國內半導體公司的研發投入如何?

                                發布時間:2020-05-12發布部門:

                                       芯片制造是典型的資本密集型行業,作為具有高技術含量的重資產業務,其需要投入的資金量巨大。很多時候,研發費用投入多少往往就能看出一家公司追逐先進技術的決心有多大。

                                       此前,清華大學微納電子學系主任魏少軍曾在演講中指出,中國是一個芯片進口大國,使用的芯片70%要靠進口,尤其是各類型CPU、存儲器等高端芯片。而中國半導體產業相對落后的原因在于研發上的投入強度、投入規模還不夠。只有加大研發投入,推動技術和產品進一步提升,才有可能打破現在的怪圈。

                                       為此,半導體行業觀察將從國內頂尖半導體公司營收與研發費用著手,以期了解國內與國外領先者的差距。

                                晶圓代工廠篇

                                       在晶圓代工領域,臺積電是絕對的王者。有報道指出,臺積電為保持先進制程,近十年來研發投入強度不斷攀升,近10年研發營收比平均為 7%,高于多數可比公司。并且在近十年來,臺積電毛利率一直維持在50%左右。

                                       2018年,臺積電宣布投資200億美元推進3nm工藝。要知道,2018年有近半數國家的GDP不足200億美元,2019年,臺積電研發費用已高達127億美元。

                                       看向國內大陸地區,中芯國際與華虹半導體依舊是我國本土晶圓代工市場的“雙葩”。

                                       根據財報顯示,中芯國際2019年的收入為31.16億美元,研發投入再創新高,研發支出由2018年的6.634億美元增加2019年的6.874億美元,占銷售收入比例約22%,2018年該數據為17%。在2017年是5.094億元,2016年是3.18億美元,呈現逐年增長的趨勢。

                                       華虹半導體2019年沒有明確透露其研發費用,不過在其年報中有標出,2019年管理費用為1.698億美元,該“管理費用”主要由于無錫工廠的人工費用、研發工程片及折舊費用增加所致??芍c2018年相比仍然有提升。

                                       在可知數據中,2018年,華虹的研發支出為4500萬美元,約占銷售額的5%。而在2016年,華虹的研發成本為4133.6萬美元,占集團銷售額的5.73%,2015年則為4751.2萬美元。

                                       對比中國臺灣,中國大陸晶圓代工條件正逐步完善但差距尚存。但從整體上來看,市場占比依舊較小。

                                       拿大陸龍頭中芯國際與臺積電相比。中芯國際雖然在研發占比上遠超臺積電,但這很大程度上是由于其每年營收較低。中芯國際的最新制程14nm在19Q4 實現量產,而臺積電在 20Q2 5nm 制程便有望開始貢獻營收,約領先中芯國際接近 3 代制程工藝節點。

                                       近期,有報道指出中芯國際擬進軍科創板,中芯國際正處于追趕國際晶圓代工先進技術水平階段,資本支出巨大,若成功上市,將進一步加大其融資力度,亦利于中芯國際進一步加大技術研發投入。

                                       有業內人士指出,中芯國際若成功在科創板上市,其購買國產設備、材料等將更為便利,這對于國內設備廠商而言將是個利好消息。對于整個國內半導體產業而言,此舉亦具有重大意義。

                                芯片設計篇

                                       根據中國半導體行業協會統計數據,2019年我國集成電路設計業銷售額首次突破3000億元大關,并已經超過芯片制造及封裝測試業,在全球集成電路市場的份額第一次超過10%。

                                       芯思想研究院數據顯示,2019年全球半導體公司研發支出有20家超過10億美元,合計達到563億美元。在這其中,有三家中國半導體公司入榜前十位。分別是臺積電、華為海思、聯發科。三家公司研發投入合計約75億美元,較2018年增長21%。

                                       2019年研發支出前十大半導體公司合計428億美元。英特爾居榜首,其研發支出遠遠超過其他所有半導體公司,達到134億美元,略低于去年的135億美元;研發占公司營收比重18.57%,略低于去年的19.72%;英特爾的研發支出占前十大半導體公司研發支出總和的32%,略低于去年的34%。

                                       這主要因為英特爾作為摩爾定律的堅定追隨者,一直在推進制程工藝的前進,往10nm之后,他們要繼續走下去,就必須提高其研發投入。英特爾公司研發和銷售比例一直穩定在20%左右。

                                       再看高通、博通、聯發科、和英偉達這四家無晶圓設計廠,這四家廠商2019年的研發投入最低都有20.64億美元,研發投入占營收比例都在20%左右。至于IDM,除英特爾之外,其余幾家都在10%左右。

