2025年中芯国际研究报告:中国晶圆代工领军者,国产芯片核心支柱

1. 世界领先晶圆代工企业,自主制造先进水平

世界领先的集成电路晶圆代工企业之一。中芯国际集成电路制造(上海)有限公司于 2000 年 4 月 3 日成立于开曼群岛,2020 年于科创板上市。中芯国际是世界领先的集成 电路晶圆代工企业之一,也是中国大陆集成电路制造业领导者,拥有领先的工艺制造能 力、产能优势、服务配套,向全球客户提供 8 英寸和 12 英寸晶圆代工与技术服务。 中芯国际深耕晶圆代工领域,技术迭代与产品盈利齐头并进。2000 年 4 月 3 日, 中芯国际在上海浦东开工建设,成为中国大陆第一家提供 0.18 微米技术节点的集成电 路晶圆代工企业。2001 年,公司建设完成上海 8 英寸生产基地。2002 年,中芯国际实 现 0.18 微米的全面技术认证和量产。2003 年,中芯国际收购天津摩托罗拉晶圆厂并成 立中芯天津,陆续实现 0.35 微米-0.13 微米的全面技术认证和量产。2004 年,中芯国际 首次实现盈利,并于香港联交所与美国纽交所上市。 2004 年起,公司北京 12 英寸生产 基地逐步投入生产,标志着公司成为 8 英寸和 12 英寸集成电路晶圆代工业务兼备的企 业。2006 年至 2011 年,中芯国际不断实现技术突破,从 90 纳米技术节点到 45-40 纳米 技术节点的量产,技术服务能力实现跨越式提升。2015 年,中芯国际成为中国大陆第一 家实现 28 纳米量产的企业,进入战略积累期后的高速发展时期。2019 年,中芯国际取 得重大进展,实现 14 纳米 FinFET 量产,第二代 FinFET 技术进入客户导入阶段。2024 年,中芯国际在全球的市场份额上升至 6%。

提供全方位晶圆代工解决方案,满足客户多种需求。除集成电路晶圆代工外,集团 亦致力于打造平台式的生态服务模式,为客户提供设计服务与 IP 支持、光掩模制造等一站式配套服务,并促进集成电路产业链的上下游协同,与产业链中各环节的合作伙伴 一同为客户提供全方位的集成电路解决方案。

1.1. 股权结构:最大持股比例不超过 15%,高管具有相关领域丰富经验

公司不存在实际控制人,最大股东持股比例不超过 15%。截至 25H1,中芯国际最 大的股东为大唐控股(香港)投资有限公司,持股比例为 13.99%,而大唐控股由中国信 科全资拥有,加上中国信科直接持有的 0.91%股份,中国信科总计持有公司 14.9%股份。 此外,鑫芯(香港)持股占比 6.91%,国家集成电路基金二期持股 1.6%。

1.2. 财务表现:半导体行业复苏,营业收入有望逐步回升

受半导体行业周期影响,业绩有望逐步改善。2018-2022 年公司营收基本保持增长 态势。2023 年营业收入略微下滑,实现营收 452.50 亿元,同比减少 8.6%;实现归母净 利润 48.23 亿元,同比下降 60.25%。2023 年,晶圆代工行业全年产值下滑了双位数。在 持续两年的全球芯片缺货和产业过热后,半导体行业遇到了库存高企、宏观经济低迷、 以及地缘政治愈演愈烈引发的市场需求的深度修正和同业竞争,至今仍在持续,行业处 在“Double-U”的第一个 U。在去年下半年,市场整体库存的情况有所缓解,在高端产 品领域也看到了热点,但中芯国际相关的手机和消费电子等领域仍然没有大的回转。此 外,集团处于高投入期,折旧较 2022 年增加。以上因素共同影响了中芯国际 2023 年度 的财务表现。2024 实现营业收入 577.96 亿元,同比增长 27.72%,主要是由于本期晶圆销售数量增加与产品结构变化所致,销售晶圆的数量(8 英寸晶圆约当量)由上年的 586.7 万片增加 36.7%至本年的 802.1 万片。由于地缘政治的影响,本土化需求加速提升,12 英寸节点的产能供不应求,价格向好且新扩产能得到充分利用并带来了收入,促进了产 品组合优化调整,25H1 公司销售收入 319.01 亿元,同比增长 21.44%,归母净利润 22.94 亿元,同比增长 39.37%。

