半导体研究分析

在过去的一年，半导体行业进入了寒冬，国内外各大厂商的收入下降情况似乎特别严重，下面，我们从数据上来看看是不是这么一回事。2019年TOP10半导体厂商榜单根据研究公司Gartner的最新报告书， 2019 年英特尔从三星手中重新夺回了半导体市场第一的宝座。不过，从这份数据报告上来看，2019年全球半导体收入总计4183亿美元，相比2018年下降11.9％。这是半导体行业这么多年以来收入头一次下降，很多人都在言说半导体行业遭遇了地震式的收入下跌，事实果真是这样的吗？英特尔和三星的首席之争半导体行业收入榜单里，英特尔在 2019 年收入最高，约为 658 亿美元;三星紧随其后，收入约为 522 亿美元。SK Hynix和Micron在半导体领域的收入分别为 224 亿美元和 200 亿美元，位居第三和第四。受内存市场的恶化冲击，2019年全球半导体营收陷入大幅萎缩，而内存占三星（Samsung）电子半导体事业八成以上比重，也拖累三星电子去年半导体事业营收骤减，将蝉联2017至2018两年的龙头位置拱手让给英特尔（Intel）。英特尔于2019下半年开始，发展人工智慧（AI）对数据中心的CPU需求激增。在数据中心使用CPU市场中，英特尔掌控超过九成市场占有率。英特尔也因此迅速抢占市场，超过了三星，拿到了半导体行业收入的头把交椅。国内半导体的快速崛起从2019半导体行业收入数据上来看，半导体行业总收入下降在10%左右，并没有像有些人说的那样下滑非常严重，这样的下降数据，半导体行业还是能够承受的。半导体行业在2019年主要是在内存这块遭遇到较大的冲击。相比于国外的半导体厂商，国内的泰凌微、华大、国民半导体、和泰、乐鑫等，虽然正式的财报没有公布，但是从市场上看，它们都是处于正增长的趋势。“芯片国产化”是国家未来长期重要发展战略。十九大报告提出，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。半导体行业正加快转型升级步伐，呈现出诸多新的趋势和变化。尽管这些国内厂商的市场总量小，但是它们的市场份额将不断增加。近几年全球半导体领域发生了多起并购，其中不乏中国资本的参与，集成电路产业向中国大陆转移已成业界共识。2017年，晶圆代工市场最大的公司是台积电，大概占了整个行业的52%，营收达到了320多亿美金，全行业产值约为616亿美金。2018年，代工产业增长得很快，整体产值增长了超过42亿美金，增长率约为9%。其中90%的增长来自于中国市场，预计这个数字在未来几年仍然会保持非常高，甚至可能超过100%，也就意味着除了中国市场之外的晶圆代工产值在下降，整个的芯片设计产业在向中国集聚，因为芯片设计产业是晶圆代工厂的客户，随着客户量增加，晶圆代工的销售额也会不断地上升。半导体行业来年回暖我们预计在明年，物联网行业将大幅发展，例如国内半导体的ASR拥有其自身优势，创始人戴保家同时也是RDA的创立者，当年的锐迪科能从强手林立的modem市场杀出一条血路，肯定了他对产品和市场的远见。相信国内的ASR等大厂商将逐渐发力，为国内的半导体市场发展树立良好的风向标。2020年半导体整体市场状况将有所改善。在高库存清除之后，到2020年，我们预计国外半导体市场将回暖，从而推动芯片平均售价的上升，尤其是在存储器领域。国内半导体行业将明显爆发！从本文2019年半导体行业数据的深度分析中可以看出，各大厂商收入均在下降，但是我们不必过于担忧，在2020年，半导体行业将逐渐回暖，国内的半导体行业将明显发力，全球的半导体行业的春天即将到来。我是物联网工具箱-工具人小i，更多行业资讯，请关注我。

（报告出品方/作者：长江证券，莫文宇、杨洋、钟智铧）一、下游需求增强，全球半导体景气上行2020 年以来全球疫情肆虐，无论是全球经济的正常运行，如消费、基建、供应贸易、技 术交流，都受到了不同程度影响，一度严重干扰了半导体行业的正常运转，全球半导体 月度销售额一度下滑到 34.43 亿美元，各国半导体销售同比增速也受到了不同程度的影 响。随着“宅经济”加速了全球数字化转型，云服务、服务器、笔记本电脑、游戏和健康医 疗的需求不断上升，5G、物联网、汽车、人工智能和机器学习等快速发展，经济复苏带 来多种下游需求回暖，叠加行业并购事件带来行业备货需求大增驱动下，全球半导体开 始呈现快速复苏的态势。