随着人工智能、物联网和5G等新兴技术的普及，对更高性能和更低功耗的半导体产品的需求正在增加。同时，半导体行业也在积极应对上游关键设备“卡脖子”问题，半导体设备国产化替代如扼喉之手，亟待突破。

• 数字经济发展引发下游对半导体芯片的需求骤增，我国半导体市场规模飞速增长，在全球占比已超过30%，成为承接第三次全球半导体产业转移最具潜力的市场。

• 在政策的叠加下，半导体芯片产业逐渐成为我国工业发展的重要组成，数字化、智能化浪潮催生出许多新的芯片应用需求，而下游需求将进一步带动全球半导体市场规模增长。

• 随着市场规模扩张，我国半导体行业上游材料、设备不断迭代，中游前道工艺在制造流程中愈发重要，而下游集成电路“自主可控”也逐渐成为趋势，未来中国半导体芯片市场在全球的占比将进一步得到提升。

• 作为全球核心的半导体芯片消费国家，我国半导体芯片对外依存度高，自给率仍需进一步得到提升，其中半导体设备作为产业链的核心支撑环节，实现其国产化替代是必然趋势。

1）半导体芯片行业

在新能源汽车行业的快速发展，以及人工智能、5G通讯、大数据等新兴技术迅速崛起的带动下，下游对半导体芯片的需求骤增。半导体芯片产业是数字经济的基石，也是衡量国家科技和产业实力的重要标志，越来越多的国家将自主发展半导体产业上升到国家战略层面的高度。近年来，各国在本土半导体产业的投入呈上升趋势。经过多年发展，全球半导体产业已形成深度分工协作格局。

美国在半导体产业链的多个环节上处于绝对领先地位，尤其是技术壁垒极高的IC设计、半导体设备和软件领域；

日本在半导体材料上拥有强大话语权，在全球半导体材料、关键材料光刻胶领域占主导地位；韩国半导体制造工艺已达到行业领先水平，优势为存储芯片，其市场份额达到全球70%左右；

中国台湾在芯片先进制程技术上全球领先，长期位居全球半导体产业链芯片制造、封装测试的首位；

中国大陆有全球最大的半导体消费市场，但受制于专利壁垒、人才储备等因素，目前国内半导体制造主要集中在封装测试等劳动力密集型环节。

在全球半导体产业形成分工协作格局之前，已经发生两次完整的产业链的转移，分别是从美国转向日本、美日转向韩国与中国台湾。目前半导体产业正经历第三次产业链转移，中国成为承接第三次半导体产业转移最具潜力的市场。

2）全球半导体芯片市场呈快速增长趋势

根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）数据统计，2021年全球半导体芯片市场规模达到5558亿美元，同比增长26.2%。到2022年，全球半导体芯片市场规模达到6460亿美元，同比增长16.2%，其中集成电路产品市场规模为4630亿美元。从四大产品规模来看，集成电路产品长期占全球半导体芯片产品规模的80%以上，为半导体产业中的核心规模市场。

基于我国广阔的半导体应用终端市场，我国半导体市场规模同样呈现高速增长趋势，在全球占比已超过30%。此外，凭借我国劳动力优势、技术引进、承接低端组装和制造业务，当下已完成半导体产业的原始积累。

随着消费水平的提高、信息技术的进步和数字经济的飞速发展，各国对半导体产品的需求不断加大。从产品销售额来看，中国终端市场对半导体芯片的需求逐年增长，中国也逐步成长为全球最大的单一半导体销售市场。

根据WSTS世界半导体贸易统计组织的数据统计，中国半导体市场销售规模从2014年的914亿美元增长至2021年的1925亿美元，年复合增长率为11.23%。2021年中国半导体销售额占全球市场的34.6%。2022年中国半导体产品销售额达1803亿美元，虽较2021年同比减少6.3%，但中国仍为半导体产品最大的消费市场，销售额占全球市场31.4%。

