顺义创新产业集群示范区已初具规模
第三代半导体企业集聚
中关村顺义园里，三栋现代感十足的大楼拔地而起，楼体外“国联万众”四个大字格外显眼。这就是国联万众“第三代半导体材料及应用联合创新基地”，将用于建设第三代半导体工艺平台、封装平台、检测平台、 科技 服务平台，基地预计未来实现产值规模可达到百亿级别。
走进第三代半导体材料及应用联合创新基地，三栋楼呈半围合之势，中心绿地生机勃勃，园区里处处充满现代气息。北京国联万众半导体 科技 有限公司主要从事第三代半导体芯片、器件制造和第三代半导体 科技 服务工作。公司研发生产的碳化硅电力电子二极管产品已投入市场，拥有几十家稳定的客户，MOSFET已开发出样品，开始为比亚迪等公司提供样品试用，成为国内领先的碳化硅电力电子芯片供应商。国联万众是国家双创示范基地“双创”支撑平台、国家级众创空间、中关村国家自主创新示范区硬 科技 孵化平台，已吸引半导体设备制造企业埃特曼(北京)半导体技术有限公司、深紫外外延企业北京中博芯半导体 科技 有限公司、第三代半导体检测企业北京国基科航第三代半导体检测技术有限公司、集成电路设计企业河北新华北集成电路有限公司(分公司)等10余家第三代半导体相关企业入驻或即将入驻园区。
顺义区聚焦发展器件(芯片)，细分领域包括650V以上车规级电力电子器件及5G基站通讯射频器件和适度发展模组、关键装备、衬底、外延、封测5个环节，打造以IDM模式为主、代工模式为辅的第三代半导体产业集聚区。
作为第三代半导体产业的衬底，清华大学微电子所清碳 科技 金刚石半导体材料产业化基地项目落地顺义；迪希埃、特思迪等装备制造企业落户；芯片与器件有北大中博芯、国联万众等多个项目支撑……顺义区第三代半导体产业园区已吸引第三代半导体企业20余家，累计总投资额40.6亿元。其中器件(芯片)环节聚集了国内头部企业。此外，顺义拥有理想 汽车 、奔驰新能源等应用企业，市场牵引明显。
突破航空航天产业“天花板”
5月19日，国家航天局发布“天问一号”任务探测器着陆过程两器分离和着陆后火星车拍摄的影像。图像中，着陆平台和“祝融号”火星车驶离坡道，太阳翼、天线等机构展开正常到位，标志着我国“天问一号”任务火星探测器成功着陆。这些机构的成功展开需要一个重要部件加持——“谐波减速器”，此次任务共有7套谐波减速器出自顺义企业中技克美之手，分别装配在探测器的坡道、桅杆及定向天线驱动等机构中。
北京航空产业园逐步成型，注册企业30余家。目前形成以中航发研究院为引领的基础研究和技术自主创新中心；以中航复材、中航青云等实体企业为代表的军民机复合材料、航空装备、民用航空产品的生产供应商，基本构建起航空为本、市场导向、创新驱动的格局。顺义航天产业园正规划打造卫星应用及智能装备产业基地、信息技术产业基地和卫星姿态轨道控制系统核心技术产业基地三大基地。
智能网联 汽车 日臻完善
顺义区规划了200平方公里智能网联 汽车 创新生态示范区，筹建1200亩自动驾驶封闭测试场，首期300亩已投入使用。开放145公里公开测试道路，建设全国首个智能网联 汽车 特色小镇，镇域内布局了高级别车联网系统。美团无人配送、滴滴自动驾驶、图森未来等一批涉及“车、路、云、网、图”体系的重点企业集聚发展。
北京顺创智能网联 科技 发展有限公司总经理刘斌介绍道：“顺义是继国家智能 汽车 与智慧交通(京冀)示范区海淀基地、亦庄基地之后第三个自动驾驶车辆封闭测试场。测试场搭建了智能网联 汽车 模拟仿真测试平台，集静态场景编辑、动态场景还原、传感器仿真、车辆动力学仿真、关键场景提取、人工智能对抗样本生成等功能于一体，可针对不同企业的需求实施定制化整体解决方案。”测试场通过打造“封闭场地+模拟仿真”的双赛道模式，实现仿真环境与封闭场地的映射标定，建立自动驾驶能力评估体系。
