根据产业投资计划，未来 5 年我国集成电路投资将达万亿
在未来 4-5 年间我国投入集成电路制造领域的资金将达到 1.2 万亿元，年均投资额超过过去 5 年平均的 2 倍以上，未来 3 年投产 12 寸晶圆厂数量占全球比例 40%。根据我们整理的数据，目前在建和计划建设的集成电路项目合计总金额达到 1.2 万亿元，绝大部分将在 2021 年前投产。根据国际半导体设备与材料产业协会（SEMI）发布的报告，目前全球处于规划或建设阶段，预计将于 2017 年～2020 年间投产的半导体晶圆厂约为 62 座，其中 26 座设于中国，占全球总数 42%。这些建于中国的晶圆厂 2017 年预计将有 6 座上线投产，2018 年达到高峰，共 13 座晶圆厂加入营运，其中多数为晶圆代工厂。
参考中国报告网发布《2017-2022年中国集成电路行业市场发展现状及十三五投资战略规划报告》
集成电路产业作为战略性产业，政策和资金支持力度非常大。2014 年国家集成电路产业投资基金成立，以公司制的形式运营，募集资金 1400 亿元，此后，各地地方政府纷纷成立各类集成电路产业基金，目前国家和地方政府基金合计高达 4000 亿元，总计有望带动5-8 倍的社会投资，总计将有 3-5 万亿的资金投入半导体产业中。
1.根据产业发展规律，我国集成电路投资长期将保持高增长
集成电路产业投资兼具周期性和高速成长性。具体来说，一般每 3-5 年左右会有一个投资周期，有高峰有低谷，但下一个周期的年均投资额度将显著大于前一个周期。周期性的背后是集成电路产品的产量，需求，价格以及技术升级共同决定的。随着技术升级，集成电路制造投资金额成倍甚至数十倍增加，目前一条 12 英寸 32/28nm 的生产线投资高达 50 亿美元，14nm 的生产线投资额高达 100 亿美元，技术研发费用同理，从 20nm 升级到 16nm，引领者研发费用从 12 亿美元上升到 22 亿美元，上升 80%。加上技术升级快，需要持续投入建设生产线以形成规模优势，仅依赖一条生产线难以形成气候，故集成电路制造投资非常之高。
以全球半导体龙头公司三星电子为例，公司过去 25 年集成电路投资过程虽有波动，但也保持了年均 12%的增长。三星电子从 1993-2017 年的半导体资本支出大致有 5 个小周期，每个小周期的平均投资金额都高于上个小周期的平均投资金额，这对应着背后技术的升级周期，以 DARM 存储器为例，1990 年 16M DARM 存储器投产，后续基本每 3-4 年 DARM 存储器容量升高 4 倍，到 2001 年左右 4G DARM 开始投产，每次技术升级的投产需要投入更高的资金。
2.为追赶全球竞争对手，理论上，我国集成电路投资增速需高于竞争对手
我国集成电路在产能以及技术与先进国家存在明显差距，市场竞争力有待进一步提高。目前中国的 300mm 晶圆厂的工艺并不处于领先地位，全球领先的晶圆厂目前正在升级 10nm 工艺，并在未来的 12 个月至 24 个月内准备量产 7nm 工艺，而现在中国最先进的晶圆厂尚未开始生产 14nm 晶片，计划投资的晶圆厂也最高达到 28nm 工艺。另外，我国集成电路项目多为存储器项目，目前武汉新芯科技投资的的 3D NAND 项目的工艺为 32 层，而目前国际领先的 3D NAND 生产商的工艺已经升级到了 64 层和 96 层，我国和国际先进水平尚存在较大差距。
韩国从半导体技术落后国家成长为技术领先国家，主要原因在于长期持续的高额资本投入。参考韩国的经验，不同于美国在半导体行业长期以来的科技领先优势，韩国作为一个后发国家，其半导体工业是一次典型的追赶超越式的突破创新。韩国存储器半导体产业起点很低，从代工起步，在 80 年代中期开始转向自主开发，以国家电子所为中心，三星、海力士、LG 等大企业集团参加组织半导体研发组织，在 1992 年开始和美日同期开发 64M DRAM，此后 10 余年韩国存储器半导体彻底完成技术跨越，成为世界半导体存储技术的领先者，2001 年三星电子率先开发出 4G DRAM，成为存储器方面全球技术最强的国家。韩国能够实现跨越式发展的主要原因在于持续长期的高投入，以三星电子为例，自 1993 年开始半导体资本投入呈周期性增长趋势，从 1993 年的 8 亿美元增长到 2016 年的 113 亿美元，复合增长率高达 12%，且预期 2017 年半导体业务资本支出又将创新高。
