来源：格隆汇
作者：王方林
来源：华夏幸福产业研究院
主要观点
12英寸晶圆厂是目前最先进的集成电路产线。近4年，我国新投产10条12英寸产线，总投资约3200亿元；同时在建14条，总投资约5100亿元；另有23条规划待建，总投资约5000亿元。
江苏领跑全国12英寸产线数，集中在无锡、南京和淮安三城。近4年新建产线中，上海、陕西、北京和辽宁四省市以老项目扩产为主，江苏、湖北、四川、安徽和重庆五省市新项目规划建设成果显著。
12英寸晶圆厂的空间布局受限于各省市的资源禀赋。经济基础、人才和水、电资源是布局12英寸产线的有力条件。
导入12英寸产线有利于打造区域集成电路产业集群。对于上海、无锡、北京、西安四城，建设12英寸产线有利于强化其产业集群效应。对于深圳和成都，则有利于其强链和补链发展。对于重庆、厦门、武汉、南京、合肥、广州等城市，作用则在于发挥龙头带动作用，引领集成电路产业集群发展。
图1. 我国12英寸产线分布
数据来源：华夏幸福产业研究院，2019.08
我国12英寸产线数增速明显。2015年前，我国仅有9条12英寸晶圆厂投产，目前已达到19条，占全球112条12英寸产线的17%。其中福建厦门的联芯集成2016年投产，安徽合肥的晶合集成2017年投产，2018年有6条产线投产，湖北武汉长江存储和广东广州粤芯半导体的2条产线2019年投产。目前，我国在建12英寸产线还有14条，江苏4条，上海3条，湖北2条，北京、陕西、四川、福建、山东各1条。同时，还有约23条产线处于规划待建状态。
图2. 全球12英寸晶圆厂数量
数据来源：IC Insights，华夏幸福产业研究院
江苏领跑全国，主要集中在无锡、南京和淮安。江苏目前已投产的12英寸产线有4条，在建4条，规划待建6条。无锡晶圆厂比较成熟，SK海力士的两条晶圆厂建自2005年，华虹无锡目前有一座晶圆厂2017年开工建设，还有一条规划待建。南京的晶圆厂主要来自台积电和紫光存储，台积电一期2018年投产，二期待建；紫光存储一期项目2018年10月开工，二期、三期待建。淮安的德淮半导体和时代新存储项目均于2016年开工，德淮项目一期2018年2月投产，二期在建，三期规划待建；时代芯项目一期2019年已量产，二期待建。
图3. 我国12英寸晶圆厂在各地区的数目分布
数据来源：华夏幸福产业研究院，2019.08
近4年新建产线中，上海、陕西、北京和辽宁四省市以已有项目扩产为主。上海新建12英寸产线主要是中芯国际的SN1厂、SN2厂，华力二期项目，全新项目仅有积塔半导体一条在建。陕西的新建产线来自三星FAB2项目，于2018年3月启动建设。北京的新建产线是中芯国际的B3项目，目前仍在建。辽宁新建产线来自大连英特尔的旧产线升级改造和扩产，2018年9月建成投产。
近4年新建产线中，江苏、湖北、四川、安徽和重庆五省市新项目规划落地成果显著。如前文所述，江苏南京和淮安的10条新产线（包含规划待建产线）全是近4年的新项目。
湖北。武汉原有武汉新芯项目，从事Nor闪存IDM业务；2016年长江存储NAND闪存项目开工，规划三期，2019年一期项目已实现量产；武汉弘芯2017年成立，2018年一期和二期项目先后开工，总投资1280亿元。
图4. 长江存储武汉厂效果图
图片来源：长江存储官网
四川。格芯项目2017年开工，中途受格芯战略调整停摆，但近日传闻以色列代工厂TowerJazz接手格芯业务，项目有望继续推进；紫光国芯存储的成都项目总投资2000亿，一期项目投资700亿，2018年10月开工。
安徽。合肥的晶合集成项目成立于2015年，12英寸代工厂2017年建成投产；合肥长鑫存储项目总投资约80亿美元，分三建设DRAM产线，一期项目2018年7月已投片。
