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半導(dǎo)體行業(yè)2023年投資策略:變局與周期筑底,曉色微茫多看少動(dòng)行業(yè)評(píng)級(jí):增持股市有風(fēng)險(xiǎn)
入市需謹(jǐn)慎中航證券研究所發(fā)布
證券研究報(bào)告?
半導(dǎo)體周期凜冬已過(guò)半,估值回歸合理。2022年半導(dǎo)體行業(yè)跌幅超30%,經(jīng)過(guò)深度回調(diào)后,當(dāng)前PE-TTM僅41.2X,位于五年內(nèi)8.6%的分位點(diǎn),月度估值中位數(shù)創(chuàng)6年新低,調(diào)整較為充分。我們復(fù)盤近20年A股電子及半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展特征,總結(jié)出:行業(yè)具備強(qiáng)周期、高彈性、事件驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn),穩(wěn)定的全球政治環(huán)境、寬松的貨幣環(huán)境、主流意愿的消費(fèi)爆品是驅(qū)動(dòng)行業(yè)上行的因素。當(dāng)前時(shí)點(diǎn),我們判斷:1)行業(yè)逆全球化與逆周期擴(kuò)產(chǎn)將長(zhǎng)期并存;2)周期有望于2023年中觸底,但需求分化,新能源車接力消費(fèi)電子成為下一增長(zhǎng)極;3)半導(dǎo)體估值已不再“高處不勝寒”,建議把握估值底部區(qū)間的布局機(jī)會(huì)。由此我們提出2023年的兩條投資主線:自主可控+強(qiáng)周期的結(jié)構(gòu)性機(jī)會(huì)。?
主線一:自主可控大勢(shì)所趨,牽引行業(yè)的長(zhǎng)期投資。未來(lái)國(guó)內(nèi)晶圓產(chǎn)能將以遠(yuǎn)超全球增速的態(tài)勢(shì)增長(zhǎng),且擴(kuò)產(chǎn)以28nm及以上成熟制程為主,受美制裁影響較小,但情緒面會(huì)刺激Fab加速。建議關(guān)注:1)半導(dǎo)體設(shè)備:細(xì)分領(lǐng)域龍頭華海清科、拓荊科技、微導(dǎo)納米(即將上市)及有強(qiáng)客戶基礎(chǔ)的平臺(tái)型公司北方華創(chuàng);
2)設(shè)備零部件:富創(chuàng)精密、正帆科技。3)半導(dǎo)體材料:耗材屬性,無(wú)懼周期下行,重點(diǎn)把握擴(kuò)產(chǎn)窗口期切入供應(yīng)鏈,并提升供應(yīng)份額。關(guān)注:華懋科技、華特氣體、雅克科技。?
主線二:強(qiáng)周期屬性驅(qū)動(dòng)階段性反彈機(jī)會(huì)。3個(gè)方向:
有高景氣下游的功率半導(dǎo)體、超跌反彈、困境反轉(zhuǎn)的標(biāo)的。建議關(guān)注:1)功率半導(dǎo)體:功率器件持續(xù)供不應(yīng)求,全球擴(kuò)產(chǎn)力度不減,同時(shí)持續(xù)加碼碳化硅投資??春镁邆渥灾鳟a(chǎn)能的IDM供應(yīng)商:士蘭微、揚(yáng)杰科技、時(shí)代電氣,以及在碳化硅材料實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)突破的天岳先進(jìn)。2)模擬芯片:行業(yè)下游廣泛,市場(chǎng)格局分散,國(guó)產(chǎn)芯片較容易在單一領(lǐng)域獲得成長(zhǎng)空間,看好后續(xù)有業(yè)務(wù)橫向拓展能力的公司:思瑞浦、希荻微、力芯微、恒玄科技、杰華特(即將上市)、矽昌通信(未上市)。3)存儲(chǔ)芯片:海外巨頭集體削減開(kāi)支以清理庫(kù)存,預(yù)計(jì)2023Q2行業(yè)基本供需平衡??春迷谲囕d存儲(chǔ)市場(chǎng)中進(jìn)展順利,且現(xiàn)階段配置性價(jià)比較高的公司:兆易創(chuàng)新、北京君正。?
風(fēng)險(xiǎn)提示:消費(fèi)復(fù)蘇不及預(yù)期;疫情管控政策反復(fù);俄烏地區(qū)沖突加??;美國(guó)制裁進(jìn)一步升級(jí),聯(lián)合Chip4合圍中國(guó);競(jìng)爭(zhēng)加劇的風(fēng)險(xiǎn)。二、主線1:自主可控大勢(shì)所趨,設(shè)備&材料黃金時(shí)代三、主線2:強(qiáng)周期驅(qū)動(dòng),IC設(shè)計(jì)有望困境反轉(zhuǎn)四、風(fēng)險(xiǎn)提示?
宏觀環(huán)境逆風(fēng),指數(shù)年內(nèi)兩次下探。2022年開(kāi)局以來(lái),國(guó)際關(guān)系緊張,俄烏爆發(fā)熱戰(zhàn),全球能源價(jià)格大幅上漲;美國(guó)在高通脹壓力下,于3月開(kāi)始本輪加息周期,至今已累計(jì)加息375bps。疊加上海疫情封城等不利因素影響,A股大盤指數(shù)一路下跌,至4月27日開(kāi)始觸底反彈。但宏觀環(huán)境并未明顯改善,且疫情反復(fù)擾動(dòng),指數(shù)7月開(kāi)始繼續(xù)震蕩下行,并于10月末二次下探,滬深300指數(shù)跌至五年內(nèi)19.1%分位。?
制裁與扶持并舉,強(qiáng)化“芯安全”。美國(guó)頒布《芯片與科學(xué)法案》,以期集成電路制造業(yè)回流美國(guó);并修訂《出口條例》,全方位限制我國(guó)高端芯片與先進(jìn)IC制造。
報(bào)告重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“安全”,大國(guó)博弈的背景下,全球IC產(chǎn)業(yè)格局正在重塑,自主可控大勢(shì)所趨。圖:2022年影響電子行業(yè)的關(guān)鍵事件節(jié)點(diǎn)圖:2022年大盤及電子指數(shù)走勢(shì)資料:ifind,中航證券研究所整理(注:數(shù)據(jù)截止到11月20日)?
高成長(zhǎng)板塊普跌,電子行業(yè)回調(diào)明顯。截至2022年11月20日,2022年A股31個(gè)申萬(wàn)一級(jí)行業(yè)中,僅煤炭、綜合類從年初以來(lái)存在正向收益。成長(zhǎng)股普遍承壓,其中電子指數(shù)大幅回調(diào),跌幅達(dá)到31.3%,排名居于末位。?
估值回落,配置性價(jià)比凸顯。本輪深度回調(diào)后,大盤(取滬深300)指數(shù)PE-TTM僅10.3X,位于歷史底部區(qū)間。電子板塊當(dāng)前PE-TTM為26.7X,位于A股全行業(yè)中游水平,估值位于近五年來(lái)21.3%的分位點(diǎn),近十年8.4%分位點(diǎn),低于諸多高成長(zhǎng)板塊的估值及歷史分位。其中,半導(dǎo)體當(dāng)前估值41.2X,位于五年內(nèi)8.6%的分位點(diǎn),回落到2018年末半導(dǎo)體行情啟動(dòng)前,調(diào)整較為充分,配置性價(jià)比凸顯。圖:各申萬(wàn)一級(jí)行業(yè)年初至今行情表現(xiàn)圖:各申萬(wàn)一級(jí)行業(yè)所處分位點(diǎn)(近五年)資料:ifind,中航證券研究所(注:數(shù)據(jù)截止到11月20日)?
子板塊業(yè)績(jī)分化,上游景氣度高于中下游。根據(jù)各公司主營(yíng)業(yè)務(wù)將電子行業(yè)分為6個(gè)大板塊及16個(gè)細(xì)分賽道。截至2022Q3末,集成電路制造相關(guān)子賽道的業(yè)績(jī)明顯優(yōu)于芯片設(shè)計(jì)和消費(fèi)電子板塊。傳統(tǒng)電子元件承壓,光學(xué)光電子板塊營(yíng)收、凈利雙雙下滑。?
高估值+弱業(yè)績(jī)板塊,年內(nèi)回調(diào)較大。細(xì)分板塊年內(nèi)不同程度下跌,其中有強(qiáng)業(yè)績(jī)支撐的半導(dǎo)體設(shè)備、材料、電子化學(xué)品跌幅較小,估值較高;分立器件受益于新能源需求刺激,小幅下跌。前期估值較高且業(yè)績(jī)下滑的模擬芯片回調(diào)最大,年內(nèi)下跌58.1%。消費(fèi)電子板塊業(yè)績(jī)?cè)凇肮湣本揞^的支撐下維持正增長(zhǎng),但市場(chǎng)預(yù)期悲觀、安卓系砍單嚴(yán)重,疊加組裝業(yè)務(wù)技術(shù)壁壘偏低,年內(nèi)大幅回調(diào),板塊估值較低。表:A股電子行業(yè)各細(xì)分賽道前三季度業(yè)績(jī)表現(xiàn)圖:電子申萬(wàn)三級(jí)行業(yè)年初至今行情表現(xiàn)大盤PE-TTM資料:ifind,中航證券研究所(注:數(shù)據(jù)截止到11月20日,標(biāo)的歸類見(jiàn)文末附表)圖:半導(dǎo)體各下游領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模變化趨勢(shì)各領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大通信技術(shù)驅(qū)動(dòng),智能手機(jī)占比提升RAM提升&操作系統(tǒng)升級(jí)PC電腦運(yùn)行內(nèi)存數(shù)據(jù)中心2MB1G32MB2G128MB512MB4GB4GB8GB自1990服務(wù)器外包趨勢(shì)云服務(wù)開(kāi)始興起隨著視頻流迅速增長(zhǎng)4000X自200750X通信技術(shù)發(fā)展智能手機(jī)運(yùn)行內(nèi)存服務(wù)驅(qū)動(dòng)3G3.5G4G2GB
3GB視頻流5G手機(jī)&智能機(jī)128MB
256MB
512MB1GB4GB6GB移動(dòng)電子郵件網(wǎng)絡(luò)接入高帶寬流消費(fèi)品工業(yè)TVSCRVTVS(老式顯像管電視)大屏電視成為主流高分辨率液晶電視(HD,4K,8K)機(jī)器人節(jié)能&環(huán)保工業(yè)自動(dòng)化開(kāi)始出現(xiàn)變頻器在工業(yè)中應(yīng)用IoT出現(xiàn)可再生能源發(fā)展AI發(fā)展動(dòng)力系統(tǒng)安全性傳統(tǒng)車微控制器混合動(dòng)力車(HEVS)電動(dòng)車(EVS)ADAS技術(shù)的使用和進(jìn)步混動(dòng)/純電車推廣使用自動(dòng)駕駛汽車的開(kāi)發(fā)汽車資料廣泛使用安全氣囊與ABS:SUMCO,中航證券研究所?