韩国半导体产业追赶时期为 1983-1997 年，追赶时期投资复合增速 35%。韩国半导体产业从 1983 年开始研发 64K 存储器，到 1997 年投产 256M 存储器，技术从落后到 4 年到领先全球共用了 10 多年时间，1993-1997 年三星电子资本支出复合增速高达 35%。
参考韩国经验，我国集成电路产业想要实现赶超，必须长时间保持高额投资，且理论上投资增速应当高于韩国 12%的年均增速，且不排除出现类似韩国在追赶期 35%的高速投资增长。我国目前集成电路主要投资方向也是存储器，但是技术相比世界先进水平还有较大差距，目前虽然存储器投资相较过去大幅增长，但是决不能一劳永逸，未来只有持续保持高投入，才有可能达到先进水平。
以 12 寸晶圆厂的产能赶超为例，根据预测，到 2025 年我国 12 寸晶圆厂产能全球占比将有现有的 9%提升到 24%。根据 IC Knowledge LLC 制作的全球所有当前服役、建设中和计划建设的 300mm 晶圆厂的数据库，跟踪了全球 164 个晶圆厂的情况，我国 2011-2017 年 12 寸晶圆厂产能占全球比例保持平稳，从 2017 年开始随着我国投资的晶圆厂陆续投产，我国晶圆厂产能占全球比例开始不断提高，至 2025 年将成为全球最大的集成电路制造国。集成电路洁净室工程作为晶圆厂的支持性工程，市场规模和晶圆厂产能息息相关，随着中国晶圆厂产能快速提高，洁净室工程的市场规模增速也将加快。
在未来 4-5 年间我国投入集成电路制造领域的资金将达到 1.2 万亿元，年均投资额超过过去 5 年平均的 2 倍以上，未来 3 年投产 12 寸晶圆厂数量占全球比例 40%。根据我们整理的数据，目前在建和计划建设的集成电路项目合计总金额达到 1.2 万亿元，绝大部分将在 2021 年前投产。根据国际半导体设备与材料产业协会（SEMI）发布的报告，目前全球处于规划或建设阶段，预计将于 2017 年～2020 年间投产的半导体晶圆厂约为 62 座，其中 26 座设于中国，占全球总数 42%。这些建于中国的晶圆厂 2017 年预计将有 6 座上线投产，2018 年达到高峰，共 13 座晶圆厂加入营运，其中多数为晶圆代工厂。
参考中国报告网发布《2017-2022年中国集成电路行业市场发展现状及十三五投资战略规划报告》
近年来我国在建和计划投资的晶圆厂投资总额达到 1.2 万亿
数据来源：中国报告网整理
集成电路产业作为战略性产业，政策和资金支持力度非常大。2014 年国家集成电路产业投资基金成立，以公司制的形式运营，募集资金 1400 亿元，此后，各地地方政府纷纷成立各类集成电路产业基金，目前国家和地方政府基金合计高达 4000 亿元，总计有望带动5-8 倍的社会投资，总计将有 3-5 万亿的资金投入半导体产业中。
我国集成电路政府投资基金投资统计表
数据来源：中国报告网整理
根据产业规律以及目前发展阶段，IC 投资将长期高增长 1.根据产业发展规律，我国集成电路投资长期将保持高增长
集成电路产业投资兼具周期性和高速成长性。具体来说，一般每 3-5 年左右会有一个投资周期，有高峰有低谷，但下一个周期的年均投资额度将显著大于前一个周期。周期性的背后是集成电路产品的产量，需求，价格以及技术升级共同决定的。随着技术升级，集成电路制造投资金额成倍甚至数十倍增加，目前一条 12 英寸 32/28nm 的生产线投资高达 50 亿美元，14nm 的生产线投资额高达 100 亿美元，技术研发费用同理，从 20nm 升级到 16nm，引领者研发费用从 12 亿美元上升到 22 亿美元，上升 80%。加上技术升级快，需要持续投入建设生产线以形成规模优势，仅依赖一条生产线难以形成气候，故集成电路制造投资非常之高。
集成电路投资额随技术升级成倍增加（亿美元）
数据来源：中国报告网整理
0.18um-10nm 标准逻辑工艺技术的研发费用（亿美元）
数据来源：中国报告网整理
