中国芯片自给率锁定新目标

经过了2023年的低迷，全球半导体业将希望寄托在2024年。
从2023年第四季度开始，无论是智能手机，还是PC市场，都出现了回暖信号，供应链上相关厂商的订单开始多起来，而且，各大市场调研机构也都预测2024年将是新一个半导体周期的开始，整个电子半导体产业将进入上行周期。
对于正处在各种挑战与困难之中的中国电子半导体产业来说，2024年有望迎来更上一层楼的契机。一轮一轮的贸易限制政策，芯片企业投资（特别是IC设计企业）虚热冷却，本土新建晶圆厂陆续完成并开始量产，进口和本土芯片博弈后的信心增加，等等，这一系列事件和产业格局在过去4年内不断发生、变化后，使得人们对本土电子半导体产业发展所面临的困难、存在的问题，以及发展机遇有了更理性的认识。
在这个时间点，有一个长期被关注的话题再一次摆在人们面前，那就是国产芯片自给率能在2024年提升到什么水平。
最近，环球时报发表了一篇报道，重点关注了国产芯片自给率。文中提到，参考过去几年的发展势头，以及国内外产业政策的影响，2024年，中国本土芯片厂商将会加快生产，中国的芯片自给率可能会提高到30%-35%。
自2019年以来，中国本土芯片自给率的相关数字一直在变化，而且，不同机构和部门的统计结果和对未来的预测各不相同。2018年之前，中国本土芯片自给率约为5%，那时是没有什么争议的。而从2020年开始，随着人们对这一数字关注度的快速提升，争议多了起来。
据IC Insights（已经被TechInsights收购）统计，2020年，中国大陆芯片市场规模约为1460亿美元，而中国本土生产的芯片规模约为242亿美元，计算下来芯片自给率约为16.6%，2021年约为17.6%，2022年约为18.3%。

关于2023年的自给率数字，International Business Strategies（IBS）给出的数据是25.61%，但TechInsights认为不会达到25.61%，应该在23.3%左右，该机构认为，就算到2027年，中国大陆的芯片自给率也只有26.6%。
TechInsights表示，以2022年的数据为例，中国本土芯片制造业产值（外资制造业产值与中资制造业产值之和）约为300亿美元，其中，中国本土企业制造的芯片规模为152亿美元，外资企业制造的芯片规模为148亿美元，各自占比大约50%左右。这样计算下来，中国芯片自给率约为18.3%。但如果只算中国本土企业制造的芯片，这个数值只有9%左右。同样，2023年，广义的中国芯片自给率为23.3%，但如果只算中国本土企业制造的芯片，这个数值只有12%左右，另外的11%，是外企在中国大陆制造的，严格一点的话，并不能算进自给率。
按国际机构的广义计算方式，2023年，中国本土芯片自给率少则23.3%，多则25.61%，这两个数字是比较客观的。在这样的基础上，要在2024年实现30%-35%的目标，并不是一个“狂妄”的数字，但也不是一件轻松的事情。
01、需要做好哪些事？
那么，要想将中国大陆芯片自给率提升至30%-35%的水平，需要做好哪些事才有可能实现呢？有业界资深人士表示，至少要做好以下几点才行：找到能够为自给率提升做出贡献的芯片类型，也就是找准市场需求；要有应用爆发点，也就是爆品的出现；中国本土芯片制造业要能够顶得住，为自给率的提升提供基础保障。
中国大陆是全球市场的一部分，因此，要想实现自给率的大幅提升，必须有足够的需求支撑，也就是说，2024年，在全球范围内，应用需求必须明显好于2023年，才能实现水涨船高的效果。
各大机构都看好2024年全球半导体业的增长，以WSTS为例，该机构认为，2024年，全球半导体市场规模将达到5880亿美元，同比增长13.1%，该机构的预期是相对保守的，IDC认为将增长20%。
按芯片元器件类型划分，WSTS认为，2024年的增长主引擎是存储器，其市场规模有望飙升至1300亿美元左右，同比增长40%以上。另外，分立器件、传感器、模拟芯片和逻辑芯片也有望取得明显增长。
按地区划分，WSTS认为，全球所有市场都将在2024年实现增长，特别是美洲和亚太地区，将实现两位数增长率。

