Il mercato dei semiconduttori - Italia (2023)

1.2 Il mercato globale

Il mercato mondiale dei semiconduttori ha registrato un valore di ***.* miliardi di dollari nel ****, mantenendo quasi lo stesso livello del **** (***) si prevede un deterioramento, con una perdita dell'**.*%. Secondo Richard Gordon, Practice Vice President di Gartner, la debole domanda di elettronica si sta diffondendo dai consumatori alle imprese, creando un ambiente di investimento incerto. Tuttavia, secondo il rapporto di Fortune Business Insight, si prevede una crescita del mercato che dovrebbe raggiungere *.*** miliardi di dollari nel ****, con un CAGR del **.*% dal **** al ****. I motivi per una crescita futura possono essere diversi. Probabilmente la spinta sarà data dai mercati dinamici come l'automotive, industria, aerospaziale e civile, a differenza di mercati più saturi come quelli relativi a pc, tablet e smartphone. 

Mercato dei semiconduttori Mondo, ****-****, miliardi di euro digitalworlditalia.it globenewswire

 Circa un chip su due di quelli prodotti finirà in uno smartphone, un pc o un server. Un'importante fetta di mercato è rappresentata anche da industria e automotive. Ogni automobile contiene **** semiconduttori che permettono il funzionamento di quasi tutte le componenti dal motore, servosterzo e dispositivi di sicurezza. La centralità di tali chip per il settore si è evidenziata nel ****, quando la carenza sul mercato ha contribuito a un crollo della produzione auomobilistica ...

1.3 Il mercato italiano

Il settore dei semiconduttori italiano, che contribuisce a circa il *.*% del mercato europeo, ha generato *.* miliardi di euro nel ****. Il segmento di spicco riguarda il mercato automobilistico che assorbe il **% delle vendite di semiconduttori. Il valore della produzione industriale si attesta intorno ai * miliardi di euro nel **** e l'Italia si posizione come terzo produttore di componenti elettronici nell'Unione Europea, enfatizzando l'importanza strategica del settore. 

In un'epoca guidata dai progressi tecnologici e dall'importanza di catene di apporviggionamento sicure, l'Europa sta compiendo audaci passi avanti per affermarsi nel mercato globale dei semiconduttori. Ispirandosi al "Chips Act" della Commissione europea, presentatao nel febbraio ****, che mira a raddoppiare la quota di mercato europea dei semiconduttori entro il ****, anche l'Italia ha intrapreso la propria direzione verso l'autosufficienza tecnologica e la cybersicurezza, aprendo una nuova fase d innovazione nella microelettronica.

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Il **** è sicuramente una delle annate più positive per l'industria italiana dei seminconduttori e della microelettronica. Dai big del sttore alle aziende più piccole, i ricavi sono aumentati grazie alla forte richiesta di prodotti e servizi provenienti sopratutto dai comparti industriale e automotive. Le previsioni sono di un'ulteriore crescita nei prossimi anni grazie ai piani di espanzione della capacità produttiva di molte aziende, a partire dalla più ...

1.4 Import-Export

Il rapporto import-export relativo ai semiconduttori (***) dell'italia sembra rimanere piuttosto stabile fino al ****, con le importazioni sempre superiori all'export, ma con indici di copertura di poco sotto il punto. Dal **** il valore delle importazioni supera nettamente quello dell'export, raggiungendo un indice di copertura pari a *.**. Le cause possono essere molteplici, tuttavia è ragionevole supporre che la domanda di semiconduttori abbia una tendenza in crescita e dunque, l'Italia si trova nella condizione di dover importare i semiconduttori. 

