大国雄芯.半导体行业系列报告(一):科技创“芯”时代最强音.docx
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1、正文目录1新科技起点,不可缺芯62半导体迎接科技趋势,国内三重因素推动 112.1 科技创新下全球半导体有望走出疫情阴霾 112.2 外部摩擦使终端商正视产业链平安 122.3 国内多方政策加码引导产业开展132.4 三重因素下国产替代快速推进153细分领域持续看好开展183.1 CIS:疫情不改高景气,多摄渗透超预期 183.2 射频前端芯片在5G时代下的国产化前景 193.3 存储器产业变化日新月异下的历史机遇 214行业投资建议225风险提示31图表10台积电近期单季度表现(亿元)33003200310030002900280027002600硅晶圆出货面积环比资料来源:wind,华安证
2、券研究所3 全球硅晶圆出货面积逆势增长 2020年第一季度,全球硅晶圆出货面积增长 2.7%,到达29.2亿平方英寸,2019Q4为28.44亿平方英寸。随着疫情开展,反而带动 医疗、居家办公、远程教学等半导体需求提高,各大晶圆硅生产厂产能利用率维持高 档。环球晶董事长徐秀兰表示,半导体对全球经济是必要的基本存在,一旦疫情稳定 控制后,全球产业市场的供需运作将重启正常,半导体产业在人工智能(AI)、物联网(IoT)、5G、内存等新品带动下将迅速回温。图表11全球硅晶圆出货面积(百万平方英寸)4.00%3.00%2.00%1.00%0.00%-1.00%-2.00%-3.00%-4.00%-5.
3、00%-6.00%-7.00%资料来源:SEMI,华安证券研究所2.2 外部摩擦使终端商正视产业链平安虽然我国集成电路市场规模增速较快,但主要还是依赖进口。根据中国海关 统计数据,2019年中国集成电路进口金额3040亿美元,同比下降-2.2%。中国集成 电路出口金额1015亿美元,同比增长20.1%。整体贸易逆差收窄到2025亿美元, 同比下降10.94%,但仍旧约是出口金额的2倍。近几年虽然我国集成电路出口金 额随着进口金额增长而同步增加,但整体贸易逆差仍旧非常巨大。图表12中国集成电路行业进出口情况(亿美元)进口额 出口额 差额资料来源:海关总署,华安证券研究所我国作为全球最大的半导体市
4、场,对集成电路产品的需求保持高速增长。但 西方兴旺国家先是1949年形成联盟成立了一个多边出口控制协调委员会,总部设 在巴黎,又称“巴黎统筹委员会”,后又于1996年签订的瓦森纳协议,其中特 种材料与相关设备、材料加工、电子设备、计算机设备、通讯与信息平安、传感器 与激光器、导航与航空电子设备都属于协议清单上的“两用物资”。于是乎对出口 到中国的制造装备、材料以及工艺技术进行严格审查并限制至今,意图保持西方 国家在经济军事技术上的领导地位与话语权。所以对于我国而言,想要拥有自主 知识产权的高技术芯片,就必须开展我国自己的集成电路产业体系。近期的“中兴事件”和“华为事件”仅是冰山一角,我国每年在
5、集成电路产业的 贸易逆差巨大且长期处于被禁运的危险困境,即便是目前开展最快、自给率最高的通 信芯片领域,局部芯片和产品依然严重依赖进口,并且国内在集成电路产业没有话语 权将导致芯片供应和价格长期受制于西方国家,因此推动国内集成电路产业开展早日 实现国产替代自主可控就成了迫在眉睫的事情。这已经成为了我国从上到下的一个长 期共识,这个共识保证了我国集成电路产业未来十年来政策扶持倾向与宽松的开展氛 围。虽然目前路透社称,美国商务部即将批准一项新规,允许美国公司与中国的华为 公司在设立新一代5G网络标准上进行合作。如果新规落地,华为产有望再次翻开欧 美局部市场,各大华为供应商也将受益。但我们认为摩擦即
6、使缓解,也一直都是存在的。而且解读中美贸易摩擦,我们发 现关键领域在于集成电路产品与相关领域。近年来,中美贸易战的话题从没停歇,从 起始到过程可以发现,美国期望通过遏制中国制造来维持全球领先地位,其中关键环 节便是控制被称为工业粮食的集成电路产业,毕竟美国曾经通过同样的方式遏制住了 日本的开展。当前我们看到了大基于产业链平安或者自身生态平安考虑,越来越多的公司开始 投入半导体的研发中或者大力扶持国产供应商,比方阿里巴巴的平头哥、格力集团的 IGBT、百度的AI芯片“昆仑”等。2.3 国内多方政策加码引导产业开展根据集成电路研发的固有规律,一颗芯片从设计、测试到量产至少要一年以上, 高可靠性的工
