中国产业叙事:北方华创

B站影视 欧美电影 2025-05-30 16:04 2

摘要:1965年,北京建中机器厂(国营700厂)的成立,标志着中国首次系统性布局半导体制造设备的研发。这座藏身于北京东郊的工厂,承载着突破西方技术封锁的历史使命。在“自力更生”的号召下,国营706厂、707厂也相继落成,整体上形成覆盖单晶炉、扩散炉等原始设备体系。此

20世纪60年代,在“两弹一星”工程与“156项重点工程”宏大叙事之下,中国半导体制造设备的国产化征程悄然启动。

1965年,北京建中机器厂(国营700厂)的成立,标志着中国首次系统性布局半导体制造设备的研发。这座藏身于北京东郊的工厂,承载着突破西方技术封锁的历史使命。在“自力更生”的号召下,国营706厂、707厂也相继落成,整体上形成覆盖单晶炉、扩散炉等原始设备体系。此后数十年间,这些国营工厂不仅培养了中国首批半导体设备专业人才,更在真空设备、晶体生长技术等领域积累了原始技术储备。

2001年,北京电子控股有限责任公司(北京电控)对上述国营资产进行战略性整合,成立七星电子(北方华创前身),主营半导体设备及精密电子元器件业务。同年,由北京电控联合国内高校等科研机构,共同出资设立北方微电子,专注于刻蚀机、CVD(化学气相沉积)和PVD(物理气相沉积)设备研发。这种“制造+研发”的双轨架构,标志着中国半导体设备产业从分散走向集约化发展的开端。

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新中国工业化探索的深刻烙印

中国半导体设备发展史上,2001-2010年,是一个充满矛盾与张力的特殊时期。彼时,全球半导体产业在摩尔定律驱动之下,一日千里,北方华创的前身企业却面临着“技术代差扩大”与“市场化生存考验”的双重困境。这段可称之为“失去的十年”的岁月,实则是中国半导体设备产业在全球化浪潮中艰难觉醒的关键转折。


2001年,七星电子、北方微电子,两者成立之时,中国半导体设备与国际先进水平代差已达10年。彼时,面对全球8英寸晶圆厂的建设热潮,国内企业不得不在“完全自主”与“市场换技术”之间作出平衡。这一阶段的技术突围,悄然改写着中国半导体产业链的价值分配格局。七星电子在2003年前后成功研发国内首台8英寸立式氧化炉,并通过工艺创新实现技术突破,填补了国内空白。北方微电子则承担国家863计划(2001-2005年)重点项目,并于2006年成功研制国内首台8英寸100纳米等离子硅刻蚀机。该项目通过验收后,北方微电子与中芯国际签订批量采购合同,标志着国产刻蚀机首次实现销售,并在后续国家02专项中持续突破制程刻蚀技术——“90/65纳米刻蚀机研发与产业化”、“32/22纳米栅刻蚀机研发与产业化”,以及“14纳米立体栅刻蚀机研发与产业化”。


这段“在生存中寻找突破”的历程,也恰恰为中国半导体设备产业注入了新的基因——既懂得利用市场化手段快速造血,又保持着对国家战略的清醒认知。彼时,产业研发资金70%以上依赖国家科技专项拨款,这种“专项制”融资导致技术研发与市场需求存在脱节——存在因缺乏市场需求验证场景而沦为“实验室样品”。2010年,当七星电子将IPO募资所得重点投向8英寸及12英寸制造设备产业化项目之时,这种“生存与发展”的辩证哲学,开始在企业血脉中生根发芽。


2010年,七星电子在深交所上市,成为国内首家以高端半导体设备为主营业务的上市公司,公开募资5.46亿元。这看似一场常规的资本运作,实则是中国半导体设备产业在全球化浪潮中的“背水一战”——当时中国90%的半导体制造设备依赖进口,同时《瓦森纳协定》的技术封锁也如达摩克利斯之剑高悬。七星电子的上市募资,不仅为国产设备研发输血,更悄然开启了“以资本换时间”的中国突围模式。

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北方华创的诞生

2011-2020年,是中国半导体设备产业从边缘走向主场的十年,也是北方华创完成“基因重组”的关键阶段。这一时期的全球半导体产业正经历深刻变革:摩尔定律逼近物理极限带来的技术多元化、中国晶圆厂建设浪潮引发的设备需求井喷、海外对华技术封锁的不断升级,三重变量交织之下,北方华创以一场史无前例的战略布局,完成了从国产替代执行者到全球技术规则挑战者的身份转换。


