半导体投资策略报告:设计看应用景气,代工链看国产替代

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精选报告来源:【未来智库官网】。

(报告出品方/作者:中泰证券,张欣)

报告综述

半导体两年成长进入后科创板时代,设计高成长以及成熟代工确定性带来机会。2020 年半导体指数收益率 98%继续延续 2019 年高增长,但 我们复盘 2 年成长 10 个阶段半导体主要是估值驱动为主,业绩驱动为辅,如 2019 年的国产替代、科创板上市映射和 2020 年中芯国际上市和资本开支等带动各个设计、设备、材料等板块轮动;但展望 2021 年 半导体看好两大赛道四大方向:

1) 一是设计板块高业绩增长消化高估值,且格局好的龙头公司有望兑现并超预期,建议从汽车、5G 手机、tws 周边、泛领域等寻找;

2) 二是设计板块短期受益周期涨价长期受益国产替代的功率半导体 及第三代半导体延伸机会,汽车电动化和智能化将是仅次于苹果手 机链戴维斯双击又一驱动;

3) 第三方向关注后科创板时代,根据 wind 一致预期半导体明年估值约 56x,二三线公司将通过外延进入半导体领域享受科创板红利,

4) 第四个方向是晶圆代工及相关设备和材料,尤其是中芯国际、华虹 等公司在成熟或先进制程扩产带来的业绩兑现机会。

一、半导体复盘及展望:估值驱动切换业绩驱动

复盘:半导体两年牛市,以估值驱动为主

收益率:2020 年半导体收益率 97%,行业二级分类全市场第二。根据 wind 统计 2020 年各个板块收益率分布,其中电子板块按照算数平均总 体收益率为 33%,在所有行业中排名第六;而从全市场二级分类方向看, 半导体延续 2019 年的高增长,算数平均收益率为 98%,市场板块仅次于 饮料制造板块,领先于军工航天装备、电新设备等二级高景气板块;从 半导体细分赛道看,主要分立器件 174%的收益率涨幅拉动,其他设备、 材料等涨幅也在 80%以上。

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驱动:复盘 2 年成长,估值驱动为主,业绩驱动为辅 2019 年,华为国产替代及科创板上市驱动半导体设计板块大增。

阶段一:从 2019 年 1 月 2 日到 2019 年 4 月 4 日,半导体涨幅达 52%,主要是业绩真空期估值修复行情;

阶段二:2019 年 4 月 4 日到 2019 年 5 月 9 日,为年报和 1 季报业 绩披露期以及中美贸易影响,半导体板块从最高点回调约 15%左 右;

阶段三:从 2019 年 5 月 9 日至 2019 年 9 月 23 日主要为华为事件 对国产芯片自主可控替代以及科创板上市带来业绩和估值的双升, 也是全年半导体上涨的主要驱动力量。从板块看,半导体设计公司 卓胜微圣邦股份闻泰科技韦尔股份等受益国产替代带动在影 响较大,而设备厂商北方华创至纯科技等受益科创板中微公司等 上市带动在估值映射驱动为主。

阶段四:2019 年 10 月主要是对半导体业绩端在担心小幅回调 12%。

阶段五:2019 年 11 月-12 月半导体受益 5G 手机等以及业绩高增速 预期上涨 20%左右。

2020 年,中芯国际带动半导体设备和材料扩张,功率半导体受益涨价。

阶段一:从 2020 年 1 月到 2020 年 2 月底,半导体涨幅约 50%,主 要是业绩真空期估值修复行情;

阶段二:2020 年 3 月初到 2020 年 4 月初,主要受疫情影响风险偏 好和半导体估值;

阶段三:从 2020 年 5 月初至 2020 年 7 月 14 日主要为中芯国际科 创板上市预期带来半导体估值扩张。从板块看,半导体设备厂商北 方华创、至纯科技以及材料公司沪硅产业安集科技等同时受益中 芯国际资本开支加大带来业绩扩张预期,涨幅大于设计板块。