顺义区在感知、决策、控制等环节持续推进智能网联 汽车 技术创新，着力测试环境及验证能力建设。区内企业正元地理信息、天地图、中科星图等专注于高精度地图开发，罗克维尔斯、星河亮点、图森未来、未来城运等专注于智能网联产品开发，触达无界、桔电出行、沃芽 科技 等提供智能网联车辆运营服务,顺义区智能网联产业链条日臻完善。(许金星)
导 读 ( 文/ ittbank 授权发布 )集成电路作为半导体产业的核心，市场份额达83%，由于其技术复杂性，产业结构高度专业化。随着产业规模的迅速扩张，产业竞争加剧，分工模式进一步细化。
目前市场产业链为IC设计、IC制造和IC封装测试。
○ 在核心环节中，IC设计处于产业链上游，IC制造为中游环节，IC封装为下游环节。
○ 全球集成电路产业的产业转移，由封装测试环节转移到制造环节，产业链里的每个环节由此而分工明确。
○ 由原来的IDM为主逐渐转变为Fabless+Foundry+OSAT。
▲全球半导体产业链收入构成占比图
① 设计：
细分领域具备亮点，核心关键领域设计能力不足。从应用类别(如：手机到 汽车 )到芯片项目(如：处理器到FPGA)，国内在高端关键芯片自给率几近为0，仍高度仰赖美国企业；
② 设备：
自给率低，需求缺口较大，当前在中端设备实现突破，初步产业链成套布局，但高端制程/产品仍需攻克。中国本土半导体设备厂商只占全球份额的1-2%，在关键领域如：沉积、刻蚀、离子注入、检测等，仍高度仰赖美国企业；
③ 材料：
在靶材等领域已经比肩国际水平，但在光刻胶等高端领域仍需较长时间实现国产替代。全球半导体材料市场规模443 亿美金，晶圆制造材料供应中国占比10%以下，部分封装材料供应占比在30%以上。在部分细分领域上比肩国际领先，高端领域仍未实现突破；
④ 制造：
全球市场集中，台积电占据60%的份额，受贸易战影响相对较低。大陆跻身第二集团，全球产能扩充集中在大陆地区。代工业呈现非常明显的头部效应，在全球前十大代工厂商中，台积电一家占据了60%的市场份额。此行业较不受贸易战影响；
⑤ 封测：
最先能实现自主可控的领域。封测行业国内企业整体实力不俗，在世界拥有较强竞争力，长电+华天+通富三家17 年全球整体市占率达19%，美国主要的竞争对手仅为Amkor。此行业较不受贸易战影响。
一、设计
按地域来看，当前全球IC 设计仍以美国为主导，中国大陆是重要参与者。2017 年美国IC设计公司占据了全球约53%的最大份额，IC Insight 预计，新博通将总部全部搬到美国后这一份额将攀升至69%左右。台湾地区IC 设计公司在2017 年的总销售额中占16%，与2010年持平。联发科、联咏和瑞昱去年的IC 销售额都超过了10 亿美元，而且都跻身全球前二十大IC 设计公司之列。欧洲IC 设计企业只占了全球市场份额的2%，日韩地区Fabless 模式并不流行。
与非美国海外地区相比，中国公司表现突出。世界前50 fabless IC 设计公司中，中国公司数量明显上涨，从2009 年1 家增加至2017 年10 家，呈现迅速追赶之势。2017 年全球前十大Fabless IC 厂商中，美国占据7 席，包括高通、英伟达、苹果、AMD、Marvell、博通、赛灵思；中国台湾地区联发科上榜，大陆地区海思和紫光上榜，分别排名第7 和第10。
2017 年全球前十大Fables s IC 设计厂商
（百万美元）
然而，尽管大陆地区海思和紫光上榜，但可以看到的是，高通、博通和美满电子在中国区营收占比达50%以上，国内高端 IC 设计能力严重不足。可以看出，国内对于美国公司在核心芯片设计领域的依赖程度较高。
自中美贸易战打响后，通过“中兴事件”和“华为事件”我们可以清晰的看到，核心的高端通用型芯片领域，国内的设计公司可提供的产品几乎为0。
大陆高端通用芯片与国外先进水平差距主要体现在四个方面：
1）移动处理器的国内外差距相对较小。