PC需求趨于飽和,疫情紅利或已過(guò)去?
云服務(wù)、HPC、5G等新應(yīng)用有望為服務(wù)器帶來(lái)穩(wěn)定增長(zhǎng)“宅經(jīng)濟(jì)”需求驅(qū)動(dòng)Win10推出國(guó)內(nèi)信創(chuàng)PC開(kāi)始布局?
通信技術(shù)發(fā)展趨緩,智能手機(jī)黃金十年進(jìn)入尾聲新能源車從1->10,為電子行業(yè)帶來(lái)新增長(zhǎng)點(diǎn)?資料:IDC,工信部,OICA,乘聯(lián)會(huì),中汽協(xié),中航證券研究所?
2020年以來(lái)新能源汽車銷量換擋提速?
PC出貨量連續(xù)3個(gè)季度負(fù)增長(zhǎng),Q3下滑14%圖:2021年全球半導(dǎo)體銷售:按終端需求劃分?
中國(guó)新能源車增速領(lǐng)跑全球?
全球智能手機(jī)出貨量連續(xù)5個(gè)季度負(fù)增長(zhǎng)資料:SIA,IDC,Canalys,EVSales,中汽協(xié),中航證券研究所?
由果鏈智能手機(jī)->手機(jī)鏈->鏈,對(duì)應(yīng)的“整機(jī)-核心零部件-半導(dǎo)體”為引線,主導(dǎo)了過(guò)往A股電子板塊投資。果鏈成長(zhǎng)期?蘋果鏈:2008-2015年,智能手機(jī)快速成長(zhǎng)帶動(dòng)消費(fèi)電子需求。蘋果產(chǎn)業(yè)鏈上A股公司歌爾股份、立訊精密市值迅速攀升。?手機(jī)鏈:2013-2019?鏈:2019年-至今,中美貿(mào)易摩擦引發(fā)的年,以、小米為代表的國(guó)產(chǎn)智能手機(jī)開(kāi)始崛起,帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈消費(fèi)電子成為主旋手機(jī)鏈成長(zhǎng)期1.0半導(dǎo)體成長(zhǎng)資料:ifind,Wind,中航證券研究所(注:果鏈、指數(shù)為我們選取代表個(gè)股創(chuàng)建,見(jiàn)文末附表)?
半導(dǎo)體周期上行的土壤:穩(wěn)定的全球政治環(huán)境、寬松的貨幣環(huán)境、主流意愿的消費(fèi)爆品。圖:全球半導(dǎo)體刺激因素疊加分析MP3/3.5G手機(jī)/臺(tái)式電腦等刺激需求正增長(zhǎng)中國(guó)智能手機(jī)發(fā)展,IoT、數(shù)據(jù)中心興起4G向5G切,汽車電子,缺芯漲價(jià)智能手機(jī)開(kāi)始興起危機(jī)后反彈3G向4G切換互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂,“911事件”
后美國(guó)重塑軍事格局加息周期金融危機(jī)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)乏力加息周期貿(mào)易摩擦,需求轉(zhuǎn)弱加息周期新品乏力資料:WTST,ifind,中航證券研究所?
半導(dǎo)體是一個(gè)強(qiáng)周期+高成長(zhǎng)的行業(yè)。銷售額的增長(zhǎng)和全球?qū)嶋HGDP增速具有高度的相關(guān)性,且波動(dòng)更大、彈性更高。在全球GDP增速由負(fù)轉(zhuǎn)正的節(jié)點(diǎn)(2010年、2021年),半導(dǎo)體銷售額增速達(dá)到局部頂峰。?
國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體指數(shù)與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)周期趨于同步。自2019年以來(lái)開(kāi)設(shè),國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體上市公司激增,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體指數(shù)較2018年之前更能反映產(chǎn)業(yè)周期。2022年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體銷售額進(jìn)入下降周期,指數(shù)呈現(xiàn)較高的同步特征,跟隨國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體銷售額從增速放緩至加速下滑。我們認(rèn)為,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體指數(shù)已經(jīng)與行業(yè)景氣度緊密掛鉤,判斷半導(dǎo)體周期的拐點(diǎn),將有助于尋找行情回暖的信號(hào)。圖:全球半導(dǎo)體銷售額基本隨全球經(jīng)濟(jì)周期波動(dòng)圖:國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體指數(shù)與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)周期趨于同步資料:世界銀行,WTST,SIA,中航證券研究所(注:截止到WTST秋季預(yù)測(cè))?
3年一輪迭代周期,本輪下行期有望于23年中構(gòu)筑“U型底”。復(fù)盤近20年以來(lái)的全球半導(dǎo)體周期,每輪周期持續(xù)約3年左右,上下周期各約1.5年。2022年以來(lái),全球半導(dǎo)體增速逐月放緩,并于9月首次出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)(yoy:-3%,qoq:-0.5%),
預(yù)計(jì)到23年中“U型底”漸筑。?
關(guān)注庫(kù)存去化節(jié)奏。集成電路產(chǎn)成品庫(kù)存指數(shù)走勢(shì)基本與銷售額增速反向,前兩年需求旺盛+供需錯(cuò)配導(dǎo)致下游過(guò)度備貨,下行周期,廠商庫(kù)存水位持續(xù)走高,并于9月開(kāi)始回落,當(dāng)前時(shí)點(diǎn)仍處于去庫(kù)存階段。圖:全球半導(dǎo)體周期(銷售額&庫(kù)存情況)資料:日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省,WTST,中航證券研究所(注:數(shù)據(jù)截止到9月,庫(kù)存數(shù)據(jù)為季度調(diào)整值)?
板塊估值回歸理性,高質(zhì)量成長(zhǎng)強(qiáng)化內(nèi)生邏輯。
2018年末,受美國(guó)對(duì)華科技封鎖、半導(dǎo)體上市潮和國(guó)內(nèi)鼓勵(lì)政策等刺激因素,半導(dǎo)體板塊估值急速拉升,2019年末開(kāi)始回調(diào)。至2022年10月,事件刺激的邊際效應(yīng)逐漸減弱,月度估值中位數(shù)創(chuàng)6年新低。但期間半導(dǎo)體指數(shù)維持高位,估值下降而指數(shù)上升,說(shuō)明2020年以來(lái)的指數(shù)繁榮,主要來(lái)自板塊高速增長(zhǎng)的業(yè)績(jī)支撐,半導(dǎo)體板塊的整體估值已經(jīng)不再“高處不勝寒”。限制芯片設(shè)計(jì)軟件和晶圓代工廠為
提供服務(wù)半導(dǎo)體設(shè)備和高性能芯片出口;USPerson禁令;全面先進(jìn)芯片制造,以及AI、高算等擴(kuò)大禁用范圍,針對(duì)5G及相關(guān)半成品;臺(tái)積電對(duì)華斷供制裁開(kāi)端:制定針對(duì)14類關(guān)鍵新型技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的出口框架禁令正式生效,手機(jī)不再擁有5G資料:ifind,中航證券研究所整理量?
主線一:自主可控大勢(shì)所趨,牽引行業(yè)的長(zhǎng)期投資。過(guò)往半導(dǎo)體全球化分工的世界格局已被打破,大國(guó)強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)是下一個(gè)全球平衡前的唯一選擇。當(dāng)前時(shí)點(diǎn)以低端芯片替代的1.0時(shí)代已接近尾聲,以上游設(shè)備材料、CPU、高端模擬芯片等為主的材料等“卡
”環(huán)節(jié)的隱憂,將促進(jìn)產(chǎn)品驗(yàn)證、導(dǎo)入,孕育行業(yè)新機(jī)會(huì)+強(qiáng)邏輯。2.0時(shí)代開(kāi)啟。對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備&零部件、?
主線二:強(qiáng)周期屬性驅(qū)動(dòng)階段性反彈機(jī)會(huì)。行業(yè)凜冬終散盡,估值回落趨合理,IC設(shè)計(jì)的反彈行情即將啟動(dòng),建議逢低布局。具體細(xì)分方向關(guān)注:1)有高景氣下游的功率半導(dǎo)體;2)超跌反彈的細(xì)分賽道國(guó)內(nèi)前三名;3)困境反轉(zhuǎn)有望實(shí)現(xiàn)第二增長(zhǎng)曲線的標(biāo)的。硬科技投資主線:半導(dǎo)體2.0時(shí)代+“中”字頭科技股?
自主可控:逆全球化與逆周期擴(kuò)產(chǎn)并存,自主可控是長(zhǎng)期必由之路。分環(huán)節(jié)
?
強(qiáng)周期的結(jié)構(gòu)性機(jī)會(huì):IC設(shè)計(jì)靜待行情回暖,
?
政策驅(qū)動(dòng),價(jià)值重估:建立具有中國(guó)特關(guān)注庫(kù)存去化節(jié)奏。具體細(xì)分3條線
高景氣下游拉動(dòng):國(guó)內(nèi)自循環(huán)為主,新能源車帶來(lái)強(qiáng)行業(yè)β,IGBT方興未艾,SiC勢(shì)在必行。超跌反彈:關(guān)注前期跌幅較大的分環(huán)節(jié)龍頭,周期回暖有望估值修復(fù),實(shí)現(xiàn)PE*EPS的戴維斯雙擊,如存儲(chǔ)、數(shù)字芯片行業(yè)。色的估值體系。核心邏輯
?IC制造:合理的IC三業(yè)結(jié)構(gòu)應(yīng)為設(shè)計(jì):制造:封測(cè)=3:4:3,2021年中國(guó)IC三業(yè)比例約4:3:3,趨于合理,但I(xiàn)C制造仍存空間。????低估值:新估值體系下,上市央企/國(guó)企估值中樞存在提升空間?!爸小弊诸^下的科技電子:舉國(guó)體制下,對(duì)符??IC封測(cè):重點(diǎn)關(guān)注Chiplet先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。半導(dǎo)體設(shè)備&零部件:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基石,輪番制裁提速。合國(guó)家戰(zhàn)略引導(dǎo),在“卡”關(guān)鍵環(huán)節(jié)攻堅(jiān)克難的低估值科技股,有望實(shí)現(xiàn)價(jià)值重塑。關(guān)注以“中電系”為主的方向。?困境反轉(zhuǎn):以消費(fèi)電子為下游的標(biāo)的,關(guān)注其主業(yè)景氣度,以及新領(lǐng)域拓展情況(VR/AR,新能源車等),實(shí)現(xiàn)第二增長(zhǎng)極。?半導(dǎo)體材料:自主可控促進(jìn)產(chǎn)品驗(yàn)證,耗材邏輯無(wú)懼周期下行。資料:CSIA,中航證券研究所一、電子行業(yè)復(fù)盤:估值回歸理性,靜待周期回暖三、主線2:強(qiáng)周期驅(qū)動(dòng),IC設(shè)計(jì)有望困境反轉(zhuǎn)四、風(fēng)險(xiǎn)提示?
