Analyse So groß ist Chinas Rückstand in der Halbleiterindustrie – noch

Von Henrik Bork

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China strebt eine Selbstversorgung mit Halbleitern an. Bis dahin hat es noch eine gute Wegstrecke zu gehen. Doch in einigen Bereichen ist das Land bereits weit gelangt und kommt schnell vorwärts. Ein Blick auf die Details.

Im Rennen um die Bedeutung im weltweiten Halbleitermarkt hat China einige Plätze gut gemacht. Derzeit ist das Land allerdings noch stark von Importen abhängig und ist durch US-Sanktionen stark eingeschränkt. Andererseits hat es eine fast durchgängige Wertschöpfungskette für Chips aufgebaut.
Im Rennen um die Bedeutung im weltweiten Halbleitermarkt hat China einige Plätze gut gemacht. Derzeit ist das Land allerdings noch stark von Importen abhängig und ist durch US-Sanktionen stark eingeschränkt. Andererseits hat es eine fast durchgängige Wertschöpfungskette für Chips aufgebaut.
(Bild: gemeinfrei / Unsplash)

Im Handels- und Technologiekonflikt zwischen China und den USA stehen Halbleiter im Mittelpunkt. Washington argumentiert mit „nationaler Sicherheit“. Aus Pekinger Sicht addieren sich die vielen Exportverbote und Restriktionen zu einer Strategie der „technologischen Hegemonie“ seitens der USA, wie ein Sprecher des chinesischen Außenministeriums vor wenigen Tagen sagte.

Unabhängig davon, auf welche Seite man sich in dieser neuen Form eines kalten Krieges schlagen mag – wenn überhaupt – so lohnt auf jeden Fall ein emotionsloser Blick auf die nackten Zahlen und den Status Quo der chinesischen Halbleiterindustrie. Das soll in diesem Beitrag mit einigen relevanten Statistiken, und Fakten versucht werden.

Chinas Chipumsatz ist um fast 30 Prozent gewachsen

Zunächst die aktuelle Situation: China ist seit einigen Jahren der weltweit größte Absatzmarkt für Halbleiter. Zahlen der amerikanischen Semiconductor Industry Association (SIA) vom Mai dieses Jahres zufolge sind 2021 weltweit Chips im Wert von 555,9 Milliarden US-Dollar verkauft worden. 192,5 Milliarden davon in China, mehr als in jedem anderen Land der Erde. Der Halbleiterumsatz in China wuchs dabei sehr schnell, im letzten Jahr mit einer Zuwachsrate von 27,1 Prozent.

Die Größe des chinesischen Chipmarktes auf der Verbrauchsseite erklärt sich aufgrund der Tatsache, dass nirgendwo sonst so viele elektronische Geräte gefertigt werden wie in der Volksrepublik. Konsumenten in Europa und den USA haben sich längst daran gewöhnt, dass vom billigen Bügeleisen bis hin zum teuersten iPhone alles aus China kommt.

Doch China, dem immer noch der Stempel „Werkbank der Welt“ anhaftet, exportiert nicht nur Endprodukte. Ganze Industrien, wie etwa der deutsche Maschinenbau, kommen nicht ohne elektronische Vorprodukte aus China aus.

Halbleiter für 200 Mrd. US-Dollar importiert – im ersten Halbjahr

Gleichzeitig kann China bislang nur einen kleinen Teil der Aufgaben in der Halbleiter-Wertschöpfungskette ohne Importe aus dem Ausland bewältigen – vom Chipdesign über die Fertigung bis hin zum Testing und Packaging.

Der offiziellen Zollstatistik Chinas zufolge hat das Land in der ersten Hälfte des Jahres 2022 insgesamt Halbleiter für 1,35 Billionen Yuan importiert, umgerechnet rund 200 Milliarden Euro. Damit hat China gesamtwirtschaftlich gesehen mehr für Halbleiter ausgegeben als für irgendeine anderes importierte Ware.

„Zuschnüren der Kehle“: Sanktionen wirken – und spornen an

Die Exportrestriktionen der USA zielen also – ohne jegliche Parteinahme oder Übertreibung – auf das Herz des chinesischen Wirtschaftsmotors. Chinesische Kommentatoren und Politiker sprechen in diesem Kontext immer wieder von „ka bozi“, also einem „Zuschnüren der Kehle“.

