我国半导体产业链信用质量及其变化趋势浅析报告

一、引言作为新质生产力的核心载体，半导体产业通过技术创新与产业协同，持续推动全球经济结构转型，半导体产业发展水平已成为衡量国家综合竞争力的关键指标之一，同时对于国家技术安全自主可控具有重要意义。新质生产力是以科技创新为核心驱动力，结合数字化、智能化、绿色化等新兴要素的先进生产力形态。根据经济合作与发展组织，在传统要素驱动模式边际效益递减背景下，AI、量子计算等颠覆性新质生产力可推动全要素生产率年均提升2-3个百分点。推动新质生产力应用的先发企业往往更易发挥竞争优势，获得技术标准主导权和产业链控制能力。因此，发展新质生产力在宏观层面对于经济社会增长动能转换和全球竞争格局重塑具有重要意义，在中观层面有利于各行业实现转型升级、生产模式变革和产业链重构，在微观层面有助于个体企业提升生产效率和竞争力、通过技术开发和应用实现跨越式发展。作为新质生产力的核心载体，半导体产业通过技术创新与产业协同，持续推动全球经济结构重塑，半导体产业发展水平已成为衡量国家综合竞争力的关键指标之一。半导体产业是支撑现代科技革命和产业变革的基础性、先导性产业。从技术维度看，半导体是现代数字经济和新质生产力发展的物理基石。根据经济合作与发展组织（OECD）及中国科学技术信息研究所《全球数字经济发展指数2024》数据，2023年全球数字经济的规模突破40万亿美元，2024年将达45万亿美元，2025年将突破50万亿美元，其中约90%的技术架构依赖芯片支撑。5G通信、人工智能、物联网等新兴技术的突破，本质上是半导体工艺从纳米级向原子级演进的结果。以AI芯片为例，其算力密 2 3度每18个月提升3倍的进化速度，直接决定了自动驾驶、生物医药等领域的创新周期。在经济层面，半导体产业具有显著的乘数效应。世界银行数据显示，每1美元半导体产值可带动相关电子制造业4.3美元、信息技术服务业14.2美元的增值。这种强关联性使半导体成为各国经济转型升级的关键支点。在智能装备、量子计算等前沿领域，半导体技术已成为大国技术博弈制高点。中国“十四五”规划将集成电路列为七大前沿领域之首。这种国家层面的战略竞逐，源于半导体对国家安全和产业主权的决定性影响。半导体产业对于技术安全自主可控具有重要意义。二、行业竞争格局及融资特征竞争格局方面，半导体呈现出明显的“强者恒强”特征，少数国际厂商占据了市场的主导地位。我国半导体产业在核心材料、关键设备和基础软件等领域存在“强链补链”需求。但在部分环节和细分领域已实现有效技术突破，逐步实现国产替代。尽管芯片进出口贸易仍存在逆差，但差额已趋于缩小。总体看，国内企业仍需持续资金支持，并保持很高的资本和研发投入以逐步实现突破。2024年以来，行业股权融资额同比下滑、IPO上市企业数量减少，而行业新增和存量债券规模尚小，债券融资路径仍有拓宽空间。因此，通过认识半导体产业的竞争格局，归纳产业链环节特征和行业信用质量核心影响因素，分析产业链的信用质量和变化趋势，识别信用风险，在防控风险、提高债务融资便利性以及发现企业价值潜能、助力行业培育新质生产力等方面具有重要意义。从全球竞争格局的角度看，一方面因半导体行业进入门槛高，另一方面因技术持续更新迭代，对资本和研发投入要求指数级上升，加之头部企业因规模效应带来的成本优势显著，从而使得半导体产业呈 4现显著的“强者恒强”的特征，欧美日韩台等地区在半导体领域起步早，头部效应明显，少数领军企业占据了市场的主导地位，行业集中度很高。美国半导体协会数据（SIA）显示，2023年美国拥有全球近一半的半导体产品市场份额，占比为50%，排名第一，其他技术先进国家及地区半导体产业的全球市场占有率处于7%到14%之间。Gartner发布的“2023年全球半导体企业收入前十名榜单”中，7家为美国企业、2家为韩国企业、1家为欧洲企业，上述十家企业市场份额合计49.3%。从细分行业看，美国企业的优势集中在设备、EDA/IP核、设计环节，韩国企业在IDM模式制造存储芯片领域，日本企业在设备和材料环节，欧洲在设备环节，中国台湾在制造和封测环节。