以全球半导体龙头公司三星电子为例，公司过去 25 年集成电路投资过程虽有波动，但也保持了年均 12%的增长。三星电子从 1993-2017 年的半导体资本支出大致有 5 个小周期，每个小周期的平均投资金额都高于上个小周期的平均投资金额，这对应着背后技术的升级周期，以 DARM 存储器为例，1990 年 16M DARM 存储器投产，后续基本每 3-4 年 DARM 存储器容量升高 4 倍，到 2001 年左右 4G DARM 开始投产，每次技术升级的投产需要投入更高的资金。
三星电子半导体业务资本支出长期保持增长（亿美元）
数据来源：中国报告网整理
2.为追赶全球竞争对手，理论上，我国集成电路投资增速需高于竞争对手
我国集成电路在产能以及技术与先进国家存在明显差距，市场竞争力有待进一步提高。目前中国的 300mm 晶圆厂的工艺并不处于领先地位，全球领先的晶圆厂目前正在升级 10nm 工艺，并在未来的 12 个月至 24 个月内准备量产 7nm 工艺，而现在中国最先进的晶圆厂尚未开始生产 14nm 晶片，计划投资的晶圆厂也最高达到 28nm 工艺。另外，我国集成电路项目多为存储器项目，目前武汉新芯科技投资的的 3D NAND 项目的工艺为 32 层，而目前国际领先的 3D NAND 生产商的工艺已经升级到了 64 层和 96 层，我国和国际先进水平尚存在较大差距。
3D NAND 相比 V-NAND 的优势
资料来源：中国报告网整理
3D NAND 示意图
资料来源：中国报告网整理
韩国从半导体技术落后国家成长为技术领先国家，主要原因在于长期持续的高额资本投入。参考韩国的经验，不同于美国在半导体行业长期以来的科技领先优势，韩国作为一个后发国家，其半导体工业是一次典型的追赶超越式的突破创新。韩国存储器半导体产业起点很低，从代工起步，在 80 年代中期开始转向自主开发，以国家电子所为中心，三星、海力士、LG 等大企业集团参加组织半导体研发组织，在 1992 年开始和美日同期开发 64M DRAM，此后 10 余年韩国存储器半导体彻底完成技术跨越，成为世界半导体存储技术的领先者，2001 年三星电子率先开发出 4G DRAM，成为存储器方面全球技术最强的国家。韩国能够实现跨越式发展的主要原因在于持续长期的高投入，以三星电子为例，自 1993 年开始半导体资本投入呈周期性增长趋势，从 1993 年的 8 亿美元增长到 2016 年的 113 亿美元，复合增长率高达 12%，且预期 2017 年半导体业务资本支出又将创新高。
韩国半导体产业追赶时期为 1983-1997 年，追赶时期投资复合增速 35%。韩国半导体产业从 1983 年开始研发 64K 存储器，到 1997 年投产 256M 存储器，技术从落后到 4 年到领先全球共用了 10 多年时间，1993-1997 年三星电子资本支出复合增速高达 35%。
韩国半导体 DRAM 技术和美日相比差距变化
数据来源：中国报告网整理
参考韩国经验，我国集成电路产业想要实现赶超，必须长时间保持高额投资，且理论上投资增速应当高于韩国 12%的年均增速，且不排除出现类似韩国在追赶期 35%的高速投资增长。我国目前集成电路主要投资方向也是存储器，但是技术相比世界先进水平还有较大差距，目前虽然存储器投资相较过去大幅增长，但是决不能一劳永逸，未来只有持续保持高投入，才有可能达到先进水平。
以 12 寸晶圆厂的产能赶超为例，根据预测，到 2025 年我国 12 寸晶圆厂产能全球占比将有现有的 9%提升到 24%。根据 IC Knowledge LLC 制作的全球所有当前服役、建设中和计划建设的 300mm 晶圆厂的数据库，跟踪了全球 164 个晶圆厂的情况，我国 2011-2017 年 12 寸晶圆厂产能占全球比例保持平稳，从 2017 年开始随着我国投资的晶圆厂陆续投产，我国晶圆厂产能占全球比例开始不断提高，至 2025 年将成为全球最大的集成电路制造国。集成电路洁净室工程作为晶圆厂的支持性工程，市场规模和晶圆厂产能息息相关，随着中国晶圆厂产能快速提高，洁净室工程的市场规模增速也将加快。
我国 12 英寸晶圆厂产能迎来拐点（%）
数据来源：中国报告网整理
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