Import-Export Semiconduttori Italia, ****-****, milioni di dollari comtradeplus.un.org

Per quanto riguarda le esportazioni, i principali Paesi verso cui sono destinati sono principalmente Cina e USA, che insieme costituiscono il **% del valore dell'export. In particolare, per quanto riguarda le esportazioni verso la Cina, nonostante possa sembrare singolare il dato nel ****, è opportuno ricordare che la Cina costituisce uno dei maggiori produttori di dispositivi elettronici al mondo e tale settore ha richiesto l'incremento del numero delle importazioni dei circuiti integrati, al punto da superare le importazioni di petrolio. Inoltre, nonostante le tensioni a livello politico tra Cina e altri Stati occidentali, l'italia mantiene comunque un rapporto abbastanza stabile per quanto riguarda gli scambi commerciali e tutt'ora fa parte del progetto per la Nuova Via della Seta, che ...

1.5 L'impatto del conflitto russo-ucraino

La crisi dei materiali seminconduttori, già iniziata nel periodo relativo alla pandemia da covid-**, si è aggravata con lo scoppio del conflitto russo-ucraino. Il periodo pandemico ha scatenato una forte domanda di device e dispositivi elettronici, con richieste di apprecchiature sempre più pesanti. La richiesta di semiconduttori nel **** ha superato le aspettative di mercato, scatenando una crisi nella produzione. La scarsità di questi materiali si è protratta, peggiorando ulteriormente con la crisi ucraina e riversandosi su tutto il settore tech e automotive. 

Con il conflitto russo-ucraino il problema riguarda alcune risorse necessarie per la lavorazione dei semiconduttori. 

Il neon, ad esempio, è un gas essenziale per l'azionamento del laser che penetra i materiali semiconduttori. Rispetto a questo gas l'Ucraina vanta il **% della produzione globale, le principali società che lo producevano, Ingas e Cryon, sono state costrette a chiudere, poichè situate nelle città maggiormente colpite dalla guerra, Odessa e Mariupol. 

La stessa importanza nella produzione dei chip la riveste il palladio, di cui la Russia detiene il **% delle forniture mondiali. Nonostante molte compagnie prevedessero uno scenario più ottimistico, si è assistito ad un prolungamento della guerra, ad una crisi energetica e all'aumento delle materie prime. 

(***)

Per avere uno scenario a livello nazionale, si riporta di ...

2.1 La domanda in Italia

L'industria è caratterizzata dalla presenza di STMicroelectronics, unico Integrated Device Manufacturer di proprietà italo-francese, e da una costellazione di imprese che operano in diversi mercati di fornitura dell'industria dei chip.

Per quanto riguarda le altre realtà, a prescindere dal grado di affluenza dei loro mercati in quello dei chip, ossia a prescindere dal grado di dipendenza dei prodotti finali di queste imprese dalla domanda del settore di seminconduttori, queste sono per lo più afferenti al segmento front-end della catena del valore, ovvero la serie di processi manifatturieri iniziali che seguono al design dei circuiti e precedono la loro effettiva ultimazione e conversione in prodotto. 

(***)

Le applicazioni dei semiconduttori sono innumerevoli, interessando al giorno d'oggi quasi ogni dispositivo esistente a causa della diffusione dell'elettronica nei beni di consumo. I microprocessori creati con semiconduttori sono presenti in smartphone, impianti fotovoltaici, computer, elettrodomestici, macchinari per la produzione. (***)

Alla luce di quanto detto, si riporta nel grafico di seguito l'andamento della spesa media mensile familiare in Italia, in relazione alle due categorie: apparecchi audiosivisivi, fotografici, informatici e apparecchi telefonici, telefax. La prima categoria è sicuramente quella che raccoglie più tipologie di prodotti, dunque può essere considerata anche più rappresentativa. La relativa spesa presenta un andamento che ...

2.2 I driver della domanda

I materiali semiconduttori hanno un'ampia varietà di applicazioni, dunque sono diverse le motivazioni che spingono la domanda del relativo mercato. 