从国内半导体供需结构来看，我国是全球最大的半导体需求市场，但芯片自给率偏低。随经济发展，我国衍生出了庞大的半导体产品需求，2023年中国半导体销售额占全球比重约29.48%，全球占比第一。但我国芯片供给尚无法满足需求。根据TechInsights数据，2023年我国整体集成电路自给率仅约23.3%，如果只统计总部位于中国大陆的企业生产的芯片，则自给率仅约12%。国内半导体产业整体发展起步较晚，在规模、资本实力和研发技术实力等方面较国际先进厂商存在差距，盈利能力相对较弱。尤其是在核心材料、关键设备和基础软件等领域较薄弱，对外依存度高，存在“强链补链”需求。在部分环节和细分领域我国已实现有效的技术突破，正逐步实现国产替代。根据海关总署数据，2024年我国集成电路贸易逆差2,261亿美元，较2022年的2,617亿美元已下降13.60%。在设计领域国内已有企业达到国际先进水平，但在需要长期持续研发投入的高端通用型芯片等领域仍较薄弱；在制造领域，我国自给能力有所增强，但集 5中在成熟制程；在封测领域，我国企业同国际厂商的差距正不断拉近，已具有一定国际竞争力。注：根据美国半导体协会数据整理绘制。图1.2023年各国家（地区）半导体市场份额情况预计在今后较长时期内，国内半导体产业内企业或仍将需要保持很高的资本和研发投入强度以逐步实现追赶乃至超越。企业实现技术突破和长足发展需持续的资金支持。股权融资方面，2024年以来，国内集成电路业股权融资金额同比下滑。2024年1-11月全国共发生投融资事件615起（不包括拟收购、被收购、定增、挂牌上市），投融资金额1,176.95亿元，同比下降2.85%。投资主要集中在产业链上游的半导体设备及产业链中游的芯片设计，近一半投资事件发生在标的企业B轮及/或B轮前融资。此外，受2023年下半年以来IPO政策阶段性收紧影响，2023和2024年IPO上市的半导体企业1分别仅25家和11家，均较2022年的45家明显减少。与此同时，债券融资方面，从发债类型看，半导体企业大多选择偏权益、融资成本较低的可转债，个别为公司债、中期票据。2024年半导体行业共发行5只债券，包括3只可转债和2只中期票据，金额合计33.52亿元。同期末，1按、申万和中指口径的行业从属统计。美国50%韩国14%欧洲12%日本9%中国台湾7%中国大陆7% 6存续债中包含15只可转债、1只公司债和4只中期票据，债券金额合计185.78亿元，债券融资存量较小，企业债券融资路径仍有拓宽空间。三、产业链全景及各环节特征半导体作为常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其电阻率随温度升高而升高，可用来制作集成电路等器件。半导体产业链较长，上游（支撑产业链）主要包括半导体材料、半导体设备、EDA/IP核，中游半导体产品（核心产业链）包括设计、制造、封测三大环节，下游（需求产业链）应用领域包括智能手机、PC、服务器等，应用市场广泛。注：根据公开信息整理绘制。图2.半导体产业链结构示意图半导体产业具有显著的资本和技术密集特征，且企业业绩易受终端需求波动影响。上述特征在产业链的不同环节又呈现出一定差异性。 7半导体产业具有显著的资本和技术密集特征，同时因客户认证严格和认证周期相对较长及已形成的客户生态圈等，具有较高的市场进入壁垒。但上述特征，在半导体产业链的不同环节，又呈现出差异性。从国外半导体各环节主要头部企业的情况来看，在资本密集度方面，根据2023年年报数据，高通公司、台积电和日月光投资的固定资产在总资产中的占比分别为9.88%、55.39%和39.73%，晶圆制造业的资本密集程度最高，其次为封测业，均远高于设计业；在技术密集度方面，高通公司、台积电和日月光投资的研发投入比例分别为24.62%、8.44%和4.37%，设计业的研发强度最高，其次为晶圆制造业，而封测业的研发强度最低，技术门槛相对较低。