2022年晶圓代工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1、2022年晶圓代工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析1. 成熟制程晶圓代工盈利能力較強(qiáng)晶圓代工為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈重要環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體行業(yè)的生產(chǎn)模式主要有兩種：1）IDM 模式，集 IC 設(shè)計(jì)、制造與封裝測(cè)試為一體，2）Fabless +Foundry，專注設(shè)計(jì)無(wú)工廠+ 晶圓代工。對(duì)于先進(jìn)制程，F(xiàn)oundry 能夠通過(guò)集中資源來(lái)負(fù)擔(dān)開(kāi)發(fā)先進(jìn)制程產(chǎn)生的資本 開(kāi)支，因此將代工業(yè)務(wù)委任給 Foundry 可降低 Fabless 設(shè)計(jì)的準(zhǔn)入門(mén)檻；對(duì)于成熟制 程，對(duì)于小批量的產(chǎn)品，F(xiàn)oundry 也有強(qiáng)需求。長(zhǎng)期來(lái)看，功率器件、分立器件等產(chǎn)品、 對(duì)于少量多樣的需求使在廠商擴(kuò)大到一定規(guī)模后傾向于選擇 IDM 模式。國(guó)產(chǎn)份額持續(xù)提升，

2、華虹為中國(guó)大陸第二大純晶圓代工廠。根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)， 從全球晶圓代工競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，臺(tái)積電是晶圓代工行業(yè)的主要玩家，保持 50%以上的營(yíng) 收市場(chǎng)份額。華虹半導(dǎo)體作為中國(guó)大陸領(lǐng)先的晶圓代工企業(yè)，市場(chǎng)份額連年保持穩(wěn)定， 營(yíng)收僅次于中芯國(guó)際位列中國(guó)大陸第二，據(jù) TrendForce 統(tǒng)計(jì)，2021 年第二季度華虹集團(tuán)市場(chǎng)份額上升至 2.6%，全球排名第六。展望未來(lái)，受益于晶圓代工產(chǎn)能向亞洲遷移、 旺盛的市場(chǎng)需求及華虹自身的擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃，公司營(yíng)收市占率有望進(jìn)一步提升。制程縮小，難度增加，臺(tái)積電引領(lǐng)先進(jìn)制程工藝。28nm 是關(guān)鍵的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，將工 藝大致區(qū)分為先進(jìn)制程和成熟制程。在先進(jìn)制程領(lǐng)域

3、，22nm 節(jié)點(diǎn) FinFET 工藝的推出 帶來(lái)了架構(gòu)變革，14nm 節(jié)點(diǎn)帶來(lái)了整合優(yōu)勢(shì)。但隨著制程縮小，逼近摩爾定律極限， 研發(fā)的技術(shù)難度與投入成本都大幅上升，臺(tái)積電憑借其積累多年的技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢(shì)在先 進(jìn)制程領(lǐng)域占有領(lǐng)先地位，已將工藝節(jié)點(diǎn)推進(jìn)到了 5nm 水平。先進(jìn)工藝資本開(kāi)支高，專攻成熟制程為企業(yè)提升盈利能力的選擇。全球生產(chǎn) 28nm 以下先進(jìn)制程的純晶圓代工廠以臺(tái)積電為主、IDM 模式以三星和英特爾為主，生產(chǎn) 28nm 以上成熟制程的廠商則包含聯(lián)華電子、中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體等多家純代工企業(yè)。從資本支出看，工藝布局廣、注重研發(fā)先進(jìn)制程的臺(tái)積電資本開(kāi)支連年保持在高位， 主要用于 7nm 以下

4、先進(jìn)制程開(kāi)發(fā)，2020 年高達(dá) 186.2 億美元；而專攻成熟制程的華虹 半導(dǎo)體資本開(kāi)支相對(duì)較低，2020 年僅為 10.9 億美元，為臺(tái)積電的 5.8%，能夠更好地 支撐盈利能力。2021Q3 華虹資本開(kāi)支為 2.5 億美元，其中 2.2 億美元用于華虹無(wú)錫， 主要用于 12 英寸 65/55nm 制程的擴(kuò)充，根據(jù)第二季度業(yè)績(jī)會(huì)的披露信息，公司計(jì)劃于2021 年對(duì) 12 英寸總投入約 13 億美元。圖：部分代工廠資本開(kāi)支對(duì)比（億美元）2. MCU、功率需求旺盛，成熟制程晶圓代工持續(xù)增長(zhǎng)晶圓代工行業(yè)需求整體穩(wěn)步增長(zhǎng)，功率等細(xì)分下游增速亮眼。格羅方德招股書(shū)數(shù)據(jù) 顯示，2020 年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)空