据 SIA 统计，2021 年 1 月全球半导体月度销售额持续突破前 高，达 40.01 亿美元，整体增速高达 13.05%，销售额与增速均创 2019 年以来的新高。半导体行业逐步呈现需求旺盛、库存提高、供给不畅、新增产能开出有限等多种状况并 存的形势，半导体行业开始在供不应求的拉动下呈现全面涨价的趋势，进一步加速全球 半导体行业的整体增长。相比 2017 年高位的 24.2%，全球半导体月度销售额同比增速 目前仍有加速的空间，同时达到阶段增速高峰后全球半导体市场一般仍有 12~18 个月 的稳态增长期。因此，我们认为，由 5G、新能源、AI 等新技术、新应用缔造的新一轮 成长期到来，而供给侧适应能力尚待释放，全球半导体有望维持景气昂扬的态势，带动 全球半导体企业经营情况持续好转乃至进入新的高速发展阶段。同时，在国际经济贸易动荡、科技限制等因素下，全球半导体行业竞争格局存变数，各 企业纷纷加大囤货力度，进一步加强了半导体行业的增长趋势。据 Gartner，2020 年全球前10 大芯片买家采购芯片金额高达 1,887.29 亿美元，其中苹果、三星持续增强其领 先地位，2020 年采购金额分别达 536.2、364.2 亿美元，同比分别+24%、+20.4%，同 时线上渠道完备、持续发力智能生态的小米在芯片领域的采购金额增长亦非常迅猛，达 87.9 亿美元，同比+26.0%。据 WSTS，受益于 5G 换机潮的持续推进、“宅经济”的盛行、新能源车+自动驾驶的发 展，预计全球半导体 2021 年仍将保持较快增速，其中模拟电路同比增速大幅抬升，从 2020 年的 3.19%或将加速至 2021 年的 15.18%，整体市场规模预计将达 641.05 亿元； 传感器、逻辑电路将延续 2020 年高增长，2021 年同比或将增长 16.77%（上期为10.74%）、13.05%（上期为 11.14%），而分立器件、光电子等也将改变下滑趋势，2021 年预计同比增长 10.02%（上期为-0.32%）、8.83%（上期为-2.80%）。二、我们如何观察与前瞻研判半导体景气？半导体本质上是下游硬件终端的中间品，因此当我们研究半导体行业整体景气情况和对 未来景气持续性时，可立足于需求端、供给端、技术趋势、行业库存等因素进行分析， 其中需求的变化是行业变化的核心原因之一，因此本文主要围绕半导体下游需求的部分 对近期的变化进行景气分析。智能手机的恢复与 5G 浪潮：射频器件增长爆发受全球疫情阻碍复工复产、限制线下渠道销售影响，2020 年上半年智能手机市场无论 是需求端还是供应链都面临巨大的挑战，这直接影响了 2020 年上半年智能手机的销售 情况。据 IDC，2020 年 Q1、Q2 全球智能手机出货量为 2.76、2.78 亿部，同比分别大幅下滑 11.70%、16.00%。但随着我国疫情率先受控、各领域顺利复工复产，叠加下半年苹果、华为、小米等手机 品牌商积极发布 5G 新机型，我国手机销售情况快速恢复，带动全球智能手机出货量快 速回升。据 IDC，2020 年 Q4 全球智能手机出货量达 3.86 亿台，同比增速已实现回正， 达 4.30%，增速创 2017 年 Q2 以来的新高。同时，随着 5G 进入商用期，5G 手机出货量、渗透率持续增加，新一轮的换机潮愈演 愈烈，有效带动各类半导体器件实现量价齐升。据彭博，2020 年全球手机出货量约为 12.80 亿台，其中 5G 手机约 2.55 亿台，渗透率达 19.93%；据工信部统计，我国 2020 年 5G 手机出货量达 1.63 亿台，占全球 5G 手机出货量达 63.83%，我国成为全球 5G 手机出货增加的主要来源。同时我国 5G 手机 2020 年渗透率高达 55%，远超全球水平， 这大大提振了 5G 手机相关半导体的销售情况。快速渗透的 5G 手机将成为射频等半导体器件的新增长动力。据 IDC 预计，随着 2020、 2021 年 5G 手机渗透率的提高，手机半导体市场规模同比将增加 7%、23%，并在 2021 年超过 4G 手机成为手机半导体销售的主要来源。而其中贡献较大的主要是射频和模拟 相关的芯片，这也可以在目前已发布的手机中得到验证。