市场研究与技术咨询公司Yole Group预测,到2030年,中国大陆将在全球晶圆代工产能中占据30%的份额,成为全球最大的半导体生产中心。目前,中国台湾以23%的产能位居首位,中国大陆紧随其后,占21%,韩国为19%,日本为13%,美国为10%,欧洲为8%。据《电子时报》(Digitimes)报道,中国大陆预计将在2030年前在这一领域取得领先地位,这主要得益于近年来中国大陆在半导体制造领域的大规模投资,这些投资是由中国大陆方面实现芯片生产自给自足的目标所推动的。
但是,中国大陆企业设计的半导体芯片占比却不高。根据SIA及行业机构数据,2024年全球半导体销售额中,各经济体企业贡献比例如下(按企业总部所在地划分):
早在2020年,中国大陆芯片销售额就达到2394.5 亿美元(非最终消费收据),占全球总销售额53.7%;其中,跨国公司在华注册芯片总销售额为1997 亿美元,占中国芯片总销售额的83.38%。剩余份额归中国大陆芯片供应商持有,但这其中中国大陆半导体生产工厂也只生产了一部分自己的芯片;例如,一直到2020年9月15日台积电因华为受美国制裁停止为华为代工芯片时为止,华为海思的大部分芯片都是台积电代工的。
但是,由于美国自2020起加大了对中国大陆半导体企业的制裁,中国大陆自2021年起明显加大了芯片工厂的建设。中国大陆芯片制造商的装机容量从2020年的每月296万片晶圆(wpm)增加到2021年的357.2万片。2021年二季度,中芯国际和华虹均进入了全球半导体代工十强,分列五六名。
图1:2021 年第二季度销售额排名前10的代工厂。中芯国际和华虹分列5、6位,巩固了在代工竞争中的地位。
2020-2024年间,中国大陆晶圆厂数量快速增长,建成超60座(含12英寸、8英寸、6英寸),在建约22座,覆盖从成熟到先进制程的全链条布局。这一扩张主要受政策支持、国产替代需求及全球供应链重构驱动。
12英寸晶圆厂:25座(如中芯国际上海、北京、深圳工厂,华虹半导体无锡厂等)。
2024年,中国大陆半导体月产量达到885万片晶圆,较前一年增长15%,预计到2025年将突破1010万片。中国大陆将通过陆续建成的新晶圆厂实现这一目标。例如,总部位于上海的纯晶圆代工厂华虹半导体(Huahong Semiconductor)刚刚在无锡启用了一座12英寸晶圆厂,该厂已于今年第一季度开始量产。
根据TrendForce集邦咨询,2025年第一季度全球晶圆代工产业营收约为364亿美元,环比下降约5.4%。台积电 (TSMC) 以255亿美元营收和67.6%的市占率稳居龙头,环比下滑5%。其业绩虽受智能手机淡季出货减少影响,但强劲的AI HPC需求和电视急单提供了有力支撑。三星代工 (Samsung Foundry)营收环比下降11.3%至28.9亿美元,市占率微降至7.7%。
可以看到,大陆最大晶圆代工厂中芯国际排名已从2021年的第五上升到了第三,且距离排第二的三星代工的差距明显缩小。
2024-2030年,中国大陆计划新建18座晶圆厂,包括中芯国际(SMIC)和华虹半导体的12英寸产线万片晶圆/月。
美国是全球最大的晶圆消费国,约占全球需求的57%。然而,其全球生产产能仅占约10%,这意味着它必须从其他经济体(如中国台湾、韩国和中国大陆)进口其余部分。另一方面,《电子时报》指出,日本和欧洲的生产主要满足内部需求。此外,还有其他一些经济体,如新加坡和马来西亚,它们合计约占全球代工产能的6%。不过,这些公司大多为外资所有,其主要目的是满足美国和中国大陆等经济体的市场需求。
不过,该报告似乎并未考虑正在美国建设中的晶圆厂。包括台积电(TSMC)在内的多家公司已经在美国启动了建厂计划,台积电预计将在亚利桑那州生产其30%的先进芯片。英特尔(Intel)、三星(Samsung)、美光(Micron)、格芯(GlobalFoundries)和德州仪器(Texas Instruments)也都有在建项目,这些项目将进一步提升美国的晶圆产能。
此外,该报告也未具体说明中国大陆晶圆厂的技术能力与西方竞争对手相比如何。美国已对最先进的芯片制造技术实施出口管制,这使得中国大陆企业更难获取生产最新一代芯片所需的设备。因此,中国大陆方面正在投入数十亿美元,以填补本国半导体产业中的技术空白,例如光刻设备和电子设计自动化(EDA)软件。因此,尽管中国大陆在产能方面可能占据上风,但就未来几年内哪个经济体具备生产最先进芯片的最大能力而言,这一问题仍悬而未决。
显然,中国大陆的晶圆代工发展能如此之快,与美国对大陆半导体产业进行制裁,逼得大陆不得不对此进行大力投资有关。
今年5月底有一份报告指出,美国为遏制中国大陆发展而对半导体市场实施的制裁与限制措施,实际上可能正在推动中国大陆本土半导体产业的崛起,助力构建更具韧性的产业生态系统,并在无意间加速了中国大陆在这一领域的雄心壮志。
据《电子时报》(Digitimes)报道,尽管美国和中国已达成一项为期90天的贸易协议,暂停两国之间最严厉的关税措施,但“半导体领域的紧张局势正在升级”。
