中国半导体产业迎「芯」机电动车优势大

自2009年开始，全球迎来产业大环境变革，半导体「后浪」的交织也推动中国大陆半导体产业快速前进；如今随着COVID-19(新冠肺炎)疫情在全球蔓延、中美关系博弈、市场景气逆转以及消费模式改变等因素，对于中国半导体产业而言，2020年是最坏的年代？还是最好的时机？又将迎来怎样的机遇与挑战？
DIGITIMES电子时报社长黄钦勇、DIGITIMES Research副总监黄铭章、DIGITIMES Research分析师陈泽嘉以及简琮训从经济、产业链、赛道等多面向探讨未来中国半导体的机遇。
黄钦勇：中国半导体产业将迎「芯」机遇
「研究全球经济环境，中国重要吗？当然重要，而且是重中之重。」黄钦勇说，2020年可能成为全球供应链改变的分水岭，区域化、分众化将对世界带来极大的改变，半导体与相关供应链则是关键。
从供应链的角度来看，中国各大城市积极布局IC产业，除了北京、上海、深圳等传统企业的聚集地外，其他后起之秀也顺势而起，像是引进台积电的南京、三星入局的西安以及SK海力士(Sk Hynix)深耕的无锡等。
黄钦勇也指出，因应中国消费性市场、未来5G、人工智慧物联网(AIoT)以及车用电子的新兴需求，业界对于2020年以后的半导体业商机仍有很高的期待；根据市场研究公司IBS数据显示，2019年中国消费了2,122亿美元的半导体产品，而该数字在2030年更预计达到6,240亿美元。
以汽车为例，DIGITIMES Research统计，2019年全球乘用车与商用车市场总计达1.03亿辆，其中，中国市场拥有2,575万辆，占3成左右；在新能源汽车市场，2019年全球销量为210万辆，其中，中国销量为120.6万辆，则占了6成左右。
对此，黄钦勇表示，在未来汽车产业生态，中国拥有无可比拟的竞争优势，在电动车的优势甚至更大，全球前10大电池厂有6家来自中国，包括比亚迪、宁德时代等，而这些业者甚至已经开始联手建立新标准，并赴欧洲、南韩等地设厂。
但中国半导体供应的自给率却很低；IBS研究显示，2019年中国市场的半导体供应量有高达84.19%的比例仰赖海外公司供给，来自本地企业的供给量仅有15.81%；但研究也预估，到2030年，中国市场的半导体供应量将有39.78%来自中国企业，60.22%来自海外企业。
黄钦勇分析，物联网(IoT)、5G、人工智慧(AI)、电动车等领域为主所带动的数位化趋势将成为未来半导体产业的广大市场，中国将继续加码半导体与面板产业，另一方面，中美博弈也可能成为中国半导体带来快速成长机遇，使其维持大国该有的产业动能。
记忆体产业蓄势待发
快速成长的伺服器市场以及5G手机等行动装置应用是记忆体产业的主要成长动力。随着5G、AI与IoT应用成长，全球用户与产业的连通性将不断提高，需求也将进一步增加。然而，2019年出现的市场失衡却导致了供过于求，使市场放慢，不过该趋势也在2020年初迎来复苏的转机。
DIGITIMES Research副总监黄铭章表示，COVID-19疫情流行导致全球封锁，远端工作与线上学习需求有所增加，这一因素则进一步推动了伺服器和PC对记忆体的需求。
DIGITIMES Research数据显示，2021年记忆体营收可望恢复至占全球半导体市场的3成，2019年该数字已衰退至25.8%，较2016年高出3.2个百分点，并较2018年减少7.9个百分点；在需求回温带动下，预计2021年DRAM的位元需求量、NAND Flash的搭载率在手机领域将分别较2020年成长30%与32.1%，在伺服器领域则将分别较2020年增加21 %与34.1%。
以伺服器市场观察，2019年伺服器需求仍以Facebook、亚马逊(Amazon)等大型资料中心成长最显著，联想、浪潮等中国业者的出货也呈现强劲态势，其中，联想与浪潮更是受惠于华为释放的市场空间。