中国大陆及香港地区占主营业务首位并将持续增长。从营收结构看,集成电路晶圆 制造代工业务在公司的总营收中占据了相当大的比例,基本维持在 90%以上,2024 年占 比为 92.13%。分地区来看,中国大陆及香港地区占主营业务收入居首位且增长趋势显 著,2024 年达到 84.6%。近年来半导体的地域化发展趋势逐年清晰。半导体行业本土化 发展的动力主要来自本土市场需求的规模化及本土经济发展的韧性。从中国大陆的产业 情况看,作为全球最大的半导体消费市场之一,现阶段我国集成电路产业仍一定程度地 依赖进口,国内现有集成电路产业规模、晶圆代工产能规模、工艺技术能力,与实际市 场需求仍不匹配。随着新一轮科技创新的推动,国内产业链具备较大的成长空间。

毛利率与净利率符合预期,费用率保持低位。2019-2022 年间公司毛利率呈增长态 势,2023、2024 年毛利率逐年下降。2024 年公司毛利率达到 18.59%,同比下降 3.3pcts, 主要受折旧增加等影响,公司净利率在 2024 年下滑至 9.3% 。2024 年半导体行业整体 呈现复苏态势,公司也加快了产能扩张节奏,国内客户新品快速上量,推动产能利用率 提升,但产品价格有所下降。费用率方面,公司在 2018-2023 年间销售费用率一直保持 低位且波动幅度较小。2024 销售费用率、管理费用率分别为 0.49%、6.64%,基本维持 前几年的费用水平,波动较小。 财务费用率为-3.17%,主要是由于本期利息净收益减少 所致。

公司近几年持续保持高研发投入。公司具备完整、高效的创新机制,完善的研发流 程管理制度和专业的研发团队,推进应用平台的研发,进一步夯实技术基础,构建技术 壁垒。历年来,公司研发投入保持稳定,在研发投入方面,公司近三年累计研发投入 153.92 亿元,其中 2024 年投入 54.47 亿元。2024 年研发费用构成前三位分别是职工薪 酬、研究测试费用、折旧和摊销,分别占比 30%、29%、16%。2024 年公司研发人员达 到 2330 人,占员工总数 12.1%,较上年同期增长 0.4%,助力公司生产水平提升。

库存高企情况持续,库存环比有所增加。2018-2024 年公司存货水平总体呈上升趋 势。2024 年半导体行业的库存高企情况仍在持续,公司存货达 212.67 亿元,同比增加 9.8%,公司库存增长主要是生产备货,2024 年设计公司库存大致恢复到健康水位,公司 受益于 AI 产业发展及国家刺激消费政策推动,各下游应用领域收入均有不同程度增长, 2025 年除了人工智能领域继续高增长外,其他领域需求也将持平或温和增长,另外,在 国家消费政策红利带动下,公司客户补库存意愿较强,消费、互联、手机等领域补单、 急单情况较多。同时,外部环境不确定性增加,同业竞争逐渐激烈,公司将持续推进产 能建设,引领行业发展。

产能建设投入大,自由现金流处于负数状态。当前公司正处于推进产能建设、不断 提升市场占有率的重要时期,产能建设及研发活动均需要投入大量资本开支,因此公司 目前的自由现金流,即经营性现金流与资本开支投入的差额,处于负数状态。2025Q1 年 公司总现金流净额为-132 亿元,其中经营活动产生的现金流为-11.7 亿元,主要原因是 购买商品、接受劳务支付的现金增加,收到的税收返还下降,以及销售商品、提供劳务 收到的现金减少;投资活动产生的现金流为-90.93 亿元,公司筹资活动产生的现金流29.47 亿元。

2. 半导体需求触底反弹,晶圆制造国产替代趋势明显

2.1. 半导体行业复苏,晶圆代工逆势增长

晶圆制造产业是整个集成电路产业的平台和核心,半导体行业产业集中度高。半导 体产业链主要包含芯片设计、晶圆制造和封装测试三大核心环节,此外还有为晶圆制造 与封装测试环节提供所需材料及专业设备的支撑产业链。自上世纪八十年代晶圆代工模 式诞生以来,晶圆代工市场经过 30 多年发展和技术的演进,已成为集成电路产业链中 不可或缺的核心环节。晶圆代工企业为芯片设计公司提供制造服务,同时生产出来的晶 圆通过封装测试,成为最终可以销售的半导体芯片。另外晶圆制造又是上游设备、材料、 EDA/IP 的需求方和试验方。随着半导体技术壁垒提升,在经济效益驱使下,晶圆代工 模式逐渐取代 IDM 模式,即由设计、制造垂直一体化转化为设计、制造各自专业分工 的 Fabless+Foundry。由于集成电路制造业务投入金额巨大、产能爬坡周期较长、技术门 槛要求较高等特征,整个集成电路制造行业的产业集中度很高,台积电、三星、格芯、 联电、中芯国际、华虹公司等几家企业已占据市场的绝大部分份额。