《电子时报》表示,随着局势升温,那些在大陆运营的中国台湾集成电路(IC)基板制造商正面临新一轮的审查,这也暴露出美国制裁措施效果上的一些疑虑。 正如该报告所指出的,中国台湾的基板供应链在2025年第一季度表现出了出人意料的强劲业绩。根据《电子时报》(Digitimes)的报道,中国台湾与中国大陆企业在市场定位上的“显著差异”表明,“即使在美国的制裁之下,中国大陆的半导体生态系统也可能正在加速崛起”。
报告提到,特朗普总统放弃了拜登政府推行的分级芯片扩散规则,转而采取全面禁止全球使用华为昇腾(Ascend)AI芯片的措施,并阻止其他AI芯片出口至中国大陆。英伟达(NVIDIA)首席执行官黄仁勋(Jensen Huang)将这一举措称为“失败之举”。
报告重点对比了欣兴电子(Unimicron)和臻鼎科技(Zhen Ding Technology)两家公司的不同境遇。前者由于芯片限制措施收紧,其在中国大陆工厂的高端产能利用率出现下滑。作为全球领先的IC基板制造商,欣兴电子在中国台湾的工厂订单有所回升,以弥补中国大陆市场的下滑,但其高管仍担忧不断升级的制裁可能导致来自中国大陆高端电子行业的高利润业务永久性减少。
相反,臻鼎科技——这一被视为“制裁反而推动中国大陆芯片产业发展”理论典型案例的公司——据报道在中国大陆市场表现出强劲的增长势头。该公司将其“立足中国(大陆),服务中国(大陆)”(“China for China”)的战略(即优先为本地需求进行本地生产)视为其基板部门收入同比增长30%的关键因素。
据《电子时报》(Digitimes)报道,随着中国大陆市场需求持续增长,臻鼎科技甚至可能利用其在中国台湾高雄的人工智能(AI)产业园区来满足相关需求,从而逆转供应链的流向。
报告中引用的行业观察人士认为,这一强劲表现揭示了一个“关键的悖论”,即《电子时报》指出,“美国的制裁不仅没有削弱中国大陆在半导体领域的雄心,反而可能在无意间加速了这一进程。”大陆需求的增长以及供应链的本地化正在构建一个具有韧性的产业生态系统,“这个系统在面对逆境时可能会变得更加强大。”
这种观点在很大程度上反映了英伟达(NVIDIA)首席执行官黄仁勋(Jensen Huang)对美国AI芯片出口禁令的评论。如前所述,他将这些措施称为“失败之举”,并特别指出,大陆企业正在转向英伟达的中国大陆竞争对手,以弥补其H20等美国研发芯片的供应短缺,这反而让竞争对手获得了优势,而非真正遏制整个行业的发展。
最近有报道称,英伟达计划在今年年底前推出基于Blackwell架构的新解决方案,专门面向中国大陆市场,以取代已被禁售的H20芯片。
台积电在2024年提出了一个晶圆代工2.0(Foundry 2.0)的概念,旨在重新定义和扩展传统晶圆代工产业的范畴。在传统晶圆代工1.0(纯晶圆制造)的基础上,2.0版本纳入了后端环节和非存储类IDM厂商。
“晶圆代工1.0”涵盖纯代工企业,主要专注于芯片制造。而在晶圆代工 2.0 的范畴里,纳入了纯晶圆代工厂商、非存储 IDM(整合组件制造商)、OSAT(外包半导体封装测试)以及光掩模制造厂商。“行业人士认为,晶圆代工1.0”已不足以凸显当下行业动态。如今,行业发展由人工智能趋势以及相关系统级优化所驱动。企业正从单纯的制造环节参与者,转变为技术集成平台。这样的转变能确保更紧密的垂直整合、更快速的创新以及更深层次的价值创造。
据Counterpoint Research最新报告指出,2025年第一季度全球半导体晶圆代工2.0营收同比增长13%,达到722.9亿美元。这一增长主要得益于人工智能(AI)和高性能计算(HPC)芯片需求的激增,推动了对先进工艺节点(如3nm、4/5nm)和先进封装技术(如CoWoS)的需求。
大陆半导体代工厂商未来面临的挑战其实不少,主要包括技术壁垒、地缘政治和产能过剩风险、国际供应链限制等。
美国在技术上对大陆进行封锁不是今天才有,未来仍会长期存在。目前,美国对 FinFET(鳍式场效应晶体管)、GAAFET(环绕栅极场效应晶体管)这类先进芯片制造工艺实施出口限制,直接造成中国大陆在 7 纳米以下芯片制程领域面临双重困境:一方面像光刻机这类关键设备供应短缺,另一方面工艺研发经验也存在不足。这使得大陆企业短期内很难打破台积电、三星在高端芯片代工领域的垄断局面。
地缘政治与产能过剩风险也不可小视。台积电在美国亚利桑那州启动扩产计划,未来将把 30% 的先进芯片产能转移到当地,这一举措可能会削弱中国大陆在相关产能领域的现有优势。
根据 Yole 机构预测,全球晶圆代工行业的产能利用率将保持在 70% 左右的水平。如果市场需求增长达不到预期,大陆的天博APP下载最新版产能投资可能会导致企业回报率下降。
另外,美国主导的出口管制政策,加上《欧洲芯片法案》等区域化供应链趋势的推动,可能会限制中国大陆获取芯片制造关键设备和技术的渠道,进而延缓国内在先进制程技术上的突破进程。
中国大陆凭借产能扩张、政策支持和市场需求驱动,有望在2030年成为全球晶圆代工产能的领导者,尤其在成熟制程领域占据主导地位。然而,能否在先进制程和技术自主性上实现突破,将决定其能否真正成为“顶尖代工中心”。未来十年,技术追赶、地缘博弈与产业协同将是关键变量。