阶段四:2020 年 7 月下旬到 10 月下旬,中芯国际及华为海思受中 美贸易等影响导致半导体板块横盘。

阶段五:2020 年 Q4 其他板块估值压制,而功率半导体受益涨价业 绩预期带来较大增幅。

展望:后科创板时代,业绩驱动为主,看好设计&代工和外延

从主题到业绩,半导体开启成长兑现阶段:集成电路是国家战略新兴行 业,目前国内半导体在设计、设备、材料等和国外差距明显,国产替代 率较低,尤其是在中美贸易大背景下凸显国内半导体水平的现状。但从 华为海思的崛起、国家政策的支持以及科创板的推出,我们认为国内半 导体将迎来较好的成长时间,虽然 2018 年以来受短期供需周期以及宏观事件等影响,但国内半导体未来从弱到大再到强的决心和逻辑没变,且 2020 年我们预计随着 5G、AI、物联网等新兴产业的爆发,半导体业绩和 估值等将迎来戴维斯双击。我们复盘近两年半导体指数的 TTM 估值从最 低的在 33x 到最高在 200x 估值到最新在 90x 估值水位(根据 wind 一致 预期明年估值在 56x 左右),而上市半导体公司利润盈利增速我们预计 2021 年保持在 49%的高成长状态,对于 2021 年后科创板时代我们预计半 导体后续估值上升空间有限,后续将进入业绩分化的成长兑现阶段。

需求端出发,设计轻资产高增速对冲高估值

需求是根本,从终端出发看景气度。回顾历史,全球半导体行业从 1989 年以来已经经历了三个完整周期。在这三个完整周期中,一个明显的规 律就是:需求推动行业产能的上升,然后行业的资本开支扩产导致价格 的下降和市场需求的萎靡,接着导致行业资本性支出下降又将导致产能 增速下降,然后第二轮接着价格和市场需求开始上升,行业企业的资本 性支出意愿又开始激增,基本是需求-产能--投资--价格四象限循环。

以新能源汽车、5G 智能手机等为代表的终端技术迭代带动硅含量上升。 根据 SIA 数据,全球半导体终端需求主要以通信类(含智能手机)占比 为 31%,PC/平板占比为 29%,消费电子占比 14%,汽车电子占比 12%等, 其中以通信类规模最大,汽车 ASP 弹性最大,同时潜在 5G 射频、汽车电 动化、物联网等技术周期将带来未来几年硅含量快速提升。

5G 手机及终端应用 2021 年全面爆发之年:根据信通院数据,2020 年前 11 个月,国内手机市场总体出货量累计 2.81 亿部,其中国内 市场 5G 手机累计出货量 1.44 亿部,占比 51.4%,11 月单月销 5G 手机单月占比达 68%,随着 5g 手机的快速爆发,2021 年因 5G 的大 带宽、广链接、低延时等技术特性,工业互联网、无人驾驶、智慧 医疗、工业机器人,以及在个人应用的云游戏、智慧家庭及 AR/VR 等领域或将引发规模化应用。

新能源汽车未来五年复合增速 36%:时值我国“十三五”收官与“十 四五”开启交汇时期,未来 5 年汽车发展规划相继于近期推出,如 《节能与新能源汽车技术路线 2.0》、《新能源汽车产业发展规划》, 从产业、国家政策层面明确提出至 2025 年我国新能源新车销量将 占总销量 20%的目标,指引我国汽车电气化发展方向不动摇。根据 中汽协发布的《2021 年中国汽车市场预测报告》称,预计 2020 年 全年汽车总销量将达 2530 万辆,其中新能源汽车销量约达 130 万 辆,占比约为 5.14%。而 2025 年我国汽车总销量将达 3000 万辆” 的预测,20%的新能源汽车占比销量或达 600 万辆,则对应年复合 增长率在 36%的高成长。

代工:成熟制程受益涨价和扩产,去美化产线带来国产设备等机会

24nm 以上成熟制程的涨价及扩产带来盈利释放。8 英寸产线多用于生产 电源管理芯片、MOSFET 器件、CMOS 芯片、指纹识别芯片、ToF、TWS 芯 片等产品。作为半导体产业链中的关键一环,8 英寸晶圆代工产能的紧缺,导致产能紧缺有多方面因素,除了扩产不够外,还有疫情、美国打 压、提前备货等等原因。目前来看,紧迫的状况还将持续到 2021 年。如 中国台湾《电子时报》报道,包括联华电子在内,全球范围内已有多家 芯片代工企业为 2021 年 8 英寸晶圆提价,如其中,联电、格罗方德和世 界先进等公司在 2020 年第四季度,将价格提高了约 10%~15%,紧急订单提价幅度甚至达到 40%。国内华虹半导体三季报,其三座 8 英寸厂当 季产能利用率均超过 100%,根据半导体行业研究机构 SEMI 预计,由于 下游行业景气度攀升,8 英寸晶圆厂产能将持续落地。2019~2022 年, 全球 8 英寸晶圆产量将增加 70 万片,年均增幅约为 4.5%。