紫光展锐、华为海思等在移动处理器方面已进入全球前列。
2）中央处理器(CPU) 是追赶难度最大的高端芯片。
英特尔几乎垄断了全球市场，国内相关企业约有 3-5 家，但都没有实现商业量产，多仍然依靠申请科研项目经费和政府补贴维持运转。龙芯等国内 CPU 设计企业虽然能够做出 CPU 产品，而且在单一或部分指标上可能超越国外 CPU，但由于缺乏产业生态支撑，还无法与占主导地位的产品竞争。
3）存储器国内外差距同样较大。
目前全球存储芯片主要有三类产品，根据销售额大小依次为：DRAM、NAND Flash 以及Nor Flash。在内存和闪存领域中，IDM 厂韩国三星和海力士拥有绝对的优势，截止到2017年，在两大领域合计市场份额分别为75.7%和49.1%，中国厂商竞争空间极为有限，武汉长江存储试图发展 3D Nand Flash(闪存)的技术，但目前仅处于 32 层闪存样品阶段，而三星、英特尔等全球龙头企业已开始陆续量产 64 层闪存产品；在Nor flash 这个约为三四十亿美元的小市场中，兆易创新是世界主要参与厂家之一，其他主流供货厂家为台湾旺宏，美国Cypress，美国美光，台湾华邦。
4）FPGA、AD/DA 等高端通用型芯片，国内外技术悬殊。
这些领域由于都是属于通用型芯片，具有研发投入大，生命周期长，较难在短期聚集起经济效益，因此在国内公司层面发展较为缓慢，甚至有些领域是停滞的。
总的来看，芯片设计的上市公司，都是在细分领域的国内最强。比如2017 年汇顶 科技 在指纹识别芯片领域超越FPC 成为全球安卓阵营最大指纹IC 提供商，成为国产设计芯片在消费电子细分领域少有的全球第一。士兰微从集成电路芯片设计业务开始，逐步搭建了芯片制造平台，并已将技术和制造平台延伸至功率器件、功率模块和MEMS 传感器的封装领域。但与国际半导体大厂相比，不管是高端芯片设计能力，还是规模、盈利水平等方面仍有非常大的追赶空间。
二、设备
目前，我国半导体设备的现况是低端制程实现国产替代，高端制程有待突破，设备自给率低、需求缺口较大。
关键设备技术壁垒高，美日技术领先，CR10 份额接近80%，呈现寡头垄断局面。半导体设备处于产业链上游，贯穿半导体生产的各个环节。按照工艺流程可以分为四大板块——晶圆制造设备、测试设备、封装设备、前端相关设备。其中晶圆制造设备占据了中国市场70%的份额。再具体来说，晶圆制造设备根据制程可以主要分为8 大类，其中光刻机、刻蚀机和 薄膜沉积设备这三大类设备占据大部分的半导体设备市场。同时设备市场高度集中，光刻机、CVD 设备、刻蚀机、PVD 设备的产出均集中于少数欧美日本巨头企业手上。
中国半导体设备国产化率低，本土半导体设备厂商市占率仅占全球份额的1-2%。
关键设备在先进制程上仍未实现突破。目前世界集成电路设备研发水平处于12 英寸7nm，生产水平则已经达到12 英寸14nm；而中国设备研发水平还处于12 英寸14nm，生产水平为12 英寸65-28nm，总的来看国产设备在先进制程上与国内先进水平有2-6 年时间差；具体来看65/55/40/28nm 光刻机、40/28nm 的化学机械抛光机国产化率依然为0，28nm化学气相沉积设备、快速退火设备、国产化率很低。
三、材料
半导体材料发展历程
▲各代代表性材料主要应用
▲第二、三代半导体材料技术成熟度
细分领域已经实现弯道超车，核心领域仍未实现突破，半导体材料主要分为晶圆制造材料和封装材料两大块。晶圆制造材料中，硅片机硅基材料最高占比31%，其次依次为光掩模版14%、光刻胶5%及其光刻胶配套试剂7%。封装材料中，封装基板占比最高，为40%，其次依次为引线框架16%，陶瓷基板11%，键合线15%。
