中芯国际20年：危机中成长的国产半导体航母

新财富杂志2020-10-25

中芯国际从创立至今，克服了国际知识产权诉讼、股东控股权争夺、管理层动荡、行业不景、常年亏损等种种困难，坚持长远目标，以技术为本、不断产业升级以跟上国际步伐，在金融危机后开始扭亏为盈，目前占据全球芯片代工市场4.5%份额，位居第五。乘着国产替代化浪潮，中芯国际有望在危机中加速成长，逐渐成为全球一流半导体制造商。来源:新财富(ID:newfortune)作者:陈杭、骆奕扬| 方正证券电子研究小组成员...

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um工艺技术主要包括逻辑、混合信号/射频、高压、BCD、带电可擦除只读存储器以及OTP等。中芯国际在智能卡和消费电子产品以及部分汽车、工业产品上占据着较大的市场份额。成熟制程进展方面，从90nm到65nm再到45nm的技术发展，实现了更广泛的个人消费电子产品的应用，加速扩展国内消费电子市场。研发支出投入逐渐加大，2008-2009年取得较大跃升。受行业景气度下降影响，中芯国际通过减少外部扩张、增大内部研发的方式来维持公司稳定发展。2009年，其成功与多家公司合作推出多种90nm设计流程及芯片技术，并在45nm芯片技术上取得较大突破。研发投入在2009年以后维持在1.9亿美元左右，虽受金融危机影响，2009年营收较大幅下滑，但公司仍维持高质量的研发投入。分散股权护航发展方向此外，为应对股东大唐电信控制公司的目的，中芯国际引入新股东中投国际进行平衡，护航发展方向。由于经济危机引起行业下行，2008年存储芯片价格崩盘，中芯国际深陷亏损困局，急需补充资本。2008年11月，央企大唐电信入股中芯国际，取代上海实业成为第一大股东。受全球股市暴跌影响，大唐控股最终以1.76亿美元获得了中芯国际16.6％股份，成为最大股东。大唐电信跟中芯国际同处产业链上下游，其入股中芯国际不仅充当财务投资人，同时有在经营层面控制中芯国际的动力。中芯国际向台积电“割股赔款”寻求和解前，两大股东是大唐电信和上海实业，分别持股16.53%、10.07%。经过台积电起诉中芯国际侵犯专利权事项后，台积电入股，成为中芯国际的第二大股东，但并没有董事名额，对中芯人事变更影响不大，主要压力仍来自大唐电信（表2）。表2：2004-2012年中芯国际主要股东结构变化为防止大唐电信作为第一大股东在经营上实现控制，影响公司未来的发展方向，2011年4月，中芯国际引入中国国家主权基金性质的中投公司注资2.5亿美元，持股11.28％。大唐电信为守住第一大股东的地位，额外注资1.02亿美元，使其股份占比提高至19.43％，依然占据第一大股东地位。上海实业、大唐电信以及中投集团均为国有性质股东，2008-2011年间多次注资入股之后，国有股的占比从刚刚设立时的10％左右提高到超过35％。这有助于中芯国际产业升级而持续进行庞大的投资。扭亏为盈：需求端拓宽，供应端垂直整合随着全球回暖、行业萧条得以控制，中芯国际2010年产能利用率以及销售收益得到大幅改善。由于在经济危机期间维持研发投入的稳定增长以及进行资产精简和产品组合扩充，中芯国际在半导体行业下行和经济萧条的挑战之后开始崭露头角，开启盈利趋势，2010年实现经营收入4345万美元。2010年，全球半导体业呈现高增长态势，各IDM公司释放大量成熟技术制程代工需求,使得半导体代工产业增长率高于整个半导体产业的增长率。同时基于国内“十二五”规划的开展，国务院从多方面发布集成电路产业发展的政策，宏观环境的利好促使中芯国际发展加速。2010年，其总收入较上年增长45%，在库存暂时性调整以后，2012年收入继续恢复稳定上涨态势(图9）。图9：2004-2012中芯国际销售收入从收入的地区来源看，美国营收稳步上升，亚太区实现较大增长，欧洲区大幅下降。中芯国际北美客户主要为IDM及Fabless（无生产线设计公司）企业，对通讯产品如移动电话等、网络及WLAN应用产品的需求强劲。国内客户则主要集中在消费及通讯产品如数码电视、MP3、MP4播放器、移动电话等方面。随着国内经济发展及智能产品普及，用户对消费产品的需求大量上升，亚太区的销售收入呈现大幅增长。由于中芯国际自2008年开始逐渐退出DRAM存储业务，来自欧洲客户的收益于2008年大幅减少。中芯国际基于晶圆代工模式，在掩模版、封测以及图像传感器方面做出产业链垂直整合。2004年与日本凸版印刷公司合资成立Toppan SMIC Electronics，制造 CMOS 图像传感器的滤色镜及微型镜头，广泛用于手机相机、数码静态摄影机，以及汽车等消费电子领域。2006年与联合科技（UATC）合资成立测试封装厂，通过衔接产业链下游提供一站式服务。