去美化代工产线带来国产化设备等机会。2020 年美国商务部再次针对 华为芯片升级了“断供禁令新规”,导致台积电等全球芯片代工企业, 在使用美国技术以及设备的前提下,就不能够为华为提供芯片代工服 务,同时中芯国际先进制程以及成熟制程需要美国商务部许可,国内晶 圆代工厂受制于美国等国外影响较大,后续随着国内设备厂商的成熟, 相关 90/55nm 等去美化产线将陆续建设。

科创板红利仍在,关注收购外延驱动型成长

外延并购是半导体快速发展的途径之一。半导体发展至今有两百多年的 历史,期间诞生了很多全球领先的半导体公司,以英特尔英伟达、高 通、德州仪器、谷歌等为代表,从这些企业经营来看,通过科技并购, 公司可以在较短的时间内,获得急需的科学技术、人才、规模快速壮大,根据《《半导体发展史观察:在分拆和并购中前行》中不完全统计德州仪 器 36 次并购,ADI 公司 28 次并购,英飞凌 15 次并购,安森美连续收购 了 14 家公司等,2020 年以来全球半导体领域所发生的并购案数量虽然 不多,但涉及金额却相当庞大超过 1000 亿美金,如有亚诺德斥资 210 亿美元收购美信公司、英伟达拟斥资 400 亿美元收购 ARM、AMD 欲斥资超 300 亿美元收购赛灵思。对于国内企业来看,技术和国外差距明显,国 产化过程并非一日之功,实现并购重组有助于快速缩短专利和技术学习曲线,也将有力缩短和全球龙头的技术的重要途径。

科创板红利,国内半导体公司近几年纷纷收购海外半导体稀缺资产加快。产业转移:近两年我们看到越来越多的国内半导体公司收购海外或原属 于海外的优质资产:(1)韦尔股份收购豪威半导体切入全球 CMOS 芯片前 三,后续随着国产替代下游手机中将加大导入;(2)闻泰科技收购安世半 导体,将在标准器件芯片领域切入全球前列;(3)北京君正收购矽成半导体,将实现处理器+储存器的双效协同。同时我们看到 2020 年仍有一 些公司外延收购布局半导体公司,如英唐智控 2020 年 3 月公告拟收购先 锋集团 100%股权布局光电集成电路;ST 电能 2020 年 11 月公告重大资产 置换中国电科下属硅基模拟半导体芯片优质资产;天富能源 12 月 4 日公 告参股 SIC 衬底天科合达 3.7%股权;名家汇 12 月 15 日公告拟通过发行 股份的方式,购买爱特微 52%的股权,后者是国内少有的 IDM 模式的 IGBT 厂商。

二、设计:从终端景气度寻找高增长方向

IC 设计高成长。芯片上游设计环节投入资金大、技术壁垒最高,常年被美国各 大巨头企业把持,目前国产化程度整体较低,不可否认的是国内 IC 设计技术水 准相对落后,但近年来随着国内智能手机以及物联网、汽车电子等新兴领域的应 用需求,我国集成电路设计行业快速发展,根据 WSTS 最新统计,我国 IC 设计 行业规模从 2015 年的 1325 亿至 2019 年的 2947 亿元复合增速约 22%,并且 已经涌现出一批专业化程度高、在特定领域具有较强技术实力的 IC 优秀设计企业,我们下文分别从新能源汽车、5G 手机、手机周边、家电等四个维度去看。

汽车电子:半导体 ASP 弹性最大,长看国产替代和化合物迭代

汽车智能化带来上游车规级芯片 ASP 快速提升。车规级芯片是适用于 汽车电子元件规格标准的芯片,具体包括 MCU、存储芯片、功率器件 (IGBT 和 MOSFET)、ISP、电源管理芯片、射频器件、传感器(CIS、 加速传感器等)、GPU/ASIC/FPGA/AI 芯片等。根据英飞凌 2019 财年 估计,目前单车半导体价值量约为$417,纯电动将增加半导体需求$358, 达到 775 美元/车。若考虑到智能化,L2 级将增加单车半导体$160,到 L4 级将增加$970,达到单车半导体需求量$1387。因此,在电动智能化 背景下,电动化+智能化分别增加 85%和 132%的增长,汽车半导体单 车价值量将由当前约 400 美元提升到 1750 美元。