重庆。万国半导体项目总投资10亿美元，分两期建设，一期2018年10月建成投产；另外华润微电子和紫光存储与重庆均有12英寸晶圆项目签约，目前尚未开工。
图5. 大陆已投产12英寸产能分布
数据来源：华夏幸福产业研究院，2019.08
已投产产线中，部分已正常运营，部分刚投片或处于产能爬坡阶段。
江苏、安徽和湖北的已投产产能领先全国。月产能分别达到18万、16.5万和12.5万片。其中，安徽和湖北分别有12.5万和10万片的产能处于爬坡阶段，江苏仅4万片产能处于爬坡阶段。
陕西、上海、北京和广东的已投产产能在全国属于第二梯队。月产能分别达到10万、9.5万、8.5万和8万片。其中陕西、北京和广东的产能均处于已运营状态，企业分别是三星、中芯国际（北京）和中芯国际（深圳）。上海的产能来自中芯国际和华力微电子，其中华力二期2018年10月建成投片，月产能4万片，目前处于产能爬坡阶段。
辽宁、福建和重庆的已投产产能在全国属于第三梯队。月产能分别达到6万、5万和2万片。其中，辽宁大连的英特尔二期项目2018年9月建成投产，重庆的万国半导体项目2018年10月建成投产,目前均处于产能爬坡阶段。福建厦门的联芯集成项目目前处于运营状态。
图6. 江苏领跑大陆在建12英寸线产能
数据来源：华夏幸福产业研究院，2019.08
目前，在建12英寸线产能主要集中在江苏、四川、湖北和上海。江苏在建产线是无锡华虹一期（4.0万片/月），南京紫光一期（10万片/月），淮安德淮半导体二期（未知）和时代芯一期（0.8万片/月）。四川10万片在建月产能来自紫光国芯项目。湖北9.0万片在建月产能来自武汉弘芯项目。上海的7.3万片在建月产能来自中芯国际SN1、SN2和积塔半导体一期项目。陕西的6万片在建月产能来自西安三星，福建的4万片在建月产能来自厦门士兰集科，北京的3.5万片在建月产能来自中芯国际，山东的0.3万片在月建产能来自芯恩（青岛）。
产线空间布局讨论
产业的空间分布通常可以用资源禀赋理论和产业集群理论解释。前者是说在同等技术条件下，企业倾向于生产要素价格越低的地区；后者则认为产业集群有利于企业降低成本，形成专业化、规模化效应。
各省市的资源禀赋魅力
晶圆厂建设与运营的重要生产要素包括建设资金、人才/劳动力、水资源、电力资源、设备与原材料等。其中，我国12英寸晶圆厂的设备与原材料主要依赖进口，对国内产线空间分布影响不大。我们分析发现，12英寸产线主要集中在经济实力强，人才、水资源丰富的城市。
区域综合财力是吸引晶圆厂落户的基础保障。12英寸晶圆厂建设需要极大规模投资，近4年我国建成的10条产线总投资约3200亿元；14条在建产线总投资约5100亿元；23条规划待建产线总投资约5000亿元。国家集成电路大基金70%投资对象为行业前3企业，在12英寸产线建设上仅注资了中芯国际、华力微电子和武汉长江存储。大部分12英寸产线的投资来自社会资本与地方政府基金。另外，政府在吸引晶圆厂这类高端制造项目上，除了直接投资外，还提供土地出让金减免、税收优惠、运营补贴、用电补贴、购房补贴、人才补贴等等综合优惠包。因而，吸引这类高端制造业是政府综合财力的体现。以城市GDP排名为基础，可以看到12英寸产线主要集中在靠前的城市。例外的是，福建厦门和江苏淮安GDP全国排名均在40名以后。
图7. 12英寸晶圆厂多分布在GDP较强的城市
数据来源：国家统计局，华夏幸福产业研究院
12英寸晶圆厂多分布在高校众多的城市。晶圆厂人员聘用以理工类专业为主，包括材料、电子、光学、化学、数学、统计学、微电子、物理等。社招人员规模可以以当地的半导体产业基础判断，但较难量化。校招人员规模可以从当地的大学数量判断，从全国各省市的大学数量排名看，晶圆厂主要集中在高校数量多的省市。
