单位计,停产时间长一点一些家底不够厚实的公司可能就要倒闭了。

再说人家外国人也不傻,一锤子买卖最后卖了技术丢了市场的亏吃多了,记性多多少少会长一些的。

除了这两个“吃肉的”大块头,后面还有三个“喝汤的”,分别是中国台湾环球晶圆,德国世创和韩国LG Siltron,这五家大企业占据了全世界90%以上的市场份额。除了这五个“吃肉的”和“喝汤的”,还有几个站在汤锅边上算是能“闻香的”,分别是:法国SOITEC,中国台湾合晶(Wafer Works),芬兰Okmetic和中国台湾嘉晶电子(Episil)。

不知道大家注意到没有,“吃肉的”“喝汤的”“闻香的”没有一个是中国大陆的。

目前国际上硅晶圆的主流是12英寸(300mm),8英寸(200mm)的晶圆厂;6英寸和6英寸以下就基本上处在淘汰边缘了。而中国新建的一批晶圆厂以12英寸为主,8英寸为辅。

看上去是跟上了时代潮流,但是中国目前的硅晶圆供应水平——极差!差到什么程度?中国只能保证6英寸和6英寸以下的硅晶圆稳定供应;8寸供应率极低(一说不到10%),12寸目前几乎全部要靠进口。

唯二的7nm制程玩家三星(另外一个是台积电)瞬间就傻了,前几天连李在镕都急的飞到日本去谈判,最后谈判没谈拢就只能宣布减产。晶圆厂停工一天的损失都是数以十万美元计的利润,不急能行吗?

想想看,连身为美国公司的三星半导体(三星半导体的大股东是美国人,只是在名义上还算是韩国企业)都被整得叫苦不迭。要是日本对中国也这么来一下,中国晶圆厂的损失该有多大?

现在我们退几步,假设我们有了厂房,搞出了或者买回来了最先进的设备,能够自己供应原材料,芯片自给率能不能快速提上去?

美中或是日韩贸易战,均以科技领域为主战场,都涉及到半导体层级,反映半导体是科技竞赛的主战场。半导体是现代资讯产业的基础和核心产业之一,为衡量一个国家科技发展水准乃至综合国力的重要指标。

更重要的是,美中或是日韩贸易战将使全球化垂直分工所基于的商业信任和自由贸易规则遭到破坏,未来各国恐更加重视供应安全与自主可控,是否造成资源浪费、研发和投资效率低落等问题,值得深思。

即便是全球半导体供应国之首的美国,占有国际附加价值、技术含量最高的环节,但因中国业务占美国半导体业者比重均在3成之上,更遑论部分美系半导体大厂的中国合计客户占比高达5成以上,故在美中贸易战之下,美系半导体厂业绩也相对受损。

同样地,中国半导体业近年来虽高速成长,但部分环节发展仍未突破瓶颈,且有产业链覆盖不完整的情况,自然在美中贸易战遭到美方以关税、非关税贸易障碍的方式,袭击关键核心晶片的供应。有鉴于此,预料中国将持续以半导体扶植政策、集成电路第2期大基金的投入、内外部人力资源的积累、由科创板来实现资本市场和科技创新更加深度的融合,来加速推动中国本身半导体国产替代的方向,期望在未来新兴科技所带动的新产品、贸易战下带来的新分工模式基础上,使中国半导体进入技术能力提升、创新活力增加、产品多元化的结构改革阶段。

今年中国半导体业的景气表现,大体呈现先抑后扬的局面,主要是尽管美中贸易谈判未来仍是存有变数,但至少短期内5至6月美国对于华为的严格禁制令在第3季初已有所松绑,使得下半年华为对于供应链的下单力道加大。同时华为生态链的重塑也有利于中国本土的半导体厂商,显然美中贸易战加速核心环节国产供应链崛起的速度,且半导体供应链的库存水位持续下降,再加上5G无线通讯、AI、 IOT、穿戴式装置/AR/VR、车用电子、高效能运算/资料中心、工业4.0/智慧制造等商机也将逐步发酵所致。