                                       看國內芯片設計企業表現,我國在芯片設計領域與國際巨頭相比,一直存在較大差距,不過華為顯然不在其中。近年來,華為海思進步非常迅速,尤其是麒麟系列芯片已經可以走上國際舞臺與高通競爭,近期更是有報道指出,華為海思芯片部門首次超過美國半導體巨頭高通,成為中國最大的手機芯片供應商。而華為也在2019年正式成為全球半導體研發前十企業之一。

                                       目前為止,華為并沒有上市的打算,因此公司也沒有對外公布過海思的研發支出。不過,此前有報道指出,在最近10年間,華為研發投入是4000億,有內部人士稱,芯片研發項大約占到40%,即芯片研發的投入可能在1600億左右,每年平均180億左右,這個數值并不低,已經是國際一線芯片廠商的投入了。注重研發投入,驅動華為收入與利潤的增長,華為能獲得如今的成績也就不足為奇了。

                                       刨去華為,我們再看其他本土芯片設計企業,半導體行業觀察挑選了幾家國產芯片設計上市企業,根據他們的年報制作關于研發支出的表格,如下:

                                       不難發現,華為是國產芯片業中的特殊存在,如上圖所示,這幾家中國上市無晶圓廠2019年的研發投入營收占比都不低,但是看金額的話,最多的一家是匯頂科技,為10.8億元。而這幾家上市公司的研發投入總和,堪堪比得上在末尾的聯發科一家研發投入,連英特爾的零頭都不到,可見國內芯片設計產業和國際巨頭的差距。

                                封裝測試篇

                                       在我國集成電路產業鏈中,封裝測試業是唯一能夠與國際企業全面競爭的產業,長電科技、通富微電、華天科技等三大封測廠合計全球市占率超過 20%,具備全球競爭力。

                                       根據財報顯示,長電科技 2019 年營收 235.26 億元,研發投入 9.69 億元,占營收的 4.12%。

                                       如上榜單所示,長電科技23.11億元研發投入全部費用化,相當于每年近8億元。而公司過去三年的扣非凈利潤分別為-2.06億元、-2.63億元、-13.09億元,也就是說三年連續虧損,拿出如此成績單也不打研發投入的主意,實打實將研發放在首位。

                                       通富微電2019年實現營收82.7億元,同比增長14.5%。2019年研發費用沒有具體透露,但通富微電在財報中披露,2019年研發費用同比增長20%以上。已知其2018年研發投入5.85億,因此可以估計2019通富微電研發投入大約為7億左右。

                                       華天科技2019年實現營收81億元,同比增長13.8%。研發費用為4.02億,占營收的5%左右。

                                       在封測領域,日月光與Amkor常年占據第一、第二名。研究這二者,發現日月光科技在2018年研發費用為34.6億,約占營收4.0%,封測二哥Amkor在2018年研發費用為11.1 億,同樣占營收4.0%。不難發現,國內大陸企業長電科技已經在迅速拉近距離。

                                       并且與 CPU、存儲器、晶圓代工等多數半導體產業高度壟斷不同,封測領域市占率最高的日月光份額為 22.0%,而位于第三的長電科技為 16.78%。華泰證券稱,中國大陸 IC 封測企業未來有望將重心從通過海外并購取得高端封裝技術及市占率,轉而聚焦在開發扇出型及 SiP(系統級)等先進封裝技術,并積極通過客戶認證來向市場顯示自身技術,提高市場競爭力。

                                半導體設備篇

                                       2019年全球半導體設備市場約576億美金,大陸地區約130億美金,占比約22.4%,僅次于中國臺灣的27%,高于韓國的18%。2019年泛半導體設備國產率約16%,IC設備國產化率約5%。

                                       半導體設備國產化率較低,產品供應主要被應用材料、泛林、東電、ASML和科天等廠商占有。他們能獲得這樣的地位,與他們一直以來堅持的高投入研發有關。

                                       首先看泛林半導體,據西南證券的統計顯示,2019年,泛林半導體獲得營業收入 95.49 億美元(659.0 億元),研發費用投入 81.32 億元,占收入比重為 12.34%。自2004 年以來,泛林半導體研發投入平均占比為 14.8%。

                                       然后是AMAT(應用材料),據西南證券的統計顯示,AMAT過去幾年一直保持比較高的研發投入,2019 年,AMAT營業收入 134.7 億美元(1006.6 億元),研發費用投入達 141.5 億元,占營收比例為 14.2%,歷史上AMAT研發費用始終保持在 10%以上的高投入。

