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06-18
近日，由宁波市鄞州区政府、清科创新中心主办的“清科“城市+”产业实施方案”——硬科技产业线上路演圆满结束。
本次会议特别邀请中国科技明星董事、总经理、卢小保、先生就国内半导体产业发展进行深度分享。
中科创星是中国科学院旗下的早期硬科技投资和孵化平台。
目前已投资10余家半导体产业链企业，80%以上项目已获得后续轮融资。
以下是清科创新中心整理的主题演讲实录，分享给大家。
一、半导体行业发展史回顾我们回顾一下，今年以来半导体行业变得尤为火爆，半导体投资也火热起来。
是什么原因导致投资如此火爆？我们试图对过去几年中国半导体产业的发展进行简要总结。
首先，我国产业发展模式呈现出由低端向高端迈进、农村包围城市的特点。
最初从基础原材料发展到基础工业产品，再到初中级工业产品，再到现阶段的高端工业产品阶段。
中国目前很多产业正处于高端阶段。
手机、汽车、飞机、机器人、人工智能等产品领域开始引领全球发展。
从自身产业发展的角度来看，追求更高的产业利润和更大的产业话语权，亟待发展核心技术和核心零部件。
其次，中国本身就是全球最大的芯片消费市场，占全球集成电路产品消费量的近50%。
因此，降低成本是必然趋势，包括进一步提高在产业链中的影响力和话语权。
半导体消费占比较大，必然存在对国产芯片的需求。
与此同时，国家产业政策也加大了对半导体产业发展的支持力度。
另一方面，随着中国加大科技投入，半导体产业等中国科技产业加速发展，中美科技竞争日益明显。
这种情况因美国对中国科技企业的打压和制裁而加剧，比如2017年。
2018年对中兴和华为的制裁击碎了很多人的运气。
在美国打压中国科技企业的时候，半导体产业是重中之重，对中国的产业发展和国民经济影响很大。
在此背景下，集成电路成为“卡壳”产品，成为重中之重。
与此同时，华为等受到打压制裁的企业也释放了大量的芯片需求，客观上加速了芯片国产替代的进程。
本来，按照市场规律正常发展，芯片的国产替代可能需要更长的时间。
但在美国制裁的形势下，半导体国产替代急需解决“卡脖子”问题。
为进一步加快半导体等新兴产业快速发展，鼓励商业资本加大对科技赛道的投入，我国推出科创板，为半导体等新兴产业的资本退出开辟了绿色通道。
科技公司，尤其是半导体公司。
我们看到，科创板上市公司中有近三分之一是半导体相关公司。
大量半导体企业上市后，引发二级市场的投资热情，进一步传导至一级市场的投资热情，资本开始大规模增持。
进入。
事实上，2000年之前长期投资半导体的机构并不多，但这种情况在2009年迅速改变。
尤其是2009年，整个资本圈几乎所有人都没有投资半导体。
这很大程度上得益于芯片国产替代的加速以及科创板的推出。
，是半导体公司上市后市值飙升所致。
美国对中兴、华为的制裁，加速了国内芯片企业国产替代的进程。
不少应用领域国产芯片进口步伐加快。
其实，从某种意义上来说，芯片卡顿并没有想象中的那么严重，很多领域都有解决方案。
然而，美国制裁中芯国际之后，我们会发现，虽然芯片“卡壳”的问题常常有解决方案，但在芯片上游、更底层的半导体制造设备和半导体材料领域，国内积累太弱了，与完全依赖美国的设备和材料相比，国内在这一领域的产业可以说是脆弱的。
因此，2018年芯片国产替代的概念进一步延伸到半导体设备和半导体材料上下游领域，并进一步延伸到一些新兴技术领域，如量子技术、光芯片等创新领域。
美国对华为、中兴等中国电子终端企业以及中芯国际等芯片厂商发起的制裁，严重破坏了全球半导体产业链的分工与合作模式，损害了全球半导体产业链的信心基础。
全球分工与合作。
迄今为止，半导体产业是全球分工合作最成功的案例之一。
