Wie China den Halbleitermarkt erobern will (mit Karte)

Am 7. August 2023 wurde die HuaHong Group offiziell am Sci-Tech Innovation Board Market, Shanghai Stock Exchange (STAR Market, SSE) notiert. Mit der Rückkehr von SMIC an die A-Aktien (chinesische Inlandsaktien) in den letzten zwei Jahren und der Notierung von Nexchip im Mai sind nun alle drei Hauptakteure des chinesischen Foundrysektors am STAR-Markt vertreten. Darüber hinaus ist SMEC, das eng mit SMIC verbunden ist, ebenfalls an den STAR-Markt gegangen, ohne einen Gewinn zu erzielen. Insgesamt wird die chinesische Foundry-Industrie immer stärker.

Nach den jüngsten Untersuchungen von TrendForce haben die schwierigen wirtschaftlichen Aussichten und die anhaltenden Lagerprobleme in diesem Jahr zu einer Verlangsamung der Nachfrage geführt. Dies macht sich besonders in der Automobil- und Industriesteuerung bemerkbar, wo die Lagerbestände nach kurzfristiger Auftragserfüllung angewachsen sind. Der Abbau von Fabless- und anderen IDM-Lagerbeständen wurde stark eingeschränkt. IDM-Fabs, die neue Kapazitäten aufbauen, konsolidieren ausgelagerte Aufträge und reduzieren wieder die Aufträge an Fabs. Angesichts des erwarteten ungünstigen wirtschaftlichen Umfelds stellt die allgemeine Erholung der Kapazitätsauslastung bis 2024 eine Herausforderung dar.

Chinesische Foundries sind zwar nicht immun gegen diese Herausforderungen, aber die Verluste konnten durch die verstärkte chinesische Politik der Importsubstitution von Halbleitern abgemildert werden. Laut TrendForce wird sich das weltweite Verhältnis zwischen reifen (>28 nm) und fortgeschrittenen (<16 nm) Prozessen zwischen 2023 und 2027 bei 7:3 einpendeln. Angetrieben durch politische Maßnahmen und Anreize zur Förderung der lokalen Produktion und der inländischen IC-Entwicklung wird erwartet, dass Chinas Kapazität für reife Prozesse von 29% in diesem Jahr auf 33% im Jahr 2027 steigen wird. Führende Unternehmen in diesem Bereich sind SMIC, HuaHong Group und Nexchip.

Wie sieht die chinesische Wafer-Foundry-Landschaft aus?

Laut TrendForce betreibt China derzeit 44 Fabriken (25 Fabriken für 300-mm-Wafer (12 Zoll), 4 Fabriken für 150-mm-Wafer (6 Zoll) und 15 Fabriken und Produktionslinien für 200-mm-Wafer (8 Zoll)), wobei sich 22 Fabriken im Bau befinden (15 Fabriken für 300-mm-Wafer und 8 Fabriken für 200-mm-Wafer). Für die Zukunft planen SMIC, Nexchip, CXMT und Silan den Bau von 10 Fabriken (9 Fabriken für 300 mm und 1 Fabrik für 200 mm). Insgesamt plant China bis Ende 2024 den Bau von 32 großen Fabriken, die alle mit ausgereiften Prozessen arbeiten werden.

Ein Blick auf die Verteilung der Waferfabriken in China zeigt, dass sich fast die Hälfte aller Fabriken in der Region des Yangtze-Deltas befinden, mit starken Konzentrationen in Provinzen wie Shanghai, Wuxi, Beijing, Hefei, Chengdu und Shenzhen. Die dritte Phase des „National Integrated Circuit Industry Fund“ ist Ende Mai mit einem Kapital von 344 Milliarden Yuan (44,3 Milliarden Euro) registriert worden. Diese massive Investition wird auch den Bau und Ausbau von Waferfabriken in strategischen Regionen unterstützen. Mit der Teilnahme von fünf großen staatlichen Banken zeigt die strategische Bedeutung des Fonds. Der verstärkte Fokus auf die Entwicklung einer eigenen Industrie für Lithographie-Maschinen unterstreicht die Bemühungen zur technologischen Unabhängigkeit Chinas. Dies stellt einen wichtigen Schritt dar, um die Wettbewerbsfähigkeit auf dem globalen Markt zu sichern.