各國(guó)補(bǔ)貼競(jìng)賽,振興半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷經(jīng)多次重心轉(zhuǎn)移,國(guó)家變遷,如今日本、歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸式微,各國(guó)危機(jī)意識(shí)強(qiáng)烈。中美歐日韓紛紛出臺(tái)補(bǔ)貼政策刺激,尤其重點(diǎn)補(bǔ)貼IC制造。美國(guó)《芯片與科學(xué)法案》中補(bǔ)貼390億美元投入IC制造,美光、Intel、TI紛紛宣布擴(kuò)產(chǎn)。?
美對(duì)華上下游封鎖形勢(shì)已成,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體逆勢(shì)擴(kuò)產(chǎn)勢(shì)在必行。從2019年打擊終端開(kāi)始,到高性能芯片、設(shè)計(jì)工具的限制,再到10.7號(hào)美國(guó)EAR限制高端存儲(chǔ)芯片和先進(jìn)芯片用半導(dǎo)體設(shè)備,美國(guó)未來(lái)仍將以“打補(bǔ)丁”的形式遏制我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,我國(guó)芯片自立自強(qiáng)迫在眉睫。表:全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)刺激政策圖:中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈及各環(huán)節(jié)所受制裁情況梳理國(guó)家/地區(qū)
出臺(tái)時(shí)間半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)振興措施《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量2020年8月
發(fā)展的若干政策》,出臺(tái)產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)引導(dǎo)政策;中國(guó)起此后陸續(xù)出臺(tái)稅收優(yōu)惠政策、“十四五”戰(zhàn)略規(guī)劃等。計(jì)劃2025年國(guó)產(chǎn)芯片自給率達(dá)到70%《芯片與科學(xué)法案》,撥款527億美元扶持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),其中390億美元投入半導(dǎo)體制造。美國(guó)歐盟2022年8月《歐洲芯片法案》,投入430億歐元,提振歐2022年2月
洲芯片產(chǎn)業(yè),計(jì)劃2030年將歐洲芯片產(chǎn)能從不足10%提升到20%以上。批準(zhǔn)7740億日元(68億美元)的半導(dǎo)體投資預(yù)2021年底
算,54億美元用于支持IC生產(chǎn),包括支持臺(tái)積電熊本工廠。日本韓國(guó)實(shí)施“K半導(dǎo)體戰(zhàn)略”,攜手三星電子、SK海2021年5月
力士到2030年投資超過(guò)510萬(wàn)億韓元;2023年1萬(wàn)億韓元投資半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。資料:各國(guó)政府官網(wǎng),BIS《出口條例》,盛美上海招股書(shū),中航證券研究所整理?
Capex回落符合預(yù)期規(guī)律。終端需求疲軟,使得以存儲(chǔ)為代表的廠商率先大幅削減資本開(kāi)支,其中美光FY23預(yù)計(jì)下調(diào)3成,SK海力士預(yù)計(jì)下調(diào)5成,龍頭三星維持穩(wěn)定。根據(jù)ICInsights,預(yù)計(jì)2022全球半導(dǎo)體資本開(kāi)支達(dá)到1817億美元,連續(xù)三年增長(zhǎng);2023年1466億美元,同比下滑19%,但仍處于歷史第三高位。我們判斷,隨著周期回暖及各國(guó)補(bǔ)貼政策的逐步實(shí)施,對(duì)capex投資會(huì)有所刺激和拉動(dòng)。?
國(guó)內(nèi)代工龍頭少約10%至360億美元,聯(lián)電、格芯等也紛紛下修預(yù)期。但大陸代工龍頭集成電路制造也是“舉國(guó)體制”的重點(diǎn)方向,未來(lái)出于“安全”意圖的擴(kuò)產(chǎn)會(huì)更加堅(jiān)定,國(guó)內(nèi)IC制造的景氣度無(wú)需過(guò)度憂慮。逆勢(shì)大幅上修資本開(kāi)支。根據(jù)臺(tái)積電22Q3法說(shuō)會(huì),其代工產(chǎn)能利用率有所松動(dòng),出于謹(jǐn)慎原則收窄2022年資本預(yù)期,減大幅上調(diào)capex并擴(kuò)建天津西青工廠,提振了國(guó)內(nèi)擴(kuò)產(chǎn)的信心。表:全球部分大廠資本支出調(diào)整計(jì)劃(除三星外,均為億美元)圖:預(yù)計(jì)2023年資本開(kāi)支將有所回落2022/20212021/20202020年
2021年
2022E最新調(diào)整措施增長(zhǎng)率增長(zhǎng)率臺(tái)積電聯(lián)電172.49.5300.417.645.017.7187.324.63603020%71%74%84%/減少40億美元減少6億美元增加16億美元下修12-15億美元減少20億美元不變/6647%格芯5.930-332503570%-87%33%198%31%279%英特爾142.66.5德州儀器42%32.9萬(wàn)億
43.6萬(wàn)億
47.4萬(wàn)億韓元三星電子8.7%33%不變韓元韓元資料:ICInsights,各公司公告,中航證券研究所?
國(guó)內(nèi)晶圓產(chǎn)能將以遠(yuǎn)超全球增速的態(tài)勢(shì)增長(zhǎng)。根據(jù)我們對(duì)全球63家主流IDM/Foundry企業(yè)的產(chǎn)能統(tǒng)計(jì),當(dāng)前全球晶圓月產(chǎn)能2125萬(wàn)片(折合8英寸),未來(lái)三年以7%左右的增速持續(xù)增長(zhǎng)。且擴(kuò)產(chǎn)以12英寸為主,預(yù)計(jì)2024年全球12英寸達(dá)到808萬(wàn)片/月。值得注意的是,國(guó)內(nèi)12英寸產(chǎn)能將達(dá)到155萬(wàn)片/月,保持30%以上的CAGR,中國(guó)大陸內(nèi)資總產(chǎn)能有望從當(dāng)前的15%增長(zhǎng)至2024年的24%。?
目前國(guó)內(nèi)主要在建項(xiàng)目以12英寸28nm及以上的成熟制程為主。28nm是成熟的性價(jià)比的工藝節(jié)點(diǎn),可以用在中低端手機(jī)、平板等絕大多數(shù)電子設(shè)備,且能覆蓋增速最快的汽車電子。SMIC一邊突破先進(jìn)制程,一邊不斷鞏固自己在28nm的地位。表:全球及中國(guó)大陸晶圓產(chǎn)能概覽晶圓產(chǎn)能(萬(wàn)片/月)表:國(guó)內(nèi)代工廠部分主要在建項(xiàng)目產(chǎn)線
規(guī)劃產(chǎn)能
預(yù)計(jì)建地址
(萬(wàn)片/月)
成時(shí)間公司尺寸產(chǎn)線制程2021年2022E22958.0%4272023E24597.2%5322024E26136.3%62512英寸12英寸12英寸12英寸上海臨港基地中芯京城(1期)中芯深圳上海北京深圳天津無(wú)錫10102023年2022年底2022年底2024年28nm及以上28nm及以上28nm及以上28-180mm全球總產(chǎn)能:等效8英寸全球產(chǎn)能增速21254國(guó)內(nèi)廠商產(chǎn)能:等效8英寸國(guó)內(nèi)產(chǎn)能增速326中芯天津西青華虹七廠一期擴(kuò)產(chǎn)1031.2%18.6%24.6%21.6%17.4%23.9%華虹半導(dǎo)體
12英寸新增32022Q490-65/55nm國(guó)內(nèi)廠商產(chǎn)能占比15.3%長(zhǎng)江存儲(chǔ)長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)12英寸
國(guó)家存儲(chǔ)器基地2期12英寸
長(zhǎng)鑫二期武漢合肥20122022年/國(guó)內(nèi)廠商產(chǎn)能:分尺寸統(tǒng)計(jì)爬坡中17nm8英寸926411120.4%941219.2%1241264.0%1550.11/0.13/0.188英寸
特色工藝生產(chǎn)線Fab1
上海12英寸
特色工藝生產(chǎn)線Fab2
上海6爬坡中8英寸產(chǎn)能增速12英寸:非等效12英寸產(chǎn)能增速上海積塔半導(dǎo)體μm0.34爬坡中55/65nm55nm47.1%32.6%24.8%晶合集成12英寸晶合集成N2廠合肥2022年資料:各公司官網(wǎng),產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研,Omdia2020報(bào)告,中航證券研究所整理(注:完整數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表,可以聯(lián)系團(tuán)隊(duì)/對(duì)口銷售)?
集成電路制造流程復(fù)雜,涉及設(shè)備種類多。按照工藝過(guò)程,可以分為硅片制造設(shè)備、晶圓制造設(shè)備(前道工藝)、封測(cè)設(shè)備(后道工藝)。硅片制造多晶硅拉晶截?cái)?邊緣研磨切割倒角+研磨清洗+刻蝕CMP拋光檢測(cè)?
多晶硅還原?
全自動(dòng)單晶爐(直拉法/區(qū)熔法)?
半導(dǎo)體單晶硅截?cái)鄼C(jī)?
滾磨機(jī)?
半導(dǎo)體金剛線切片機(jī)?
倒角機(jī)?
激光刻字機(jī)?
晶圓減薄機(jī)?
腐蝕機(jī)?
清洗機(jī)?
雙面拋光機(jī)?
CMP拋光機(jī)?
邊緣拋光機(jī)?
表面檢測(cè)儀?