以配备 128GB NAND 闪存的 iPhone12 为例，据 Counterpoint 分析，其 BOM 接近 415 美元，比 4G 版本的 iPhone11 高 21％。在 iPhone12 中，与 5G 相关的组件推动了成 本的增长，例如 5G 调制解调器，收发器和 RF 前端系统等组件合计增加了 34 美元。此外，5G 换机浪潮与基站建设互为推动力，5G 手机加速渗透也会驱动 5G 基站建设扩 张，而 5G 频段的特性也促使基站建设向多频段、高密度、异用途迁移。如 2~4G 均是 低频段信号传输，宏基站几乎能覆盖所有的信号传输，但由于 5G 主要是中高频段，宏 基站能覆盖的信号范围十分有限，因此为了保障信号的覆盖程度，5G 基站的部署密度 相较于 4G 基站将会有所增加，同时还通过小基站模式增强信号覆盖能力。根据工信部 数据，截至 2020 年 10 月我国共建成 5G 基站超 70 万座，前瞻产业研究院预计 2022 年底我国新建 5G 基站数可能达到 110 万个，实现全国所有地级市室外的 5G 连续覆盖、 县城及乡镇重点覆盖、重点场景室内覆盖。5G基站的快速渗透将驱动射频芯片数量进一步提升。5G基站主要应用的3.5GHz/5GHz 具有高频特性、覆盖面积小等特征，带动天线数量提升；同时 MassiveMIMO 技术变化， 4G 基站天线（4T4R）向 5G AAU（64T64R）升级，单天线价值量提升。5G 换机潮的 持续演进为射频芯片带来了强大的增长动力，Yole 预测到 2025 年全球射频芯片规模将 达 258 亿美元，2018 年至 2025 年间复合增长率达 8.06%。其中 PA、滤波器在 2025 年市场规模将达 104、51 亿美元。此外，基站耗电量增加，对电源 IC 等器件需求也会 增强。疫情催生新需求：宅经济带来的新增长灵活易用、高效便携的平板电脑切中远程办公需求的痛点，同时长时间居家也催生了家 庭影音娱乐中对平板电脑的需求，无论是消费者需求还是品牌商的推广都助推了平板电 脑的全球出货量突破过去数年的低点。2020 年第三、四季度全球平板电脑出货量达 0.48、 0.52 亿台，同比+24.90%、+19.50%，增长态势强劲，全年出货量也达到了 1.63 亿台， 扭转了此前下滑的颓势。三星、联想等头部厂商在本轮需求扩张浪潮中深度受益，凸显办公+娱乐用途兼备的平 板获得消费者青睐。其中拥有 Galaxy Tab A 和 Galaxy Tab S6 Lite 等成功产品的三星 第四季度出货量约 1,010 万台，以 19.4%的份额位居第二，同比增长 44.9%，2020 年 全年出货 3,130 万台，同比增长 44.4%。其后联想以 560 万台的出货量和 120.6%的同 比增长率在第四季度占据全球第三位。同时，部分需求并不是单纯因为疫情而导致的需求大增而复苏——未来平板电脑、笔记 本电脑市场还将会借助全球在线教育的蓬勃发展，生产力工具使用以及影音游戏等娱乐 需求的提升而继续保持增长趋势。以 Chromebook 为例，据 Strategy Analytics2020 年 Chromebook 出货量达 3,370 万台，年成长高达 86%，然多数教育市场需求仍未被满 足，未来再加上中南美洲与亚太地区的国家也陆续引进，整体需求或将持续释放。强劲的居家办公需求，尤其视频会议的需求也促使笔记本电脑销量增加，同时在图像传 输和存储性能等方面进行升级改进。据 Strategy Analytics，2020 年全球笔记本出货量 达 2.27 亿台，同比大幅增长 32%。同时 2020 年起全球部分企业宣布实施远程办公， 而远程办公需要稳定、流畅、清晰的视频会议，同时兼顾正常办公的使用，因此为了提 升视讯会议质量，以及同时满足使用者的工作与个人娱乐需求，笔电品牌厂凭借商务笔 电的基础，着眼 AI、摄像头、音效、背景杂音、视讯画质进行改善，大大促进了笔记本 电脑市场需求的释放。居家经济的盛行也为个人 PC 的恢复注入生命力。曾经连续 6 年呈现下滑颓势的 PC 市 场，经历了 2019 年的微增后，在 2020 年没有发生此前行业预估的衰减，反而迎来逆 转。据 IDC，2020 年全年，全球 PC 市场出货量近 3 亿台，同比增长 12.37%。