Tecnologie di nuova generazione

La crescita dell'industria dei semiconduttori è sicuramente legata all'implementazione e allo sviluppo delle nuove tecnologie che necessitano fortemente di tali materiali per essere rese disponibili al pubblico. In particolare, le innovazioni che si ritiene guideranno il boom della domanda sono: l'Internet delle cose (***)

Diffusione crescente di veicoli elettrici

La transizione verso i veicoli elettrici e sistemi avanzati di assitenza alla guida (***)

Aumento di investimenti e fondi per il settore

L'Europa, con i suoi piani settennali della ricerca, ha indirizzato risorse per uscire da una condizione di forte dipendenza dalla ricerca e progettazione americana e dalla capacità produttiva e di installazione asiatica. In partcolare il programma Horizon **-** prevede **.* miliardi di euro complessivi, di cui ** per la ricerca pura. Vi sono poi fondi per l'innovazione che prevedono **.* miliardi di euro per l'industria digitale e spaziale. Inoltre, il PNRR ha tra gli obiettivi la digitalizzazione e il settore dei semiconduttori rientrarebbe nel secondo settore di investimento M*C*: digitalizzazione, innovazione e competitività del sistema produttivo. Inoltre, sono previsti dei benefici fiscali per il mercato che acquista prodotti avanzati, una forma ...

2.3 La distribuzione geografica della domanda

Per quanto riguarda la distribuzione geografica della spesa delle famiglie italiane, il valore più elevato si attesta al Nord con con **.* €, valore non lontano da quello del Centro (***).

In merito alle industrie invece, si individuano tre poli principali:

Etna Valley  Monza-Brianza Avezzano (***)

(***)

2.4 Nuove tendenze nella domanda

L'importanza dei chip nel settore Internet of Things (***)

Nei prossimi dieci anni l'IoT sarà una delle aree responsabili dello sviluppo dei semiconduttori, con sensori e software inclusi nei device per connetterli alla rete. Le potenziali applicazioni sono tante, a partire dalle industrie smart, dove ogni fattore potrà essere monitorato migliorandone l'efficienza e riducendo i costi. Un altra modalità riguarda le case smart, dove sarà possibile regolare l'illuminazione, controllare tutti gli elettrodomestici,, migliorare la sicurezza. (***)

Come il *G influirà sull'aumento della domanda di chip

Naturalmente tutti i dati prodotti necessitano di essere analizzati e immagazzinati, con una crescità della capacità dei data centre e del'Intelligenza Artificiale. A questo contribuirà il progressivo potenziamento della rete *G, capace di supportare i dati trasferiti dai device. Il passaggio a questa tecnologia dovrebbe portare anche ad un aumento della domanda di smartphone, dal **% del **** al **% del ****. Tutto questo implicherà una maggiore domanda di semiconduttori, dato che uno smartphone *G contiene il **% in più di componenti chip rispetto a uno smartphone *G. (***)

I semiconduttori nelle auto elettriche

I semiconduttori sono già fondamentali nelle auto di oggi, ma diverrano sempre più importanti nella mobilità del futuro, sia per l'elettrificazione che per la guida autonoma. L'elettrificazione e la digitalizzazione ...

3.1 La struttura del mercato

L'analisi della dimensione del mercato relativo ai semiconduttori viene effettuata sulla base di dati appartenenti alla categoria relativa al codice ATECO **** (***). Nello specifico, si considerano tre grandezze diverse: numero di imprese attive, numero di occupati, forma giuridica delle imprese.

Per quanto riguarda il numero delle imprese dal **** al ****, si può notare un'inversione di tendenza dal ****, dove il numero di imprese si riduce in modo non trascurabile. Sicuramente la crisi per la pandemia da covid-** ha un ruolo in tale diminuzione, ma oltre a questo fatto, è noto come il mercato dei semiconduttori tenda alla concentrazione.

Numero di imprese codice ATECO **** Italia, ****-****, in numero istat.it

 In merito alla forma giuridica, la metà delle imprese attive si configura come s.r.l, mentre il **% è costituto d imprenditori inidividuali, liberi professionisti e lavoratori autonomi. Se il secondo dato può essere letto come una consuetudine del mercato italiano, soprattutto in settori molto specializzati, per quanto riguarda l'incidenza della società a responsabilitò limitata, ciò testimonia una probabile crescita e maggiore strutturazione da parte delle imprese che operano in questo ambito, il che necessita una forma giuridica più complessa. Non è un caso che molte realtà da piccole imprese siano cresciute attirando l'attenzione di partner europei ...