若以2019年中国晶圆代工的发展主轴来看,依旧以先进制程的追赶与突破、特殊制程的差异化竞争为主,后者应用的产品包括DRAM,模拟IC,光学器件,感测器,分立器件等。其中2019年中芯国际公司专注推进FinFET技术,上海中芯南方FinFET工厂顺利建造完成,进入产能布建,公司更规划2019年下半年实现14纳米FinFET量产计划,同时12纳米制程开发进入客户导入阶段,显然中芯国际欲利用台积电南京厂产能利用率下降,正研议放缓增建产能脚步之际,而缩短与台积电中国布局的差距,不过随着台积电在台湾厂的先进制程陆续步入7纳米强化版、6纳米制程、5纳米制程之下,中芯国际仍是处于追赶的阶段。

文| AI 财经 社 麻策 王灿

编| 赵艳秋

“整体风险我们认为是可控的。”TCL华星高级副总裁赵军在9月初的一场媒体沟通会上,谈及中国面板行业是否存在被卡脖子的风险时对AI 财经 社说。

芯片行业在关键技术上遭到美国卡脖子,继而引发了国内对国产面板行业的担忧,毕竟一块屏、一颗芯,是很多电子产品的标配。

图/视觉中国

令赵军做出上述判断的,是中国大陆已成为全球液晶显示行业的核心。在中国大陆地区,到2021年建设完成的、能生产32英寸以上大尺寸液晶的高世代生产线,将达到21条,产线布局占到了全球约三分之二。从产能占比来看,2019年中国大陆占到全球的42%,今年将达到51%,明年则会继续攀升至63%。

“中国半导体显示行业、面板行业已经成为国外在这个领域公司的主要业务来源。他们不会自己卡自己的脖子。”赵军在沟通会上说。

另一方面,一位行业人士告诉AI 财经 社,美国自己并没有发力显示行业,在该领域的影响力相对较小。

但就在几天之前,三星、LG显示断供华为高端手机面板的消息传来,主要原因是两家厂商的高端显示面板驱动芯片使用了美国技术。因此,即便它们均非美国企业,也不可向华为供货。这是一个不好的信号。而国内显示行业的关键设备和先进材料,还依赖日韩供应商。

中国面板行业有无被卡脖子的风险?“就看美国是否通过长臂管辖,限制日韩企业。”一位行业人士对AI 财经 社说。

依赖日韩

国内显示屏行业的一些关键设备和先进材料,依然依赖于海外供应商,集中在日韩。

在大部分手机都采用的OLED显示屏领域, 真空蒸镀机号称“屏幕界的光刻机”。 蒸镀是OLED生产工艺中的核心环节,就像光刻机之于芯片一样,蒸镀机把握着全球OLED行业命脉。京东方前工程师肖颂对AI 财经 社说:“蒸镀机理论上比光刻机还要难。”

而这项心脏技术掌握在日本佳能手中。高端蒸镀机全部来自日本一家名叫Canon Tokki的小工厂。Tokki于2007年被佳能收购。不论是三星显示部门还是国内的华星光电、京东方,想量产稳定可靠的OLED显示屏,都离不开这家企业。 但Tokki蒸镀机的年产能不到10台,单台售价过亿美元,十分昂贵且抢手。

图/视觉中国

“基本被三星买完了,国内很少抢到。”肖颂称。

三星作为Tokki早期客户,曾在2006年后者面临生死存亡的时候,坚持合作帮助它度过了生存危机。后来,双方签订了协议,一度每年生产的设备全部供货给三星。这也让三星在OLED抢占了先机。直到2017年Tokki产能提升后,京东方和华星光电才拿到采购名额。

除了“屏幕界光刻机”之外,做过光刻胶市场调研的行业人士杜锋对AI 财经 社说,京东方号称现在采用的光刻胶有相当一部分是国产自研了。“但其实是日本合成橡胶公司(JSR)给它的专利授权和技术提供。”

他解释道:“简单来说就是,在国内购买普通原料,然后跟日本公司提供的一些占比极低的材料,搅拌混合,在一个无尘车间内把它做成光刻胶。”

光刻胶是面板制造的上游关键原料,相关技术被美日垄断,日本在成品及上游材料方面占支配地位。“没有人家的核心原料,你是肯定做不出来的。”杜锋说, “我们只是完成了一个表面的国产化,但其实还是一个高级的组装工厂。”