Bis 2026 werden in China fast 4,14 Millionen 300-mm-Wafer pro Monat hergestellt.

In Bezug auf die Kapazität zeigt die Statistik, dass China derzeit 31 Fabriken für 300-mm-Wafer (12 Zoll) betreibt, einschließlich der im Bau befindlichen Fabriken mit fester Kapazität für 300-mm-Wafer. Die monatliche Gesamtkapazität beträgt ca. 1,189 Mio. Wafer. Verglichen mit der geplanten monatlichen Kapazität von 2,17 Mio. Wafern liegt die Kapazitätsauslastung dieser Fabriken bei 54,48 %, was noch ein erhebliches Ausbaupotenzial darstellt.

Unter Berücksichtigung des Aufbaus und der zukünftigen Planung wird erwartet, dass China in den nächsten fünf Jahren 24 Fabriken für 300-mm-Wafer mit einer geplanten monatlichen Kapazität von 2,223 Mio. Wafern hinzufügen wird. Unter der Annahme, dass alle geplanten 300-mm-Waferfabriken die volle Produktion erreichen, wird die monatliche Gesamtkapazität der 300-mm-Waferfabriken in China bis Ende 2026 4,14 Millionen Wafer übersteigen, was einem Anstieg von 248,19 % im Vergleich zur aktuellen Kapazitätsauslastung entspricht.

Generell hat China in den letzten Jahre enorme Anstrengungen unternommen, um in diesem Sektor eine führende Rolle zu übernehmen. Trotz verschiedener Herausforderungen wie Handelsbeschränkungen und dem Streben nach technologischer Unabhängigkeit hat das Land bemerkenswerte Fortschritte erzielt.

Was zeichnet den chinesischen Halbleitermarkt aus?

Der chinesische Halbleitermarkt zeichnet sich durch ehrgeizige Ziele, staatliche Unterstützung und eine rasante Entwicklung aus. Mit einem prognostizierten Umsatz von 560,40 Milliarden Euro im Jahr 2024 dominiert der Markt für integrierte Schaltkreise mit einem geschätzten Volumen von 457,70 Milliarden Euro. Eine jährliche Wachstumsrate von 6,26 % bis 2027 deutet auf ein weiterhin starkes Wachstum hin. Hervorzuheben ist die Position Chinas als größter Einzelmarkt, insbesondere durch den hohen Anteil an integrierten Schaltungen und den Fokus auf Logik-ICs.

Wie hat sich die Halbleiterindustrie in China entwickelt?

In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich die Halbleiterindustrie von den USA und Europa nach Asien, insbesondere nach China, verlagert. Dieser Wandel wurde durch die zunehmende Produktion elektronischer Geräte in asiatischen Ländern vorangetrieben. China ist der größte Verbraucher von Halbleitern, wobei integrierte Schaltkreise mehr als 80 % des Marktes ausmachen. Der Markt ist zyklisch und wird stark von globalen Ereignissen wie Kriegen, Energiekrisen und Inflation beeinflusst.

Wo liegen die Herausforderungen und Chancen?

Die chinesische Halbleiterindustrie steht aufgrund internationaler Sanktionen und Lieferbeschränkungen für Halbleiterausrüstung vor großen Herausforderungen. Diese Entwicklungen gefährden den Fortschritt und könnten die Industrie um Jahrzehnte zurückwerfen. Die Abhängigkeit von ausländischen Importen, insbesondere bei Hochleistungschips, nimmt weiter zu, da die inländische Produktion die inländische Nachfrage nicht decken kann. Im Jahr 2021 wird Chinas Selbstversorgungsgrad bei Chips nur 17 Prozent betragen, ein Rückgang um einen Prozentpunkt gegenüber dem Vorjahr - trotz staatlicher Fördermaßnahmen. Das Ziel, bis 2025 einen Selbstversorgungsgrad von 70 Prozent zu erreichen, erscheint zunehmend unrealistisch. Angesichts dieser Herausforderungen hat China die Höhe der Förderung durch den „Big Fund III“ noch einmal deutlich erhöht. Mit 44,3 Milliarden Euro für diesen Fonds will Peking gezielt Lücken in der Lieferkette schließen und die Produktion von kritischen Komponenten wie HBM („high-bandwidth memory“) vorantreiben. Zudem verfolgt China eine duale Investitionsstrategie, die sowohl das gesamte Halbleiterökosystem fördert als auch gezielt Lücken in der Lieferkette schließt. Besondere Aufmerksamkeit gilt dem Aufbau einer eigenen Industrie für Lithographie-Maschinen, um die Abhängigkeit von Importen zu reduzieren.