通过将晶圆代工模式和纵向业务模式结合起来，中芯国际的业务广度不断扩大。2005年，中芯国际与Saifun Technologies共同研制NAND快闪产品，用于无线电话听筒的可卸除储存器，快速打入电子消费品市场。应对尖端技术增长需求，2007年，中芯国际向Spanion收购65nm MirrorBit技术应用于300mm晶圆代工业务，使其可以在特定闪存市场制造销售90nm和65nm。同时，中芯国际与IBM签订45纳米Bulk CMOS技术许可协议，加速成熟逻辑工艺的发展，吸引更多一线顾客。2008年，中芯国际与大唐电信科技合作，加大在移动电信市场的份额。2010年，中芯国际与Synopsys合作研发65nm及40nm低漏电工艺技术，及与ARM合作发展系统芯片SoC技术，开发ARM领先物理IP库平台，加快技术发展。通过广泛的战略合作，中芯国际快速发展先进技术，增加消费电子及通讯市场份额。中芯国际的全球合作客户数量从2004年的161个提高到2012年的701个，年复合增长率达到20.19%（图10）。2004年仅与约50家国内Fabless合作，而到2005年，中芯国际新增55个中国大陆客户，迅速成长为世界第三大代工厂，占中国五成代工业务。随后，其通过向高通公司提供电源管理芯片服务，向大唐提供无线电通讯SCDMA技术服务等，快速在国内外市场打出名气。至2012年，中芯国际与75%的中国本土设计公司达成代工合作，国内客户数量相比中芯客户总量占比过半。图10：  2004-2012中芯国际全球客户数量变化2006年及以前，中芯国际营收占比最大客户群体主要为IDM，2006年约占50%，超过芯片设计公司的41%。由于IDM模式难度大，芯片设计公司数量开始大幅增长，且中芯国际每年新增客户均主要为本土设计公司，与国内Fabless合作的增加使得芯片设计公司贡献的营收逐渐提高。Fabless公司已取代IDM成为中芯国际主要营收来源。42012-2019：开拓创新，把握“国产替代”大机遇中国IC市场规模广阔，国产供应占比小，给中芯国际提供了巨大的营收增长空间。中国集成电路2005年消耗量为408亿美元，为世界最大地区集成电路市场，2006、2007年分别达到584亿和750亿美元，2000年以来年复合增长率为33%，2010年以来达到 15%，始终保持可观增长。另一方面，中国集成电路需求与国内供应的差距持续扩大。2005年国内集成电路需求的国产供应比例少于5%，2006年少于7%，本地供求差距接近380亿美元，未来国产替代空间大。受惠国产IC设计公司发展，本土IC制造产业规模增长可期集成电路产业包括设计、制造、封装环节，产值增速稳定，其中，IC设计业收入占比提升快。2016年，芯片设计业收入保持高增长，达到1644.3 亿元，同比增长20.1%，其收入规模首次超过封测，成为我国集成电路产业中的第一大行业。IC设计在整个集成电路行业具有附加值高、技术含量高等特点，是实现功能的核心。同时，其毛利较高，因此，发达国家趋于掌控垄断地位。相比全球IC设计产值占比56%、封测行业占比19%，我国仍有较大差距，2016年IC设计产值占比仅为37.93%，仍有大量产值集中在技术含量较低的制造和封测环节，未来仍有较大转型空间。大基金注资，政府扶持力度持续加大2014年，由于中芯国际分别向大唐电信和中投公司发行零息可换股债券，使权益总额增加，上海实业股权占比被稀释小于5%，未于年报中显示。2015年，国家集成电路产业投资基金股份有限公司（简称“大基金”）进入中芯国际，大基金一期投入公司起到扶持作用，为下一步扩张并购整合产业链提供了雄厚的资本后盾。2016年，清华大学看好中芯国际未来发展潜力，透过紫光集团，以财务投资人身份入股。同时，黑石（BlackRock）看好大陆集成电路行业发展前景，入股中芯，占股7.47%。2018年，中国华馨投资由于与大唐控股存在协议而间接持股中芯国际，中芯国际的主要股东仍为大唐电信、大基金以及紫光集团，其股权占比分别为19.48%、19.45%、7.3%（表3）。表3：2013-2018股权结构变化产能稳健扩张，多地12寸生产线建设持续推进中芯国际近几年持续兴建高端制程生产线。自2013年开始，中芯国际分别在北京、上海和深圳开工新建12英寸生产线，以满足日益增长的尖端产品需求，同时收购意大利工厂及扩建天津8英寸生产线，保持成熟工艺的营收提升。目前，中芯国际在全球一共6家代工厂，在上海和北京各有一座300mm（12英寸）晶圆厂，另控股一家北京12英寸晶圆厂；在上海、天津和深圳各有一座有200mm（8英寸）晶圆厂（图11）。