其中， 2020 年第四季度全球 PC 出货量同比增长 27.60%，达到 9,159 万台，而上一次 PC 市 场年增幅如此之大还是 2010 年 Q1 时创下的 24.76%的增长率。PC 正像手机一样成为 人手一台的生产力工具，预计居家办公、在线学习等新常态催生的新需求还将继续显现。总体而言，继 2020 年的繁荣之后，平板电脑、笔记本电脑、个人 PC 行业将在未来几 年继续增长。订单积压和持续的强劲需求带来了巨大的短期机遇，不断膨胀的 PC 用户 安装数量也为未来的升级和更新提供了重要的机会。根据 Canalys 的最新预测，全球 PC 市场(包括台式机、笔记本电脑和平板电脑)在 2021 年将增长 8.4%，2021 年的总出 货量预计将达到 4.97 亿台，各类产品的出货量都将持续增长。消费者终端的增加、云服务需求的爆发，促使服务器市场规模也快速扩张。无论是远程 办公还是居家影音娱乐，云计算的需求都在市场场景的变化下持续增长。而云计算的需 求量直接影响到服务器的采购数量。据 DIGITIMES，2020 年虽有疫情搅局，但受惠于 居家办公、云端服务需求，全年全球服务器出货量可望恢复成长力道。展望 2021 年， 疫情将持续带动在家办公、电子商务、社群影音平台使用需求，大型云端业者拉货成长 力道不坠，预期服务器出货将进一步增加 5.6%。终端与云端硬件市场的扩张，驱动了半导体市场同向变化，也为行业带来更多的新变化CPU：一方面 CPU 方面是英特尔与 AMD 的竞争加剧，AMD 多款新品迫使英特尔加快 产品开发尤其是工艺制程的迭代，同时加大委外代工的比例，而这些代工订单或抢占台 积电、三星的产能；另一方面苹果采用自研的 CPU M1 受到消费者青睐，也为 CPU 行 业带来变数。据 WSTS 统计，2020 年全球逻辑电路市场规模达 1,184.08 亿美元，同比 增速回正，达 11.14%，同时预计 2021 年整体市场规模可达 1,338.56 亿美元，增速进一步上行，达 13.05%。据 AMD 预测，未来 CPU 和 GPU 在数据中心、PC、游戏设备等应用领域的市场还有 长期增长的空间，整体规模将分别达 350、320、120 亿美元。在庞大的可触达市场需 求增长驱动下，AMD 预计 2021 年 Q1 营收规模将达 31~33 亿美元，2021 年全年将同 比增长 37%，同时毛利率进一步提升至 47%。GPU：快速增长的平板、PC、笔电，和远程办公、居家经济带动的云计算、服务器等需 求也促进了 GPU 销售的增长。在所有类型的 PC 当中，游戏 PC 的出货量增长的势头 最为强劲。据 IDC，本年度游戏 PC 与显示器的出货量将同比增长 16.2%、至 4,960 万 台。到 2024 年的时候，出货量有望继续增长至 6,190 万台，复合年增长率为 5.7%，由 此可见宅家玩游戏已经成为了不少用户的新选择。同时，云游戏的快速发展也为 GPU 市场规模增长带来机遇。 据英伟达，其游戏板块营收 2020 年 Q4 达 24.95 亿美元，同比+67%，2020 全年达 77.6 亿美元，近 5 年复合增长率达 22%；数据中心板块营收 2020 年 Q4 达 19.03 亿美元， 同比+97%，2020 全年达 67 亿美元，近 5 年复合增长率达 82%。英伟达预测，未来 RTX 的市场规模将可达 90 亿美元，而数据中心板块整体将达 1,000 亿美元（HPC 100亿、区块链 AI 450 亿、企业级 AI 300亿、边缘端 AI 150 亿美元）。存储器：无论是手机还是电脑，各大品牌厂商新发布的产品存储配置持续升级，以电脑 为例，DRAM 16G+SSD 512G 逐步成为标配，驱动存储器产业景气期来临。据 TrendForce，2020 年第四季 DRAM 总产值达 176.5 亿美元，季增 1.1%，一方面因为 国内智能手机龙头受限，使得竞争者争相加大零部件采购力道以准备争夺份额，因而带 动 2020Q4 各家 DRAM 供应商出货表现。同时，终端设备和服务器需求的恢复也减缓 因 2020 年上半年数据中心和服务器客户订单疲软对 NAND Flash 造成的冲击。由于笔电及智能手机品牌商备货动能延续，同时由远程办公、居家经济驱动的云计算需 求带动了服务器的出货，我们认为 2021 年整体存储器需求或将保持旺盛。