Die USA haben den Zugang Chinas zu hochmoderner Halbleitertechnologie eingeschränkt, was zu einem leichten Rückgang der Halbleiterimporte im Jahr 2022 führen wird. Diese Restriktionen betreffen vor allem Anlagen zur Herstellung von 12- und 14-Nanometer-Chips, für die es weltweit nur wenige spezialisierte Maschinenbauer gibt. Auch Japan und die Niederlande haben angekündigt, ihre Exportkontrollen zu verschärfen, was den Zugang zu Spitzentechnologien weiter einschränkt.

Die Importe von Halbleiterausrüstungen nach China sind im Herbst 2022 mit einem Minus von 37 Prozent im vierten Quartal gegenüber dem Vorjahreszeitraum stark eingebrochen. Auch deutsche Anbieter von Halbleiterausrüstungen sind von den internationalen Restriktionen betroffen, was zu einem Rückgang der Exporte nach China um rund 16 Prozent im Jahr 2022 führte.

Angesichts dieser Entwicklungen ist es für China schwierig, in der Halbleiterproduktion autark zu werden, insbesondere im Hochleistungsbereich. Viele Branchen drohen technologisch ins Hintertreffen zu geraten, da das Land faktisch von der Spitzentechnologie ausgeschlossen ist. Internationale Chipkonzerne weichen auf andere Regionen aus und investieren in den USA, Europa, Taiwan, Südkorea oder Japan. Für China bleibt möglicherweise nur die Spezialisierung auf die Produktion weniger moderner Chips als realistische Option.

Auch Handelsbeschränkungen, insbesondere durch die USA, haben die chinesische Halbleiterindustrie hart getroffen. Die Beschränkungen zielen auf den Zugang zu fortgeschrittener Fertigungstechnologie ab und erschweren Chinas Bemühungen, den Rückstand bei der Produktion moderner Chips aufzuholen.

Welche Strategien verfolgt China, um seine Halbleiterindustrie zu stärken?

China verfolgt verschiedene Strategien, um seine Halbleiterindustrie zu stärken. Dazu gehören Investitionen in Forschung und Entwicklung, die Förderung von Start-ups im Halbleitersektor und die Anwerbung von Talenten aus dem In- und Ausland. Die genaue Höhe der Subventionen, Steuererleichterungen und direkten staatlichen Beteiligungen ist aufgrund eines kaum überschaubaren Geflechts nationaler und lokaler Maßnahmen schwer zu ermitteln. Nach Angaben der US-amerikanischen Semiconductor Industry Association (SIA) beläuft sich die gesamte chinesische Förderung auf 17 Milliarden US-Dollar pro Jahr. Peking geht dazu über, nicht mehr mit der Gießkanne, sondern gezielt einzelne Unternehmen zu fördern. Mit 44,3 Milliarden Euro für den teilstaatlichen „Big Fund III“ investiert China so viel wie nie zuvor in seine Halbleiterindustrie. Die dritte Phase des „National Integrated Circuit Industry Fund“ wird die nächsten 15 Jahre lang nicht nur große Foundrys, sondern auch andere wichtige Teile der Chip-Lieferketten unterstützen.

Allerdings sitzt das Geld angesichts der schwachen Konjunktur und der teuren Konjunkturpolitik der letzten drei Jahre nicht mehr so locker. China hatte laut Germany Trade & Invest 2014 den China National Integrated Circuit Investment Fund (Big Fund) aufgelegt, der in zwei Phasen rund 50 Milliarden US-Dollar einsammelte. Die Lokalregierungen mobilisierten noch einmal die gleiche Summe. In Phase 3 sollen laut Medienberichten vom September 2023 noch einmal umgerechnet 41 Milliarden US-Dollar hinzukommen. Allerdings wurden die staatlichen Hilfen in der Vergangenheit nicht sehr effizient eingesetzt und teilweise nicht vollständig abgerufen.