半导体行业逐步复苏,全球及中国半导体 5 月销售额均同比高增。从历史表现来看, 如果将“谷-峰-谷”定义为一个周期,那么一轮完整的半导体周期通常为 3-5 年。自 23Q1 以来,多方数据显示,随着周期性市场低迷的结束和对半导体的需求增长,全球半导体 行业处于上升周期的确定性正在不断加强。23H2 以来,在外部影响之下,半导体国产 化、自主化步伐加快,中国半导体销售金额也在稳步回升。进入 2024 年以后,终端厂 商和供应链企业积极推进库存去化,叠加 AI 驱动行业创新和芯片需求,手机、PC 开启 新一轮换机等因素,国内半导体行业复苏趋势显著。根据美国半导体产业协会(SIA) 数据,2024 年全球半导体销售额达 6165 亿美元。2025M5 全球半导体销售额为 589.8 亿 美元,同比增长 27%,中国半导体销售额为 170.8 亿美元,同比增长 21%。

AI 成为推动半导体市场需求持续旺盛的重要驱动力。从半导体周期来看,随着人 工智能技术迅猛发展,算力和高性能存储芯片成为产业链的关键节点,也推动了集成电 路产业高速发展。据 SIA 预测,2030 年全球半导体市场规模将超过 1 万亿美元,而最 大的市场将是计算和数据存储,这其中包括高端 AI 服务器。此外,AI 芯片是 AI 服务器的核心组件之一,AI 技术的迅猛发展及其应用领域的不断拓展促成了数据中心市场 的良好前景。2022 年 ChatGPT 发布后,数据中心市场预计将稳步增长。数据中心由三 个要素组成:网络基础设施、服务器和存储。SIA 预计,从 2023 年到 2029 年,服务 器和存储将分别增加一倍左右。由此,包括高端 AI 服务器在内的服务器用半导体将占 据全球市场最大份额,数据中心市场也将扩大。

晶圆制造代工产能持续突破,25 年全球将有 18 座晶圆厂启建。SEMI 公布的 2025 年全球晶圆厂预测报告显示,半导体产能预计将进一步加速,2025 年全年增长率将来到 6.6%,达每月 3360 万片晶圆,此次产能扩张主要受惠于由高效能运算(HPC)应用中 的前端逻辑技术以及边缘设备中生成式 AI 渗透度的持续高涨。为了赶上大语言模型 (LLM)不断增长的运算需求,半导体业界现正加紧建立先进运算能力。2025 年晶圆大 厂积极扩大先进制程产能(7 纳米及以下),年增长率将达到 16%,每月产能将增加 30 万片,达 220 万片。2025 年半导体产业将有 18 座新晶圆厂启建,包括三座 8 寸和十五 座 12 寸晶圆厂,其中大部分厂房有望于 2026 年至 2027 年间开始运营量产。

晶圆制造工艺技术不断升级,成熟制程与先进制程占比结构维持长期稳定。成熟制程是全球需求最大,也是造成此前“缺芯”的主要芯片。虽然智能手机、PC 等领域主 要需要先进制程,但在物联网、智能家居、汽车电子、通信、医疗、智能交通、航空航 天等领域则主要依赖成熟制程芯片。据 TrendForce 集邦咨询统计,2023 年至 2027 年全 球晶圆代工市场成熟制程(28nm 及以上)及先进制程(16nm 及以下)的产能比重大概 维持在 7:3。在市场需求的带动下,掌握成熟制程的晶圆代工厂能依靠产能的调整和扩 张提升市占率,特别是在以中国为代表的东亚地区,需求增长最快。半导体产业经历超 过一年以上库存调节后,随着 AI 不断兴起的助攻,刺激各项应用兴起,全球半导体产 业逐渐回温,尽管先进制程竞争依旧激烈,但可以观察到成熟制程晶圆代工表现不见逊 色。

2.2. 行业区域化趋势加剧,推进本土化协同

全球晶圆代工整体呈现“一超多强”的竞争格局,先进制程是竞争重要因素。“一超”是台积电,“多强”主要包括三星电子、联电等公司。24Q4,台积电以 67%的市场 份额排名全球芯片代工行业第一,排名第二的三星的份额为 11%,其余公司的市场占比 均为个位数。