国内企业积极布局抢占先机。据中国汽车芯片产业创新战略联盟数据显 示,2019 年全球汽车芯片市场规模约为 475 亿美元,占整个半导体市场比重 10%,全球主要生产企业包括恩智浦、英飞凌、瑞萨电子、意法 半导体等,cr4=43%,cr8=63.4%,国内份额较低,随着《智能网联汽 车技术路线图 2.0》正式发布,国内已经进入了汽车智能化时代,部分 中国企业通过并购快速介入市场,比如闻泰收购安世半导体、北京君正 收购 ISSI、韦尔收购豪威科技斯达半导比亚迪等在汽车级 IGBT 领域寻求自主研发突破,华为 2019 年成立智能汽车解决方案 BU,将业务 分为智能电动、智能车云、智能座舱、智能网联和智能驾驶五大板块。

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IGBT 到 sic-mos 迭代,国产 SIC 开启新时代

1. SIC 技术迭代拐点,汽车领域率先推动变革。目前功率器件无论是二极 管、mos、igbt 基本以硅基材料为主,而 SIC 是一种宽禁带半导体材料, 相对于 SI 基器件优势主要来自三个方面:降低电能转换过程中的能量 损耗、更容易实现小型化、更耐高温高压。目前 SiC 最大的应用市场 在新能源汽车的功率控制单元(PCU)、逆变器、DC-DC 转换器、车载 充电器等,与传统解决方案相比,基于 SiC 的解决方案使系统效率更 高、重量更轻及结构更加紧凑;特斯拉此前在 Model3 率先采用以 24 个 SIC-MOSFET 为功率模块的逆变器,但价格比硅基贵 4-5 倍制约产 业推广,2020 年国产比亚迪新能源汽车“汉”的电机控制器中开始应 用 SIC-MOSFET 模块,叠加此次器件厂商斯达半导加码车规级 SIC 模 组产线我们预计 2021 年汽车领域 SIC 有望进入放量元年。

2. 产业链以欧美日为主,国产替代空间较大。SiC 生产过程分为 SiC 单晶 生长、外延层生长及器件制造三大步骤,对应的是衬底、外延、器件与模组三大环节。目前全球 SiC 产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎 立态势,其中美国衬底全球独大,根据第三方 Yole 统计,2018 年 Cree、 Ⅱ-Ⅵ衬底全球份额约为 78%;欧洲拥有完整的 SiC 衬底、外延、器件 以及应用产业链,代表公司是英飞凌、意法半导体等;日本是设备和模 块开发方面的领先者,代表公司是罗姆半导体、三菱电机、富士电机等。 国内企业在衬底、外延和器件方面均有所布局,但是体量均较小,如根 据第三方 Yole 统计 2018 年天科合达衬底营收约为 0.78 亿,排名全球 第六、国内第一,但市占率仅 1.7%,国产替代空间较大。

3. 产业链机会。国内 SIC 衬底材料厂商露笑科技、天科合达(天富能源 参股 3.7%)、山东天岳(未上市),器件商斯达半导华润微、扬杰科 技、泰科天润(未上市)等;代工龙头三安集成(三安光电子公司), 检测设备公司华峰测控。

泛领域:功率 MOS&模拟&存储受益下游多点开花及国产替代继续增长

Mos、模拟、存储中短期受益涨价。(1)从需求角度,Mos、模拟、存 储用途广泛,产品应用涉及工业控制、汽车电子、网络设备、消费类电 子、移动通信、智能家电等众多领域,基于终端应用范围宽广的特性, 不易受单一产业景气变动或客户拉动影响;(2)但是从供给角度,模拟/ 射频/功率等追求的是高信噪比、低失真、低耗电、高可靠性和稳定性, 不需要先进制程的工艺只需较成熟且廉价的工艺也可以实现,而近几年 指纹辨识、影像感测器(CIS)、快充等对 8 寸晶圆需求大增,根据集微 网调研报道,现在手机快充电流越来越大,所消耗的产能也越来越多, 原来做 MOSFET 芯片一片 8 寸晶圆大概有 4 万颗 MOSFET,现在快充 电流变大后,一片 wafer 只能做 5000 颗左右,MOSFET 致使全球 8 寸 晶圆投片量需求量增加,另外在下游需求端持续旺盛的同时,海外大厂 如瑞萨、英飞凌、安森美等国际功率器件大厂,将有限产能从 3C 转向 工控/汽车电子等高毛利领域,从而导致中低端功率器件&模拟芯片供需缺口拉大,根据集微网报道,联电、世界先进、茂矽等晶圆厂陆续传出 涨价信息。