幾何參數(shù)檢測(cè)儀爐重復(fù)循環(huán)前
晶道
圓工
制藝
造氧化/擴(kuò)散薄膜沉積光刻刻蝕離子注入金屬化拋光晶圓檢測(cè)?
RTP設(shè)備?
激光退火爐?
擴(kuò)散爐?
CVD設(shè)備?
PVD設(shè)備?
ALD設(shè)備?
氣相外延爐?
涂
膠
/
顯
影設(shè)備?
光刻機(jī)?
刻蝕機(jī)?
去膠設(shè)備?
離子注入機(jī)?
PVD設(shè)備?
電鍍?cè)O(shè)備?
CMP設(shè)備?
量測(cè)設(shè)備?
探針臺(tái)?
氧化爐清洗設(shè)備貫穿其間后
封道
裝工
測(cè)藝
試背面減薄晶圓切割貼片?
貼片機(jī)?
烤箱引線鍵合?
引線鍵合機(jī)?
AOI模塑切筋/成型成品測(cè)試?
晶圓安裝機(jī)?
劃片機(jī)?
AOI?
注塑機(jī)?
激光打標(biāo)機(jī)?
烤爐?
切
筋
/
成
型設(shè)備?
AOI?
檢測(cè)設(shè)備?
貼膜機(jī)?
減薄機(jī)???測(cè)試機(jī)分選機(jī)探針臺(tái)?
X-ray清洗設(shè)備貫穿其間資料:SUMCO,TEL,華海清科,華峰測(cè)控,中航證券研究所整理?
半導(dǎo)體設(shè)備是晶圓制造的投資核心,前道設(shè)備占比大。半導(dǎo)體設(shè)備是產(chǎn)業(yè)的上游支撐基石,也是產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)先行者。素有“一代設(shè)備,一代工藝,一代產(chǎn)品”的規(guī)律,對(duì)整個(gè)電子行業(yè)有10^N倍的乘數(shù)放大效應(yīng)。設(shè)備投資一般占IC制造領(lǐng)域資本開(kāi)支的70%-80%,且隨著工藝提升,設(shè)備投資占比相應(yīng)提高,16/14nm產(chǎn)線中設(shè)備投資占capex的85%。其中,以前道的晶圓制造設(shè)備為主,占設(shè)備總投資的85%以上,光刻、刻蝕、薄膜沉積三個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模較大,當(dāng)前我國(guó)除光刻機(jī)外,在各環(huán)節(jié)均具備一定的能力。?
根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2021年全球設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模1026億美元,2022-2023年分別達(dá)到1175、1208億美元,同比繼續(xù)增長(zhǎng)15%/3%。圖:半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模破千億美元圖:2021年細(xì)分各類設(shè)備市場(chǎng)份額占比資料:SEMI,Gartner,中微公司,中航證券研究所?
2021年中國(guó)大陸設(shè)備市場(chǎng)銷售額共296億美元,占比29%,為全球最大的設(shè)備市場(chǎng)。美國(guó)最新的《出口條例》(EAR)對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備出口設(shè)定了明確的閾值:①16/14nm以下制程的FinFET或GAAFET邏輯芯片;②18nm及以下的DRAM芯片;③128層及以上的NAND閃存芯片。我們判斷,制裁短期內(nèi)會(huì)給晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)帶來(lái)陣痛,可能會(huì)延緩長(zhǎng)存、長(zhǎng)鑫等高端存儲(chǔ)芯片廠的擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏,對(duì)邏輯芯片影響有限。?
從海外大廠披露的情況來(lái)看,預(yù)計(jì)EAR
2023年將影響三家美系設(shè)備廠(AMAT+LAM+KLA
)51~59億美元的收入,且考慮到海外較大的訂單積壓,部分收入/訂單有望轉(zhuǎn)移至國(guó)內(nèi)設(shè)備大廠。表:海外龍頭對(duì)EAR影響的判斷及訂單積壓情況圖:2021年各地區(qū)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額占比Q3中國(guó)大陸收入占
積壓訂單量比2022Q3收入EAR對(duì)Q4的
EAR對(duì)2023影響
年的影響海外大廠ASMLEAR影響的相關(guān)表述ASML為歐洲公司,只有有限的美國(guó)技術(shù),未披露
5%積壓訂單
EAR影響有限,考慮供應(yīng)鏈,預(yù)計(jì)將間接影響5%的積壓訂單。57.8億歐元380億歐元(75%邏輯)15%公司預(yù)計(jì)FY23Q1的影響約4.9億美元,全年190億美元
4.9億美元
25億美元
或影響25億美元,對(duì)公司Non-GAAP毛利率影響約1pct。67.5億美元AMAT20%30%31%LAM
50.7億Reasearch
美元20-25億美
預(yù)計(jì)CY2023年出口限制對(duì)總收入的影響在元
20億-25億美元。未披露未披露設(shè)備多為定制化,若中國(guó)fab廠缺乏服務(wù)或未披露
1億美元
6-9億美元
備件,即使獲得設(shè)備也很難正常運(yùn)行。EAR預(yù)計(jì)影響KLA2023年6-9億美元收入。27.2億美元KLA資料:各公司官網(wǎng),SEMI,
中航證券研究所(其中AMAT
Q4指的是2022年11月-2023年1月)?
“國(guó)家安全”的定調(diào)堅(jiān)定芯片自主可控決心,關(guān)鍵在于國(guó)內(nèi)廠商持續(xù)鍛造內(nèi)功。當(dāng)前設(shè)備廠商在某些細(xì)分環(huán)節(jié)已經(jīng)具備完全替代的能力,且“去A化”
晶圓廠驗(yàn)證、采購(gòu)國(guó)產(chǎn)設(shè)備,并促進(jìn)設(shè)備廠加快技術(shù)攻堅(jiān)。從國(guó)內(nèi)幾家半導(dǎo)體設(shè)備廠商的現(xiàn)有能力來(lái)看:除光刻機(jī)以外,其他主流環(huán)節(jié)28nm及以上工藝基本已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)
,部分廠商正在向14nm及以下拓展。當(dāng)前時(shí)點(diǎn)國(guó)內(nèi)晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)仍以28nm及以上成熟制程為主,也為國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的制程突破創(chuàng)造了一定的時(shí)間窗。?
我們測(cè)算,2022H1中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模141.3億美元,但國(guó)產(chǎn)化率僅15%左右,美國(guó)三巨頭2022H1在中國(guó)的合計(jì)收入約80億美元,假定能實(shí)現(xiàn)50%/80%的去美國(guó)化,則國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠還有2.1/3.3倍的成長(zhǎng)空間。表:我國(guó)主要前道設(shè)備上市公司產(chǎn)品制程能力公司名稱北方華創(chuàng)主要設(shè)備制程能力平臺(tái)型公司:刻蝕、薄膜沉積(PVD為主)、清洗設(shè)備等刻蝕機(jī)和薄膜沉積設(shè)備突破14nm,產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中微公司華海清科刻蝕機(jī)/MOCVDCMP設(shè)備CCP刻蝕機(jī)突破14nm及以下已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,進(jìn)入5nm及以下晶圓生產(chǎn)線28nm已實(shí)現(xiàn)所有工藝全覆蓋,14nm幾個(gè)關(guān)鍵工藝CMP設(shè)備處于驗(yàn)證中主力PECVD產(chǎn)品應(yīng)用于28nm及以上邏輯芯片,28nm以下產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證中;部分產(chǎn)品可以用于14-28nm邏輯芯片拓荊科技PECVD/ALD/SACVD涂膠顯影設(shè)備28nm及以上產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,并繼續(xù)關(guān)鍵技術(shù)的突破;前道清洗機(jī)28nm產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用芯源微盛美上海涂膠顯影設(shè)備/清洗設(shè)備清洗設(shè)備SAPS兆聲波清洗技術(shù)已實(shí)現(xiàn)28nm產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,14nm及以下正在開(kāi)發(fā)資料:各公司公告,中航證券研究所?
半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)是今年電子行業(yè)中業(yè)績(jī)最亮眼的環(huán)節(jié),也是產(chǎn)業(yè)下行周期下唯一保持營(yíng)收、凈利均大幅增長(zhǎng)的板塊。從盈利能力來(lái)看,設(shè)備行業(yè)前期的高研發(fā)投入被營(yíng)收的迅速增長(zhǎng)所攤銷,規(guī)模效應(yīng)開(kāi)始凸顯,量利齊升趨勢(shì)明顯。?
此外,截至22Q3末,8家前后道設(shè)備廠商合計(jì)存貨高達(dá)245億元,同比增長(zhǎng)86%,主要系廠商加大零部件等原材料采購(gòu)以及產(chǎn)成品,為后續(xù)出貨做準(zhǔn)備;合同負(fù)債達(dá)118億元,同比增長(zhǎng)57%的增長(zhǎng),在手訂單飽滿??紤]到設(shè)備的周期較長(zhǎng),從訂單簽訂到確認(rèn)收入需要一年以上時(shí)間,設(shè)備廠商2023年的業(yè)績(jī)有所支撐。圖:國(guó)內(nèi)主要設(shè)備廠業(yè)績(jī)亮眼圖:設(shè)備廠存貨、合同負(fù)債快速增長(zhǎng)資料:ifind,中航證券研究所(包括中微公司、北方華創(chuàng)、盛美上海、芯源微、華海清科、拓荊科技、華峰測(cè)控、長(zhǎng)川科技)?
半導(dǎo)體材料貫穿整個(gè)制造與封測(cè)流程,材料的品質(zhì)和工藝精度很大程度上決定了半導(dǎo)體產(chǎn)品的性能,當(dāng)前市場(chǎng)由日、韓、歐洲等國(guó)家的公司主導(dǎo)。據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì),2021年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模643億美元,同比+16%,其中晶圓制造材料404億美元、封測(cè)材料219億美元。?
耗材邏輯通吃存量+增量市場(chǎng),有望重塑行業(yè)格局。相較于半導(dǎo)體設(shè)備更多依賴廠商擴(kuò)產(chǎn)帶來(lái)的WFE增量,半導(dǎo)體材料具有耗材屬性,對(duì)Capex投資的依賴相對(duì)較低,存量fab的經(jīng)營(yíng)離不開(kāi)材料,因此即使行業(yè)capex放緩,只要國(guó)內(nèi)材料廠提升存量份額,就有很大的增長(zhǎng)空間。圖:全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng)(億美元)圖:半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)各環(huán)節(jié)所需導(dǎo)入材料資料:SEMI,新材料在線,中航證券研究所料?