7、业级、军用级和航空航天级芯片需要时间更长。在2014年,我国已经有了百度、阿里、腾讯等互联网巨头可以与国外互联网巨头亚马逊、谷歌等坐在一张圆 桌上商谈,但在半导体这一块却缺少能与高通、德州仪器、英特尔、三星叫板的企业。 这是因为半导体产业迭代周期长、试错本钱高。互联网企业做一个产品,一天甚至能 迭代几十上百个版本,即使存在Bug也可以后期修复。而半导体企业做一个产品,不 算顶层架构设计验证,从电路设计到投片,最少要半年时间。投片GDS送到代工厂加 工生产,一般情况要2个月到3个月。最重要的是单次投片的费用最少也要数十万元, 而先进工艺高达一千万到几千万。极高的试错和时间本钱使得大家都期望一次成
8、功, 这样就不需要拉长流程,反复验证。这都需要多个工种密切配合,团队中一个人出错, 3个月后回来的产品可能就完全失败。如果修改一轮,至少又三个月出去了。更致命 的是这时候出来的芯片可能已经落后竞争对手,导致前期努力全部化为乌有。国内比 较为人所知的案例就是小米澎湃S1处理器,4年期间内屡次流片失败,已经投入大量 的经费。但这也是澎拜S2处理器成功的基础。半导体的其他领域,比方设备也需要大 量的时间本钱,以及试错本钱。这一切造成了光凭市场自我调节,我国半导体产业的开展将远远落后于国外,甚 至存在差距拉大的危险,整个产业需要政府介入进行精准扶持。且“棱镜门”事件的 爆发,使得信息平安形势愈发严峻,
9、国家信息平安战略上升到了一个前所未有的高度。 而高通、英特尔等芯片巨头公司对政府、高校、航空航天、军事等多方面系统的高渗 透率得到关注,2014年集成电路国产化率仅为个位数,相比于国外全线落后。自2014年以来,政府大力推动整体产业开展,先后公布了国家集成电路产业发 展推进纲要、集成电路产业“十三五”开展规划等政策。这些政策表现出国家极 大的决心去加快集成电路产业的开展,旨在充分发挥国内市场优势,营造良好开展环 境,激发企业活力和创造力,努力实现集成电路产业跨越式开展,同时也随着行业与 世界格局的变化做出适应性的调整。同时各级地方政府也针对实际情况制定了相应的 集成电路相关开展政策。6%17%
10、图表13大基金一期投资分布制造类设计类封测类装备材料类资料来源:华芯投资,华安证券研究所大基金一期共募得1387.2亿,相比于原先计划的1200亿元超募了 15.6%。大基金 公开投资公司为23家,累计有效投资工程到达70个左右,投资范围涵盖集成电路产 业各个方面。此外国内各大省市也相继成立集成电路产业投资基金,目前包括北京、 上海、广东等在内的十几个省已成立专门扶植半导体产业开展的地方政府性基金。而 一期的在集成电路产业细分行业中投资中集成电路制造类占67%,设计类占17%,封 测类占10%,装备材料类占6%o基本可以看出一期重点照顾集成电路制造类公司,比 如中芯国际、长江存储、华虹宏力等俗
11、称晶圆制造的公司,该类型企业属于重资产公 司,需要大量资金购买支持先进工艺制程的设备,从光刻机、刻蚀机到清洗设备等, 另外还需要投入资金和时间人力去研发先进工艺。比重第二大的是设计类,设计相对 于制造资产比重较低,更需要资金投入芯片器件的研发,还有就是招募优秀人才,引 进先进技术,甚至并购国内外同行。第三大的是封测公司,封测也是属于重资产公司, 但整体盈利水平不及制造设计和设备材料,需要资金扩大规模,形成规模化效应,方 能有效降低本钱,与国内外同行竞争。但在先进工艺制程研发愈发放缓的今天,封测 格外需要注重先进封测技术的研发,这也是未来的趋势。目前大基金二期接力一期,注册资本到达2041.5亿