图8. 12英寸晶圆厂多分布在高校众多的城市
数据来源：华夏幸福产业研究院
晶圆厂沿水系分布特点明显。这主要因为半导体制造工艺用水量巨大，大型晶圆厂日用水量约3-5万吨。四川、重庆、湖北、江苏和上海的晶圆厂处于长江水系，江苏淮安的晶圆厂处于淮河水系。陕西西安的晶圆厂处于黄河水系，广东深圳和广州的晶圆厂处于珠江水系，福建厦门的晶圆厂处于九龙江水系。特殊的是，北京等缺水城市依然有多条产线投产和在建。
“小目标”：打造产业集群
图9. 12英寸晶圆厂所在城市2017年集成电路产值呈梯队分布
数据来源：上海半导体协会，华夏幸福产业研究院
上海、无锡、北京、西安四城，导入12英寸产线强化其产业集群效应。这四个城市集成电路产业链相对完整，产业链环节相互关联，拥有较好的产业集聚效应。以无锡和西安为例。无锡2017年集成电路产业销售额891.2亿，其中设计99.5亿，制造209.4亿，封测361.7亿，设备和材料220.6亿；西安2017年集成电路产业销售额650亿，其中设计79亿，制造316亿（三星274亿），封测101亿，设备和材料154亿。无锡、西安均已形成以制造、封测为核心的产业集群。因而，导入12英寸产线有利于强化这些区域的产业集群效应。
深圳、成都导入12英寸产线，进入产业集群打造提升阶段。
深圳。深圳的集成电路产业链较完整，但主要以设计为主。作为我国最大的IC设计基地，深圳2017年IC设计产值579.2亿，占全市集成电路总产值的86.7%；制造16.1亿，封测62.2亿，设备和材料11.9亿，占比相对较少。深圳导入晶圆制造（如中芯国际、深菱半导体、方正微电子等）有利于与芯片设计企业联合，做大下游封测产业，拉动上游半导体设备和材料产业。
图10. 中芯国际深圳厂
图片来源：中芯国际官网
成都。成都的集成电路产业以设计和封测为主，2017年总产值618.8亿。设计企业如展讯通讯、海思成都等，封测企业如英特尔和德州仪器，产业链仍不完整。从“补链”角度出发，引入代工龙头格芯（投资100亿美元）和紫光存储（投资2000亿）两个大型12英寸晶圆制造项目，能够配套设计企业，发会发挥集群优势，并拉动半导体设备和材料产业。
重庆、厦门、武汉、南京、合肥、广州等城市在12英寸产线带动下产业集群打造势头迅猛。导入先进晶圆制造产业前，这些城市面临集成电路企业数量少、产业链不完整、产业规模较小的局面。晶圆制造作为集成电路产业链中的中心环节，导入12英寸产线有利于发会其龙头作用，为集成电路产业集群打造发挥强大的牵引作用。
图11. 台积电南京厂
图片来源：新华网，崔晓摄
以南京为例。2017年，南京集成电路产业产值仅78亿，其中芯片设计53.9亿，制造8.2亿，封测8.4亿，设备和材料7.5亿，产业规模远小于无锡、苏州。2016、2017年南京相继引入台积电和紫光存储12英寸晶圆厂项目，目前江北新区已集聚IC上下游企业260余家，涵盖芯片设计、晶圆制造、封装测试、终端制造全部环节，华大半导体、展讯通信、中星微电子等芯片设计领域国内排名前十的企业已有半数落户，全球集成电路知名企业安谋电子、新思科技、铿腾电子等也纷纷布局，创意电子、台湾欣铨、中科芯、中电科、华大九天、灵动微电子、国家ASIC工程中心、赛宝工业技术研究院等一大批重点项目也纷至沓来。江北新区“芯片之城”集聚效应显现。
总结
近年来，国际经贸形势复杂，集成电路产业的重要性引起了国家、地方和社会各界的极大关注与支持。以此为契机，数十条12英寸产线先后开工建设，为我国集成电路制造注入了新鲜血液。但必须保持清醒的是，良率提升、精细化管理、经济性和市场竞争力是比拼企业硬实力的战场，新建产线企业还需不懈努力！