2024年，中国大陆市场增长也存在隐忧，IDC认为，美国市场将表现出很好的需求韧性，但中国大陆市场将在2024下半年开始复苏。也就是说，在2024上半年，中国大陆市场的应用需求回暖不如预期。
下面看一下前文提到的，业界资深人士认为提升中国本土芯片自给率需要做好的三件事，也就是：找准市场需求，有爆品出现，本土芯片制造业要能够顶得住。
从以往的发展水平，市场需求，以及本土生产能力来看，2024年，能为中国本土芯片自给率提升做贡献的主力芯片元器件是模拟芯片、功率器件和传感器这三大类。
模拟芯片涉及的种类和数量非常多，中国本土自给率也较高，一个重要原因是这些产品不依赖于先进制程工艺（16nm及以下），中国本土晶圆厂的生产能力完全可以满足市场需求（能满足80%左右），例如，射频芯片，包括功率放大器（PA）和滤波器，早些年，中国本土相关产品只能满足低端应用需求，现在，各种中端产品也能实现本土生产了，如多数4G功率放大器和滤波器，部分5G相关芯片也有所突破，不过，高端射频芯片的本土生产能力依然不足，如果能在这方面实现突破，那么2025年芯片自给率达到70%的目标（这是2020年提出的）完全有希望实现。但就目前的高端射频芯片设计和制造能力而言，距离这个目标还比较远。
电源管理和显示驱动芯片也是模拟芯片中的重要组成部分，随着智能手机、AR、VR、智能汽车的发展和普及，对各种电源管理和显示驱动芯片的需求持续提升。在这方面，中国台湾的相关企业起步更早，原本占有更高的市场份额。最近这些年，中国大陆相关企业的数量和质量不断提升，已经给台湾地区同类企业和产品造成了很大的竞争压力。以前，很多中国大陆相关芯片设计企业都找中国台湾的晶圆代工厂生产，但经过近些年的发展，中国大陆相关晶圆厂的制造能力快速提升，已经能够形成很好的本土设计、制造、封测闭环了。
功率器件的情况与模拟芯片类似，本土的设计和制造能力已经成熟了，绝大多数产品都能自给，而且，在高端产品领域（如SiC和GaN）也在不断突破，与国际大厂之间的距离不像传统芯片材料工艺那么大，而且，类似于SiC和GaN的市场规模并不像宣传的那么大，其整体市占率不高，对芯片自给率贡献也有限。
传感器，中国大陆还是以中低端产品生产为主，中高端方面，与国际大厂之间的差距依然存在，特别是晶圆代工制造能力，规模和质量都有很大提升空间。
中国大陆最需要突破的是高性能处理器和存储器的制造能力。相对而言，中国本土的DRAM和NAND闪存制造能力提升比较快，但由于这类大宗存储器产品的技术和产品迭代速度比较快，而中国大陆相关IDM又受制于半导体设备和相关工具的国际采购限制，因此，虽然突破了前几代产品的设计和制造难关，但最新制造工艺技术产品难以在短期内实现规模量产。
高性能处理器，特别是数据中心、云计算和AI服务器必需的CPU、GPU和FPGA，是中国本土化的最大短板，无论是设计，还是制造，处于全方位落后状态，提升的难度也最大，因为这是一项系统工程，需要芯片设计、EDA工具、高水平晶圆产线建设，以及高端半导体设备的全面支持，都做好了，才能实现自给率的突破。如果有朝一日实现了高性能处理器的跃迁，整体芯片自给率将大幅提升。
爆品方面，这是可遇而不可求的，一类应用或一款终端产品的爆发式增长，往往是突发的，很难事先预料到，就像去年9月华为Mate 60系列手机的推出，短时间内引爆了市场，特别是本土芯片元器件供应链，掀起了一阵热潮，为自给率提升贡献了不少。2024年，类似的产品是否能够出现，现在不好说。
就可预见的应用而言，汽车市场可以为本土芯片提供更大的发展空间。中国汽车市场约占全球份额的30%，最近，中国汽车出口量历史性地超过了日本，成为全球最大的汽车出口国。同时，中国大陆是车规级芯片需求量最大的市场，然而，中国汽车芯片自给率还不足10%，用于动力系统、底盘控制和ADAS的关键芯片都被国外巨头垄断，这也限制了中国向汽车产业强国的发展脚步。
在汽车芯片中，用量最大的是MCU，这一类芯片几乎被国外芯片大厂垄断，中国本土供给率非常低。近些年，中国大陆厂商从与安全性能相关性较低的中低端车规级MCU切入，如雨刷、车窗、遥控器、环境光控制等车身控制模块，并开始研发智能汽车所需的高端MCU，如智能座舱、ADAS等应用。在过去几年里，多家中国本土车企都在向芯片领域投资，但行业资深人士表示，车企多数只做边缘芯片，不具备核心芯片研发能力。要想在这方面突破，还需要踏实工作和长期投入。
中国本土芯片制造方面，本土晶圆厂建设如火如荼，中芯国际、华虹集团、合肥晶合集成都在积极扩产，新产线主要面向显示面板驱动芯片、CIS、ISP和功率器件等使用成熟和特殊工艺制造的芯片产品。
据统计，2023年，中国大陆晶圆厂产能同比增长了12%，达到每月760万片晶圆，预计相关本土芯片制造商将在2024年将18个新建项目投入量产，2024年产能有望同比增加13%，达到每月860万片晶圆。特别是成熟制程（28nm及以上），产能会大幅增加，预计2027年中国大陆成熟制程产能占比有望达到39%。
在成熟制程快速增长的同时，先进制程（7nm及以下）的规模量产短板在短时间内依然难以解决，这是制约中国本土芯片自给率大幅提升的主要障碍，要想实现70%的芯片自给率，这个问题必须想办法解决，否则不可能达成目标。
02、结语
从最近几年的进出口情况来看，中国本土芯片自给率确实在持续提升。
2021年，中国进口了4400亿美元的芯片，占全球芯片产能的80％左右；2022年，中国进口了4100多亿美元的芯片，占全球芯片产能的73％左右。
中国海关总署官网数据显示，2023年，中国累计进口集成电路4795亿个，较2022年下降10.8%；进口金额3494亿美元，同比下降15.4%。同期，二极管和类似半导体器件进口量下降了23.8%。
中国市场每年消耗的芯片数量巨大，并且随着消费水平的提高，中国对半导体产品的需求在不断增加。在这种情况下，进口减少，意味着本土制造能力在提升，正在减少对进口芯片的依赖。