半导体产业既是全球合作，也是全球竞争。
在这种竞争与合作交织的条件下，半导体产业的投资是最有效率的。
可以说是低投入高产出的典范。
半导体产业约占全球GDP产值的0.5%，引发了全球信息技术革命的巨大浪潮，为全球经济技术发展带来了巨大的发展红利。
然而年底，美国对中芯国际实施制裁，并对半导体设备和材料实施禁运。
这使得全球产业链分工与合作模式面临巨大挑战，各国半导体产业的不可控危机感正在加深。
不仅中国要大力发展半导体产业，韩国也提出要确保半导体产业安全，欧洲也提出半导体自主可控，美国也开始要求半导体生产制造环节回归到美国。
今年对于半导体行业来说是动荡的一年。
全球产业链面临巨大变化和挑战。
在产业变革的过程中，必将存在巨大的发展机遇和巨大的投资机会。
与此同时，新一代技术革命，如人工智能、物联网以及近两年逐步进入实施阶段的新能源、自动驾驶、新一代卫星通信等领域正在发展并日渐成熟。
这些新技术也蕴藏着巨大的潜力。
半导体行业投资机会。
2、半导体行业关键词随着2018年整个半导体行业的爆发式发展，半导体行业面临着新的变化。
我们也对半导体行业尤其是国内半导体行业的未来发展和变化做出了自己的思考，并试图通过几个关键词来表达我们对未来几年半导体发展方向和趋势的判断，尤其是2020年。
第一个关键词：产能。
从下半年开始，尤其是临近年底，半导体产业链的产能变得异常紧张。
可以说，整个行业很难找到一块“棋子”，各种芯片的价格都在上涨，其中就包括汽车电子芯片。
高附加值芯片产能不足，甚至导致全球汽车行业严重减产。
甚至出现了台积电客户同批次货两次涨价的热点情况。
造成这种情况的原因有很多。
首先，产能紧张的主要原因是需求的快速增长，这一点我们稍后会详细阐述。
其次，半导体行业正在为过去长期投资不足付出代价。
为什么会发生这种情况？核心原因之一是半导体晶圆加工环节长期亏损。
可以说，整个晶圆代工行业除了台积电之外，几乎没有一家公司能够长期盈利，甚至包括格罗方德大股东中东主权基金这样的大投资者。
主无法承受损失，只得退出。
晶圆厂长期亏损，投资自然不足。
第三，摩尔定律——增加数量而不增加价格的模式给整个集成电路产业和整个信息产业带来了巨大的红利效应。
随着技术的发展，芯片功能越来越强大，但硅片面积却基本没有增加。
硅片消耗基本没有增加。
然而，摩尔定律在数字集成电路领域更为有效。
然而，随着越来越接近物理极限，提高集成度变得越来越困难。
与此同时，生产设备投资不断加大，硅片单位面积成本大幅上升。
，能够承受先进技术的产品越来越少，摩尔定理对行业的影响越来越小；其次，目前功率芯片、射频器件、光学芯片，包括各种分立器件的使用量正在迅速增加，而且越来越多的芯片采用成熟的工艺，对工艺线宽不敏感，无法快速减小芯片面积。
要使用更多的功能，就会消耗更大的硅晶圆面积，这也会消耗越来越多的晶圆厂产能。
四是半导体全球分工合作供需产业链的弱平衡被打破。
在全球分工、全球合作的条件下，供给侧过剩产能较少，需求侧亦是如此。
供给与需求处于弱平衡状态。
然而，近年来，全球供需关系开始发生变化，主要是由于中国市场的供给端疲软，而需求端却增长得很强劲，相应的来说，国外市场供给量比较大，而需求端则增长得非常强劲。
端面略弱，导致国外晶圆厂不断关停，而国内晶圆厂产能一直相对紧张；此外，美国对华为、中兴、大疆等企业实施制裁，华为的短期囤货也造成了供应链波动，包括??华为后来被迫放弃了大部分手机市场，这使得华为不得不放弃大部分手机市场。
也给Oppo、Vivo、小米等手机企业带来了更大的出货量。
机会也会导致华为供应商减少产量，而其他手机公司供应商增加产量。
一增一减引起的供应链需求变化，也会对供应链的弱平衡产生很大的影响。
第五，由于今年疫情的特殊情况，国外半导体企业开工不足，影响了部分产能。