                                       TEL 為全球第三大半導體設備供應商。2019 年,TEL 營收 115.6 億美元(778.0 億元), 同比+13.05%,利潤為 22.4 億美元(151.1 億元),同比+21.5%。是全球第三大半導體設備 供應商。2019 年公司研發費用投入 69.0 億元,營收占比為 8.9%,2009-19 近十年研發費用投入平均占比為 11.6%。

                                       作為對比,我們看一下國內半導體設備龍頭中微半導體的表現。2019 年,中微半導體研發投入4.2 億元,營收占比為 21.8%。16-18 年,公司累計研發投入 10.4 億元,約占三年累計營業收入的 34.2%。在16-19 年四年研發投入占累計營收比重為 28.3%。高水平研發投入幫助公司不斷實現核心技術創新,保持收入和利潤的高速增長。

                                       通過對比三家刻蝕設備國際龍頭與中微半導體的財務數據,我們發現中微半導體作為新興的設備公司,與國際巨頭的差距主要體現在規模上。公司研發費用投入占比為 21.8%,高于競爭對手,雖然規模有一定差距,但仍有非常大的成長空間。

                                半導體材料篇

                                       半導體材料作為半導體行業的最下游,對于半導體領域的發展有著牽一發而動全身的影響。從之前發生的“日韓半導體材料出口限制事件“,便可窺探一二。

                                       半導體材料市場處于寡頭壟斷局面,國內產業規模非常小。相比同為產業鏈上游的半導體設備市場,半導體材料市場更細分,單一產品的市場空間很小,所以少有純粹的半導體材料公司。

                                       半導體材料往往只是某些大型材料廠商的一小塊業務,例如陶氏化學公司(TheDOWChemicalCompany),杜邦,三菱化學,住友化學等公司,半導體材料業務只是其電子材料事業部下面的一個分支。

                                       盡管如此,由于半導體工藝對材料的嚴格要求,就單一半導體化學品而言,僅有少數幾家供應商可以提供產品。以半導體硅片市場為例,全球半導體硅片市場集中度較高,產品主要集中在日本、韓國、德國和中國臺灣等發達國家和地區,中國大陸廠商的生產規模普遍偏小。

                                       最新數據顯示,前五大硅片供應商分別為日本信越化學株式會社、株式會社SUMCO、德國SiltronicAG、中國臺灣環球晶圓股份有限公司和韓國SKSiltronInc,他們產值合計占據超過93%的市場份額。

                                       在中國大陸,僅有上海硅產業集團、中環股份、金瑞泓等少數幾家企業具備8英寸半導體硅片的生產能力,而12英寸半導體硅片主要依靠進口,自主率非常低。除硅片市場具有寡頭壟斷特征外,其他原材料市場亦是如此。

                                       日本信越是全球最大的半導體硅片供應商。自21世紀以來,信越的研發費用占比始終維持在 3%左右,研發力量從未松懈。2019~2020財年上半年(4-9月),信越化學實現銷售收入約73億美元,凈利潤15.4億美元。

                                       看向國內,在最新統計中,中環股份是國內本土半導體材料廠中營收最高的廠商 ,中環股份對研發高度重視。2012年以來,其研發支出不斷增加,分別為0.90億元、1.73億元、1.79億元、3.79億元、3.91億元、4.99億元、7.75億元,連續6年增長。2019年,其研發費用高達17.8億元,較同期增加114.08%。

                                       當然也有2019年剛在科創板上市的安集科技,其主營化學機械拋光液和光刻膠去除劑。根據數據顯示,安集科技2016至2018年的研發費用分別為4288 萬元、5060 萬元以及5363 萬元,占營業收入比重均超過20%,呈現持續增長趨勢,2019年年報指出,安集科技實現營收2.85億元,其研發投入占營業收入的20.16%,即5745萬元左右。

                                       而美國陶氏化學公司在2010年就已經投入16.6億美元的用于化工研發(占銷售收入的3%),陶氏平均每年在研發上投入15億美元。與之相比,安集科技連零頭都夠不上。

                                       半導體材料領域具有難以跨越的技術壁壘,護城河高,國內半導體材料廠商想要趕上非常困難,但我們也看見如中環股份、安集科技這樣的國產企業不斷加大研發投入,縮近與巨頭之間的距離。

                                說在最后

                                       分析這些企業,我們不難發現,對于集成電路產業而言,保證研發投入是企業能夠入場的前提。但是,正如英特爾每年花費超過800億人民幣、臺積電每年花費超過140億人民幣研發費用去維持他們的先進性一樣,想要成為頭部廠商,必須要砸錢。當然,研發費用只是一部分,人才,技術等都缺一不可。

                                文章轉載于:半導體行業觀察,如有侵權,請與我聯系刪除,版權歸原作者所有。


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