5、間約 4660 億美元，晶圓代工市場(chǎng)約 740 億美元。根 據(jù) IC Insight 和集邦咨詢的統(tǒng)計(jì)，全球晶圓代工行業(yè)自 2014 年以來(lái)持續(xù)維持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)， 2020 年以來(lái)，由于全球電子產(chǎn)品供應(yīng)鏈出現(xiàn)芯片荒，晶圓廠加速了擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度，行業(yè)規(guī) 模增速提升，預(yù)計(jì) 2022 年晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模增速達(dá) 13%以上。華虹半導(dǎo)體按技術(shù)平臺(tái)劃分，營(yíng)收可分為嵌入式非易失性存儲(chǔ)、分立器件、邏輯與 射頻、模擬與電源管理、獨(dú)立式非易失性存儲(chǔ)器五類。#嵌入式非易失性存儲(chǔ)：非易失性存儲(chǔ)器是指當(dāng)電流關(guān)掉后，所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不會(huì)消失的存儲(chǔ)器，而嵌入式非 易失性存儲(chǔ)器是指用于滿足各種嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序的小型芯片。嵌入式非易失性存

6、儲(chǔ) 器主要用于微控制器（MCU）和智能卡兩大應(yīng)用。智能卡是指內(nèi)嵌有微芯片的塑料卡，可自行處理數(shù)量較多的數(shù)據(jù)而不會(huì)干擾到主機(jī) 的工作，適應(yīng)于端口數(shù)目較多且通信速度需求較快的場(chǎng)合。智能卡的主要下游應(yīng)用為 SIM 卡、社?？ā?guó)民身份證等等。2014 至 2020 年，全球智能卡芯片市場(chǎng)規(guī)模從 28.1 億美元增長(zhǎng)至 33.6 億美元。據(jù)沙利文預(yù)測(cè)，2021 年全球智能卡芯片市場(chǎng)規(guī)模將增至 34.8 億美元，并且在 2021-2023 年繼續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)。MCU 是微控制單元，是把中央處理器的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、計(jì)數(shù) 器、USB、A/D 轉(zhuǎn)換等周邊接口，甚至 LCD 驅(qū)動(dòng)電路都整合在單一芯片

7、上，形成芯片 級(jí)的計(jì)算機(jī)。MCU 主要下游應(yīng)用為遙控器、家電和智能儀表等。2015 年到 2020 年全球 MCU 市場(chǎng)規(guī)模從 159.5 億美元增長(zhǎng)到 206.9 億美元，出貨量增長(zhǎng)至 360.65 億顆。 據(jù) IC Insight 預(yù)測(cè)，MCU 市場(chǎng)會(huì)維持增長(zhǎng)，預(yù)計(jì) 2021 年和 2022 年分別達(dá)到 220.8 億美元 和 238.8 億美元，同比增長(zhǎng) 6.7%和 8.1%。 MCU 根據(jù)總線或數(shù)據(jù)暫存器的寬度可以分為 4 位、8 位、16 位、32 位等。16 位 MCU 因?yàn)槠渚哂斜?8 位更高的性能和比 32 位更快的響應(yīng)時(shí)間和更低的成本，可應(yīng)用 于 IC 卡、工業(yè)控制應(yīng)用、汽車

8、電子等眾多領(lǐng)域而發(fā)展迅速。隨著汽車電子滲透率的提升，汽車電子在 MCU 市場(chǎng)規(guī)模中的占比也在不斷升高。 ECU（Engine Control Unit），即發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，特指電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制系統(tǒng)。 但是隨著汽車電子的迅速發(fā)展，ECU 定義也發(fā)生了變化，變?yōu)?Electronic Control Unit， 即電子控制單元，泛指汽車上所有電子控制系統(tǒng)。常見(jiàn)的 ECU 有導(dǎo)航 ECU、安全氣囊 ECU、引擎 ECU、電動(dòng)車窗 ECU、懸吊系統(tǒng) ECU 等。在汽車向智能化發(fā)展的過(guò)程中， 對(duì)安全環(huán)保的要求越來(lái)越高，因此行業(yè)對(duì) MCU 的需求增長(zhǎng)將依舊迅猛。#功率：功率半導(dǎo)體器件又稱電子電力器件，