晶圓制造材料主要由半導(dǎo)體硅片、電子氣體、光掩膜、光刻膠及配套試劑、CMP拋光材料、濕電子化學(xué)品和靶材組成。其中,硅片占比高達(dá)38%;封裝材料主要包括封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷基板、粘結(jié)劑等,其中封裝基板占到48%。?
2021-2024年是國(guó)內(nèi)晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)最快的幾年,也是制裁刺激下,國(guó)內(nèi)廠商最有機(jī)會(huì)切入的時(shí)機(jī)。當(dāng)前部分公司在28nm及以下制造材料如硅片、特氣、拋光等領(lǐng)域已取得技術(shù)突破且具備一定產(chǎn)能。但目前12英寸硅片、光掩模、光刻膠、CMP拋光材料的國(guó)產(chǎn)化率均較低。具備核心技術(shù)的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料企業(yè)有望在擴(kuò)產(chǎn)窗口期內(nèi)加速認(rèn)證,突破市場(chǎng)由海外企業(yè)主導(dǎo)的桎梏。圖:晶圓制造材料各環(huán)節(jié)占比及國(guó)產(chǎn)化率情況表:晶圓制造材料海內(nèi)外企業(yè)制造材料
海外龍頭企業(yè)
國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)日本信越化工日本SUMCO滬硅產(chǎn)業(yè)立昂微硅片電子特氣光刻膠掩膜板靶材半導(dǎo)體硅片電子氣體光罩光刻膠及配套試劑
CMP拋光材料
濕電子化學(xué)品靶材德國(guó)林德法國(guó)液化空氣華特氣體凱美特氣占材料市場(chǎng)比例38%13%13%12%7%5%2%日本東京應(yīng)化美國(guó)杜邦華懋科技彤程新材g線:10%i線:10%Krf:1%Arf:1%EUV:0%6英寸及以下:
12英寸以下:6英寸:>50%8英寸:>20%12英寸:<1%美國(guó)福尼克斯清溢光電路維光電拋光墊:<5%83%>80%12英寸以上:12%國(guó)產(chǎn)化率20%<10%韓國(guó)PKL拋光液:<10%
8英寸及以上:美國(guó)霍尼韋爾美國(guó)普萊克斯江豐電子有研新材<20%日本Fujimi美國(guó)陶氏化工安集科技鼎龍股份圖:封裝材料各環(huán)節(jié)占比拋光產(chǎn)品濕電子化學(xué)品德國(guó)巴斯夫美國(guó)亞什蘭上海新陽(yáng)江化微資料:SEMI、SIA、新材料在線、SUMCO、中航證券研究所?
半導(dǎo)體設(shè)備:具備強(qiáng)技術(shù)能力的細(xì)分領(lǐng)域龍頭:1)華海清科:國(guó)內(nèi)唯一可量產(chǎn)12英寸CMP設(shè)備的公司,近期估值已明顯回調(diào);2)拓荊科技:國(guó)內(nèi)PECVD龍頭;3)微導(dǎo)納米:光伏+半導(dǎo)體ALD設(shè)備;有較好客戶基礎(chǔ)的平臺(tái)型公司:北方華創(chuàng)、中微公司。后道設(shè)備關(guān)注華峰測(cè)控、長(zhǎng)川科技。?
半導(dǎo)體設(shè)備零部件:設(shè)備行業(yè)的支撐,占設(shè)備成本的90%以上,2022年全球市場(chǎng)規(guī)模超550億美元。建議關(guān)注:1)富創(chuàng)精密:擁有海外設(shè)備大廠驗(yàn)證背書(shū),看好其在國(guó)內(nèi)的放量;2)正帆科技:有相關(guān)工藝技術(shù)積淀并切入半導(dǎo)體零部件環(huán)節(jié)的廠商,看好其估值提升的邏輯。?
半導(dǎo)體材料:1)華特氣體:切入先進(jìn)制程的國(guó)產(chǎn)特氣先行者;2)雅克科技:半導(dǎo)體材料+LNG業(yè)務(wù)共振。3)華懋科技:光刻膠國(guó)產(chǎn)化率提升空間大且國(guó)內(nèi)進(jìn)度領(lǐng)先。表:主線1關(guān)注標(biāo)的業(yè)績(jī)及估值情況EPS(元)存貨(億元)合同負(fù)債(億元)估值(2022/11/20)公司名稱華海清科拓荊科技北方華創(chuàng)中微公司華峰測(cè)控長(zhǎng)川科技富創(chuàng)精密正帆科技華特氣體2021前三季度2022前三季度2021前三季度2022前三季度22.52021前三季度2022前三季度PE(TTM)1.90.61.31.05.10.20.50.40.93.72.13.21.34.20.61.00.51.6未公布9.8未公布4.510.69.2681175820.976.116.61.6115.732.455.08.965.119.70.9502.01.4478.015.60.10.1780.05.10.00.11295610.32.017.87.39.92.30.20.448資料:ifind,中航證券研究所一、電子行業(yè)復(fù)盤:估值回歸理性,靜待周期回暖二、主線1:自主可控大勢(shì)所趨,設(shè)備&材料黃金時(shí)代四、風(fēng)險(xiǎn)提示?
電動(dòng)車半導(dǎo)體單車價(jià)值量激增,逆變器用功率半導(dǎo)體占比最高。據(jù)英飛凌,電動(dòng)車的半導(dǎo)體單車價(jià)值量較燃油車增長(zhǎng)約1000美元,其中約950美元來(lái)自功率半導(dǎo)體的使用,而逆變器使用的功率半導(dǎo)體,占單車功率半導(dǎo)體總價(jià)值量75%左右。?
電機(jī)和逆變器是電動(dòng)車新增核心需求,功率器件(IGBT和碳化硅MOS)是逆變器核心器件,也是車輛性能的主要保證方式之一。和計(jì)算機(jī)上處理數(shù)字信號(hào)的CPU類似,功率器件是電動(dòng)車在功率上的“CPU”。CPU依靠軟件實(shí)現(xiàn)信號(hào)流在0和1之間轉(zhuǎn)換。功率器件依靠變頻控制軟件,處理功率流的開(kāi)和關(guān)。圖:電動(dòng)車單車半導(dǎo)體價(jià)值量圖:電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:逆變器核心器件資料:英飛凌,蔚來(lái),中航證券研究所?
全球功率半導(dǎo)體持續(xù)供不應(yīng)求。主要功率半導(dǎo)體供應(yīng)商陸續(xù)宣布漲價(jià),毛利率得到顯著的提升。2022年行業(yè)經(jīng)歷的缺貨行情仍在延續(xù),頭部供應(yīng)商明顯感受到供不應(yīng)求的產(chǎn)能緊張狀況。?
據(jù)英飛凌,包括尚未確認(rèn)的訂單在內(nèi),2022年1-3月英飛凌積壓的訂單金額從去年四季度的310億歐元增長(zhǎng)了19.4%至370億歐元,這些訂單當(dāng)中超過(guò)五成是汽車相關(guān)產(chǎn)品,75%的訂單在未來(lái)12個(gè)月內(nèi)才能交貨,積壓訂單顯然遠(yuǎn)超出英飛凌的交付能力。圖:全球主要功率半導(dǎo)體供應(yīng)商季度收入同比增速圖:全球主要功率半導(dǎo)體供應(yīng)商毛利率資料:ifind,中航證券研究所表:IGBT分立器件市場(chǎng)規(guī)模及排名?
目前,歐美日企業(yè)占據(jù)了超過(guò)80%的IGBT市場(chǎng)份額。位居榜首的英飛凌在IBGT模塊更是占有全球三分之一以上的市場(chǎng)。2018201920202021排名12公司市占率37.4%9.6%公司InfineonFuji
Electric市占率32.5%11.7%公司市占率29.3%15.6%公司市占率28.9%15.2%InfineononsemiInfineonFuji
ElectricInfineonFuji
Electric?
由于新能源車、充電樁等行業(yè)加速發(fā)展,全球IGBT市場(chǎng)規(guī)模在2021年大幅增長(zhǎng)。由于車規(guī)級(jí)IGBT認(rèn)證項(xiàng)目復(fù)雜,付出成本昂貴,技術(shù)Know-How不易取得,認(rèn)證周期快則兩到三年,慢則甚至五到十年之間。因此產(chǎn)能的擴(kuò)充在近期內(nèi)無(wú)法緩解終端市場(chǎng)強(qiáng)大需求的短缺,至少在2023年上半年以前。?
IGBT屬于功率晶體管中技術(shù)壁壘較高的產(chǎn)品,我國(guó)起步較晚,還存在較廣闊的進(jìn)口替代空間。士蘭微在擁有自主產(chǎn)能,在IGBT器件市占率提升。斯達(dá)半導(dǎo)聚焦車規(guī)IGBT,受益于國(guó)內(nèi)新能源車發(fā)展,2021年的IGBT模塊市占率上升至全球第6。345Fuji
ElectricLittelfuseSTMicro9.5%5.9%5.4%onsemiToshibaMitsubishi7.9%6.1%5.7%MitsubishionsemiToshiba9.3%7.7%5.5%MitsubishiSTMicroonsemi9.2%8.0%6.0%6789MitsubishiRenesasMagnaChipToshiba5.0%4.8%3.8%3.1%1.6%STMicroLittelfuseRenesasMagnaChip士蘭微5.4%4.7%4.5%3.7%2.2%STMicroLittelfuseRenesasMagnaChip士蘭微4.6%4.2%3.8%3.1%2.6%ToshibaLittelfuse士蘭微RenesasMagnaChip4.5%4.2%3.5%3.5%3.1%10MicroChip市場(chǎng)空間(億美元)13.114.415.922表:IGBT模塊市場(chǎng)規(guī)模及排名2018201920202021排名1公司市占率34.5%10.4%9.7%8.0%4.9%3.5%2.4%2.2%公司市占率35.6%11.9%10.5%7.3%公司市占率36.5%11.4%9.7%5.8%3.3%2.8%2.7%2.5%公司市占率33.0%12.4%11.4%6.6%InfineonMitsubishiFuji
ElectricSemikronVincotechHitachiInfineonMitsubishiFuji
ElectricSemikronVincotechHitachiInfineonFuji
ElectricMitsubishiSemikronVincotech斯達(dá)半導(dǎo)InfineonMitsubishiFuji
ElectricSemikronVincotech斯達(dá)半導(dǎo)Bosch23453.5%3.6%63.1%3.0%7Danfoss斯達(dá)半導(dǎo)Danfoss斯達(dá)半導(dǎo)2.5%HitachiDanfoss2.6%82.5%Danfoss2.6%9Toshiba2.1%Toshiba2.4%
HitachiABB
PGS2.3%HitachiABB
PGS2.6%10ON1.8%HitachiABB
PGS
1.8%Bosch2.1%CRCC
Times2.0%市場(chǎng)空間(億美元)32.533.136.342資料:英飛凌,Omdia,中航證券研究所?