1）政策推动半导体产业发展

在我国半导体市场规模飞速增长的同时，集成电路产业在我国也已上升为国家战略，相关政策密集出台，极大地推动了半导体产业发展。

2）半导体芯片产业是我国工业发展的重要组成

在长期以提升集成电路自供率的产业目标下，中国依托人口红利、庞大市场需求、稳定经济增长及产业扶持政策等众多有利条件，本土半导体芯片行业得到快速发展，集成电路产品产量实现大幅上涨。

根据国家统计局数据，2021年集成电路产品产量达到3594亿块，同比增长37.5%，仅次于工业机器人产品产量增速（67.9%），远高于传统农副产品加工业、纺织业、金属矿业等行业产品产量增速，在中国工业细分产品中呈现高速发展特征。

3）半导体芯片下游需求与应用潜力巨大

随着数字化、自动化、智能化需求浪潮迭起，以人工智能、云计算、智能汽车、智能家居、物联网等为代表的新兴产业蓬勃发展，催生出许多新的芯片应用需求，如AI芯片、HPC芯片、汽车MCU等，这些创新应用将成为半导体行业的驱动力。

与此同时，下游需求进一步带动全球半导体市场规模，2027年全球半导体市场规模达到8742亿美元，2023—2027年年复合增长率近8%。

其中汽车电子和工业电子市场增速较快，汽车电子市场将从621亿美元增长至1280亿美元，年复合增长率19%，2023年汽车市场半导体芯片规模占整体市场规模的15%。

1）我国半导体产业链及其周期轮动

我国半导体产业链上游为半导体的支撑产业，包括半导体材料和半导体设备。中游为半导体制造产业链，包含IC设计、制造和封测三个环节。下游产品端主要分为集成电路、分立器件、光电子器件和传感器四大领域。

半导体作为兼具成长与周期属性的产业，下游应用涉及通信、PC/计算机、消费电子、汽车、工业等领域，终端需求受宏观景气度影响，行业周期与经济周期共振。

半导体行业周期波动背后本质是供需关系的变化。经济周期轮动中，半导体行业供需变化可以划分为四个循环阶段：

阶段一，经济周期上行带动终端设备和整机需求回暖；

阶段二，为满足持续上升的市场需求，行业内企业产能扩产，需求增速逐步放缓；

阶段三，经济下行抑制下游需求，而扩产产能集中释放使得供给保持惯性增长，供大于求引发半导体产品价格回落；

阶段四，市场需求疲软，企业缩减资本开支，行业供给回落。

目前看来半导体产业已在U型复苏的底部，今年第四季度（Q4）有望开启下一个上升循环，半导体芯片业正驶向复苏。

2）上游化合物半导体潜力巨大，带动国产设备需求

上游半导体芯片核心材料随着行业发展需求进一步迭代。

半导体芯片的核心材料按照历史进程可分为第一代半导体材料（目前广泛使用的高纯度硅）、第二代化合物半导体材料（砷化镓、磷化铟），以及以碳化硅和氮化镓为代表的第三代化合物半导体材料。其中碳化硅材料化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，因此成为半导体技术研究前沿和产业竞争焦点。

第三代半导体主要应用于功率芯片、射频芯片、光电芯片、显示芯片、传感芯片等领域，涉及的产业有半导体照明、新型显示、新一代5G通讯、新能源汽车、轨道交通，以及雷达等产业领域，这些应用对我国的产业升级以及节能减排，国家安全等有重要的战略意义。因此，我国对于化合物半导体有着极大的需求。

除此之外，化合物半导体使用成熟制程工艺，海外技术依赖度较低。因此，化合物半导体有望成为我国半导体产业突围先锋，也符合半导体行业向超越摩尔方向发展的趋势，我国相关设备厂商已开始前瞻性布局，其产品有望在我国快速实现量产、应用。