12、元。在投资方向上,我们认为 二期将提高对设计业的投资比例,这一比例在一期中仅占17%,并将围绕国家战略和 新兴行业进行投资规划,比方智能汽车、智能电网、人工智能、物联网、5G等,并尽 量对装备材料业给予支持,推动其加快开展。关于中国半导体产业的跨国并购遇阻, 大基金仍旧会关注国内产业并购,联合产业布局优势,保持开放途径与国际进行合作。 晶圆代工方面,中芯国际和华虹集团已经进入全球晶圆代工营收前十。随着国内各地 如长江存储、合肥长鑫、粤芯半导体等数十条12寸到6寸生产线落地。下一步是推动 先进工艺的研发,在这方面大基金和政府基金仍旧保持投入。2019年科创板的推出,可以说很多地方是为半导体等科技
13、型公司的量身定制,使 资金来源多元化、分散化、市场化程度更高,持久力更强。中微公司、澜起科技、乐 鑫科技等半导体公司成功登陆科创板,对整个产业有极强的示范作用。目前国内代工 厂龙头中芯国际拟申请科创板IPO,拟发行16.86亿股。我们认为这将会使得更多港股 优质科技公司回流A股市场。2.4 三重因素下国产替代快速推进在一系列国家政策、终端厂商的支持下,可以看出我国集成电路产业自2014年后 进入加速开展的阶段。根据中国半导体行业协会数据计算,在大基金成立后,2014到 2019年集成电路销售额复合增速已到达21.31%o尤其是在2019年全球半导体市场销 售额4121亿美元,同比下降了 12.
14、1%的不利情况下。中国2019年中国集成电路产业销 售额为7562.3亿元,同比增长15.8%。其中,设计业销售额为3063.5亿元,同比增长 21.6%;制造业销售额为2149.1亿元,同比增长18.2%;封装测试业销售额2349.7亿元, 同比增长7.1%。这说明中国内部市场需求仍旧旺盛,国产替代进程顺利。图表14国内集成电路销售额度(亿元)销售额:集成电路产业(亿元)一同比增速资料来源:华芯投资,华安证券研究所再看进出口数据2019年中国进口集成电路金额3055.5亿美元,同比下降2.1%, 出口金额1015.8亿美元,同比增长20%。可见国内厂商在多年沉淀下,产品在国际市 场上获得大量
15、订单。通过这些年的开展与积累我国半导体公司在技术上取得重大突破,已经可以在一 定程度上满足终端企业的需求。在集成电路封测方面,国内封测巨头长电科技再加上 通富微电、华天科技、晶方科技已经同步了国际封测巨头日月光、安靠的主流技术, 市场占有率也到达了全球封测规模的20%,基本实现国产替代。国内封测企业的客户 从国内扩展到国外,从低端扩展到高端。但先进封测技术与国外仍旧存在一定差距。晶圆代工方面,中芯国际和华虹集团已经进入全球晶圆代工营收前十。随着国内 各地如长江存储、合肥长鑫、粤芯半导体等数十条12寸到6寸生产线落地,国内在晶 圆代工厂建设基本到达饱和程度。下一步是推动先进工艺的研发。设计方面,
16、局部龙头企业在高端芯片研发上与全球先进水平的差距在不断缩小。 比方华为海思麒麟980芯片使用台积电7nm工艺,已经量产并在多款华为高端机型上 装配;5G基带芯片方面,海思巴龙5000和紫光展锐春藤510都表现出不俗的实力。 但芯片种类纷繁复杂,在加上分立器件,我国仍旧落后于国际一流厂商。材料和设备方面,我国半导体设备的现状用一句话概括就是国产替代能满足低端 设备的供应,高端制程有待突破,整体设备自给率低、需求缺口大。日美德在全球半 导体材料供应上占主导地位,但大陆厂商在材料多个细分领域已经比肩国际水平。综上所述我国半导体产业得到了高速开展,差距持续缩小,局部领域甚至到达全 球一流水平。而且参照
17、中国制造2025与其他数据,2018年中国半导体市场需求为 3100亿美元,中国自身只能提供380亿美元的产品,综合国产化率12%,目标是2025 年国产化率能到达50%o根据国外机构预测2015年中国半导体市场需求约为7000亿 美元,按照50%折算中国需要自产3500亿美元的产品,相比于2018年替代空间几乎 到达了 10倍。图表15中国集成电路的替代空间2018年现状 T 2025年目标380亿美元 3100亿美元12%380亿美元 3100亿美元12%中国设计中国需求国产化率资料来源:中国制造2025,华安证券研究所尤其是2019年以后,国产替代进程在科技周期、国内政策、外部摩擦三重因