1. Mos 国内占比不到 20%长期看国产替代需求等。

根据 IHS 的数据,2018 年全球 MOSFET 市场中英飞凌与安森美两家占比 41%,而 2018 年国 内英飞凌与安森美占比达到 45.3%;国内厂商中仅华润微位于前十占有 率 8.7%、新洁能市占率约 3.6%,叠加其他厂家国内整体预计不到 15%。 随着国内下游需求叠加外资厂商相继退出中低压 MOSFET,国产替代黄 金时期。重点关注国内 mos 企业闻泰科技、华润微、新洁能等。

2. 国内市场格局国外前五占据 35%,国内圣邦股份、思瑞浦奋起追赶。

在 模拟芯片领域,国内模拟集成电路企业由于起点低、工艺落后等因素, 在技术和生产规模上都与世界领先水平存在着较大的差距,目前国外品 牌和产品仍旧占据市场领先地位,尤其是欧美企业。根据 IC insights 数 据,全球市场中,2017 年前十名厂商均来自美日欧三地,共占据了 59% 的市场份额,前五芯片厂商为德州仪器、ADI(收购了凌力尔特)、 Skyworks、英飞凌等。中国市场 2016 年排名前五的模拟芯片供应商占 据了约 35.1%的市场份额,分别是德州仪器、恩智浦、英飞凌、思佳讯、 意法半导体,国内模拟芯片电源管理龙头圣邦股份以及信号链龙头思瑞 浦凭借先发优势和客户优势奋起直追迎来高速成长。

3. 存储芯片国内从利基市场追赶,DRAM 力争国产替代 0 突破。

存储器分 类以易失性存储和非易失性存储为主,其中易失性存储有 DRAM、 SRAM,非易失性存储有 Flash、FeRAM、PCRAM、MRAM、RRAM 等,下游应用领域分为智能汽车、5g 基站、移动设备、服务器、PC、 消费电子等主要领域,从市场规模看,根据 SIA 及海关数据,2017 年 全球半导体销售 4200 亿美金,存储芯片销售 1200 亿美金,DRAM 达 到 720 亿美金,占全球半导体销售的 17%,而中国 2017 年芯片预计进口额 2600 亿美金,存储芯片进口额接近 800 亿美金,而国产化几乎为 0,仅兆易创新 NOR Flash 车载、高性能、IOT 市场稳步推进 45nm, 具备一定竞争力;DRAM 目前格局主要国外巨头三星,SK 海力士和美光 垄断 95%份额,兆易创新与合肥政府共同开发 DRAM 企业,未来将是 国产化重要突破口。

手机:射频和 CIS 芯片将受益 5G 手机及光学创新保持高增速

国内手机核心芯片大部分为国外生产。一部智能手机的重要元器件组成 包括芯片、屏幕、摄像头等,核心元器件大概占到一部手机成本的 60%-70%左右,目前几乎全被国际大厂垄断。国产手机的诸多零部件缺乏 自主研发能力。根据 Gartner 报告华为海思此前关键芯片如基带芯片、 射频芯片、电源管理芯片以及存储供应商厂商主要是高通、博通、英特 尔、三星、美光等厂商,功率器件主要是德州仪器、村田、Analog 等国外老牌厂商为主。

射频芯片受下游 5G 手机创新量价齐升。射频芯片主要用于无线通信, 下游市场主要有手机、通讯基站和物联网设备等。我们以 5G 手机滤波 器为例,一款智能手机设备必须要跨多个频段来发送蜂窝信号、Wi-Fi 信号、蓝牙信号和 GPS 信号,同时还要避免干扰,这些变化将大幅增 加滤波器的需求量。根据 Skyworks 预测,到 2020 年,5G 应用支持的 频段数量将实现翻番,新增 50 个以上通信频段,某些高端手机滤波器 的数量到 2020 年甚至可达 100 只。根据 Yole 预测,2017 年射频前端 市场规模为 147 亿美元,2023 年射频前端的市场规模将达到 341 亿美 元,较 2017 年 150 亿美元增加 130%,未来 6 年复合增速高达 14%。 从市场格局来看,市场几乎被日本和欧美厂商垄断,射频开关/SAW 滤 波器等领域,国内主要厂商包括以卓胜微,富满电子、中电 26 所、天 津诺思(经纬辉开参股)。