2019 年中至今，中国台湾地区 DRAM 上市公司营 收规模增速持续上行，并于 2019 年年底、2020 年年初整体实现同比增速回正，随后受 疫情影响增速于 2020 年 7、8 月有一定下滑，随即便在手机、平板电脑等终端设备的旺 盛需求下快速回正，2020 年 9 月至今台股 DRAM 营收同比增速均高于 25%，2021 年 1 月增速一度达 49.17%，显示行业整体的增长态势迅猛。从我国存储部件进出口金额、 ASP 的抬升态势看，我们同样能判断出存储器整体的景气度抬升或将维持。而历经两季库存调整，部分服务器厂商或将重启新一轮备货，加上 2020 年 12 月初美 光跳电、德州暴风雪等事件影响供应商对采购安全的担忧，预计今年第一季存储器产品 价格或将持续上涨。截至 2021 年 3 月 25 日，以 DDR3 4Gb 1600MHz 产品为例，DRAM 现货平均价报价较 2020 年 11 月的低点已增长 1.83 美元，涨幅达 123.88%；NAND Flash 价格近期也已止住下行趋势，出现了小幅回升。整体而言，由于今年第一季度消费性终端产品的需求动能未见趋缓，故原厂仍延续去年 产能规划，然而第二季度为传统服务器整机出货旺季，预期服务器用 DRAM 需求将于 第二季度逐渐走强，进而使原厂在服务器用 DRAM 的报价上更为积极，据 TrendForce 预测，今年第一季度 DRAM 平均合约价将较 2020 年第四季上扬约 8%，且预期第一季度将出现 3~4%的月均涨幅，预估第二季度合约价将从原先 8~13%的涨幅调升为 10~15%，不排除部分交易涨幅可达两成。展望未来，据 Trendforce，服务器用 DRAM 需求将会持续畅旺至第三季度，尤其伴随 着远程办公与国际贸易的不确定性，服务器出货动能强劲，预计 2020 年底至 2021 年 底该段期间，服务器用 DRAM 合约价今年累积涨幅可望达四成以上。同时，随着服务 器建设逐步进入旺季，预计 NAND Flash 供给充足率也将下滑，我们认为 NAND Flash 也将逐步进入价格上涨期。智能化的延伸：向末梢持续蔓延近年来，终端逐渐向人类社会生活的末梢不断延伸，智能化的触角正持续渗透我们的生 活，为效率的提高和生活质量的提升提供智能化解决方案，其中逐步进入消费领域的主 要是可穿戴设备和智能家居。疫情之下，人们对于健康和娱乐的需求激增，可穿戴设备 市场随之热销，部分产品甚至出现供不应求的现象。据 IDC 第三季度全球可穿戴设备出 货量同比增长 35.1%，达到 1.25 亿台。其中，智能手表出货量为 3,290 万块，同比增 长 36.2%，腕带出货量为 2,193 万条，同比增长 9.4%。耳戴式设备出货量为 6,975 万 台，比 2019 年同期增长 47.7%。随着消费者依靠这些设备进行远程工作，健身活动、健康跟踪等，使得佩戴式设备和智 能手表的增长尤其强劲，特别是耳戴式设备受到青睐，目前耳戴式设备占整个市场的 55.8%。据 Gartner，2020 年耳戴式设备的支出达到 327 亿美元，较上年增长 124％， 预计到 2021 年将达到 392 亿美元。此外，智能手表也表现强劲，今年市场规模预计达 258 亿美元，带动智能手表相关的半导体器件销售增长，如处理器、存储、蓝牙芯片、 传感器、MCU 等。 智能家居同样增长迅猛。据 IDC，尽管新冠疫情对世界经济造成了严重冲击，但 2020 年智能家居设备出货量仍将达到 8.54 亿台，实现 4.1%的同比增长。同时，预估 2021 年智能家居设备仍然保持增长势头。从长期来看，IDC 预计 2024 年全球出货量将超过 14 亿台，2020-2024 年复合年增长率为 14%。据 Strategy Analytics，2020 年全球智能 家居市场规模由 520 亿美元下降至 440 亿美元，2021 年再恢复增长，规模将达到 620 亿美元，同比增长 40.9%。整体来说，到 2025 年全球智能家居设备市场增长到 880 亿 美元(人民币 6100 亿元)，以 15%的复合年增长率增长。无论是可穿戴设备还是智能家居，其本质上都是 AIoT 的一部分，而这其中 MCU、射 频、电源管理等大量的半导体器件将是 AIoT 生态的底层硬件支撑。