不过，黄铭章也表示，DRAM产业的集中度有所提升，业者数量也自1980年的34家逐渐减少至目前的9家左右，其中，三星电子(Samsung Electronics)、SK海力士以及美光(Micron)为主的三大厂商便掌握了93%以上的市场。
中国的记忆体国产化方面，则有合肥长鑫与福建晋华的DRAM，以及武汉长江存储的3D NAND Flash启动生产，而有紫光所在的南京、成都等也已做好上马准备。
目前长江存储已经量产64层3D NAND，2020年上半每月产能达1万片，技术上则进展至128层256Gb；合肥长鑫则同时进行2个10奈米级方案，分别为1x奈米节点的19奈米以及1y奈米节点的17奈米制程，预计在2020年上半每月产能将达1万~2万片，2020年底则目标提升至4万片。
中美竞争格局下看好5G 、半导体国产化大趋势
DIGITIMES Research分析师陈泽嘉分析，「中美科技竞争格局之下，5G已首当其冲，中国半导体产业期盼5G已经很久了。」，5G将为整体半导体产业带来强劲的成长动能。
就5G而言，随着5G手机大量生产后于2020年加速，5G普及的速度恐将远快于4G，主要原因包括5G为处理器、基频晶片以及射频(RF)设备带来了更多的新需求。DIGITIMES Research预估，2020年中国5G手机出货将达1.12亿支，相比之下，2019年5G手机近出货仅逾1,300万支，是十分显著的成长。
另一方面，随着全球电信业者基础建设时间拉长，5G作为通用的连接平台，有机会更深入地影响相关垂直产业、工业物联网以及自动驾驶等各个产业领域，激发出大量且全新的市场需求，基地台的建设也将进一步提振加速。
对此，DIGITIMES Research预计，2020年中国5G基地台建设将达70万座，而此前这一目标则为55万座，间接带来的商机将超过100亿美元。
不过，陈泽嘉也认为，中国晶片国产化上，从制造、设备到封装等环节上都有着产业壁垒仍待破解；陈泽嘉举例，目前中国半导体设备与材料的国产替代率仍较低，技术水准与国外有不小差距，未来替代空间仍十分广阔。
以大基金一期投资方向来看，针对设备与材料的投资力度相对较小，两者合计投资金额约不到人民币30亿元，仅占大基金一期整体比重的2%左右，因此二期基金或将着墨于相关设备及材料领域的投资。
加速布局第三代半导体长三角是重点发展区域
DIGITIMES Research分析师简琮训认为，比起传统的矽材料，氮化镓(GaN)有3个显而易见的优势，一是，禁带宽度大、导热率高，能够承载更高的能量密度，可靠性更高；二是，较大禁带宽度与绝缘破坏电场，可使元件导通电阻减少，有利于提升元件整体效能；三是，电子饱和速度快，以及较高的载流子迁移率，可让元件高速运作。
随着中国手机业者小米将第三代半导体材料氮化镓应用搬上台面，也让其身后众多的半导体企业与相关合作开始获得市场关注；像是与意法半导体(STMicroelectronics)合作功率氮化镓的台积电，台积电目前已小量提供6吋矽基氮化镓(GaN-on-Si)晶圆代工服务，650V和100V氮化镓积体电路技术平台预计在2020年开发完成；同样积极投入氮化镓制程开发的联电，也将与6吋砷化镓(GaAs)晶圆代工厂联颖合作，积极布局高效能电源功率元件市场。
此外，中国厂商也以长三角为重点产业链发展区域。例如，耐威科技在2018年于即墨市投资设立聚能晶源公司，专注氮化镓外延材料的研发；以及在崂山市投资设立聚能创芯公司，专注氮化镓元件的开发设计。
苏州能讯则采用IDM的模式，自主开发氮化镓材料、IC设计、晶圆制程、封装测试以及相关应用电路技术，主要业务涵盖宽禁带半导体氮化镓电子元件技术与产业化，为5G行动通讯、宽频通讯等射频微波领域和工业控制、电源、电动汽车等电力电子领域提供半导体产品。