六是产能紧张引发踩踏效应。
大家纷纷抢夺产能，造成恐慌效应，进一步加剧产能紧张。
我们认为，未来几年，整个半导体行业产能紧张的局面不会缓解。
2016年，产能为王。
尤其是中国半导体行业，产能紧张的状况短期内没有办法缓解。
这种观点主要基于以下考虑：一是国产芯片的替代。
国家提出将芯片自给率从20%提高到70%。
即使需求不增加，成交量也会放大3.5倍。
与此同时，中国半导体产业仍是全球需求增长最快的地区。
他们中没有人意味着这70%的基数还在以每年10%到20%的高速度增长。
从另一个角度来看，中国的晶圆产能占全球晶圆产能的比例还不到10%。
这个数据比较准确，因为它是基于全球硅晶圆的消耗量。
中国硅片消费量占全球不足10%。
%，将提高到70%，实现自给自足。
5年内，国内硅片产能将比现在增长5至6倍以上。
同时，由于晶圆生产设备严重依赖美国企业的供应，包括大部分半导体生产材料，也受到美国企业的控制，即使国家想要快速提升产能，也会受到严格限制。
受到美国设备和材料的限制。
金钱无法扩大足够的产能。
最后，即使有足够的资金投入，也可以购买足够的设备，上游原材料也不受限制。
但国内半导体生产技术积累、工艺能力、人才储备都不足，需要几年的时间才能将产能提升到目前水平的五倍以上，想必难度极大。
我们认为，未来整个国内半导体行业将面临严重洗牌。
很多低利润的公司，特别是芯片设计公司，可能会失去生存空间，因为整个产业链会自下而上涨价，这会迫使一些原本低利润的产品无法生产，同时，企业将被迫投入产品创新和技术创新，以追求更高的毛利润。
这样一来，即使上游价格上涨，仍然有利润空间，这将有助于提高整个半导体行业的利润水平。
。
同时，产能紧张也将迫使下游有利润和资本的企业，如设计公司、系统工程公司，投入资金或产能来反哺上游晶圆制造企业。
需求为何快速增长？各方面对半导体的需求都在增加。
首先是汽车电子。
汽车电动化需要使用大量的IGBT、SIC等功率器件，以及大量的电池管理系统、各种传感器芯片等；汽车的自动驾驶需要增加大量的处理器、各种传感器；汽车信息化需要更多的通信总线、娱乐媒体处理设施等；而传统燃油汽车也在加速电动化，电动天窗、电动座椅、通风采暖、多温区空调等越来越多，需要使用大量的功率器件、功率芯片等。
其次，是对计算能力的需求。
十年前，整个数据中心业务量还不是很大，但现在各大互联网公司的数据中心规模已经非常大，每年需要数百万台服务器，并且使用量非常大。
芯片，如CPU、GPU、网络处理器（DPU）、SSD控制器和存储芯片等，这些都是大型芯片，消耗大量晶圆厂产能；此外，虚拟货币的流行也带动了矿机的大量涌现。
出售，这也消耗了大量先进技术的芯片产能；还有内存需求的巨大增长：手机、传统机械硬盘到SSD等内存都消耗了大量的芯片产能；可穿戴等新兴智能设备：TWS耳机、智能手表、手环、眼镜、后视镜、音箱、智能门锁等各类智能设备；手机终端方面，虽然数量没有大幅增长，但4G向5G的升级需要引入新的通信频段+多发多收的通信机制。
射频前端数量增加了23倍，滤波器数量增加了35倍。
现在还使用了 4 到 5 个光学传感器，并添加了 3D 传感器。
另外，指纹识别也是消耗产能的大芯片。
与此同时，手机还在引入陀螺仪、加速度计、气压计等新兴传感器，包括很多厂商也在考虑引入温度、湿度、红外、气味等传感器；基站&WIFI6：4G升级到5G，基站数量将从1万个增加到1万个，引入MIMO技术也导致基站的TR&PA&滤波器&电源器件数量增加一倍。
WIFI6由2.4G单频变为2.4G.8G双频。
同时，TS流数量从24个增加到48个，需要大量的芯片和滤波器。
;新能源方面：包括国家电网的柔性直流输电，包括光伏发电、风能、储能等，都使用了大量的功率器件和各种传感器。