3）中游前道工艺是半导体制造的重要基础

中游前道工艺是半导体制造业的核心和基础。

半导体前道工艺包括芯片设计、工艺制程等环节。半导体前道工艺工程师负责设计和优化芯片结构，开发先进的制程工艺，确保半导体芯片的性能和品质。随着科技的不断进步，前道工艺的发展空间巨大，为半导体行业带来了更高的集成度、更小的功耗和更快的速度。

素材来源：飞鲸投研

3）下游集成电路“自主可控”成趋势

下游集成电路等领域国产化进程加快。

近年来各类国际事件引发了社会各界对工业缺“芯”少“魂”的国民大讨论，使得我国认识到了集成电路行业自主可控的重要性，进一步推动了我国集成电路产业链国产替代的进程。

从2017年美国政府禁止向中兴通讯出售芯片、到2018年中美贸易战、再到2019年美国针对华为进行的贸易封锁，接踵而至的国际事件使得业界认识到国内集成电路企业技术研发水平直接关系到我国集成电路水平的提升和国家信息安全，尽快实现集成电路行业自主可控具有重要性和紧迫性，极大加快了集成电路产业国产化的进程。

未来在下游强劲需求的带动下，中国半导体芯片市场需求将保持增长态势。2027年中国半导体芯片市场规模将达到2967亿美元，2023—2027年年复合增长率达到10.6%。

中国半导体芯片市场在全球的占比将进一步得到提升，2027年中国半导体芯片市场在全球的渗透率将达到33.9%，仍是全球核心的半导体芯片消费国家。

1）我国正在加快芯片国产化进程

我国作为全球核心的半导体芯片消费国家，芯片对外依存度高，尤其是高端芯片严重依赖进口，整体集成电路进出口长期存在巨额贸易逆差。2022年中国半导体集成电路进口总额达4156亿美元，同比下降3.9%；出口金额总额达1539亿美元，同比上涨0.3%；贸易逆差2616亿美元，同比下降6.1%。

虽然中国集成电路自给率总体呈现上升趋势，但目前仍然处于低位，芯片自给率仍需进一步得到提升。

根据IC insights数据显示，2021年我国集成电路产值约312亿美元，中国集成电路市场销售额为1870亿美元，自供率为16.7%。2022年我国集成电路产值为292亿美元，中国集成电路市场销售额达1720亿美元，自供率提升至17%。

因此，面对未来不断增长的市场需求，我国具备长期扩产需求，需加快芯片国产化进程。

2）我国半导体芯片产业需进一步完善

我国是半导体芯片的消费大国，2027年我国半导体芯片消费市场规模将达到全球的1/3。半导体设备和材料是中国半导体行业国产化的关键一环，美国、日本进一步收紧出口限制，中国半导体当前面临国内需求远大于国内供应链产能的供需错配现象。

近几年，我国已将半导体产业的发展提升至国家战略层面，各类半导体产业政策推陈出新，进一步加快我国半导体产业的全面发展。因此，我国半导体芯片产业链需进一步得到完善，提升产业链各环节的国产化率。

就目前来看，我国半导体材料晶圆材料产业中低端领域的国产化进程成效显著，国产化率逐年攀升，但半导体芯片行业的发展源于设备的更新迭代，因此半导体设备才是整个行业的基石。

半导体设备是用来制造集成电路的，具有“一代设备，一代工艺，一代产品”的特征，即半导体产品制造要超前电子系统开发新一代工艺，而半导体设备要超前半导体产品制造开发新一代产品。

当前半导体设备年产值约千亿美元，支撑的是年产值几十万亿美元的下游应用。我国半导体设备市场份额绝大部分市场份额被海外企业所占据，国内大部分半导体设备依赖进口。国内半导体设备领域上市公司数量较少，尚未出现行业龙头。

在中国不断完善半导体产业链的政策支持下，半导体设备作为产业链的核心支撑环节，如扼喉之手，亟待突破。其国产替代成为我国半导体发展的必然趋势，将会为行业创造众多投资机会。半导体芯片产业国产替代虽任务艰巨，但前景空间广阔，国内头部企业或将迎来历史黄金机遇。

未完待续。