除了光刻胶,能够让玻璃导电发光、最终变成屏幕的关键,是ITO靶材技术,同样被日本主导。“ITO是在玻璃上面电镀用的,是一种透明的导电材料。”肖颂告诉AI 财经 社,ITO靶材国内每年大概消耗超过1000吨,大部分特别是高端的部分均为进口。

“现在ITO靶材国内能做,但是在尺寸上突破困难,而且产出效率远赶不上国外。”基于他去年的了解, 国内可以做出的靶材长度不超过800毫米,而日韩企业可以做到3000毫米,差距明显。 资料显示,中国是ITO靶材最大的需求国,需求量占全球的25%。有统计称,2019年之前,国内ITO靶材近9成依靠进口。

而ITO靶材的生产设备“烧结炉”,顶尖的基本上也都来自日本。据称这样一台设备的售价动辄上千万元。而烧结工艺更是各家压箱底、不会售卖的秘方。

此外,面板核心材料偏光片,国内自给率也处于较低水平,仍需大量进口。目前全球偏光片产业也主要由日本日东电工、韩国三星和LG、中国台湾企业奇美材料和明基材料主导。

除了日韩,美企在高世代玻璃基板上具有较大话语权。玻璃基板是面板行业的最上游,绝大部分市场份额被美国康宁、日本旭硝子等几个大厂瓜分。

“每一个有京东方工厂的地方,都有康宁工厂。“肖颂告诉AI 财经 社,基本上已经属于配套设施。

图/视觉中国

AI 财经 社了解到,京东方和华星光电都形成了较为稳固的玻璃基板供应配套。京东方主要是与美国康宁合作,而华星光电则主要由日本旭硝子提供配套供应。

“康宁世界第一,其它都和它有差距,日韩也不行。”肖颂说。美国康宁参与到中国市场超过35年,在中国的17座城市建立了办公室,也是国内手机厂商外屏主要的供应商。其在中国投资巨大。截至2019年底,康宁在中国的投资规模已超70亿美元。

美国通过康宁在面板行业掌握着一定的话语权。但肖颂分析,美国通过康宁打压中国的可能性几乎为零。中国市场是康宁除北美以外最大的市场,失去中国市场,将给双方都造成无法弥补的损失。

“如果美国刻意打击,还要看日本、韩国是否跟随。单纯美国来说影响不大,美国带来的影响主要是贸易连带。”肖颂称。

而造成国内企业在关键技术上对外依赖的现实原因,一方面,过去大家认为,企业越大,越需要全球化,虽然上游材料设备国产化率在逐步提高,但不到万不得已,还是进口成本低。另一方面,则是国产全链条对核心技术的重视和投入都不够。过去多年,类似关键技术落后于人的呼吁很多,但改观很小。

国内双雄格局

虽然上游材料设备依赖海外,但不可否认,近年来,中国液晶显示面板的生产已经走在了世界最前列,在效率、竞争力、市场响应速度方面,都有着巨大优势。其中,大尺寸液晶面板中国已经处于全球领导地位。到2023年,大尺寸液晶面板中国会达到或超过全球70%的产量。

同时, 日韩企业在加速退出液晶面板业务 ,韩国两大厂商三星和LG均在今年退出,转而聚焦以OLED为代表的新型产业,而OLED显示屏更轻薄、色彩显示更佳。

图/视觉中国

分析人士告诉AI 财经 社,中国大陆面板行业崛起,产能的提升加剧了竞争,令液晶面板价格持续低迷,叠加疫情,负担进一步加重,是韩企退出的重要原因。

不过,肖颂对AI 财经 社称,三星退出液晶面板生产,是因为“其他所有的液晶厂都需要用三星的技术和设备”。“三星在用液晶技术来赚钱,然后发展OLED。”他表示,三星的技术和设备不光局限在面板生产上,面板生产的上游也依靠它。“液晶对三星来说依然有利可图。”

三星和LG显示的退出,令液晶面板的产能进一步向中国大陆集中,多家分析机构对京东方、华星光电持看涨态度。“随着面板双龙头市场占有率的提升,行业周期性显著缩短,面板价格波动将大为放缓,格局长期看好。”信达电子研究认为,此轮面板景气度上行周期将持续1-2年。