Die Antwort der chinesischen Führung lautet im Originalton „xinpian zizhu“, was sich ungefähr mit Chip-Selbstversorgung übersetzen lässt. Diese Forderung hatte es zwar in der chinesischen Propaganda schon viele Jahre gegeben, doch erst seit Beginn des Handels- und Technologiekrieges mit den USA leitet Peking Milliardensummen an Subventionen in den Aufbau einer heimischen Halbleiterindustrie – wiederum auf allen Stufen der Wertschöpfungskette – und hat sämtliche Ebenen seines Partei- und Regierungsapparates für das neue Ziel mobilisiert.

Fundamental unterschiedliche politische System sind voneinander abhängig

Was mit Exportverboten für einige wenige fortschrittliche Halbleiter sowie Lithografiemaschinen an Huawei und andere chinesische Vorzeigeunternehmen wie Yangtze Memory Technologies Corp. (YMTC) unter Trump begonnen hatte, wird von Washington unter der Führung Bidens derzeit schrittweise immer mehr ausgeweitet – nicht zuletzt aufgrund der zunehmend aggressiven Ausrichtung der chinesischen Außenpolitik unter Xi Jinping, die immer unverhohlener mit einer Annektierung von Taiwan droht.

Im Juli hatte das Handelsministerium in Washington vier weitere Technologien und Vorprodukte für die Chipherstellung auf seine schwarze China-Liste gesetzt, darunter beispielsweise ECAD-Software für das Design der jüngsten Generationen von Chips und die Galliumoxid-Verbindung Ga2O3.

CHIPS and Science Act ist China ein Dorn im Auge

Am 25. August hatte Joe Biden dann den „CHIPS and Science Act“ unterschrieben, der nicht nur 52,7 Milliarden US-Dollar an Subventionen für die heimische Halbleiterindustrie vorsieht, sondern allen interessierten Unternehmen auch neue Restriktionen für ihr Chinageschäft auferlegt.

Und im September wurde dann bekannt, dass die US-Regierung dem Chiphersteller Nvidia und anderen den Export von hochwertigen GPU-Chips nach China und Russland effektiv verboten hatte.

China ist in puncto Hightech-Chips ausgebremst

Diese Auflistung von Massnahmen führt zu der Frage, wie weit China derzeit noch von seiner angestrebten „Selbstversorgung“ mit Halbleitern entfernt ist. Die Antwort, wie sie in den Statistiken zu finden ist, lautet „sehr weit“. Allerdings gibt es Unterschiede, welchen Teil der Wertschöpfungskette man betrachtet.

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Jüngsten Zahlen der Agentur TrendForce zufolge attestieren China im ersten Quartal 2022 einen Anteil von 2 Prozent am globalen Markt für Chipdesign, 10 Prozent am globalen Markt für die Chipherstellung und 25 Prozent am Weltmarkt für Packaging und Testing.

Chipdesign ist schwächstes Glied – und wird massiv gefördert

Das schwächste Glied der chinesischen Halbleiter-Wertschöpfungskette ist also gleich das erste, die Stufe des Chipdesigns. Der globale Markt für „Electronic Design Automation“ oder kurz EDA wird von nur drei Firmen beherrscht, die zusammen 77,7 Prozent des weltweiten Umsatzes in diesem Wirtschaftssegment machen: Cadence und Synopys aus den USA und Siemens EDA in Deutschland (früher Mentor Graphics).

In China hat man den Rückstand erkannt und eine Aufholjagd für EDA begonnen. Nirgendwo wachsen EDA-Hersteller derzeit so schnell oder werden so großzügig von Investoren mit Geld eingedeckt wie in der Volksrepublik China. Doch bei einem globalen Marktanteil von nur 2 Prozent ist gleichzeitig überdeutlich, wie weit man in China derzeit noch von einem heimisch unabhängigen Chipdesign entfernt ist.