我们可以想象，未 来我们的生活中将会有大量的日常用品逐步智能化，围绕人类社会生活、经济生产形成 一个智能生态链，智能设备市场空间辽阔。而随着智能化的不断渗透、智能程度的持续 提升，未来相应半导体器件的技术将会不断迭代、整体用量将会不断上升，可以说，智 能生态正在打造继智能手机之后的半导体行业景气上行新势态。三、如何看待未来的半导体景气期？新终端带来的量价齐升：汽车半导体智能化、电气化趋势持续演进，下游传统汽车升级带来庞大市场需求。在全球碳中和政 策的要求下，各国政府不断推进新能源车补贴政策，使得包含纯电动车(BEV)与插电混 合式电动车(PHEV)在内的新能源车在疫情导致的整体车市衰退下仍保持销售正成长。 同时，据 PwC 预计，未来欧盟/美国/中国 BEV 占轻型汽车新车销量比重将持续提升， 2025 年可达 17.1%/5.0%/19.5%，出货量达 290.7/80/546 万辆。汽车半导体的驱动维度：功率与自动驾驶在智能化、电气化趋势下，汽车电子系统价值量将持续提升。随着电气化以及智能化应 用的增多，汽车电子系统无论是安装的数量还是价值仍在不断增长之中。据罗兰贝格估 算，预计 2025 年一台纯电动车中电子系统成本约为 7,030 美元，较 2019 年的一台燃 油车的3,145美元大增3,885美元，而其中新能源驱动系统成本较燃油车增加约为 2,235 美元，是电子系统价值量增加的主要来源。而汽车电子系统的核心是汽车半导体。汽车半导体是指用于车体汽车电子控制装置和车 载汽车电子控制装置的半导体产品。按照功能种类划分，汽车半导体大致可以分为主控 /计算类芯片、功率半导体（含模拟和混合信号 IC）、传感器、无线通信及车载接口类芯 片、车用存储器以及其他芯片（如专用 ASSP 等）几大类型。未来新能源车中电动力系 统、车联网系统、自动驾驶系统乃至相关联的充电桩、换电站、智能路灯（兼备基站、 城市安防、充电桩等功能）在新能源车快速发展的带动下将有效拉动相应半导体市场的 增长。由于动力系统和自动驾驶系统在新能源车中的价值含量相对传统汽车有较大增长， 我们将重点分析这两个系统所带来的半导体景气机遇。核心模块之一：功率器件功率器件是新能源车半导体的核心组成，是价值量提升的关键赛道。功率半导体器件也 叫电力电子器件，大多数使用状态为导通和阻断两种工作特性，主要用于电流电压的变 换与调控。近 20 年来各个领域对功率器件的电压和频率要求越来越严格，MOSFET 和 IGBT 逐渐成为主流，多个 IGBT 可以集成为 IPM 模块，用于大电流和大电压的环境， 其中新能源车对于功率器件的电压、频率、损耗、可靠性、耐高温特性要求较高。随着 新能源汽车的发展，对功率器件需求量日益增加，对其性能要求也持续提升，新能源车 未来将成为功率半导体器件新的增长点。新能源汽车系统架构中涉及到功率半导体应用的组件包括电机驱动系统、车载充电系统 （OBC）、电源转换系统（车载 DC/DC）和非车载充电桩，每个部件都需要大量的功率 半导体对电流电压进行控制。据 Strategy Analytics，纯电动汽车中功率半导体占汽车半 导体总成本比重约为 55%，远超传统能源汽车的 21%。新能源汽车行业是市场空间巨大的新兴市场，全球范围内新能源车的普及趋势逐步清晰 化，带动功率半导体市场快速增长。根据 IHS Markit 预测，2018 年全球功率器件市场 规模约为 391 亿美元，预计至 2021 年市场规模将增长至 441 亿美元，2018~2021 年 复合增速为 4.09%。目前国内功率半导体产业链正在日趋完善，技术也正在取得突破， 同时，中国也是全球最大的功率半导体消费国，2018 年市场需求规模达到 138 亿美元， 增速为 9.5%，占全球需求比例高达 35%。IHS Markit 预计未来中国功率半导体将继续 保持较高速度增长，2021 年市场规模有望达到 159 亿美元，2018~2021 年复合增速达 4.83%。 据英飞凌预估，48V/轻混合动力汽车、插电式、混合动力或纯电动车功率半导体价值量 未来有望达 90 美元/台、330 美元/台，以其预计 2030 年全球约 0.27 亿台 48V/轻混合 动力汽车、0.32 亿台插电式、混合动力及纯电动车计算，车载功率半导体市场空间便达 130.17 亿美元。新能源车带动功率半导体市场需求快速扩容，SiC 功率器件或迎替代机遇。