9、是主要用于電力設(shè)備的電能變換和控制電路方 面大功率的電子器件。功率半導(dǎo)體主要用于保證電子設(shè)備的正常運(yùn)行并起到有效的節(jié)能 作用。按照電力電子器件能夠被控制電路信號(hào)所控制的程度，功率半導(dǎo)體器件可被分類 為半控型器件、全控型器件和不可控器件，主要有功率 IC、MOSFET、IGBT、功率二 極管/整流橋等。2020 年功率半導(dǎo)體的下游應(yīng)用領(lǐng)域主要有工業(yè)控制、消費(fèi)電子、汽車 電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信，其中工業(yè)控制、消費(fèi)電子、汽車電子占據(jù)了 60%以上的市場(chǎng) 空間。汽車中功率半導(dǎo)體主要應(yīng)用在引擎控制、燈控制、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)控制等。隨著 新能源汽車的快速發(fā)展，功率半導(dǎo)體在汽車半導(dǎo)體中的價(jià)值占比越來(lái)越高。據(jù)

10、半導(dǎo)體行 業(yè)觀察的統(tǒng)計(jì)，在傳統(tǒng)燃油汽車中半導(dǎo)體價(jià)值 450 美元，功率器件為 50 美元；而由于新能源汽車電池動(dòng)力模塊都需要功率半導(dǎo)體，按照純電動(dòng)汽車半導(dǎo)體單車價(jià)值 750 美元 計(jì)算，功率半導(dǎo)體單車價(jià)值量約為 455 美元。隨著新能源汽車市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大，功率 半導(dǎo)體的需求將持續(xù)提升。#模擬/電源管理：模擬芯片是集成的模擬電路，用于處理模擬信號(hào)。外界信號(hào)經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào) 后，是模擬信號(hào)，在模擬芯片構(gòu)成的系統(tǒng)里進(jìn)行進(jìn)一步的放大、濾波等處理。處理后的 模擬信號(hào)既可以通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器輸出到數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理，也可以直接輸出到執(zhí)行器。 全球模擬芯片市場(chǎng)從 2013 年的 401 億美元增長(zhǎng)到 202

11、0 年的 563 億美元，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè) 研究院預(yù)測(cè)，2021 年將增長(zhǎng)到 612 億美元。電源管理芯片屬于模擬芯片的一種，在電子設(shè)備系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)對(duì)電能的變換、分配、 檢測(cè)及其他電能管理的職責(zé)。主要負(fù)責(zé)識(shí)別 CPU 供電幅值，產(chǎn)生相應(yīng)的短矩波，推動(dòng) 后級(jí)電路進(jìn)行功率輸出。電源管理芯片的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)模的增長(zhǎng)和新 興應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展。新能源汽車的發(fā)展帶動(dòng)了車規(guī)級(jí)芯片的需求，5G 手機(jī)的出貨量不斷 增長(zhǎng)也帶來(lái)了需求增量；而隨著物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，連接設(shè)備數(shù)量將持續(xù)增長(zhǎng)。#邏輯/射頻：圖像傳感器是利用感光單元陣列和輔助控制電路將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼W(xué)信號(hào)的一種常見(jiàn)傳感器。圖像傳感器的主要工作原理為利

12、用感光二極管實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，再 對(duì)感光單元輸出的電學(xué)信號(hào)進(jìn)行加工處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)色彩、亮度等光學(xué)信息的感知與 處理。CIS 指 CMOS 圖像傳感器，是一種典型的固體成像傳感器。全球 CIS 市場(chǎng)規(guī)模逐步增長(zhǎng)，2020 年全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 175.5 億美元。根據(jù)沙利 文預(yù)測(cè)，2021-2024 年 CIS 市場(chǎng)將繼續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到 2024 年市場(chǎng)達(dá)到 238.4 億美元。 以 8 寸晶圓和 1/1.3 英寸的 CIS 為例，每片晶圓平均可切割出約 370 顆 CIS；2020 年 全球 CIS 產(chǎn)量為 70.8 億顆，根據(jù) IC Insights 預(yù)計(jì)，CIS 總出貨量將以 14.9%的