日美德在全球半导体材料供应上占主导地位。各细分领域主要玩家有：硅片——Shin-Etsu、Sumco，光刻胶——TOK、Shipley，电子气体——Air Liquid、Praxair，CMP——DOW、3M，引线架构——住友金属，键合线——田中贵金属、封装基板——松下电工，塑封料——住友电木。
（1）靶材、封装基板、CMP 等，我国技术已经比肩国际先进水平的、实现大批量供货、可以立刻实现国产化。已经实现国产化的半导体材料典例——靶材。
（2）硅片、电子气体、掩模板等，技术比肩国际、但仍未大批量供货的产品。
（3）光刻胶，技术仍未实现突破，仍需要较长时间实现国产替代。
四、制造
晶圆制造环节作为半导体产业链中至关重要的工序，制造工艺高低直接影响半导体产业先进程度。过去二十年内国内晶圆制造环节发展较为滞后，未来在国家政策和大基金的支持之下有望进行快速追赶，将有效提振整个半导体行业链的技术密度。
半导体制造在半导体产业链里具有卡口地位。制造是产业链里的核心环节，地位的重要性不言而喻。统计行业里各个环节的价值量，制造环节的价值量最大，同时毛利率也处于行业较高水平，因为Fabless+Foundry+OSAT 的模式成为趋势，Foundry 在整个产业链中的重要程度也逐步提升，可以这么认为，Foundry 是一个卡口，产能的输出都由制造企业所掌控。
代工业呈现非常明显的头部效应 根据IC Insights 的数据显示，在全球前十大代工厂商中，台积电一家占据了超过一半的市场份额，2017 年前八家市场份额接近90%，同时代工主要集中在东亚地区，美国很少有此类型的公司，这也和产业转移和产业分工有关。我们认为，中国大陆通过资本投资和人才集聚，是有可能在未来十年实现代工超越的。
“中国制造”要从下游往上游延伸，在技术转移路线上，半导体制造是“中国制造”尚未攻克的技术堡垒。中国是个“制造大国”，但“中国制造”主要都是整机产品，在最上游的“芯片制造”领域，中国还和国际领先水平有很大差距。
在从下游的制造向“芯片制造”转移过程中，一定要涌现出一批技术领先的晶圆代工企业。在芯片贸易战打响之时，美国对我国制造业技术封锁和打压首当其冲，我们在努力传承“两d一星”精神，自力更生艰苦创业的同时，如何处理与台湾地区先进企业台积电、联电之间的关系也会对后续发展产生较大的蝴蝶效应。
五、封测
当前大陆地区半导体产业在封测行业影响力为最强，市场占有率十分优秀，龙头企业长电 科技 /通富微电/华天 科技 /晶方 科技 市场规模不断提升，对比台湾地区公司，大陆封测行业整体增长潜力已不落下风，台湾地区知名IC 设计公司联发科、联咏、瑞昱等企业已经将本地封测订单逐步转向大陆同业公司。封测行业呈现出台湾地区、美国、大陆地区三足鼎立之态，其中长电 科技 /通富微电/华天 科技 已通过资本并购运作，市场占有率跻身全球前十（长电 科技 市场规模位列全球第三），先进封装技术水平和海外龙头企业基本同步，BGA、WLP、SiP 等先进封装技术均能顺利量产。
封测行业我国大陆企业整体实力不俗，在世界拥有较强竞争力，美国主要的竞争对手为Amkor 公司，在华业务营收占比约为18%，封测行业美国市场份额一般，前十大封测厂商中，仅有Amkor 公司一家，应该说贸易战对封测整体行业影响较小，从短中长期而言，Amkor 公司业务取代的可能性较高。
封测行业位于半导体产业链末端，其附加价值较低，劳动密集度高，进入技术壁垒较低，封测龙头日月光每年的研发费用占收入比例约为4%左右，远低于半导体IC 设计、设备和制造的世界龙头公司。随着晶圆代工厂台积电向下游封测行业扩张，也会对传统封测企业会构成较大的威胁。
2017-2018 年以后，大陆地区封测（OSAT）业者将维持快速成长，目前长电 科技 /通富微电已经能够提供高阶、高毛利产品，未来的3-5 年内，大陆地区的封测企CAGR增长率将持续超越全球同业。
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