SiC 材料拥有宽禁带、高击穿电场、高热导率、高电子迁移率以及抗辐射等特性，SiC基的SBD 以 及 MOSFET 更适合在高频、高温、高压、高功率以及强辐射的环境中工作。在功率等级 相同的条件下，采用 SiC 器件可将电驱、电控等体积缩小化，满足功率密度更高、设计 更紧凑的需求，同时也能使电动车续航里程更长。据天科合达招股说明书，美国特斯拉公司的 Model3 车型便采用了以 24 个 SiCMOSFET 为功率模块的逆变器，是第一家在 主逆变器中集成全 SiC 功率器件的汽车厂商；目前全球已有超过 20 家汽车厂商在车载 充电系统中使用 SiC 功率器件；此外，SiC 器件应用于新能源汽车充电桩，可以减小充 电桩体积，提高充电速度。据 Yole，2018 年全球车载 SiC 功率器件的市场空间为 4.2 亿美元，预计到 2024 年市场空间可以达到 19.3 亿美元，对应 2018-2024 年复合增速 达到 29%。未来光伏发电将会是全球新能源发展的主要方向，新增装机量持续提升，而逆变器是光 伏不可或缺的重要组成部分，是光伏发电能否有效、快速渗透的关键之一。高效、高功 率密度、高可靠和低成本是光伏逆变器的未来发展趋势，据天科合达招股说明书，目前 在光伏发电应用中，基于硅基器件的传统逆变器成本约占系统 10%左右，却是系统能量 损耗的主要来源之一。使用 SiC-MOSFET 或 SiC-MOSFET 与 SiC-SBD 结合的功率模 块的光伏逆变器，转换效率可从 96%提升至 99%以上，能量损耗降低 50%以上，设备 循环寿命提升 50 倍，从而能够缩小系统体积、增加功率密度、延长器件使用寿命、降 低生产成本。SiC 功率器件，为实现光伏逆变器的“高转换效率”和“低能耗”提供了 所需的低反向恢复和快速开关特性，对提升光伏逆变器功率密度、进一步降低度电成本 至关重要。在组串式和集中式光伏逆变器中，SiC 产品预计会逐渐替代硅基器件。此外，储能、充电桩、轨道交通、智能电网等也将大规模应用功率器件。整体而言，随 着器件的小型化与对效率要求提升，采用化合物半导体制成的电力电子器件可覆盖大功 率、高频与全控型领域，其中 SiC 的出现符合未来能源效率提升的趋势。以 SiC 制成的 电力电子器件，工作频率、效率及耐温的提升使得功率转换（即整流或者逆变）模块中 对电容电感等被动元件以及散热片的要求大大降低，将优化整个工作模块。未来，在 PFC 电源、光伏、纯电动及混合动力汽车、不间断电源（UPS）、电机驱动器、风能发电以及 铁路运输等领域，功率半导体尤其是 SiC 功率器件的应用面会不断铺开。核心模块之二：自动驾驶系统自动驾驶快速渗透，带来海量传感器需求。据 IDC，2024 年全球 L1-L5 级自动驾驶汽 车（自动驾驶汽车按照自动化程度的高低分为五级，分别为：L1 级部分驾驶辅助，L2 级组合驾驶辅助，L3 级有条件自动驾驶，L4 级高度自动驾驶，L5 级完全自动驾驶）出 货量预计将达到约 5,425 万辆，2020 至 2024 年的年均复合增长率（CAGR）达到 18.26%； L1 和 L2 级自动驾驶在 2024 年的市场份额预计分别为 64.43%和 33.98%。从设备角度 来看，随着功能组合的复杂性不断提升，汽车将需要不同类型的组件。一些细分领域的 增长速度将超过其他领域。例如，无人驾驶将产生对传感器和微控制器，以及处理传感 器数据的大量需求。半导体行业亦正在开发更加强大的微控制单元/微处理单元以处理 这些数据。例如，当汽车达到 L4/5 级别的自动化程度，系统需要能够处理所有传感器 数据，才能呈现出全面的视角，帮助汽车做出正确判断。我们认为，未来随着新能源车渗透率的持续提升，汽车智能化、电气化的进一步发展， 汽车半导体有望迎来长期的量价齐升变化。同时，由于：1）我国政府高度重视半导体行 业的发展，推出多项相关产业政策和发展规划；2）大量企业布局汽车半导体：在下游市 场强劲增长的带动下，我国汽车半导体市场也迎来了较快的发展，市场对汽车半导体的 需求，推动企业逐渐布局汽车半导体；3）疫情影响下本土厂商获得珍贵的产业验证机 会，部分厂商已崭露头角，未来，在电动化、智能化的市场趋势下，中国厂商通过收购 国外厂商，积极布局汽车半导体新能源、智能汽车领域，国内本土品牌具有渠道优势和 较高性价比，或将逐渐打开市场。