18、素下 快速推动。我们以国内设计行业为例,2019年全设计行业销售为3063.5亿元,第一次 跨过3000亿元人民币关口,比2018年的2577.0亿元增长19.6%,预计在全球集成电 路产品销售收入中的占比将第-次超过10%。且根据多个龙头公司发布的高增长2019 年报和2020Q1季报,我们相信国产替代进程正在稳步前进,且2020科技对半导体有 更旺盛的需求。图表16局部国内半导体上市公司2019年与2020Q1季度规模净利润与增速资料来源:wind,华安证券研究所公司2019营收 (亿元).同比增速 (%)2020Q1营收 (亿元)同比增速 (%)汇顶科技23.17212.102.05-5
19、0.58闻泰科技12.541,954.376.351,379.54澜起科技9.3326.602.6316.50兆易创新6.0749.851.68323.24卓胜微4.97206.271.52263.41韦尔股份4.66221.144.45800.03紫光国微4.0616.611.90183.41北方华创3.0932.240.2633.01捷捷微电1.9014.500.4221.37圣邦股份1.7669.760.3091.29晶方科技1.0852.270.621,753.65长电科技0.89109.441.34387.61安集科技0.6646.450.24426.00北京君正0.59334.02
20、0.12408.98比照国外半导体同行,我们发现在全球经济环境并不乐观,仅有科技周期带动的 情况下,全球半导体头部厂商的增长率几乎为个位数甚至负增长。两相比拟可以明显 看出国内半导体公司国产替代进程正在保持高增速进行。图表17局部全球头部半导体公司2019年与2020Q1季度净利润与增速资料来源:wind,华安证券研究所公司2019营收 (亿美元)同比增速 (%)2020Q1营收同比增速(亿美元)(%)英特尔210.48-0.0256.6142.45美光科技63.13-55.334.91-85.08德州仪器50.17-10.0811.74-3.53高通43.86188.359.25-13.38
21、英伟达27.96-32.48暂未公布博通27.24-77.773.85-18.25应用材料27.06-10.928.9215.69拉姆研究21.91-7.944.65-12.66亚德诺13.63-9.552.03-42.57SKYWORKS8.53-7.052.57-9.75美信8.2777.071.40-29.00赛灵思7.92-10.905暂未公布AMD3.411.181.62912.50QORVO3.34151.136暂未公布另外我们注意到进入国内十大设计企业榜单的门槛提高到48亿元,比去年的30 亿元,大幅提高了 18亿元。十大企业的销售之和为1558.0亿元,占全行业产业规模的 比例
22、为50.1%,比去年的40.21%提升了 9.9个百分点,是近年来提升最大的一次。十大设计企业自身的增长率到达46.6%o头部公司增速远远高于设计行业增速,说明行业 资源正在向头部企业集中。图表18 2017-2019年国内十大设计公司当年营收规模(亿元)资料来源:中国半导体行业协会,华安证券研究所当年规模排名2019E201820171842.7501.18381.52120111110.5311310010048561.47657760.1353.36766040.5772.542.3438.748663536957.73531.6110483026总计15581036.15893.15增
23、速46.60%17.59%28.35%且IC Insights公布了 2020年第一季度,全球10大半导体厂商销售排名,华为内 部芯片设计公司海思半导体已成为中国大陆第一家进入全球销售额前十名的半导体公 司,海思半导体第一季度的销售额同比增长54%,到达约26.7亿美元,首次排到全球 半导体厂商第十位。在关注公司内生增长的同时,随着国内龙头公司的格局逐渐形成,兼并收购将会 成为公司成长很重要的一个手段。参照欧美高科技企业都是通过收购或者一系类技术 与专利加强自有领域话语权,或者拓展业务领域翻开利润新增长点。通过国内半导体行业在全球半导体行业负增长情况下保持高增长、再到国内外公 司增速的剪刀差,
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