这些都是大型芯片，消耗大量晶圆厂产能；此外，传统家电也在升级换代：空调、冰箱、洗衣机、油烟机、风扇、空气净化器等都在走向变频、智能化、网络化，需要使用大量的功率器件、传感器和通信模块；包括物联网的各种应用，开始慢慢进入实际应用，包括智慧城市、智能家居、智慧园区、智慧医疗、智慧养殖等，引入了大量的传感器、通信等；另外，工业互联网，包括新基建，也引入了很多传感器和网络芯片、功率芯片、电源芯片；和卫星通信。
这还没有完全实现，但未来卫星通信设备也将消耗大量芯片。
一个终端会使用几十到两百个TR通信芯片。
这个芯片的消耗也会非常大。
简而言之，芯片是几乎所有新兴技术的基础。
芯片在生产生活各个领域的应用日益增多。
半导体行业对硅片的消耗量增幅远远超出了行业的预期。
这就是当前半导体行业的综合产能。
紧张的核心原因。
总之，全世界的“硅含量”正在急剧增加。
第二个关键词：跨界之前，海思、苹果、三星等各大手机厂商就已经在设计自己的芯片了。
去年，OPPO、TCL、格力、大疆等多家大型终端公司开始设计自己的芯片。
与此同时，芯片设计公司也开始建造自己的晶圆厂，如MPS、Weir、Gekko、汇顶科技等，都在建设自己的晶圆厂；晶圆厂也开始跨公司做封装，包括台积电、中芯国际等顶级晶圆厂。
随着先进封装的发展，半导体产业链各环节之间的界限变得越来越模糊。
从半导体的合作模式来看，很多系统公司首先设计生产自己的芯片，比如IBM、东芝、富士通、松下等，其中三星一直是终端公司，也设计生产自己的芯片;后来发展成了IDM模式，他们自己设计生产芯片。
后来到了20世纪90年代以后，出现了专业分工的合作模式。
有芯片设计公司、晶圆厂代工生产、专业封装测试公司。
未来，是否会出现在系统芯片制造企业进一步回归，甚至占据行业较大份额的情况？我们认为这并非不可能。
在当前各半导体连锁企业相互渗透、跨界的情况下，有利于加大对半导体行业的投资。
同时，产业整合也将加剧，有利于芯片项目的并购机会。
第三个关键词：创新。
刚才提到，中国工业的发展是从低到高的。
目前我们已经全面进入核心部件阶段，包括核心装备和器件材料，甚至会进一步延伸到开发核心装备的核心。
对于零部件来说，下一步肯定会延伸到从零到一的颠覆性技术创新的发展阶段。
集成电路项目投资传统上是投资国产替代。
国产替代基本上可以说是无风险投资。
为什么这么说呢？我们的技术已被国外采用，不存在技术风险。
客户也是现成的，不用担心没有客户。
甚至很多产品都是国外团队制作的。
无非就是在中国再次制造它们。
因此，从技术端、应用端到客户端都不存在任何风险，所以我们称之为“无风险投资”。
但美国对华为、中兴等企业的禁令，大大加速了芯片的国产替代。
与此同时，国产芯片替代的时间窗口也在迅速缩短。
因此，对于半导体投资，至少我们会认为，半导体早期投资要从传统的投资国产替代芯片，投资到产品创新甚至技术创新，即投资颠覆性技术。
当然，投资颠覆性技术本身就是风险投资的主流。
但在国内政策环境和产业环境下，投资颠覆性技术创新项目太难成功。
什么是产品创新？我们的定义是，你不再单纯依靠技术实现，而是在技术能力的基础上，你可以做出客户更需要的东西，做出不同于别人产品的、更升级的、更符合客户需求的产品。
这就是所谓的“产品创新”。
半导体的国产替代整体肯定还是存在的，但我们会认为已经进入半导体国产替代的中高级阶段或者说国产替代的深水区。
上游半导体材料、半导体设备、核心零部件仍处于国产替代阶段，中游半导体仍处于国产替代阶段。
芯片主要应用于高端模拟、工业级芯片、汽车芯片、高可靠芯片等。
用量不是特别大但特别难做的芯片包括一些光学芯片、高功率芯片等，这些还是国产的替代。
角度是主要因素。