3.2 La catena del valore

La catena del valore dei semiconduttori risulta estremamente complessa e si articola in tre fasi principali:

Ricerca e progettazione: rappresenta tra il ** ed il **% dell’attività totale di ricerca e sviluppo, ed è portata avanti non solo dalle imprese ma anche grazie al contributo di governi ed università e centri di ricerca; Design: altamente knowledge- e skill-intensive, rappresenta il **% dell’attività totale di ricerca e sviluppo e contribuisce alla creazione del **% del valore aggiunto totale; Manifattura: è suddivisa nelle sottofasi di fabbricazione dei wafer ed assemblaggio, packaging e testing (***). La fabbricazione dei wafer consiste nella litografia dei circuiti sulle tavolette di silicio; processo complesso in termini tecnici, che richiede diverso tempo, contribuisce per il **% del valore aggiunto totale ed assorbe dal **% al **% della spesa totale di manifattura. La sottofase APT consiste nell’installazione dei chips nei dispositivi elettronici e nel test finale.

Data la complessità dei processi all'intenro delle varie fasi produttive, dei materiali usati e della tipologia di R&D, non non vi sono compagnie che integrano al loro interno tutti i processi produttivi; piuttosto si assiste ad una forte regionalizzazione della produzione, con aziende specializzate in uno o alcuni degli stadi di produzione. Nello specifico il design e la produzione dei ...

3.3 La distribuzione

Si riportano di seguito le principali aziende dedicate al servizio di distribuzione di semiconduttori in Italia. 

Comelec S.r.l: è specializzata nellea distribuzione di componenti di altà qualità sia nei semiconduttori che nei componenti passivi. Offre un'ampia gamma di servizi come assemblaggio connettori, cablaggi, oltre alla progettazione e codesign di porodotti custom si per il settore industriale che automotive. 

Teradyne Italia S.r.l: si tratta di un grossista che opera nel settore dei semiconduttori e attrezzature di misurazione per uso non scientifico; è presente anche nei settori dei componenti elettronici attivi. Ha sede presso Cernusco sul Naviglio (***).

Lattice Semiconductor S.r.l: creata nel ****, opera nel commercio all'ingrosso di semiconduttori ed è presente nei settori Communication High Tech e apparecchiature per le telecomunicazioni. Ha sede presso Assago, Italia.

Green Power Solution S.r.l: serve clienti in tutto il mondo con il ramo dei semiconduttori, responsabile di una linea complea di diodi e tiristori di potenza e con il ramo orientato alle soluzioni, focalizzata su un'ampia linea di moduli di potenza per una varietà di applicazioni finali, ha sede a Torino.

3.4 I principali produttori

Si riportano di seguito le principali imprese attive nel settore dei semiconduttori in Italia.

STMicroelectronics S.r.l: è un'azienda italo-francese produttrice di componenti elettronici a semiconduttore. Nasce nel **** dalla fusione dell'italiana SGS Microelettronica e dalla francese Thomson Semiconducteurs. E' quotata all'Euronext Paris, al NYSE e alla Borsa di Milano. In Italia ha concentrato i suoi programma di R&D nei siti di Agrate e Catania. ST è tra i soci fondatori di alcuni Distretti Tecnologici attivati in Italia in accordo con il MUR. Un ruolo importante è costituito sallo sviluppo del carburo di silicio, materiale composto da silicio e carbonio, il luogo dove si lavora e si studia è lo storico stabilimento di Catania. ST mantiene i processi manifatturieri in house, collocando l'azienda tra i pochi integrated device manufacturer (***).