13、復(fù)合年 增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，從 2020 年的 67 億顆增長(zhǎng)到 2025 年的 135 億顆，需求旺盛，供給緊張。 智能手機(jī)占據(jù)了 CMOS 圖像傳感器的很大一部分。手機(jī)攝像頭像素的提升，推動(dòng) 了 CIS 需求量的增長(zhǎng)。根據(jù) Frost&Sullivan 的統(tǒng)計(jì)，2016 年以來(lái)，5M 至 13M 像素?cái)z 像頭已經(jīng)逐步占據(jù)主導(dǎo)地位，同時(shí) 13M 至 48M、48M 像素以上攝像頭也在飛快發(fā)展。圖：全球手機(jī)攝像頭細(xì)分市場(chǎng)規(guī)模（億美元）3. 淡化缺芯影響，下行周期影響有限“缺芯潮”下代工廠營(yíng)收增速回暖，毛利率保持穩(wěn)定。自 2020 年下半年以來(lái)，缺芯 困局已延續(xù)至今，波及面也呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢(shì)。我們選取臺(tái)積電

14、、中芯國(guó)際、聯(lián)華電子、華 虹半導(dǎo)體四家公司作為參考，產(chǎn)能緊張周期下，2021Q2 四家公司營(yíng)收環(huán)比增速均超 10%，中芯國(guó)際業(yè)績(jī)顯著高增，營(yíng)收同比增速達(dá) 43.2%；臺(tái)積電營(yíng)收超原指引上限，同 比增速達(dá) 19.8%；聯(lián)華電子營(yíng)收同比增速為 15.3%，主要受益于消費(fèi)者和計(jì)算相關(guān)應(yīng)用； 華虹半導(dǎo)體營(yíng)收同比增速達(dá) 53.59%。同時(shí)，行業(yè)毛利率向好，保障盈利能力。臺(tái)積電 毛利率領(lǐng)跑行業(yè)水平，將毛利率目標(biāo)維持在50%；2021Q3華虹半導(dǎo)體毛利率達(dá)27.1%， 緊跟中芯國(guó)際和聯(lián)華電子。半導(dǎo)體行業(yè)的周期變動(dòng)取決于四個(gè)因素：1）需求端消費(fèi)意愿；2）供給端產(chǎn)能；3） 技術(shù)創(chuàng)新能力；4）上下游成本。由于疫情

15、影響與供需結(jié)構(gòu)失衡，芯片產(chǎn)業(yè)鏈供需關(guān)系 持續(xù)緊張，晶圓代工產(chǎn)能不足，芯片交貨周期大幅延長(zhǎng)。我們認(rèn)為 2021 年半導(dǎo)體行業(yè) 的主要擾動(dòng)因素有結(jié)構(gòu)性缺貨、疫情的反復(fù)、地緣政治、經(jīng)濟(jì)的不穩(wěn)定性。根據(jù) IDC 預(yù) 計(jì)，伴隨產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)產(chǎn)能加速擴(kuò)張，芯片短缺將在 2021 年第四季度緩解，行業(yè)將在 2022 年年中達(dá)到平衡，2023 年或?qū)⒊霈F(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩。下行周期盈利能力有所削弱，華虹受影響幅度最小。復(fù)盤(pán)上一輪半導(dǎo)體景氣周期， 我們發(fā)現(xiàn)行業(yè)從 2018 年 Q1 開(kāi)始出現(xiàn)下行，為期一年左右，中美貿(mào)易摩擦推動(dòng)的國(guó)產(chǎn) 化浪潮改變了行業(yè)小周期。在下行周期內(nèi)，由于 1）智能手機(jī)市場(chǎng)出現(xiàn)疲態(tài)，存儲(chǔ)器進(jìn)入下行周期，導(dǎo)致晶圓 ASP 下滑約 15%；2）資本開(kāi)支的擴(kuò)張，致使行業(yè)毛利率從高點(diǎn) 平均下滑 7%-10%；而華虹半導(dǎo)體通過(guò)專攻成熟制程將資本開(kāi)支維持在低位以及優(yōu)化特 色工藝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)承受住了下行壓力，如引入高壓功率器件提升整體 ASP，因而凈利率下 滑相對(duì)幅度最?。ê罄m(xù)華虹的毛利率下滑主要源于十二寸線的擴(kuò)產(chǎn)，而非行業(yè)周期因素）， 2018 年 Q4 甚至較 Q1 出現(xiàn)了上升。下行周期行業(yè)產(chǎn)能利用率維持高位，ASP 下滑有限。盡管行業(yè)預(yù)計(jì) 2022 年中開(kāi)始 景氣度有所下滑，但成熟制程產(chǎn)能依舊滿載，復(fù)盤(pán)本輪半導(dǎo)體景氣周期，我們認(rèn)為重要 支撐因素有 1）疫情催生宅經(jīng)濟(jì)、云