CIS 芯片受益光学创新及国产替代量价齐升。图像传感器主要采用感光 单元阵列和辅助控制电路获取对象景物的亮度和色彩信号,并通过复杂 的信号处理和图像处理技术输出数字化的图像信息 ,根 据 YoleDevelopment 数据显示,智能手机是 CIS 的主要应用领域,2017 年占 比达 69%,同时受益于双/三摄渗透率提升以及高像素迭代,cis 的 asp 快速提升,根据 Yole Development 报告,从 2017 年市场份额看,中日 韩占比较高,其中索尼占比达 42%,三星占比达 20%,豪威占比达 11%, CR3 位 73%。增速前三依次是索尼、三星、豪威,市场格局呈现强者恒 强的趋势,国内布局卡位领先的主要为韦尔股份/格科微等。

手机周边:安卓 tws 芯片爆发年,物联网受 5G 后周期带动

Tws:安卓系 TWS 是主战场,增速有望持续到 2023 年。2019 年 10 月 29 日,Airpods Pro 版的发布再次引发对 TWS 耳机热议,成为全年 最受关注的消费电子产品,从品牌系列分为苹果高端、华为中高端、ovm& 第三方中端,山寨低端;我们借鉴智能手机价格长期分布区间,发现智能 手机趋势从苹果高端机和低端山寨机往中端机型挤压成橄榄型,我们预 计未来安卓中端价格带将是市场的主战场,根据我们在 2019 年 TWS 专题 报告《TWS 耳机自有品牌和 ODM 厂商的竞争推演》中预计安卓系(非苹 果和山寨)天花板出货量在 3.72 亿,其中 2020 年出货量 1 亿,增速为 233%,渗透率为 18%,2021 年出货量 2 亿,增速估计为 100%,渗透率 41%, 2023 年达到天花板,增速估计为 24%,比 Airpod 产品周期长两年。

Tws 产业链芯片是核心,具备客户和技术优势的公司有望具备持续竞争 力。与普通耳机最核心的零部件是发声单元不同,TWS 产品的核心零部 件是主芯片,其承担了无线连接的算力、算法、辅助功能等。目前芯片 格局相对清晰,有芯片自研能力的大牌倾向于使用自研芯片以期获得对 自家产品最好的优化,如苹果和华为;中高端市场的芯片供应商主要有 国外的高通和大陆的恒玄,服务于主流安卓厂商,如恒玄支持华为,小 米,OPPO 手机品牌厂商、AKG、漫步者、万魔等第三方以及谷歌、阿里、百度等互联网巨头的供应体系;中端市场的芯片供应商主要有联发科旗下络达以及中国台湾的瑞昱、大陆的博通集成,中低端市场的芯片供应 商主要是杰理以及中科蓝汛,主要服务于第三方品牌。

Wifi 芯片:智能家居爆发拉动 wifi 芯片,国内厂商性价比优势逐渐追赶。 目前 wifi 凭借通信距离远、传输速率快、连接快速等优势,成为无线通 信技术中最普及、应用最广的主流技术。根据市场调研机构 Markets andMarkets 发布的《2022 年全球 Wi-Fi 芯片市场规模预测》研究报告,2016 年全球Wi-Fi芯片市场规模达158.9亿美元,预计2022年将增长至197.2 亿美元,复合增速为 3.67%。从下游应用数量看:手机和 PC 端市场、 家用路由器基本上得到了普及,智能家居和智能穿戴领域前景更加广阔。 前该行业竞争的主要参与者分为两类:(1)一类是以高通、德州仪器、 美满、瑞昱、联发科为首的大型传统集成电路设计厂商;(2)另一类是 以乐鑫科技、博通集成、南方硅谷为国内企业通过多年技术积累,占有 市场先发优势,并在产品性能、性价比、本土化程度、客户服务及售后 支持等方面领先竞争对手。

大家电终端:AC-DC 及 mcu 等受益国产替代及产业迭代

2019 年之前由于家电芯片价格占据家电终端价值量较低,国产替代意愿 不足,随着中美贸易倒逼国内终端厂商从供应链安全角度选取国内供应商,我们从 AC-DC 和 mcu 两大核心方向展开论述。