图12：2013-2019中芯国际生产线及厂房建设战略合作长电科技，代工+封测协同作战中芯国际与长电科技合资设立的中芯长电，专注于12寸凸块、封装技术和测试业务。2014年8月，中芯国际和江苏长电科技股份有限公司在江阴合资设立中芯长电半导体有限公司，提供铜柱凸块、焊锡凸块、晶圆级尺寸封装、扇出型封装等业务，大力完善中段及后端生产链。中芯长电成为近几年高通唯一新引入的中段硅片凸块加工制造供应商。2016年，长电科技通过向大基金及中芯国际发行股票进行重组，中芯国际成为长电科技第一大股东，形成中芯国际（制造）——中芯长电（中段Bumping）——长电科技（封测）垂直整合链条。中芯国际自此涵盖全系列的芯片测试，芯片凸块服务、封装和最终测试服务，深化芯片制造封测领域垂直整合。攻克28nm技术，14nm于2019年底量产中芯国际技术制程正稳步进展，逐步构建完成相对完整的代工制造平台。从产品看，中芯国际目前可提供的技术包括28纳米(2015年量产)、40/45纳米(2013年量产)、55纳米(2012年量产)/65纳米(2010年量产)先进逻辑技术和90纳米(2006年量产)、0.13/0.11微米、0.15/0.18微米、0.25微米、0.35微米成熟制程以及非挥发性存储器、模拟/电源管理、LCD驱动IC、CMOS-MEMS等产品线。2015年，中芯成为大陆第一家为高通提供28纳米PolySion制程服务的纯晶圆代工厂，接着与华为、高通和IMEC签定协议，共同开发合作研发14nm FinFET工艺。2016年完成28纳米HKMG制程（表4）。表4：2013-2020年主要芯片企业技术发展情况在28nm阶段，公司完成HKC技术研发并开始客户导入工作。第二代28HKMG平台28HKC+，相比第一代技术功能改善15%并节省能源25%，于2019年规模生产。公司已完成14nm FinFET技术研发并开始客户导入，在2019年末开始风险生产。光罩制造方面，公司同步开发出14nm级光罩，可提供14nm光罩制造服务。作为大陆晶圆代工龙头，向全球第一梯队迈进从下游应用领域来看，2013-2019年，公司营收主要集中在通讯和消费电子行业，通讯行业近几年占比略高，2018年达到41.2%，其次为消费行业，占比34.4%。从销售地域来看，中国地区营收占比自2014年开始赶超美国，并逐渐拉大差距。2018年亚洲地区营收占比达到59.1%，显著高于美国的31.6%。从制程结构来看，成熟制程0.15/0.18um产品产销居首位，先进制程28nm稳步发展。0.15/0.18um仍占主要营收份额40%左右，0.25/0.35um市场份额低于5%，40nm-65nm均占据20%左右份额。根据The Information Network的数据，2020年一季度，台积电的全球市场份额约为54.1%，占据晶圆代工市场过半，远超第二名三星的15.9%。中芯国际属于次于台积电和三星的第二梯队（包括格芯、联电、中芯）。中芯国际2020年一季度市场份额约为4.5%。规模最大叠加制程领先，中芯稳坐大陆晶圆代工龙头（图13）。图13：2020年一季度全球前5大晶圆代工厂市占率2020年将是中芯国际的拐点之年，随着公司开启新一轮资本开支计划，成熟制程市占率有望在未来5年内持续提高，FinFET工艺也将度过3k到15k的重要爬坡期。2020年起，中芯国际有望加速成长，逐渐达到世界一流IC制造水平。金秋行情出现调整？抓紧上车机会！【立即开户，别错过下一波大行情！】","kind":null,"is_publish_news":true,"is_publish_highlight":false,"is_publish_live":false,"is_publish_wemedia":null,"editions":null,"column":"","sentiment":"0","news_tag":"","news_rank":0,"symbols":[],"gpt_button":1},"commentList":[],"isCommentEnd":true,"newsSizeData":{"likeSize":2,"commentSize":0,"repostSize":0,"favoriteSize":2,"likeStatus":false,"favoriteStatus":false},"APP":{"userAgent":"Mozilla/5.0 AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko; compatible; ClaudeBot/1.0; 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