从半导体设备、材料和IP核及EDA软件这3个支撑领域来看，除了硅材料行业因需要进行大量的设备投资，呈现较高的资本密集特征，例如胜高2023年固定资产（含在建）的占比达49.21%，其余的资本密集特征并不明显，主要体现在技术密集程度上，并且不仅与研发投入比例有关，阿斯麦和新思科技2023年的研发投入比例分别达14.44%和33.32%，更与长时间的技术研发渐进积累有关。表1.2023年中国大陆及全球半导体头部企业相关情况（单位：亿元、%）产业环节企业名营业收入毛利率净利润研发投入研发投入比例总资产净资产固定资产（含在建）设计高通2,569.3355.70518.74632.5124.623,661.051,547.98361.66韦尔股份210.2121.765.4429.2713.92377.43214.9534.90制造台积电5,002.2654.361,970.93422.008.4412,801.507,992.257,091.20中芯国际452.5021.8963.9649.9211.003,384.632,184.701,694.35封测日月光投资1,351.5115.7773.4159.014.371,542.45736.11612.78长电科技296.6113.6514.7014.404.85425.79261.51197.97阿斯麦22,165.8851.29616.08312.8414.443,140.341,057.24515.272阿斯麦固定资产及固定资产占比数据为2024年报数据。 8在对下游需求变动的敏感性方面，由于IC设计是芯片制造的前端环节，直接响应下游应用需求，因此对终端需求的变动最为敏感。例如，消费电子市场需求爆发会迅速传导至芯片设计企业，要求其快速调整产品规格。此外，设计企业高度依赖终端市场的创新周期（如5G、AI等新质生产力发展），需求波动直接影响设计公司的订单量。其次，制造环节的订单量来源于设计企业，因此制造企业的产能利用率与终端需求亦紧密相关。封测环节位于制造之后，需求波动传导存在一定滞后性。但近年来先进封装技术发展，使其与终端高性能需求（如AI芯片、高性能计算）关联增强。半导体材料需求与制造环节的产量绑定，但受终端需求传导链条更长。例如，硅片和电子特气的消耗量取决于晶圆厂开工率，而非直接终端订单。部分仍处于供不应求状态的尖端材料，受需求波动的影响相对较小。半导体设备方面，其需求受中游制造环节资本开支驱动，而非直接终端需求。例如，根据SEMI2024年11月发布的预测数据，2024年全球半导体设备销售额预计同比增长6.5%，达到1,130亿美元，主要源于晶圆厂扩产而非终端产品销量。且由于设备采购周期长，其需求波动滞后于终端市场约6-12个月。EDA工具和IP核是设计环节的前置条件，作为工具和知识产权，其需求更为刚性，与芯片设计公司的研发及投入相关，而 9非终端产品产销量。且部分芯片依赖IP授权，但IP采购周期长且技术壁垒高，需求波动传导最慢。表2.半导体产业链各环节特征分析环节资本要求技术要求需求波动敏感度国产化程度设计341国内已有企业达到国际先进水平。中低端市场增长迅速，核心高端通用型芯片领域仍有较大差距。制造152先进制程仍存在显著代际差，实际整体国产化率仍不高，成熟制程领域产能持续释放。封测263参与国际竞争，初步具备全球竞争力。设备435部分设备实现国产替代甚至参与国际竞争，但整体差距明显，依赖进口，技术壁垒相对较高的晶圆制造设备国产化率更低。材料524后道材料的技术和市场进入壁垒相对较低，客户认证周期相对较短，我国技术已接近国际先进水平，可批量供货。而前道材料的技术和市场进入壁垒很高，客户认证严格且周期长，国产化率在15%以下。EDA/IP核616行业技术壁垒极高，目前全球市场份额主要集中在海外三大巨头，我国EDA/IP核企业竞争力偏弱。资料来源：新世纪评级分析和整理，程度高低仅为在产业内部的相对比较，以数字1-6进行相对排序，数字越小，程度越高。四、产业链信