家电 AC-DC:家用电器中的电源管理芯片是指在家用电器中担负起电能

转换、分配、检测及其他电能管理职责的芯片,通常一台家电中内置 1-8 颗电源管理芯片,单一家电至少使用 1 颗 AC-DC 芯片,多数家电也因需 实现不同的电能管理职责而使用多颗不同类型的电源管理芯片,包括 AC-DC 芯片(用于交流市电转换)、DC-DC 芯片(用于二次升降压或电池 管理转换)、栅驱动芯片(Gate Driver,用于 IGBT 驱动或马达驱动)等。 据 Semiconductor 数据显示,国内电源管理市场的主要参与者仍主要为 欧美企业,占据了 80%以上的市场份额,尤其是大家电 AC-DC 基本被国 外垄断,但随着国内电源管理芯片设计厂商技术成熟、国产替代加速, 如小家电 AC-DC 逐步切入大家电 AC-DC 的芯朋微,有 led 驱动控制芯片 通过外延及研发加大布局大家电 AC-DC 的晶丰明源等在大家电陆续完成了产品测试,规模化放量指日可待。

大家电市场规模假设:

(1)大家电数量来自于产业调研;

(2)单价来自于 芯朋微招股书中小家电和大家电价格比较;

(3)根据产业调研空调用 2 个左右。我们测算 2021 年市场规模约为 15 亿元。

大家电变频化及国产替代驱动 MCU 中高速成长。家电 MCU 主要用于 家用电器中的电机控制、模拟传感器测量、前面板键盘控制以及在 LED/LCD 上显示结果、自我诊断功能、过流保护等功能,下游应用于大、 小家电,成长逻辑有两点:(1)受益家电变频化的 ASP 提升,根据产 业链调研,大家电 mcu 单价有定频的 2 元左右有望提升到变频 32 位 1 美金左右,asp 快速提升;(2)受益国产替代放量,尤其是大家电 mcu 技 术壁垒较高,目前主要有日本瑞萨、美国 Cypress 等为主,国内占比较 小,但是由于高性价比和快速及时的服务是这一市场客户选择芯片供应 商的主要考虑因素,国内 MCU 厂商在人力成本、售后服务等方面拥有 显著优势目前国产替代的趋势也在加强,国内中颖电子专注国内家电 MCU 相比国外对手具备较好的价格、服务和技术优势,另外公司在锂电 计量和保护芯片以及 oled 驱动芯片有较好的突破。

三、晶圆代工:成熟制程为主流,设备材料加速国产化

代工:先进制程存变数,成熟制程加快推广

晶圆代工稳步增长,国内全球占比 15%左右,但新增投资占比 42%。 根据半导体产业链价值量分布,晶圆代工占半导体市场规模约 15%,根 据 gartner 预测,2020 年全球晶圆代工市场约 680 亿美元,同比增加 8.5%,预计 2018~2023 年晶圆代工市场复合增速为 4.9%,而中国大陆 晶圆代工行业起步较晚,根据 IC Insights 报告 2019 年中国纯晶圆代工 市场份额达到 21%.另外根据国际半导体设备与材料产业协会 SEMI 预 测,2017-2020 年全球将有 62 座新晶圆厂投入运营,其中 26 座位于中 国,占比达 42%,投资规模为 1160 多亿,成为未来几年全球投资额和 产能最大的地区。

中芯国际等公司先进制程存变化,驱动成熟制程扩产。晶圆代工有着高 资本壁垒和技术壁垒,尤其是随着制程的演进,晶圆代工投资和技术要求越来越大,如根据 IBS 的统计,先进制程资本性支出会显著提升:以 5nm 节点为例,其投资成本高达数百亿美金,是 4nm 的两倍,是 28nm 的四倍。所以在良率无法保证的情况下,性价比越来越低,玩家越来越 小,联电、格罗方德等晶圆代工厂商已经放弃了 10nm 及以下制程工艺 的研发,但龙头企业如台积电将凭借先进制程垄断高端消费终端如手机、 汽车等超额利润。国内中芯国际由于光刻机等核心设备受制于进口限制 在 14nm 及以下等先进制程进展较慢,未来或将走向联电、格罗方德的 路径,走向全面转向特色工艺的研究与开发,根据 Gartner 统计,目前 先进制程和成熟制程比例约为 1:2,成熟制程仍将是 ic 设计的主战场, 此前 2020 年 12 月 4 日,中芯国际北京亦庄兴建 28nm 及以上集成电路 12 寸晶圆厂,首期计划投资 76 亿美元,最终达成每月约 10 万片的 12 英寸晶圆产能,相关国产设备和材料有望带来一定机会。