5nm 及以下先进制程仅少数头部企业掌握,内资顶级代工企业处于 14nm 工艺到 7nm 工艺演进中,地缘政治因素驱使先进制程重要性提升。从产能节点来看,占比较大 的制程节点集中在 180nm-28nm,5nm 以下先进制程产能逐年上涨,先进制程产能的市 场空间广阔。但 2019 年以来,美国政府试图限制中国集成电路产业的发展,并极具针 对性地对中国半导体产业上游的半导体设备、半导体材料、先进制造等薄弱环节展开技 术封锁和围剿,试图将中国集成电路产业孤立在全球供应链体系之外。由于现在先进半 导体设备技术主要由美欧日等国主导,研发与掌握先进制程或成中国破局关键因素。

行业区域化趋势加剧,全球半导体产能格局发生改变。2023 年以来,全球各主要经 济体纷纷在半导体产业政策方面加力。相较于此前效率优先的产业布局,供应链的独立 性、多元化和安全性正在逐步成为各国半导体产业发展战略的优先考量。这一态势不仅 影响全球半导体产业链供应链和产能分布,同时对半导体产业的发展趋势也将造成深远 影响。自 2022 年以来,美国、欧盟、日本、韩国等国家和地区纷纷发布各自的芯片法案,聚焦自身在半导体设计与代工封测、生产与消费、设备与制造等领域的不平衡态势, 计划通过大规模激励措施和产业扶持资金,鼓励本土芯片研发、生产,在提升需求自给 率的同时,谋求相较于主要竞争对手的产业优势和技术优势。受此影响,全球半导体产 能格局正在发生变化。在半导体代工领域,各国强化晶圆厂建设的举措正在削弱东亚地 区的全球半导体代工市场份额,各大公司晶圆厂分布逐渐分散,在欧美地区均有投资计 划,不再集中于亚洲地区。

台积电由台湾转移部分产能至美日等地区。2020 年,台积电考虑全球半导体供应链 的多元化布局需求,决定投资 650 亿美元在美国建立新的生产基地。截至 2024 年,台 积电已在美国建设两座工厂,其中第一座工厂将于 2025 年上半年开始生产 4nm 制程芯 片,第二座工厂将于 2028 年生产 2nm 制程芯片。2024 年 4 月,台积电和美国商务部共 同宣布,将在美国建设第三座工厂。第三座工厂预计 2029 年或 2030 年落成,生产 2nm 或更先进制程的芯片。至于日本方面,台积电在日本建设的第一座工厂,厂房已于 2023 年年底竣工,现在正在进行设备安装调试,预计 2024 年年底开始生产 22/28nm 以及 12/16nm 制程芯片。第二座工厂将于年内动工建设,预计 2027 年落成,生产 6nm 制程 芯片。2024 年 8 月 30 日,台湾经济部长郭智辉宣布,台积电正规划在日本建设第三座 工厂,生产 3nm 制程芯片。台积电的产能转移一方面可能加速半导体制造的全球化进 程,促进不同地区间的合作与竞争;另一方面,也可能引发其他国家和地区对本国半导 体产业的保护主义倾向,加剧全球半导体市场的地缘政治博弈。

中国大陆各晶圆厂产能规划进一步落实,晶圆代工本土化趋势显著。根据 SEMI 数 据,2021-2023 年中国大陆新建 20 座晶圆厂,排名全球第一,并且这些新建的晶圆厂以 12 寸晶圆生产为主。根据目前的产能规划,预计到 2026 年我国 300mm 晶圆厂全球市 场份额将达到 25%,超越韩国,成为全球第一。晶圆厂产能持续增加,以 300mm 晶圆 当量计算,预估每季度将超过 4000 万片晶圆,中国仍是所有地区中产能增长率最高的 国家。另外,随着中美贸易摩擦加剧以及全球供应链紧张,中国大陆各企业更加重视半 导体产业的安全性和独立性,希望通过掌握更多核心技术来减少对外部供应的依赖。作 为大陆晶圆代工的龙头企业中芯国际与华虹半导体的年营收在过去几年中呈现明显的 增长趋势,显示出本土化市场的强劲需求和国内晶圆代工产业的整体向好趋势。从营收 增长和产能布局的角度来看,中国正在加快步伐推进晶圆代工领域的本土化进程。