Bei der Halbleiterfertigung bereits aufgeholt

Im Vergleich zum absoluten Rückstand beim Design haben chinesische Unternehmen bei der Herstellung von Chips bereits aufgeholt. Zwar vor allem bei weniger leistungsstarken „Legacy“-Chips, nicht so sehr bei den neuesten Generationen von Hochleistungs-Chips – doch es sind eben diese Chips von 28 Nanometer-Nodes aufwärts, für die weltweit der größte industrielle Bedarf besteht. Anders ziegt sich das Bild bei Technologienoten unterhalb von 14 nm: Hier spielt das Land mangels moderner, von den Sanktionen betroffenen EUV-Belichtungsanlagen praktisch keine Rolle. Der größte chinesische Chiphersteller SMIC soll zwar mittlerweile auch ohne EUV-Belichter in der Lage sein, Wafer mit 7-nm-Technologieknoten zu belichten. Nach einschlägigen Berichten ist die Ausbeute (yield) allerdings nicht gut.

Insgesamt beträgt Chinas Anteil am Weltmarkt für die Chip-Fertigung zwischen 5,5 und 10 Prozent, je nachdem welche Parameter in den Vergleichen gesetzt werden und ob Umsätze, Profite oder absolute Stückzahlen verglichen werden. Im „unteren Marktsegment“, also bei den im Vergleich einfach zu produzierenden 28-nm-Chips etwa, hatte China im vergangenen Jahr einen globalen Marktanteil von 15 Prozent. Analysten gehen davon aus, dass das Land diesen aber schon bis 2025 auf rund 40 Prozent ausbauen kann.

Eindeutiger Trend: Abhängigkeit vom Ausland nimmt schnell ab

Die Statistiken sind keinesfalls eindeutig, sie liefern teils weit auseinander liegende Prozentzahlen. Klar ist aber immer der Trend. Momentan ist China noch sehr stark von ausländischen Halbleitern abhängig, auch bei der Fertigung. Aber die Abhängigkeit vom Ausland schrumpft schnell.

Ein Zahlenspiel des Wall Street Journals kam kürzlich etwa zu dem Ergebnis, dass China 2017 nur rund 13 Prozent aller Halbleiter fertigen konnte, die es selbst unbedingt benötigt. In diesem Jahr dürfte diese Prozentzahl bereits auf 26 Prozent steigen, so die Zeitung.

Packaging und Testing: China macht große Fortschritte

Bei der dritten Stufe der Wertschöpfungskette, dem Packaging und Testing, macht China die größten Fortschritte. Wieder variieren die Prozentzahlen, je nach Auslegung der jeweiligen Vergleichsstudie. Trendforce etwa hat die jährlichen Einnahmen von großen Testing- und Packaging-Fabriken verglichen – und da kommt China in diesem Jahr auf etwa 8 Prozent der globalen Summe. Zum Vergleich: Auf Testing und Packaging spezialisierte Unternehmen in Taiwan erwirtschaften 66 Prozent und ihre Konkurrenten in Südkorea 17 Prozent aller weltweiten Betriebseinnahmen.

Alles in allem ist der Rückstand der chinesischen Halbleiterindustrie gegenüber der westlichen Welt derzeit noch sehr groß, verringert sich aber von Jahr zu Jahr entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Gleichzeitig ist aber zu beachten, dass kein anderes Land der Erde für sich alleine genommen eine so komplette Wertschöpfungskette für Halbleiter besitzt wie China – von den fortschrittlichsten Halbleitern im 7-Nanometer-Bereich und darunter einmal abgesehen.

Wohl und Wehe der Weltwirtschaft von China abhängig

Aus all diesen Zahlen und Beobachtungen lässt sich folgern: Sollte es im Fall einer geopolitischen Krise, etwa in der Folge eines chinesischen Überfalls auf Taiwan, zu einer vermutlich vorübergehenden, aber weitgehenden Entkoppelung zwischen China und dem Rest der Welt kommen, wäre es wohl nicht nur Chinas Wirtschaft, die darunter leidet.

In der von internationaler Arbeitsteilung lebenden Weltwirtschaft hätte eine solche Störung der globalen Wertschöpfungsketten bei Halbleitern, die für eine so große Zahl anderer Industrien von zentraler Bedeutung sind, auch für die USA und Europa gravierende Folgen. (me)

* Henrik Bork ist Analyst bei Asia Waypoint, einem auf den asiatischen Markt fokussierten Beratungsunternehmen in Peking.

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