设备的国产替代:看好北方华创、华峰测控、精测电子等

国内晶圆扩产,设备直接受益。根据 SEMI 在 SEMICON Japan 上 发布的年终总设备预测报告显示,预计 2020 年原始设备制造商的 半导体制造设备的全球销售额将比 2019 年的 596 亿美元增长 16%,创下 689 亿美元的新纪录,预计全球半导体制造设备市场将 继续增长,2021 年预计达到 719 亿美元,同比增加 21%, 2022 年预计达到 761 亿美元,同比增加 5.8%,根据 SEMI 数据从晶圆 设备产业价值链分布看,晶圆制造中光刻、薄膜、刻蚀、工艺控制、 检测、清洗等设备占比较高受益明显;对于国内市场情况来看,受代 工厂资本开支加大、需求回暖以及国家集成电路产业大基金二期撬 动,国内半导体设备景气度将持续走高。

北方华创:公司成立于2001年,由最初的七星华创和北方微电子战略合并,深耕半导体、光伏、锂电等多领域,包括氧化/扩散炉、清洗机、 LPCVD、高温炉、离子体刻蚀、物理气相沉积、化学气相沉积等设备, 是目前国内规模最大、产品覆盖最为广泛的半导体设备。公司中短期受 益国内半导体需求崛起和设备国产替代(如硅刻蚀进入中芯国际28nm 生产线);长远来看,公司对标全球半导体设备龙头美国应材AMAT(, 2021年1月16日对应市值高达6095亿元)。

华峰测控:公司1993年成立,面向全球的国产模拟及混合信号类测试 机龙头,公司在模拟及数模混合测试凭借产品的高性能、易操作、服务 优势等打破了国外厂商的垄断地位,公司2020年IPO募投拟投资10亿元 用于模拟扩产到800套(产能增加近1x)以及SOC测试产能到200套(单 价约300万是模拟测试的5-6倍),且公司目前已做好进入SoC类集成电 路测试系统/SIC等大功率器件测试系统领域的技术储备和客户沟通准 备;同时覆盖长电科技、通富微电、华天科技、华润微电子、华为、意法半导体、芯源系统、微矽电子、日月光集团等优质客户率先享受国产 替代红利。 中美贸易背景下材料产品迭代和认证有望加快,关注立昂微、安集科技等

国产替代从认证到出货的兑现之年。从晶圆裸片到芯片成品,中间需要 经过拉晶、氧化、溅镀、光刻、刻蚀、离子注入、以及封装等上百道特 殊的工艺步骤,涉及到的材料包括 55%的制造材料如硅片、光掩膜、光刻 胶、湿电子化学品、电子气体、溅射靶、CMP 抛光材料、以及 45%的封装 材料如括:封装基板、陶瓷基板、键合丝、包封材料等。而半导体材料 具备对半导体器件影响关键、占终端价值量低、技术壁垒高等特点,导 致目前半导体材料大多为国外掌握,国产化率较低。而根据我们调研, 国内厂商目前在靶材、硅片、光刻胶、电子气体等陆续在面板工艺基础上切入半导体完成国产替代。

我们看好受益功率器件拉动的硅片厂商立昂微、中芯国际弹性标的抛光液龙头安集科技、高纯试剂和光刻胶佼佼者晶瑞股份、CMP 抛光垫即将出货鼎龙股份、国内半导体靶材龙头江丰电子。

四、风险提示

中美贸易影响风险:中美贸易最严重可能会造成美国芯片等半导体龙头公司禁止供应国内高端芯片、配套设备或高端材料,对半导体行业影响较大。

国产替代低于预期:国内半导体无论在设备、材料等在价格、服务、政策等处于优势替代速度加快,但技术还存在差异,国产替代可能存在放慢风险。

信息滞后或更新不及时风险:研究报告使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的情况,相关数据未更新最新。

(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。)

精选报告来源:【未来智库官网网页链接

全部讨论

股海如风2021-02-27 21:23

风物长宜放眼量,莫为浮云遮望眼!

跨越七海的微风2021-02-14 13:40

已经放弃科技股了,转战酱香型科技。看再多都没用

小蝌蚪变蛤蟆2021-02-12 01:33

有心了

好好看书2021-01-27 10:02

😂😂😂

好好看书2021-01-27 10:02

求救救高斯贝尔,我快要跳楼了

_perfume2021-01-26 16:15

就是个文献综述,没什么新东西

三阳开泰cy2021-01-26 15:28

卧槽 这么长