國(guó)內(nèi)IGBT供應(yīng)商中,士蘭微、華潤(rùn)微、揚(yáng)杰科技等均以進(jìn)入汽車供應(yīng)鏈為目標(biāo),并且在工控、家電、光伏等領(lǐng)域取得進(jìn)展,在2022年實(shí)現(xiàn)放量或高速增長(zhǎng)。表:國(guó)內(nèi)IGBT供應(yīng)商百舸爭(zhēng)流表:國(guó)內(nèi)主要供應(yīng)商IGBT業(yè)務(wù)收入情況(億元)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)下游應(yīng)用20209.634.6202117.0713.592022三季報(bào)研發(fā)進(jìn)度(對(duì)標(biāo)英飛凌)設(shè)計(jì)制造封測(cè)單管模組汽車電驅(qū)光伏
風(fēng)電
工控
家電
軌交斯達(dá)半導(dǎo)BYD半導(dǎo)時(shí)代電氣士蘭微18.74-華潤(rùn)微臺(tái)基股份揚(yáng)杰科技時(shí)代電氣士蘭微√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√第四代起步階段第四代第五代第五代第六代第七代第五代第五代第四代√√√√√√√√√√√√√√√√√√√~612.92-√√√√~13√√√宏微科技華潤(rùn)微3.325.511.570.86.15~2.0~2.0-華微電子斯達(dá)半導(dǎo)宏微科技BYD半導(dǎo)新潔能√√1-√新潔能√揚(yáng)杰科技-少量出貨√√√資料:公司公告,ifind,中航證券研究所?
國(guó)內(nèi)供應(yīng)商起步較晚,4至6英寸的功率半導(dǎo)體產(chǎn)線居多,但有多條8英寸、12英寸以及碳化硅在建設(shè)、爬坡中。由于功率半導(dǎo)體的迭代速度較慢,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商有更充足的時(shí)間追趕國(guó)際頭部公司,逐漸實(shí)現(xiàn)功率半導(dǎo)體的國(guó)產(chǎn)化。?
英飛凌、意法半導(dǎo)體、安森美等國(guó)際頭部功率半導(dǎo)體供應(yīng)商的現(xiàn)有產(chǎn)能以8英寸線為主,并逐漸向12英寸線轉(zhuǎn)移。日系供應(yīng)商富士電機(jī)、東芝也在加速擴(kuò)張。表:2021年國(guó)內(nèi)外主要功率半導(dǎo)體供應(yīng)商產(chǎn)能(萬(wàn)片/月)4英寸6英寸22.721.51.68英寸1312英寸華潤(rùn)微士蘭微63.6比亞迪半導(dǎo)體揚(yáng)杰科技聞泰科技時(shí)代電氣燕東微電子華微電子捷捷微電英飛凌906.6國(guó)內(nèi)供應(yīng)商10.53.51.256216.50.5341.729.44.2105.2意法半導(dǎo)體安森美428國(guó)際供應(yīng)商富士電機(jī)東芝1.76三菱420資料:公司官網(wǎng),公司公告,中航證券研究所:?
國(guó)產(chǎn)車載IGBT拐點(diǎn)已至,實(shí)現(xiàn)市占率的快速上升。據(jù)NE時(shí)代,2022年上半年國(guó)內(nèi)出貨量前五的中高壓車載功率器件供應(yīng)商中,已經(jīng)有三家中國(guó)本土企業(yè)入列,分別為比亞迪半導(dǎo)體(IDM)、斯達(dá)半導(dǎo)(Fabless)、時(shí)代電氣(IDM),三家合計(jì)裝機(jī)量占比約47.6%,同比增長(zhǎng)分別為209.2%、156.6%、500.0%。?
在產(chǎn)能緊缺的背景下,擁有自主產(chǎn)能的供應(yīng)商將更加受益。國(guó)內(nèi)供應(yīng)商中,華潤(rùn)微、士蘭微、聞泰科技、燕東微電子均有12英寸線的在建產(chǎn)能。華潤(rùn)微、士蘭微、斯達(dá)半導(dǎo)、時(shí)代電氣、燕東微電子正在建設(shè)、規(guī)劃碳化硅6至8英寸的產(chǎn)線。建議關(guān)注業(yè)績(jī)高質(zhì)量提升的揚(yáng)杰科技,以及擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃大,處于估值低位的士蘭微、時(shí)代電氣。圖:2022H1國(guó)內(nèi)新能源乘用車功率模塊裝機(jī)量占比表:國(guó)內(nèi)功率IDM供應(yīng)商比較估值EPS(元)毛利率(截至2022/11/29)2021前三季度2022前三季度20212022PEPE公司名稱前三季度35.4%34.6%16.5%48.8%37.9%32.8%前三季度
(TTM)
一年分位點(diǎn)華潤(rùn)微揚(yáng)杰科技聞泰科技捷捷微電時(shí)代電氣士蘭微1.321.111.650.531.020.551.561.811.570.401.100.5537.4%36.1%18.4%43.1%33.3%29.9%26.4326.0627.2738.3533.0532.8327.0713.8715.7762.9310.7917.08資料:公司官網(wǎng),公司公告,中航證券研究所?
與硅(Si)相比,碳化硅(SiC)是一種介電擊穿強(qiáng)度更大、飽和電子漂移速度更快且熱導(dǎo)率更高的半導(dǎo)體材料。因此,與硅器件相比,當(dāng)用于半導(dǎo)體器件中時(shí),碳化硅器件可以提供高耐壓、高速開(kāi)關(guān)和低導(dǎo)通電阻。鑒于該特性,其將成為有助于降低能耗和縮小系統(tǒng)尺寸的下一代低損耗器件。據(jù)東芝半導(dǎo),通過(guò)更改2kVA單相逆變器產(chǎn)品的開(kāi)關(guān)元件(將IGBT替換為SiC
MOSFET),額定運(yùn)行期間每個(gè)器件的損耗降低了約41%。這主要?dú)w功于SiC
MOSFET卓越的開(kāi)關(guān)能力。導(dǎo)通損耗4.4W開(kāi)通損耗關(guān)斷損耗總損耗14.4W表:碳化硅較IGBT損耗更低IGBT現(xiàn)有型號(hào)3.1W6.9W采用碳化硅替代品4.5W(增加約2%)2.5W(減少約19%)
1.5W(減少約78%)8.5W(減少約41%)?
據(jù)Yole于2022年的預(yù)測(cè),碳化硅器件的全球市場(chǎng)在2021年為10.9億美元,至2027年增長(zhǎng)至62.87億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率34%,其中新能源車用碳化硅占市場(chǎng)主導(dǎo)地位,且市場(chǎng)占比將由2021年63%提升至2027年79%。?
據(jù)英飛凌規(guī)劃,公司將保持30%的全球碳化硅市占率,于2025年實(shí)現(xiàn)10億歐元碳化硅收入,2027年計(jì)劃達(dá)到30億歐元。?
據(jù)安森美,公司有望在2022年實(shí)現(xiàn)碳化硅收入翻倍,2023年實(shí)現(xiàn)10億美元相關(guān)收入。全球碳化硅市場(chǎng)規(guī)模(億美元)資料:東芝半導(dǎo),yole,中航證券研究所?
假設(shè)特斯拉品牌效應(yīng)對(duì)銷量的帶動(dòng)作用漸近瓶頸,國(guó)產(chǎn)品牌占比逐步提升,國(guó)內(nèi)本土品牌電車(電機(jī)功率高于180kw)銷量于2025年達(dá)到2022年國(guó)內(nèi)整體銷量水平,2022-2025年銷量增速分別為52.9%、40%、30%、20%;?
國(guó)產(chǎn)多款主流高端車型于2022年開(kāi)始搭載碳化碳MOSFET,碳化硅的滲透率有望加速,假設(shè)滲透率分別為20%、30%、40%、50%;單車電驅(qū)動(dòng)SiC價(jià)值量每年下降5%。?
據(jù)我們測(cè)算,至2025年,本土主機(jī)廠對(duì)電驅(qū)SiC需求空間約98.84億元,2021-2025年復(fù)合增長(zhǎng)率約92%。表:用于國(guó)產(chǎn)品牌車的碳化硅器件市場(chǎng)空間測(cè)算2020年A2021年A2022年E2023年E2024年E2025年E國(guó)內(nèi)電車銷量(萬(wàn)輛,電機(jī)功率高于180kw)12.338.358.581.9106.5127.7YoY210.7%10%52.9%20%40%30%30%40%20%50%SiC滲透率5%電驅(qū)動(dòng)SiC需求量(萬(wàn)件)0.623.8311.7024.5742.5863.87單車電驅(qū)動(dòng)SiC價(jià)值量(元)200001.231900018050171481629015476國(guó)內(nèi)電驅(qū)SiC器件市場(chǎng)空間(億元)7.2721.1142.1269.3698.84YoY490.4%190.5%99.5%64.7%42.5%資料:車主之家,英飛凌,中航證券研究所測(cè)算?
以碳化硅材料為襯底的產(chǎn)業(yè)鏈主要包括碳化硅襯底材料的制備、外延層的生長(zhǎng)、器件制造以及下游應(yīng)用市場(chǎng)。在碳化硅襯底上,主要使用化學(xué)氣相沉積法(CVD法)在襯底表面生成所需的薄膜材料,即形成外延片,進(jìn)一步制成器件。?
SiC器件的制造成本中,SiC襯底成本占比50%,SiC外延的成本占比25%。SiC襯底成本較高的原因在于,目前主流商用的PVT法晶體存在生長(zhǎng)速度慢、缺陷控制難度大,推高了SiC的單片成本。SiC產(chǎn)業(yè)鏈SiC器件制造成本結(jié)構(gòu)資料:天岳先進(jìn)招股書(shū),前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,中航證券研究所?
