半导体战略信息产业的未来发展趋势(精)

半导体战略信息产业的未来发展趋势

未来中国半导体产业将处于重大战略机遇期。全球半导体产业正在进行产业转移，发达国家在向高端产业链转移的同时，开始将芯片制造业向新兴国家转移。目前，中国半导体产业已经基本具备了迎接全球半导体产业转移的客观条件，总体看来我国半导体产业未来的发展趋势和主要创新板块依然集中在太阳能光伏产业、节能LED照明产业、半导体集成电路产业和光通信芯片产业等几大行业，具体分析如下。

一、太阳能光伏产业

中国太阳能电池产业近年来高速发展，承担了全球近一半的产能，产品主要销往欧洲国家。2009年世界太阳电池总产量为9340MW，中国太阳能电池产量为4382MW，占全球产量的46.92%，居世界第一，但95%以上产品出口国外。太阳能光伏整体产业链各个环节表现都较为突出。2009年，全国的多晶硅产量已达到1.8万～2万吨，2009年，中国太阳能光伏组件产量为2500MW左右，占全球的3成左右。2009年，太阳能光伏发电安装量为160MW，超过过去几十年累计安装量的总和。2008年之前，太阳能上游的多晶硅产业的提纯核心技术主要掌握在国外七大厂商手中。美国的Hemlock、挪威的REC、美国的MEMC、德国的Wacker，以及日本的Tokuyama、Mitsubishi鄄Material和SumitomoTitanium，他们垄断了全球的多晶硅料供应，获得了太阳能产业链中最丰厚的利润。

中国《新兴能源产业发展规划》2011～2020年指出，中国将对能源产业累计直接增加投资5万亿元。根据其具体细分，除核电和水电之外，可再生能源投资将达到2万~3万亿元，其中风电将占约1.5万亿元，太阳能投资则达到2000亿~3000亿元。《新兴能源产业发展规划》初步计划到2020年中国的水电装机容量达到3.8亿千瓦，风电装机1.5亿千瓦，核电装机大约7000~8000万千瓦，生物质发电3000万千瓦，太阳能发电装机容量达到约2000万千瓦。相比2007年颁布

的《可再生能源中长期发展规划与核电中长期发展规划》，风电、太阳能光伏及核电产业发展目标分别为原先规划的5倍、11倍和2倍。太阳能行业发展的关键技术已经列入国家级研发计划中。中国先后提出了针对薄膜电池、敏化电池技术的973计划。针对基础装备和材料，如碲化镉、硒铟铜、薄膜硅电池的技术已经列入863计划。兆瓦级光伏技术应用和关键技术问题已经列入科技攻关计划。

未来非晶硅电池更具发展潜力。太阳能光伏产业链中，多晶硅提纯技术的突破将带来近几年的市场热点。在整个太阳能光伏产业链中，中国企业多数进入的是位于后端的太阳能电池和组件的生产环节，多晶硅提纯环节属于中国制造业技术较为薄弱的环节。中国已投和在建的几十家多晶硅厂，多数采用西门子改良工艺，一些关键技术中国还没有掌握。在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了，不仅提炼成本高，而且环境污染非常严重。国内一些企业已将开始小规模尝试物理法提纯多晶硅，一旦技术成熟形成规模生产，多晶硅成本和耗能将大大降低，其投资成本约为西门子的十分之一。放眼未来十年市场，非晶硅薄膜电池技术将成为业界中的主流技术。对于不同薄膜电池的发展，虽然CIS（铜铟硒）和CIGS（铜铟硒镓）电池转换效率更高，但是工艺的不稳定性和原材料的稀缺性都限制了其发展。CdTe电池已经逐渐被市场所认可，生产也进入了大规模量产阶段，成本仍有下降空间，未来几年市场规模也将继续扩大。不过从长期看，镉的毒性限制了CdTe电池的发展，市场潜力不如非晶硅薄膜电池。镉、砷元素有毒，而铟则是微量元素，地壳中含量相对较少。相比而言，非晶硅电池在原料和工艺稳定性上都更具发展潜力，但非晶薄膜电池的转换效率不高，衰退性能成为限制非晶薄膜电池发展的技术瓶颈。

二、节能LED照明产业

近年来，我国半导体照明技术和产业发展步入快车道，已成为全球发展最快的区域之一。我国照明用电占能源消耗的5.9％，且每年以5％－10％的速度增长。高亮和超高亮LED是中国LED市场的成长动力，已经占到中国LED市场的85%，是。2009年，高亮度LED占中国LED

市场的72.5%，超高亮LED占比约14%，同比增长18.7%和29.8%，而普通亮度LED市场缩小了6.5%。2012年，中国LED市场将达到402亿元的规模，而其中高亮LED和超高亮LED市场为261.4亿元和88.5亿元，2010~2012年间的平均增长率为21%和38%。