2016年,七星电子与北方微电子完成战略重组,正式更名为北方华创,并引入国家大基金作为战略投资者(一期持股曾达7.5%,二期继续加码,累计获得超30亿元注资)。此次重组整合了七星电子的热处理、清洗设备,以及北方微电子的刻蚀、薄膜沉积设备,进而形成了覆盖芯片制造70%关键工序的设备矩阵,这种“工艺链闭环”能力可直接对标美国的应用材料,同时细分应用方向上形成了覆盖集成电路、光伏、LED、面板四大领域的设备矩阵。


至2020年,此阶段的研发投入从2015年的2.48亿元增长至2020年的16.08亿元,复合增长率约45%,累计申请专利突破5000件,覆盖刻蚀源设计、等离子控制等核心模块。企业营收结构发生质变:半导体设备收入占比从2016年的50.1%提升至2020年的68.6%,客户覆盖中芯国际、华虹集团、长江存储等头部晶圆厂。这一数据背后是深刻的产业逻辑变迁:北方华创已从被动满足国产化率要求的“政策受益者”,转变为通过技术进步,进而创造市场增量的“规则制定者”。

这场持续十年的战略扩张,不仅重塑了北方华创的技术基因,更改写了全球半导体设备产业的竞争格局。当国际巨头仍在“技术封锁”与“中国市场诱惑”间摇摆之时,北方华创已通过上述三位一体的布局,在半导体设备的“铁幕”上撕开一道裂缝。这种从追赶者到挑战者的蜕变,预示着一个新时代的来临:中国高端设备制造业开始在全球技术权力的棋盘上,落下了自己的棋子。

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全球化竞争之下的战略纵深

2021年以来,全球半导体产业正经历地缘政治与技术创新双重变局的剧烈震荡:海外《芯片与科学法案》的技术封锁、AI产业革命引发的供给短缺、第三代半导体材料的技术革命,三重变量交织之下,北方华创的崛起已超越单一企业的成长范畴,进而演变为中国半导体设备产业积极参与全球规则重构的战略支点。


目前,北方华创的全球化进程呈现出“国内市场反哺国际突破”的独特路径:作为中国半导体设备领域唯一覆盖刻蚀、薄膜沉积、清洗、热处理等全环节的平台型企业,北方华创依托国内市场的战略纵深,通过承担国家重大科技专项成功攻克28/14纳米制程设备。2021年,北方华创营收达96.83亿元,同比增长60%,归母净利润首次突破10亿元大关,同比增幅超100%。这一增长趋势在随后三年持续加速:2022年营收攀升至146.88亿元(+51.7%),2023年进一步跃升至220.79亿元(+50.3%),2024年达到历史迄今最高值298.38亿元(+35.1%),三年间复合增长率近50%,显著跑赢同期全球半导体设备市场增速(2023年全球半导体设备销售额同比下降6.1%)。即使在2024年上半年行业调整期,企业仍实现123.35亿元营收,同比增长45.4%,展现出平台型企业的卓越抗周期能力。


进一步产业分析来看,技术层面上,刻蚀、薄膜沉积等核心设备持续突破28纳米以下先进制程,2024年北方华创核心设备的工艺覆盖度提升至70%以上。市场扩张层面,依托国产替代政策的有力推进,国内晶圆厂设备招标中的份额持续快速上升,同时新能源光伏设备收入三年增长超3倍——2023年收入约20亿元,占总营收约10%。经营效率层面上,规模化效应驱动毛利率从2021年的39%提升至2024年的43%,同时研发投入转化率的提高,进而赋能单位研发费用支撑的营收从2021年的3.3元,增至2022年的4.1元,2023年的5.0元,以及2024年的5.6元。


值得注意的是,泛林半导体、应用材料、东京电子,三家巨头以超过90%的全球半导体设备市场份额,构建起近乎垄断的产业生态。这种高度集中的市场结构,既源于半个世纪的技术积累与专利壁垒,也折射出半导体设备行业“强者恒强”的竞争法则。从产品演进路径来看,三家企业通过差异化创新形成了各自的护城河。泛林凭借近50%刻蚀市场份额稳居行业刻蚀领域首位,其核心竞争力源于对刻蚀工艺的垂直深耕,在3D NAND闪存的超深沟道孔刻蚀领域占据绝对优势;应用材料则依托芯片制造全流程平台化战略构建生态优势,其Producer集成平台覆盖薄膜沉积、刻蚀与表面处理全流程,支持从180纳米到5纳米的十个制程节点,2024年其营收仅次于光刻机主业的ASML;东京电子则以“东方的应用材料”的姿态,通过涂胶显影设备(市占率90%)与刻蚀设备的协同绑定效应,形成覆盖前道制造全环节的设备矩阵,2024年其主业营收仅次于应用材料、泛林半导体,以及光刻机主业的ASML。

