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纵观全球5G产业链布局 解析我国落后在哪

发布时间:2019-07-23 关键字:5G、产业链

  5G是开启工业数字化和物联网新时代的新一代基础生产力。目前,全球主要国家的5G产业链布局也已进入冲刺阶段。随着美国、中国、意大利等国家纷纷推出5G商用服务,全球5G产业链布局已进入冲刺阶段。


  中国在5G发展方面处于领先地位,尤其在基站建设方面优势巨大,但是在5G半导体材料方面较为落后,导致上游原材料 “卡脖子” 严重。


  全球5G器件布局和建设主要围绕终端、基站和传输三个领域展开,5G关键性半导体原材料的布局主要围绕晶圆材料、硅基半导体材料、以及化合物半导体材料展开。


  一、全球5G产业分布


  (一) 5G关键性器件全球布局


  1、终端

  射频前端模块是5G终端的关键性器件,也是我国进口依赖度最大的器件,其中放大器和滤波器在射频前端中的占比达95%,是各国布局5G产业链的关键战略领域。


  2、基站

  5G基站包括大型基站、宏基站和小基站等。因全球5G频谱规划多为中段频和高段频,由小微基站和Massive MIMO天线构成的超密集组网是5G基站布局的关键。目前,全球5G基站的部署主要在欧、美、日、韩和中国展开。


  3、光通信

  光通信产业大体可以分为两条分支产业链:光模块产业链和光纤光缆产业链。其中光模块负责实现光电转换,光纤负责传送光信号。全球光纤预制棒主要被日本、美国和德国企业垄断。


  (二) 5G半导体材料全球布局


  1、硅基半导体材料

  硅基半导体市场被美国、日 本、欧洲等技术强国垄断。美国是全球半导体产业链最完整的国家,共有90多家本土半导体上市公司,涵盖设备、材料、设计、制造、封测全产业链。在硅晶圆领域,全球一半以上的半导体硅材料产能集中在日本。


  2、化合物基半导体材料

  GaAs材料的技术和市场被日本和美国垄断。


  二、我国5G产业发展总结


  (一) 产业链“疏而不密”,上游原材料“卡脖子”严重


  我国5G产业链没有形成从设计到制造再到封测的完整链条,产能主要集中在技术水平低端、产业附加值低的中低端领域,中高端原材料的产业链条缺失环节多,“卡脖子”现象严重。


  在晶圆生产中,纯度为11个9的芯片用的电子级高纯硅,只有江苏的鑫华公司一家能实现量产,年产0.5万吨,但是国内一年的进口量约为15万吨。在芯片设计和制造中,只有华为海思一家设计企业实现手机芯片的化量产,其下游客户主要为国内手机厂商; 中芯国际虽是国内最大的代工厂,但是其28nm和14nm工艺市场认可度不高,尚未实现盈利。


  我国电子信息产业的2017年总产值达到18.5万亿元,但是国内如此大的需求增量并没有促使半导体产业链条的完整链条化,产业链上下游企业没有实现合理的本地化和规模化。


  (二) 产品“少而不强”,下游元器件进口依赖性强


  我国5G相关产品中高端品种少、技术等级低端,难以适应信息技术梯度转移和高速发展的要求,大部分下游元器件仍以进口为主。


  在数万集成电路材料中,我国能够自主规模化生产的产品占比不到1%,且多为技术含量低的产品。8英寸和12英寸的大尺寸硅片是半导体产业的基础原材料,但我国的对外依存度分别达到86%和100%,绝大多数的集成电路材料仍然掌握在国外企业手里。


  据赛迪顾问《2018年中国5G产业与应用发展白皮书》预计,我国5G产业总体市场规模至2026年将达到1.15万亿元,国内的现有产能,尤其是高端产能完全不能满足如此大规模的需求,所形成的市场差额只能依赖进口。我国是5G半导体材料产业的技术弱国,但又将成为5G半导体材料的消费大国。


  (三) 创新链和产业链“通而不畅”,产业化进程缓慢


  半导体材料的应用是一个系统工作,需要生产设备、制造工艺、相关材料生产企业、下游应用企业互相配合,为处于不同环节的企业相互提供具有针对性的直接的技术指导和产品顾问。


  我国上下游企业乃至研究机构都属于刚起步阶段,相关技术积累和产业积累很少,因此研究机构的研发成果,下游应用企业的市场需求,上游生产企业的产品性能等各关键参数不都有效的整合、联动、协同,导致我国半导体产业链中 “技术孤岛” 的现象严重。


  研发机构的创新链条与产业链条脱节,不能深入指导产业链各环节的生产企业,研发成果也不能实现系统的应用和推广。而创新资源的多头部署和分散投入,导致生产要素的重复投资和不充分利用,资源浪费严重。


  上游生产企业不能很好的掌握下游市场需求,生产布局不能适应快速迭代更新的市场产品需求,对整个产业链条中的上下游各方面资源的调动性不足,结果就是产品性能落后、产能浪费严重、服务化意识不足,对固定投资的规划不合理。

  下游应用企业因上游企业对其的高端原材料产品支持力度不足,因此无法提供高质量的产品,导致客户因为对国产产品的信心不足,验证成本较高等原因放弃购买国产产品。国产产品的滞销又会进一步延缓我国产业链的更新迭代,进一步减缓创新性产品的产业化进程同时加剧中低端产能的重复浪费。


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