LED照明是高亮和超高亮LED的重要应用市场。LED照明包括景观照明、路灯、汽车照明、室内照明、室内装饰、交通指示灯等。2009年按亮度分，中国LED照明市场中，有20.4%使用了超高亮LED，有68.4%使用了中高亮度LED，而普通LED仅占11.2%。2009~2012年间，中国LED照明市场将保持22%左右的增长速度，2012年市场规模将从2009年的80.5亿元提高到146亿元。显示背光将成为高亮LED主要的增长市场。中国液晶背光显示市场将强劲增长，2014年销售额将从2010年的4.68亿美元上升到12亿美元，复合年度增长率为25.7%。快速成长的中国电视机市场将给高亮LED带来市场机会，2013年，大陆液晶电视出货量将达到4860万台，LED背光的渗透率约为50%，需要LED97.2亿颗。

我国正希望通过开发Si和GaN衬底的功率型GaN基LED，以减少国外专利的限制。蓝宝石和SiC是最常用的两种GaN基LED衬底，但前者的专利技术被日本日亚公司垄断，而后者则被美国CREE公司垄断。南昌大学与厦门华联电子有限公司合作承担的国家863计划项目“基于Si衬底的功率型GaN基LED 制造技术”，已于2010年通过科技部项目验收。跨国厂商早期在中国建立了LED封装厂，现在正逐渐把外延、芯片等前段制程也转移到中国来，其中以台湾企业最为积极。2009年底，CREE开始在惠州建设LED芯片厂，这是CREE在北美以外的第一个芯片生产基地，CREE计划将LED外延片加工部分的技术引进中国。2010年5月，力晶半导体产业园LED晶片项目在徐州开工，总投资42亿美元，将建设100条MOCVD蓝光LED晶片生产线，以及8英寸、12英寸晶圆生产线。2010年4月，台湾晶元光电在常州的LED外延和芯片生产基地开始建设，总投资6亿美元，一期总投资3.6亿美元，将投入30台MOCVD外延炉。

中国LED大企业正通过收购中小型LED企业扩大生产规模。CREE自2007年正式并购惠州华刚之后，便延续使用华刚的封装生产线，目前CREE的LED有85%都在惠州作封装。进入LED市场的企业，可以通过收购或参股的方式，扩大产品线，分散生产，降低风险。芯片企业大规模扩产使得衬底供不应求，LED衬底将是下一个投资热点。2010年4月，晶元光电的蓝宝石衬底项目在常州开工，总投资2亿元，计划1~2年内达到年产120万片蓝宝石衬底的产能，3~5年达到年产300~400万片。2009年9月成立的嘉星晶电总投资1.2亿元，第一期生产线的规模为年产50万片蓝宝石衬底，三年内将扩大到年产180万片。2010年10月，水晶光电宣布拟投资建设年产360万片高亮度LED用蓝宝石衬底项目，投资额为1.09亿元。

高亮和超高亮LED向通用照明、汽车照明等新行业渗透，LED企业需要与下游的灯具、汽车等企业展开合作。这些传统企业拥有资金优势，并且十分关注LED领域，但却缺乏LED方面的技术和经验，为它们提供完善的服务和产品解决方案是关键。2010年8月，佛山照明与美国Bridgelux（普瑞）光电股份有限公司达成初步合作意向，普瑞将为佛山照明提供LED光源模组及照明解决方案。

三、半导体集成电路产业

集成电路产业是现代电子信息产业的基础和核心。随着全球信息化、网络化和知识经济的迅速发展，集成电路产业在国民经济中的地位越来越重要，它以其无穷的变革、创新和极强的渗透力，推动着信息产业的快速发展。现代经济发展的数据表明，每1-2元集成电路产值能带动10元左右电子信息产业产值，进而带动100元左右的GDP 增长。集成电路产业是具有战略性和市场性双重特性的产业。在国防建设和国家安全领域，集成电路在信息战和武器装备中起着维护国家意志、捍卫国家主权的作用;在经济建设和增强综合国力的过程中，集成电路又是核心竞争力的体现。集成电路产业已成为事关经济发展、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。在当今全面建设社会主义小康社会的历史时期，大力发展集成电路产业，尽快建立个技术先进、有自主创新能力、有定经济规模的集成电路

产业体系，对于“坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化” ，走新型工业化道路，实现跨越式发展;保障信息安全、经济安全、提高武器装备的信息化水平，增强国防实力，确保国家安全;推动社会进步，提高人民生活水平，具有极其重要的战略意义和现实意义。我国集成电路产业近年来增长迅猛，销售额从2001年的约200亿元增长到2007年的1251亿元，达到顶峰。该时期是我国集成电路最好的发展时期，销售收入年平均增长速度超过30%，是同期全球半导体产业发展最快的地区。受全球金融风暴影响，2008年、2009年产业产值有所下降。但纵观全球，在近十年间我国IC产业增速始终保持高于全球集成电路产业增速约10个百分点。在产业规模不断扩大的同时，IC产业结构逐步趋于合理，设计业和芯片制造业在产业中的比重显著提高。