 MEMC Electronics Materials S.p.a: è una società parte del Gruppo GlobalWafers Co.Ltd (***), è specializzata nella produzione di cristalli e fette di silicio. Possiede due sedi in Italia: a Novara e a Merano. Il sito di Novara conta *** dipendenti ed è il più grand produttore di fette di silicio da ***mm del Gruppo, è anche il più grande impianto di produzione da ***mm di tutta l'UE. Lo stabilimento di Merano conta *** dipendenti e sviluppa cristalli di ...

4.1 Analisi dell'offerta

Alla base dell’evoluzione dell’elettronica troviamo i semiconduttori, materiali di natura cristallina che hanno la caratteristica di condurre elettricità a livelli intermedi rispetto a un materiale conduttore o a un materiale isolante. A differenza dei metalli, infatti, i semiconduttori mantengono la loro capacità di resistenza all’attraversamento di corrente a temperature ordinarie e comportandosi come conduttori all’aumentare di queste ultime. Per realizzare i semiconduttori in campo elettronico vengono utilizzati diversi tipi di materiali. Alcuni di questi richiedono il “drogaggio” affinché possano comportarsi come semiconduttori. Il drogaggio dei semiconduttori serve a dare resistività al materiale attraversato dalla corrente.

I materiali semiconduttori presentano caratteristiche di conducibilità intermedia tra i due estremi, rappresentati da una parte dai “buoni conduttori”, come il rame, e dall’altra dai “buoni isolanti”, come il quarzo. Dunque, possono essere attraversati dalla corrente, ma in una maniera che ne permetta la gestione del flusso di cariche elettriche che li attraversano.

Tra i materiali di cui possiamo controllare la conducibilità abbiamo:

Silicio; Germanio; Arseniuro di gallio; Antimonio.

Questi sono i materiali semiconduttori più utilizzati nella tecnologia elettronica, ma è diffuso anche l’uso di leghe, come quelle di antimonio e piombo oppure l’utilizzo di ossido di rame, carburo di ...

4.2 I prezzi

Il prezzo di una CPU (***) è legato alle sue caratteristiche tecniche più importanti, a partire dalla frequenza di funzionamento e dal numero di core e thread. Le opzioni di fascia media vanno da *** a *** €.

Prodotti come Intel Core i*-***** sono acquistabili a meno di ***€, mentre una CPU come AMD Ryzen * ****X*D è acquistabile a circa *** €, così come molteplici alternative Intel Core i*. Per prestazioni superiori si trovare i prodotti sopra i ***€ come Intel Core i* e AMD Ryzen *.

(***)

In via generale è molto difficile avere un prezzo medio dei semiconduttori per la grande varietà di beni: va osservato che un prezzo di mercato per un bene della famiglia di semiconduttori, ricavato da informazioni di fonte terza all'impresa, è di difficile costruzione, inoltre, i prezzi sono soggetti a continue fluttuazioni per via degli squilibri tra domanda e offerta.

Il prezzo dei chip e multichip ha registrato negli ultimi anni aumenti significativi. In particolare, alla fine del **** i chip registravano aumenti tendenziali del +**%, mentre alla fine del I trimestre **** la variazione è aumentata al +**%. Medesima tendenza anche per i multichip che alla fine del **** registravano, su base annuale, +**%, giunta poi al +**% al termine del I trimestre ****.

Il chip memoria DRAM è una memoria volatile capace di ...

4.3 Tendenze nell'offerta

La competizione sulla fotonica del silicio

Al Semicon di Taiwan ****, uno dei più importanti eventi sui semiconduttori a livello globale, il tema più discusso riguarda la nuova tecnologia della fotonica del silicio che integra componenti ottici come laser con i circuiti integrati basati sul silicio per consentire la trasmissione dei dati ad alta velocità, con una maggiore distanza di trasmissione e un basso consumo energetico, utilizzando la luce anzichè segnali elettrici. Questa innovazione potrebbe rendere ancora più potenti le applicazioni di intelligenza articificiale, come ChatGPT. I colossi tecnologici stanno investendo molto sullo sviluppo di questa tecnologia, tra questi vi sono Intel, Cisco, IBM e Huawei. L'evento ha avuto anche delle sezioni dedicate ai Paesi ospiti, tra cui l'Italia, dove le aziende di Taiwan possono trovare opportunità di collaborazioni scientifiche e industriali, nonchè di investimenti produttivi. Gli scambi tra Italia e Taiwan risultano in aumento. E' riconosciuto il ruolo dell'ecosistema italiano in merito all'adozione di semiconduttori in carburo di silicio nell'industria di auto elettriche, reso possibile dal Cnr-Imm, l'Università di Ctania e l'azienda STMicroelectronics che dal **** ha sviluppato l'impiego di tale materiale nei circuiti elettronici. (***)