对于很多领域的芯片，特别是消费芯片、通信芯片等，国内的技术能力和技术团队已经比较强大，纯技术的稀缺性正在迅速下降。
这些领域的竞争不再单纯是技术的竞争，而是技术的竞争。
就是能够更好地了解客户，能够更好地把握客户需求，能够生产出客户更需要的产品。
我们认为，科技创新投资，特别是从零到一的原创性、颠覆性创新技术，即真正意义上的硬科技，正在迎来黄金投资周期。
过去在国内投资颠覆性技术存在风险，但当前外部环境的变化为投资颠覆性创新技术带来了更好的发展机遇。
这可以从几个方面来看。
一是下游终端客户，如华为、OPPO、大疆、海康威视等公司。
他们开始引领全球行业的发展，并在自己的领域到达了无人区。
他们本身需要持续的产品开发。
创新，所以他们也需要上游核心零部件的创新来支撑他们的产品创新；二是国家政策鼓励和支持；第三，经过多年的技术积累和科研投入，国内很多企业，包括很多科研单位，积累了很多好的技术，有能力在一些领域产生一些有特色、颠覆性的技术；第四，很关键的一点是资本也会更加友好。
随着科技创新氛围的形成，包括科创板的推出，未来会有越来越多的VC愿意接手。
最后，国内知识产权保护不断加强，对知识产权侵权的容忍度不断下降。
例如，像华为这样的公司很难容忍其供应商存在知识产权缺陷。
目前我们对投资的理解是整合半导体产业链，包括下游整机以及更下游的信息产业。
这些越低，越是处于国产替代阶段，比如半导体设备、材料，包括核心零部件。
而汽车电子等一些难度很大的芯片领域还处于国产替代阶段。
这些领域规模虽小，但重要性确实很高，国产替代的紧迫性还是很强；再往上一点，比如一些芯片领域比如消费芯片，包括整机领域，我们已经进入了整体产品创新的阶段，甚至有些领域已经进入了生态创新的阶段，比如产品创新和技术创新。
向上游到电子整机，甚至已经到了生态创新的阶段，比如微信、抖音、大疆无线。
在人机方面，我们已经达到了全球领先的地位。
颠覆性技术创新主要基于较低层次的技术。
在半导体领域，主要是新芯片架构、新材料、新工艺、新器件、新方法、新原理等，比如人工智能。
XPU、MRAM&RRAM等存储器领域、MicroLED等显示领域等。
3、半导体行业未来发展展望 展望未来，我们认为半导体行业有望进入加速增长周期。
在人工智能和物联网的双重驱动下，所有物品都正在变成半导体。
未来，桌椅板凳都将配备传感器，连接互联网，具备人机交互能力，甚至能够自主行动。
大量终端产品将向智能化、网络化方向发展。
，将具有检测、感知、通信、计算、存储、反馈、呈现和执行的能力。
我们相信，半导体芯片正在从信息时代的先进工业产品转变为智能时代日常生产生活的基础工业产品，甚至基础消费品，并将逐渐变得像石油、电力一样不可或缺。
我们认为，未来10-20年，半导体行业将进入加速增长周期。
就半导体产业的发展而言，20世纪80年代之前，基本上是军工时代，以大型计算机为主； 20世纪80年代到2000年，进入办公时代，主要产品是PC，每个办公室一台； 2000年以后，进入消费时代，一个人拥有一部手机，包括家里各种家用电器，一个家庭一辆汽车等； 2020年以后，进入人工智能和物联网时代，发展趋势是所有物品都在变得数字化、智能化，而这些都必须有各种芯片来支持，所以芯片的使用量将会迅速增加。
因此，我们认为，未来10到20年，电子终端的数量，或者说相应芯片的使用量，将比现在的水平增加数十倍甚至数百倍。
集成电路预计也将从占全球 GDP 的不到 0.5% 增长到 1% 以上。
未来很多集成电路产品的竞争因素也将发生变化。
低成本+低功耗+小体积将逐渐成为关键因素。
在满足性能标准的基础上，一旦成本、功耗、体积等瓶颈点被突破，就可能得到快速应用和大规模普及。
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