2010年是中国集成电路产业发展史上的个重要的里程碑年份。过去十年我国集成电路产业所取得的发展成就，有目共睹。未来十年，我国集成电路产业面临那些大的发展机遇? 如何把握机遇在国际竞争中不断发展壮大却是值得业界认真思考的问题。中国集成电路产业的特点是市场需求大，产业规模小，绝大部分产品依赖进口。本土设计、生产的集成电路产品只能满足国内约24%的需求，我国每年进口的集成电路产品超过1000亿美元，是排名的大宗进口产品，其进口额超过了石油和钢材进口额的总和。美欧日韩凭借技术领先战略，主导着产业和技术发展方向，作为后进国家我们还处在“追随”和“赶超”的位置，从产业分工和价值链来看，我们处在从价值链底端向上爬升的过程。全球集成电路的市场和产业格局，基本上北美是供应商，亚太是消费者，欧洲和日本每年创造的产值与消耗掉的集成电路产品大体相当，其中日本在集成电路设备和技术上有定优势，产值略大于消费。北美以美国为主，亚太以中国为主进行对比，可以发现两国形成非常强的互补与对接，中国每年进口超过1000亿美元的集成电路产品，约占全球市场的半，而美国集成电路产业每年创造1000多亿美元的产值，绝大部分产品销往了中国。中国是全球集成电路的“消费中心”，美国则是“利润中心”。

四、光通信芯片产业

光通信是指通过光纤网络传输通信数据信息的通信方式，包括从器件到系统制造等多个环节。光通信产业包括：光器件、光网络系统设备、光纤光缆。我国已将下一代互联网、数字电视网与第三代移动通信网络并列作为扩大内需的重大投资方向，预期总投资将超过6000亿元。2010年4月，七部委发布《关于推进光纤宽带网络建设的意见》，将在3年内向光纤宽带网络建设投资超过1500亿元，计划到2011年，FTTx用户超过8000万。2010年7月，三网融合试点启动，到2012年，试点地区宽带接入能力超过每秒100Mb/S，城镇新建区域将直接部署光纤宽带，已建区域加快“光进铜退”改造。2010年4月，工信部等部门发布《关于推进第三代移动通信网络建设的意见》，2010~2011年，3G网络建设的总投资将达到2400亿元。

由于全球光通信设备和器件产业在加速向中国转移，中国光通信芯片市场还将受到全球光通信市场需求增长的拉动。2010年全球光传输设备市场超过135亿美元，未来五年里，将保持5%左右的年复合增长率。中国市场的光通信芯片主要依赖于外国供应商。Phyworks是全球最大的无源光网络用户端光模块的芯片供应商，对中国出口的各类芯片每月在200万片左右。中国PLC芯片同样主要来自进口。在光有源器件芯片方面，2.5Gb/s及以下速率的LD芯片、APD芯片大部分也依赖进口。

在GPON芯片领域，华为、中兴等设备厂商开始涉足芯片的设计。国内一些在光器件方面领先的企业也开始向上游拓展，在芯片领域取得了一定的突破。武汉电信器件公司（WTD）主要生产光有源器件，也是国内惟一一家完全采用自制DFB激光器、APD探测器管芯生产光有源器件，并且已经实现了规模化生产，其生产的光通信芯片，不但能满足自身需要的90%，而且正在扩大产能，准备对外销售。专门从事芯片研发设计的厦门优迅是国内第一家专业从事光收发芯片研发的公司，芯片出货总量已经超过1000万片。

资金限制以及激烈的市场竞争导致中国芯片制造业难以实现产业化。光器件芯片制

造成本主要由人工工资和设备折旧构成，中国劳动力成本相对较低，因此中国从事芯片制造具有成本优势。中国光通信芯片的实验室研究水平和国际先进水平相当，而且也具备相应的人才储备，但主要问题在于难以实现芯片技术的产业化。由于行业总体规模不大，从事芯片研发和生产的主要是民营企业，往往无力筹措上亿元的资金来购买机器设备并建设高标准的超净厂房，以及应对快速变化的技术环境。对于中国企业来说，从事芯片制造往往意味着要面临国外厂商的激烈竞争，而一旦下游需求不能保证，则企业往往难以生存下去。目前国外的PLC芯片提供商一般都还有其他主营业务，并非只有芯片业务，因而可以通过其它业务为芯片业务提供支持。

全球和中国光通信市场的快速增长带动了对光通信芯片的需求。光通信市场的发展给中国光器件产业带来了发展机遇，而全球光器件产业也在加速向中国的转移。光器件的生产具有劳动密集的特征，中国企业拥有成本优势，主要从事光器件的封装工作。由于在光通信芯片方面主要依赖进口，因此中国光器件企业在市场需求高涨的同时利润空间并不大，芯片成为下游企业竞争力的一个制约因素。中国光通信芯片产业未来发展可能会主要来自下游光器件和系统设备领域企业向上游的延伸。光器件厂商有较强的动力向上游拓展，国内一些实力较强的光器件厂商有着向上游产业——芯片拓展的强烈的愿望与动力，并将在上游取得突破性进展。