Darüber hinaus werden Partnerschaften mit internationalen Unternehmen angestrebt, um den Technologietransfer zu fördern. Die Entwicklung eigener Fertigungstechnologien und der Ausbau der Produktionskapazitäten sind ebenfalls Teil der Bemühungen, die Abhängigkeit von Importen zu verringern.

Welche Entwicklungen gab es 2024 im chinesischen Halbleitermarkt?

Zum einen zeigte die chinesische Halbleiterindustrie Anzeichen einer Erholung nach einer längeren Schwächephase. Der Aufschwung wird durch eine gestiegene Nachfrage in verschiedenen Marktsegmenten angetrieben, was die Umsetzung von mehr als 30 Projekten im Bereich Halbleiter in China beschleunigt hat. Diese Projekte decken vielfältige Bereiche wie EDA, KI, fortschrittliches Packaging, Materialien, Ausrüstung, dritte Generation von Halbleitern, Chipdesign, CMOS-Sensoren und Speicher ab. Beteiligt sind Unternehmen wie Huahong, Semitronix, Skyverse, Smartsens und Sanan Semiconductor.

Insbesondere das Wachstum der Künstlichen Intelligenz trägt zur Umsatzsteigerung bei, mit einem erhöhten Bedarf an Beschleuniger-Chips wie GPU und HBM. Auch die Nachfrage nach Leistungshalbleitern aus Siliziumkarbid (SiC) wächst, da diese verstärkt in Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energien zum Einsatz kommen. Laut TrendForce wird erwartet, dass der globale SiC-Markt für Leistungshalbleiter bis 2028 auf 9,17 Milliarden US-Dollar anwächst.

Fazit

Trotz der Herausforderungen befindet sich die Halbleiterindustrie in China auf einem beeindruckenden Wachstumspfad. Mit staatlicher Unterstützung, strategischen Investitionen und einem Fokus auf technologische Unabhängigkeit ist das Land bestrebt, seine Position auf dem globalen Halbleitermarkt zu festigen. Der neue Fonds zeigt Chinas Engagement, die heimische Halbleiterindustrie weiter zu fördern und auf internationale Restriktionen zu reagieren. Die verstärkte staatliche Kontrolle und die Beteiligung großer staatlicher Banken sollen die Effizienz und Zielgenauigkeit der Fördermittel verbessern. Der Fokus auf die Entwicklung einer eigenen Industrie für Lithographie-Maschinen und die Produktion kritischer Komponenten wie HBM sind zentrale Bestandteile dieser Strategie. Zudem sind diese Maßnahmen vergleichbar mit internationalen Initiativen wie dem US-amerikanischen „Chip and Sciences Act“ und dem EU-Chip-Act, was Chinas Engagement auf globaler Ebene unterstreicht.. Die Zukunft der chinesischen Halbleiterindustrie wird maßgeblich davon abhängen, wie effektiv das Land mit den aktuellen Herausforderungen umgeht und seine Kapazitäten in der Chipfertigung weiter ausbaut.

Auf der anderen Seite erlebt die Halbleiterindustrie in China eine erneute Pleitewelle, die besonders kleinere und neu gegründete Unternehmen betrifft. Trotz massiver staatlicher Subventionen und umfangreicher Investitionen in die Halbleiterfertigung stoßen viele Unternehmen auf finanzielle Probleme, die zu Insolvenzen und Rückzug vom Börsengang führen. Die Pleite des Unternehmens Shanghai Wusheng Semiconductor und die hohen IPO-Annullierungen verdeutlichen, dass die Branche Schwierigkeiten hat, auf internationaler Ebene wettbewerbsfähig zu bleiben. Chinas Regierung setzt weiterhin auf Eigenständigkeit im Halbleitersektor und verstärkt die Subventionen, vor allem durch den Big Fund III. Gleichzeitig spielen geopolitische Spannungen und verschärfte Richtlinien eine Rolle, die die Kapitalbeschaffung erschweren und potenziell mehr Unternehmen in den Ruin treiben könnten.