04

国家意志与市场力量

北方华创24年的发展历程,折射出中国半导体设备产业从技术依赖到自主创新的艰难跨越。从国营工厂的技术积淀,到资本市场的资源整合,再到全球化竞争中的生态构建,其每一步突破都交织着政策扶持、市场机遇、技术突围的复杂博弈。在半导体产业已成为大国战略竞争焦点的当下,北方华创的成长不仅是一家企业的成功,更是中国高端制造业全产业链协同能力提升的缩影。未来,如何在“自主可控”与“开放合作”之间找到平衡,将决定其能否真正跻身全球半导体设备的第一梯队。


2025年以来,中国半导体产业正经历一场从技术突围到生态重构的深刻变革——北方华创与芯源微的战略整合,以两阶段合计31.35亿元的资本运作,刷新了国内半导体设备领域整体并购规模的新纪录。


这一事件背后,是国产半导体设备行业对国际竞争格局的深刻回应——效仿美国应用材料通过十年间的12次并购,进而构建起覆盖光刻机外全环节设备的超级平台。目前,中国企业的平台化整合已不再停留于资本层面的“规模叠加”,而是直指技术链协同、供应链自主与产业链韧性重构的战略纵深。


此次并购的深层逻辑,一方面,北方华创通过整合芯源微的涂胶显影设备、化学清洗设备等核心资产,将产品线从刻蚀机、薄膜沉积设备延伸至光刻工序的配套领域,进而可形成覆盖90纳米至14纳米制程的全自主解决方案。另一方面,政策环境的催化作用同样不可忽视。“科创板八条”与“并购六条” (2024年6月、9月发布)明确提出支持并购重组,这种实质上是国家意志针对半导体产业特征所进行的制度创新——通过放宽科技企业控股型并购的贷款限制、建立知识产权交叉许可激励机制,为设备企业的技术整合扫清障碍。


北方华创在此次并购中所展现的“两步走”战略,即,先通过股权转让取得控制权,再启动技术团队融合与研发资源重组,正是这种政策红利下的典型实践。此番动作,是对国际经验的本土化演绎,进而为中国半导体设备产业开辟出一条高效的市场化发展新路。这场始于资本纽带的产业变革,终将重塑全球半导体设备领域的权力版图。


2024年,全球半导体设备市场规模高达近1200亿美元,同比增长超10%,中国市场贡献了超过40%的订单量,是目前全球最大的半导体设备市场。这一增长不仅源于地缘政治博弈加剧之下,各国对本土产能自主可控的预期达到历史最高水平,更是源于人工智能、高性能计算和先进封装技术的需求爆发。预计2025年全球市场规模将继续显著增长至1400亿美元,在此过程中,北方华创的CVD、PVD,以及刻蚀设备,通过技术创新和专利布局,已覆盖成熟制程到14纳米先进节点的工艺需求,将在全球市场格局中展现出差异化的竞争优势。


整体来看,中国半导体设备国产化率有望在2025-2026年达到50%,初步摆脱对海外半导体设备的依赖。目前在28纳米及以上领域,国产半导体设备已基本实现了芯片全制造环节覆盖,国产化率达80%以上,甚至刻蚀领域已推进至5纳米以下制程节点。在14纳米关键转折的制程节点上,国产化率目前达20%以上,国产半导体设备在此节点也实现了50%以上的制造环节覆盖。在14纳米以下先进制程领域,目前国产化率仍是不小的挑战,大致上10%左右。


制造环节核心的薄膜沉积设备市场,是北方华创的主要优势领域之一,目前是国内最大的PVD设备供应商,累计出货已超4000腔。这一市场长期被国际三大巨头所垄断:应用材料长期占据PVD设备市场80%以上份额,而CVD设备市场则由应用材料、泛林半导体、东京电子等三大巨头主导70%以上份额。进一步产业分析来看,薄膜沉积设备细分领域的价值量,PECVD占比超30%,PVD(20%)、ALD(10%),北方华创若能在PECVD,以及PVD领域进一步突破,将有望扩大全球市场份额。行业趋势上伴随着存储芯片向200+层堆叠发展、先进封装(2.5D/3D、CoWoS)对薄膜沉积设备需求的增加,市场规模2025年将高达340亿美元,五年复合增长率近15%,已成为半导体产业链的核心增长极。


尽管北方华创与应用材料、泛林、东京电子等仍存在技术代差,仍需直面国际三大巨头在先进制程的技术壁垒,但中国半导体产能的翻倍扩张,以及国产替代政策的有力扶持,也为国产半导体设备供应商提供了宝贵的时间窗口。未来,北方华创凭借“PVD+CVD+刻蚀”全平台布局,有望在国产化率提升至50%的目标之下,进一步巩固其作为国内唯一覆盖前道全环节核心工艺设备供应商的地位。与此同时,国际地缘政治博弈也加速了供应链的区域化重构,北方华创的技术自主性和产业链协同能力(如与国家大基金的深度合作)将成为其参与全球竞争的关键筹码。

来源:新财富杂志

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