3. 公司制程先进行业领先,头部效应加速扩产

3.1. 制程水平先进,具有国际竞争优势

加速技术迭代,缩小与国际领先水平的差距。公司的发展历程可大致分为技术积累 期(2000-2008 年)、平稳成长期(2009-2016 年)和技术突破期(2017 年至今)。在技 术积累期,中芯国际成功实现了从 0.25μm 到 90nm 制程的量产,为后续发展奠定了坚 实基础。进入平稳成长期后,公司与台积电达成所有诉讼和解 ,开启了更为稳健的技术 发展之路,成功量产了 65nm、45nm 及 28nm 制程产品。2020 年,中芯国际对标 7nm 工 艺的 N+1 先进工艺芯片完成流片和测试 ,与 14nm 相比, N+1 工艺在性能方面提升 20%、功耗降低 57%、逻辑面积缩小 63%、SoC 面积减少 50%。

具备中国大陆集成电路制造的领先技术,工艺平台与应用场景多样化满足市场需求。 公司 FinFET 技术广泛应用于智能手机、平板电脑、机顶盒等智能终端领域,同时也在 人工智能、物联网、自动驾驶等新兴领域展现出巨大潜力。随着下游应用场景的不断拓 展,其先进制程技术将为实现更加复杂的功能和优化芯片性能、功耗、集成度等方面提 供有力支持。

在研项目专注成熟制程,着力提升产品性能。根据公司 24 年年报 ,其研发中心以 客户需求为导向,充分利用公司在逻辑电路、电源/模拟、高压驱动、嵌入式非挥发性存储等多个技术平台的量产能力,持续提升成熟制程工艺研发和创新、强化工艺平台建设。 2024 年,28nm 超低漏电平台项目、55 纳米高压显示第二代工艺平台研发项目、65 纳米 射频绝缘体上硅工艺平台持续研发项目、90 纳米 BCD 工艺平台持续研发项目等已完成 研发,实现批量生产。

3.2. 发挥行业头部效应,发展优势显著

市占率逐年提升,品牌影响力日益增强。晶圆代工行业头部效应显著,根据 TrendForce,24Q4 全球前十大晶圆代工厂总市场份额占比高达 96%,且产值同比增长 26%至 384.8 亿美元。2024 年,公司的销售额位于全球晶圆代工企业中第 3 位,在中国 大陆企业中排名第一,得益于消费电子产品销量增长,以及 AI 服务器和高性能计算需 求增长,公司 CMOS 图像传感器(CIS)、电源管理 IC(PMIC)、物联网芯片和显示 驱动 IC(DDIC)等业务快速增长,公司在 24Q4 的全球市场份额为 5%,与格罗方德和 联华电子份额相同,仅次于台积电和三星电子。

扩展产能规模,加强产业协同以强化壁垒: 公司资本开支主要用于产能扩充,其目前拥有 3 条 8 英寸产线,主要生产 90nm 及 以上的成熟制程产品,以及 7 条 12 英寸产线,主要生产高级逻辑芯片和其他复杂集成 电路产品。2024 年总出货量超 800 万片(折合 8 英寸),上半年 1.4 万片的新增产能快 速投入生产,促进产品组合优化调整,公司 8 英寸利用率回升,12 英寸产能处于接近满 载状态,综合产能利用率持续提升,全年达到 85.6%。 除集成电路晶圆代工业务外,公司亦致力于促进集成电路产业链的上下游合作,提 供全方位的集成电路解决方案,如:通过与国际领先 EDA 工具供应商的合作,提高设 计能力,提供精确的 RF SPICE 模型和完整的 PDK 工具包,加快客户产品的上市时间; 通过与国内外众多 IP 合作伙伴建立的良好合作关系,公司可在射频、基带、嵌入式闪 存、CPU 和 DSP IP 核、基础单元库 IP、电源管理类 IP、信息安全类 IP 和模拟接口类 IP 等方面提供完备的、高质量的 IP 和设计服务,并面向新应用提供语音、图像处理、低功耗广域连接等类型的生态系统,提供完整的一站式物联网(Internet of Things, IoT) 工艺、制造和芯片设计服务,并为设计公司生产物联网智能硬件相关芯片产品,帮助设 计公司缩短入市时间、降低成本、在市场中占据有利地位。在此过程中,公司也提升了 产业链整合与布局能力,助力构建紧密的集成电路产业生态。

2024 年公司产能利用率维持较高水平,预计 25 年资本开支同比持平。24Q3 受到 地缘政治的影响本土化需求加速提升,主要市场领域的芯片套片产能供不应求,公司 12 英寸产能紧俏,价格向好,且公司扩产都在附加值相对较高的 12 英寸,新扩产能得到 充分利用并带来收入,促进产品组合优化调整。2024 年公司资本开支约 543.47 亿元, 年底折合 8 英寸标准逻辑月产能 94.8 万片,出货总量超过 800 万片,年平均产能利用率 为 85.6%,预计 2025 年资本开支与 2024 年持平约 543.47 亿元。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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