8月28日,TCL宣布以约10.8亿美元收购苏州三星电子液晶显示 科技 有限公司60%的股权,以及三星显示有限公司100%股权,从而获得8.5代LCD生产线。

“液晶电视面板出货量最高的还是京东方,但我们并购了那几家产线后,规模基本上差不多了。“TCL华星光电LCD开发中心总经理赵斌告诉AI 财经 社。两家企业分列全球液晶电视面板出货量、出货面积第一和第二位。双雄格局的确立,有利于进一步提升中国大陆面板显示行业的绝对话语权。

“华星更像TCL的配套企业,自给自足的感觉。“肖颂称,京东方在规模上更有优势。

“从现有液晶面板的技术格局来看,双方确实要竞争。”赵斌称,两家是不同的技术流派,华星光电采用的是VA,京东方是IPS,两者均是液晶显示器常见的面板类型,但华星光电更类似三星,京东方更像LG。

双方也会在未来的竞争中,相互渗透。华星光电此前收购中国电子信息产业集团的工厂,该厂技术流派和京东方类似。而京东方此前也期望加入苏州三星厂的竞购。“两方可能会有一个技术融合的过程。”赵斌说。

据AI 财经 社了解,华星的技术路线能为TV面板提供更好的对比度,更快的响应速度,三星、索尼的产品都属于这样的阵营。而京东方是另外一种方式,应用更广。在投资上,京东方更加多元化,华星更加聚焦。

下一代技术竞赛开启

大尺寸LCD面板已成为中国厂商的天下,但一位京东方LCD产线员工对AI 财经 社表达了悲观情绪:“要废了。”他加入京东方超过5年, 近来愈发感受到“LCD没有前景了”。

OLED取代液晶,似乎已是大势所趋。三星凭借先发优势已经拿下OLED市场超80%的份额。中国企业尚需时间追赶。

这是来自一线工人的直观感受。但企业的管理者们有着截然不同的看法。TCL赵斌认为,下一代显示技术4-5年就会比较成熟,但产品商业化可能要等到十年以后,“这十年间应该还是LCD占主流”。

但下一代显示技术——印刷OLED和Micro LED竞赛早已提前打响。目前,国内参与新技术研发及生产的企业,一类是京东方、华星光电为代表的面板企业,另一类是传统LED芯片厂商。液晶取代CRT,液晶电视市场迎来了几十年的蓬勃发展。而目前液晶显示技术已经达到发展瓶颈。业内认为,印刷OLED、Micro/Mini LED等创新显示技术才是显示行业的未来。

OLED面板主要有两种制造工艺,一种是前文提到的蒸镀工艺,另一种就是喷墨打印,也就是印刷OLED。后者被认为能极大提高有机材料利用率,降低成本,也更适合量产。

华星光电在2015年就开展了印刷OLED的布局,2016年建了国内首条针对G4.5代试验线,今年跟日本TJP合作,利用其在日本的产线进行OLED量产屏的开发。

图/视觉中国

据赵军介绍,在2022年到2023年间,华星将会投建第一条8.5代线的印刷OLED工厂。“如果能实现的话,相信是世界第一条高世代柔性印刷OLED产线。”赵军称。

而Micro LED被认为是显示技术的”终极形态”,其直接由像素点产生颜色,从而提高了色彩表现。媒体报道,华星已经实现了mini背光产品的样板出库,预计明年产出。mini LED被认为是向Micro LED的过渡产品。

京东方对印刷OLED也有持续投入,在合肥的实验线上进行技术、工艺、量产效率、成本对比评估。但据京东方EVP、显示与传感器件事业群CEO高文宝回复投资者提问中提到,京东方尚没有确定最终的技术路线,暂时也没有相关的产能建设计划。在Mini LED技术方面,京东方也在研发,预计今年4季度量产出货。

分析师预计,中国面板企业未来的规模效应将带来盈利的快速增长,有了资金支持,中国在更先进的microLED面板技术上将有机会赶上韩国面板企业。

(应采访对象要求,文中肖颂、杜锋为化名)


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