Cambiamento climatico

Nel contesto del Semicon di Taiwan ****, la Climate Equity Collaborative, partnership oc-fondata dalla National Wildlife ...

5.1 La legislazione

Negli ultimi anni, l’Italia ha sempre più preso consapevolezza della necessità di far fronte alla crescente domanda di semiconduttori, prevedendo di destinare risorse specifiche per supportare il settore, in particolare nella fase di ricerca e produzione (***).

Tra gli interventi di maggior rilievo risultano esservi i circa *** milioni destinati a settembre **** dall’allora Ministero dello Sviluppo Economico (***) attivato a livello europeo sulla microelettronica. Le risorse stanziate dal Ministero sono volte a “realizzare e sviluppare tecnologie e componenti microelettroniche innovative nei settori dei chip efficienti sul piano energetico, dei semiconduttori di potenza, dei sensori intelligenti, dell’attrezzatura ottica avanzata e dei materiali compositi” . Tale linea di investimento fu prevista in seguito all’aumento di domanda di semiconduttori verificatasi a partire dal ****, legata - anche - alla crescente importanza dei semiconduttori nella digitalizzazione del Paese e alla maggiore diffusione di veicoli elettrici .

Le iniziative italiane in questo senso, oltre agli investimenti del PNRR analizzati nel successivo paragrafo, hanno previsto lo stanziamento nel marzo del **** di oltre * miliardi (***) per “promuovere la ricerca, lo sviluppo della tecnologia dei microprocessori e l’investimento in nuove applicazioni industriali di tecnologie innovative, anche tramite la riconversione di siti industriali esistenti e l’insediamento di nuovi stabilimenti nel territorio ...

5.2 Gli incentivi

Il sostengo del PNRR agli investimenti ad alto contenuto tecnologico

Il Piano, in particolare la Missione *-Componente * “Digitalizzazione, innovazione e competitività nel sistema produttivo”, prevede lo stanziamento di €*** milioni di contributi (***) a sostegno di progetti di innovazione e tecnologia della microelettronica, tra i quali ricade la produzione di semiconduttori, nell’ambito dell’ “Investimento * - Investimenti ad alto contenuto tecnologico”. L’intervento prevede il supporto agli investimenti in opere civili, impianti e attrezzature avanzate che consentano la produzione in volume di materiali e componenti innovativi nel campo della microelettronica . L’ambizioso obiettivo dell’investimento è di aumentare la capacità produttiva di almeno ***.*** unità, destinate soprattutto all’esportazione, con un impatto sull’occupazione di almeno *** nuovi posti di lavoro entro giugno ****.

Transizione *.*

In particolare, per quanto riguarda quest’ultima iniziativa, la misura è stata prevista come intervento strutturale a partire dal settembre del ****, con la denominazione di Industria *.*. Inizialmente, era volta a supportare le imprese nel processo di ammodernamento tecnologico dei propri beni e nelle attività di ricerca, sviluppo e innovazione, il Piano ha nel tempo subito diversi aggiornamenti, al fine di introdurre anche agevolazioni fiscali per le imprese che investono in beni immateriali e formazione *.* funzionali alla trasformazione tecnologica. A dicembre ****, in vista del ...

6.1 La segmentazione

• STMicroelectronics S.r.l
• MEMC Electronics Materials S.p.a
• Technoprobe S.p.a
• LFoundry S.r.l
• SPEA S.p.a