碳化硅行業(yè)企業(yè)的業(yè)態(tài)主要可以分為兩種商業(yè)模式:第一類是覆蓋較全的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),同時(shí)從事碳化硅襯底、外延及器件的制作,例如科銳公司等;第二類是只從事產(chǎn)業(yè)鏈的單個(gè)或者部分環(huán)節(jié),例如II-VI公司等。?
國(guó)內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)起步較晚。襯底方面,科銳和II-IV公司已分別于2009年和2012年實(shí)現(xiàn)了6英寸襯底的量產(chǎn),國(guó)內(nèi)公司如天岳先進(jìn)于2019年才實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。此外,科銳于2015年具備了更大的8英寸襯底量產(chǎn)能力,國(guó)內(nèi)公司目前尚未有公司在8英寸實(shí)現(xiàn)突破。器件方面,意法半導(dǎo)體、英飛凌等設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的SiC
MOSFET已經(jīng)批量應(yīng)用于特斯拉,國(guó)內(nèi)斯達(dá)半導(dǎo)、比亞迪還處于小批量供應(yīng)階段。建議關(guān)注國(guó)內(nèi)碳化硅襯底產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)批量供應(yīng)的天岳先進(jìn)。襯底外延設(shè)計(jì)晶圓制造IDM?
科銳?
道康寧?
羅姆?
II-VI?
科銳?
USCI?
SUNYPOLY?
離子束?
X-Fab?
科銳國(guó)際公司?
安森美?
英飛凌?
道康寧?
羅姆?
Bruckewell?
CISSOID?
意法半導(dǎo)體?
羅姆?
Novasic?
漢磊?
昭和電工?
昭和電工?
三菱電機(jī)襯底外延設(shè)計(jì)晶圓制造IDM?天科合達(dá)?天岳先進(jìn)?世紀(jì)金光?東尼電子?露笑科技?
瀚天天成?
東莞天域?
世紀(jì)金光?
斯達(dá)半導(dǎo)?
比亞迪?
三安集成??
泰科天潤(rùn)?
時(shí)代電氣?
華潤(rùn)微國(guó)內(nèi)公司?
宏微科技?
中電科資料:天岳先進(jìn)招股書(shū),前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,中航證券研究所公司產(chǎn)線類別產(chǎn)線產(chǎn)線狀態(tài)年設(shè)計(jì)產(chǎn)能2021年產(chǎn)能生產(chǎn)項(xiàng)目公司已知產(chǎn)能濟(jì)南工廠(大功率碳化硅電力電子器件用材料項(xiàng)目)天岳先進(jìn)4英寸SiC襯底爬坡中\(zhòng)5.7半絕緣型4英寸襯底5.7萬(wàn)片/年天岳先進(jìn)6英寸SiC襯底上海工廠(碳化硅半導(dǎo)體材料項(xiàng)目)在建300導(dǎo)電型天科合達(dá)天科合達(dá)天科合達(dá)天科合達(dá)2~4英寸SiC襯底4~6英寸SiC襯底6英寸SiC襯底新疆項(xiàng)目江蘇徐州項(xiàng)目北京大興區(qū)項(xiàng)目新疆項(xiàng)目P2滿產(chǎn)爬坡中在建7612\2.8"(4吋)3.6"(4吋)00導(dǎo)電型/半絕緣型6英寸SiC襯底在建4英寸襯底6.4萬(wàn)片/年6英寸襯底2.5萬(wàn)片/年天科合達(dá)6英寸SiC襯底江蘇徐州項(xiàng)目P2在建\0天科合達(dá)天科合達(dá)6英寸SiC襯底6英寸SiC襯底北京大興區(qū)項(xiàng)目P2規(guī)劃待建規(guī)劃待建25\00深圳項(xiàng)目浙江工廠(新建碳化硅襯底片產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目)6吋導(dǎo)電型/4吋半絕緣露笑科技4/6英寸SiC襯底在建8.80型露笑科技露笑科技6英寸SiC襯底8英寸SiC襯底第三代碳化硅產(chǎn)業(yè)園P1爬坡中2410\導(dǎo)電型第三代碳化硅產(chǎn)業(yè)園P2規(guī)劃待建0露笑科技8英寸SiC襯底第三代碳化硅產(chǎn)業(yè)園P3原SiC產(chǎn)線規(guī)劃待建滿產(chǎn)15\06河北同光晶體4/6英寸SiC襯底導(dǎo)電型/半絕緣型淶源工廠(年產(chǎn)10萬(wàn)片碳化硅單晶襯河北同光晶體4/6英寸SiC襯底爬坡中102底項(xiàng)目)4/6英寸SiC襯底8萬(wàn)片/年6英寸SiC晶圓6萬(wàn)片/年淶源新廠(同光晶體高質(zhì)量碳化硅單晶襯底及外延產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目)河北同光晶體在建600\三安光電三安光電6英寸SiC晶圓三安集成生產(chǎn)線湖南三安項(xiàng)目P1湖南三安項(xiàng)目P2爬坡中?爬坡中\(zhòng)SiC
SBDSiC、GaN分別0.3、6英寸SiC晶圓/GaN合計(jì)36導(dǎo)電型/SiC
SBD0.1WP/M三安光電東尼電子6英寸SiC晶圓6英寸SiC襯底規(guī)劃待建(4年內(nèi)完成建設(shè))合計(jì)36120\導(dǎo)電型導(dǎo)電型在建資料:公司官網(wǎng),公司公告,中航證券研究所?
根據(jù)
WSTS統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè),模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模跟隨全球半導(dǎo)體市場(chǎng)波動(dòng),但波動(dòng)幅度一般小于全球半導(dǎo)體市場(chǎng)。主要原因是模擬芯片下游應(yīng)用范圍廣泛,產(chǎn)品較為分散,不易受單一產(chǎn)業(yè)景氣變動(dòng)影響。2011-2023年,模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模年均增速預(yù)計(jì)為7.1%,在2023年達(dá)到961億美元市場(chǎng)規(guī)模。?
模擬電路在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的占比較穩(wěn)定,位于12%至15%的區(qū)間內(nèi)。在半導(dǎo)體的低景氣周期中,模擬芯片由于周期屬性較弱,在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的占比往往會(huì)提升,預(yù)計(jì)2022至2023年的市場(chǎng)占比將小幅增長(zhǎng)至14.3%與14.5%。圖:2011-2023
年全球模擬芯片、半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模(億美元)圖:2011-2023全球半導(dǎo)體市場(chǎng)結(jié)構(gòu)資料:WSTS,中航證券研究所?
模擬芯片設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)師根據(jù)其對(duì)電子產(chǎn)品物理特性、制造工藝的理解,利用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和布圖布線的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行晶體管級(jí)的電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)與仿真,對(duì)工程師經(jīng)驗(yàn)要求較高。優(yōu)秀的模擬芯片設(shè)計(jì)企業(yè)需要長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的累積。全球主要模擬芯片設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)成立于集成電路誕生的60年代初期及快速發(fā)展的90年代,依靠豐富的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)、大量的核心IP和產(chǎn)品類別形成了競(jìng)爭(zhēng)壁壘。表:模擬芯片特點(diǎn)特點(diǎn)具體描述模擬集成電路一般分為信號(hào)鏈產(chǎn)品和電源管理產(chǎn)品。信號(hào)鏈產(chǎn)品和電源管理產(chǎn)品又有多種品類的產(chǎn)品,每一品類根據(jù)不同的終端產(chǎn)品應(yīng)用又有不同的系列,因此模擬集成電路種類繁多。應(yīng)用領(lǐng)域和種類繁雜生命周期長(zhǎng)制程要求低模擬集成電路下游客戶以耐用可靠為主要需求,產(chǎn)品生命周期較長(zhǎng),最長(zhǎng)可達(dá)10年以上。模擬集成電路主要追求的是產(chǎn)品的信噪比高、失真低、功耗低、可靠性高等,制程的縮小有時(shí)反而會(huì)導(dǎo)致性能的降低,目前模擬集成電路的主流工藝制程為0.18μm和0.13μm制程,比較先進(jìn)的制程是65nm制程??己酥笜?biāo)在于多性能的折中人才培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)、壁壘高模擬集成電路的性能考核標(biāo)準(zhǔn)在帶寬、增益、面積、擺幅、噪聲等多方面的折中。模擬集成電路設(shè)計(jì)的核心在于電路設(shè)計(jì),需要根據(jù)實(shí)際參數(shù)調(diào)整,要求設(shè)計(jì)工程師既要熟悉集成電路設(shè)計(jì)和晶圓制造的工藝流程,又要熟悉大部分元器件的電特性和物理特性,對(duì)經(jīng)驗(yàn)要求高,學(xué)習(xí)曲線在10-15年。與數(shù)字集成電路相比,模擬集成電路的制程要求較低,加之其擁有更長(zhǎng)的生命周期,單款模擬集成電路的平均價(jià)格往往低于數(shù)字集成電路,但由于終端應(yīng)用領(lǐng)域廣,受單一產(chǎn)業(yè)景氣度影響較低,價(jià)格波動(dòng)較為穩(wěn)定,且行業(yè)周期性較弱。價(jià)格較低、周期性較弱資料:帝奧微招股書(shū),中航證券研究所?
模擬芯片具有長(zhǎng)生命周期、弱市場(chǎng)周期的特點(diǎn)。模擬芯片強(qiáng)調(diào)高信噪比,設(shè)計(jì)完成后性能非常穩(wěn)定,很多產(chǎn)品的平均壽命超過(guò)
10年。弱周期性導(dǎo)致模擬廠商在占據(jù)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)后,其市場(chǎng)地位就很難被撼動(dòng)。而模擬芯片生命周期長(zhǎng)的特性,意味著這類芯片并不追求更為先進(jìn)的工藝。向更多產(chǎn)品線做拓展是模擬芯片廠商們競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)之一,收購(gòu)成為了模擬芯片廠商們快速補(bǔ)充產(chǎn)品線、搶占市場(chǎng)先機(jī)的方式之一。?
模擬芯片下游過(guò)于分散,產(chǎn)品種類十分豐富,且工程師在不同產(chǎn)品種類之間存在技術(shù)壁壘。模擬行業(yè)初創(chuàng)公司通常從某一細(xì)分賽道切入,隨后通過(guò)自身的不斷發(fā)展,擴(kuò)充產(chǎn)品料號(hào),但依舊無(wú)法覆蓋全部模擬芯片全部細(xì)分種類。因而行業(yè)內(nèi)并購(gòu)整合持續(xù)發(fā)生,近年來(lái),TI、ADI
通過(guò)持續(xù)并購(gòu)成為全球模擬行業(yè)龍頭。表:模擬IC市場(chǎng)
top10企業(yè)排名變化排名1990年2002年2008年2014年2017年2021年123456NS7%6%6%6%6%5%ST14%13%7%TI14%11%8%TI18%6%6%6%6%4%TI18%8%7%6%5%4%TI19%13%8%TITIInfineonADISTInfineonADISTADISkyworksInfineonSTADISkyworksInfineonSTTOSHIBASANYOPanasonicPhillipsInfineonADI6%6%7%PhillipsNS6%NXP6%SkyworksMaxim5%5%NS4%NXPQorvo5%SGS-Thomson75%Maxim4%Maxim4%NXP4%Maxim4%NXP5%89NEC5%5%4%TOSHIBAMotorolaIntersil3%3%3%LinearFreescaleRF3%3%3%LinearOnsemiRenesas3%3%2%OnsemiMicrochipRenesas3%2%2%OnsemiMicrochipRenesas3%3%2%MotorolaHITACHI10資料:icbank,中航證券研究所?
90年代以來(lái),TI
完成
30余次收并購(gòu),豐富完善了產(chǎn)品線,聚焦鞏固了模擬行業(yè)全球霸主地位。其通過(guò)剝離低毛利或需要更多資金獨(dú)立發(fā)展的業(yè)務(wù),先后剝離計(jì)算機(jī)微處理器、存儲(chǔ)、手機(jī)處理器等業(yè)務(wù),走上專注模擬
IC的道路。資料:TI,中航證券研究所?
ADI自成立
50多年來(lái)收購(gòu)歷程中,三起收購(gòu)(HittiteMicrowave、Linear
Technology、Maxim
Integrated)對(duì)
ADI
發(fā)展至關(guān)重要。2021年,ADI收購(gòu)美信,進(jìn)一步強(qiáng)化了其高性能模擬領(lǐng)導(dǎo)廠商地位。資料:ADI,中航證券研究所?
除去并購(gòu)事件的短期影響,模擬芯片頭部公司的股價(jià)波動(dòng)較小。我們認(rèn)為,主要原因是模擬芯片的下游十分分散,對(duì)于頭部的TI和ADI來(lái)說(shuō),業(yè)績(jī)和盈利能力更加穩(wěn)定。在市場(chǎng)已經(jīng)預(yù)見(jiàn)半導(dǎo)體處于下行周期的時(shí)候,估值受損較小,股價(jià)得到支撐。圖:TI市值及估值趨勢(shì)圖:ADI市值及估值趨勢(shì)資料:ifind,中航證券研究所?
模擬芯片主要是指由電阻、電容、晶體管等組成的模擬電路,集成后用來(lái)處理連續(xù)模擬信號(hào),如聲音、光線、溫度等。?
按產(chǎn)品類型分類,模擬芯片主要由電源管理芯片和信號(hào)鏈芯片構(gòu)成。電源管理芯片主要是指管理電池與電能的電路。信號(hào)鏈芯片主要是指用于處理信號(hào)的電路,工業(yè)界通常將其分為“射頻信號(hào)鏈芯片”及“模擬信號(hào)鏈芯片”。表:模擬芯片分類及用途信號(hào)鏈芯片線性產(chǎn)品轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品接口產(chǎn)品主要完成模擬信號(hào)在傳輸過(guò)程中放大、濾波、選擇、比較等功能,具體產(chǎn)品包含放大器、比較器、模擬開(kāi)關(guān)等混合信號(hào)系統(tǒng)中必備的器件,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、通訊、醫(yī)療行業(yè)中,包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC,把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào))和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC,數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào))兩種,模數(shù)轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),數(shù)模轉(zhuǎn)換器把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)用于電子系統(tǒng)之間的數(shù)字信號(hào)傳輸電源管理芯片充電管理芯片轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品其他負(fù)責(zé)電池的充放電管理,包括線性充電芯片、快充芯片等管理電能形態(tài)及電壓/電流之前的轉(zhuǎn)換,包括AC/DC轉(zhuǎn)換,DC/DC轉(zhuǎn)換等形態(tài)其他包含電壓/電流/功率保護(hù)芯片、顯示器/揚(yáng)聲器/射頻模組/光電模塊/動(dòng)力電機(jī)/伺服電機(jī)等模塊的驅(qū)動(dòng)芯片資料:希荻微招股書(shū),F(xiàn)rost&Sullivan,中航證券研究所?
從全球模擬集成電路終端應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,計(jì)算機(jī)領(lǐng)域占比逐漸下降,通信、工業(yè)控制、汽車將成為未來(lái)模擬芯片市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?,其中,通信產(chǎn)品占比最高。據(jù)IC
Insights報(bào)告,智能手機(jī)滲透率不斷增加,5G通信發(fā)展推動(dòng)手機(jī)和基站更新?lián)Q代,通信行業(yè)對(duì)模擬集成電路需求增加,通信模擬芯片占比由2014年35.4%提升至2022年37.5%。?
隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展,用于汽車的模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速,在模擬芯片的占比提升顯著,預(yù)計(jì)2022年市占率較2014年提升約5個(gè)百分點(diǎn),成為模擬芯片成長(zhǎng)最快的應(yīng)用領(lǐng)域。圖:2014-2022全球模擬IC市場(chǎng)結(jié)構(gòu)變化資料:ICInsights,中航證券研究所?
用電數(shù)量和用電質(zhì)量的需求,是電源IC的主要驅(qū)動(dòng)力。隨著新能源汽車等下游應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)迭代,以及應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富,電源芯片的應(yīng)用場(chǎng)景愈發(fā)廣泛,在模擬芯片的市場(chǎng)占比由2016年的41%,迅速增長(zhǎng)至2020年的
61%。?
新能源汽車和智能駕駛的興起使得整車中電子電氣的應(yīng)用比例日益提升,汽車的電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化及共享化帶來(lái)了新的應(yīng)用場(chǎng)景與現(xiàn)有配置升級(jí),功能日益強(qiáng)大的處理器以及逐漸增多的系統(tǒng)外設(shè)對(duì)電源管理提出了更高的性能要求。不斷崛起的新能源汽車相比于傳統(tǒng)的燃油車新增了電池、電機(jī)、電控“三電”系統(tǒng),帶動(dòng)大量的電能轉(zhuǎn)換需求,從而推動(dòng)上游芯片市場(chǎng)顯著的增量需求。?
工業(yè)領(lǐng)域方面,能耗主要來(lái)自于電機(jī)和數(shù)據(jù)中心。其中電機(jī)包括泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、傳輸機(jī)等,電機(jī)消耗的能量幾乎占工業(yè)電力消耗的80%。隨著數(shù)據(jù)中心的人工智能處理器的推出,供電功率上限不斷提升,對(duì)電源管理芯片的集成度和效率提出更高的要求。圖:電源管理占模擬芯片比例大幅增加圖:2017-2022年電源IC市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)資料:希荻微招股書(shū),芯朋微招股書(shū),F(xiàn)rost&Sullivan,,中航證券研究所?
汽車的結(jié)構(gòu)可分為動(dòng)力總成、車身電子和照明、人機(jī)交互和自動(dòng)駕駛幾個(gè)主要組成部分,在各個(gè)部分中模擬芯片均有廣泛的應(yīng)用。電動(dòng)化、智能化為汽車領(lǐng)域帶來(lái)大變革,同時(shí)也帶來(lái)車載模擬芯片的顯著增量。?
據(jù)英飛凌,純電動(dòng)車的芯片單車價(jià)值量約為燃油車的兩倍,主要增量來(lái)自動(dòng)力半導(dǎo)體。其中逆變器(功率器件)占動(dòng)力半導(dǎo)體價(jià)值量約70%,剩下30%為OBC、DC-DC、BMS等以電源IC為主的芯片。表:模擬IC在汽車中的應(yīng)用圖:新能源車較燃油車的單車芯片價(jià)值增量主要來(lái)自“動(dòng)力半導(dǎo)體”應(yīng)用細(xì)分芯片種類電源管理芯片PMIC、電平轉(zhuǎn)換(穩(wěn)壓器)、放大器/
比電池管理系統(tǒng)BMS逆變器和電機(jī)控制車載充電器OBC照明系統(tǒng)較器等、電池監(jiān)測(cè)芯片、電壓基準(zhǔn)源、隔離器等HEV/EV動(dòng)力總成IGBT、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、放大器/比較器、電壓基準(zhǔn)源、DC-DC等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、高壓線性穩(wěn)壓器、放大器/比較器、并聯(lián)電壓基準(zhǔn)源、模擬開(kāi)關(guān)等LED驅(qū)動(dòng)器等低壓降穩(wěn)壓器LDO、電壓基準(zhǔn)源、驅(qū)動(dòng)器、放大器/
比車身電子車身控制模塊BCM較器等汽車網(wǎng)關(guān)儀表組射頻芯片、網(wǎng)等放大器、開(kāi)關(guān)與多路復(fù)用器等LCD驅(qū)動(dòng)器、電平轉(zhuǎn)換(穩(wěn)壓器)、放大器、邏輯等比較器、運(yùn)算放大器、精密ADC、時(shí)鐘等射頻芯片、放大器/比較器、穩(wěn)壓器等顯示屏人機(jī)交互與自動(dòng)駕駛音響主機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)資料:英飛凌,StrategyAnalytics,中航證券研究所?
1996-2011年并購(gòu)高峰過(guò)后,TI
登頂全球模擬芯片第一,并進(jìn)入業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略調(diào)整期。2012
年
9月,TI
正式宣布結(jié)束智能手機(jī)連接業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)重心從移動(dòng)芯片市場(chǎng)轉(zhuǎn)移至模擬和嵌入式芯片市場(chǎng),重點(diǎn)進(jìn)軍汽車電子與工業(yè)電子領(lǐng)域。此時(shí),世界經(jīng)濟(jì)已進(jìn)入自動(dòng)化與智能化時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信市場(chǎng)高速發(fā)展,TI
乘其“東風(fēng)”,加大模擬芯片研發(fā)生產(chǎn)力度。?
近年來(lái),TI
的工業(yè)和汽車領(lǐng)域下游應(yīng)用占比迅速提升,而消費(fèi)電子和通信應(yīng)用占比相應(yīng)下降
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