站在当前时点，我们建议关注汽车半导体长期价值提 升机遇。芯片将无处不在：AIoT 打开长期空间半导体本质上是科技创新的基础，AI 化浪潮加速将会成为未来半导体增长的重要动力。 随着 AI 算法和应用的不断完善，在业务需求的推动下，很多碎片化应用也开始被广泛 使用，并辐射到媒体娱乐、现代农业、智能家居、智慧电力等多个不同领域。以我国人 工智能领域的发展为例，自动驾驶、智慧医疗、智能电信、智能制造、智能零售、智慧 教育等领域在不断发展，未来应用的成熟度也将不断提升，这将带领社会进入一个新时代：芯片无处不在。而 AI 发展的过程中，半导体器件将起重要作用。无论是边缘端的数据采集、边缘运算 要用到的海量的传感器、射频器件、ASIC、嵌入式存储器，还是传输到云端所并完成大 数据运算的 CPU、GPU、存储器等，再到边缘端实际运作所需要的 MCU、电源管理器 件，半导体器件都在其中扮演着举足轻重的作用。从数据获取，到算法设计、算力的满 足，乃至单产品高度集成化的发展，AI+IoT 的高速发展将会为半导体行业带来新活力， 高要求之下是更多的器件数量、更高的技术价值、更强的技术壁垒。摩尔定律延续难度加大，芯片面积扩大或将成解决方案尽管摩尔定律还在持续，但与 AI 所需算力匹配程度持续失速。无论是自动驾驶还是前 文所述的种种应用，都基于算力和半导体器件的应用。以算力为例，目前 AI 算力需求 每 3~4 个月提升一倍，远超摩尔定律下厂商通过提高制程所能带来的算力提升。面对摩 尔定律的真正局限性，半导体行业正面临着持续改善性能的障碍。后摩尔定律时代，一方面是追求材料的创新，另一方面，则是需要考虑如何在制程提高 受限的情况下增强算力，而目前而言，扩大芯片面积或采用异构集成（需综合扩大面积 和异构集成带来的问题），将会是最有效的解决方案之一。而实际上，我们也能看到，服 务器 CPU、GPU 近 15 年以来裸 Die 面积并没有随着制程提高而整体下降，反而是逐 步增大，我们认为这于提高制程带来的巨大成本考量有关。 在同制程内，提高芯片性能的最好方法之一就是扩大面积。以英伟达 7nm 制程的安培 架构系列产品为例，从低端的产品 GA108 的约 67 平方毫米，到用于 HPC 的高端产品 GA100 的约 550 平方毫米，面积扩大了超 8 倍。而芯片面积扩大，也将导致晶圆切割效率的降低，这将进一步占据晶圆的产能。未来， 随着制程提升的困难、成熟产品升级制程的低经济性，叠加新能源车和 AIoT 趋势下不 断增长的芯片用量需求，芯片行业或在技术限制和需求强劲的驱动下进入长期的供不应 求状态，促使整体行业进入继家电、个人 PC、智能手机后发展的又一黄金时代。详见报告原文。（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】。

中商情报网讯：半导体产业在美国形成规模以来，半导体产业共经历了两次大规模的产业转移，在这两次大规模的转移不仅转移了半导体产业的制造中心，还同时推动新兴市场的快速崛起。随着应用场景不断扩展，半导体的市场需求不断扩大，市场规模逐渐提升。数据显示，2018年中国半导体市场规模为18951亿元。中国集成电路设计、制造、封装等产业在国家政策支持下持续增长，预计2022年中国半导体市场规模将逼近30000亿元。《2019年中国半导体行业市场前景研究报告》主要围绕半导体行业概况；半导体产业链分析；全球半导体市场分析；中国半导体市场分析；半导体市场促进因素；重点企业分析；半导体行业发展前景等七个章节展开，通过对当前半导体行业进行分析，总结半导体行业发展现状，从而预提出当前行业的发展前景。PART1半导体行业概况半导体（semiconctor），指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分电子产品中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。PART2半导体产业链分析2018年全球半导体制造设备销售总金额达645亿美元，比2017年增长14%。韩国连续第二年成为全球最大的半导体新设备市场，2018年的销售金额共177.1亿美元。其次为中国大陆，以年增59%达到131.1亿美元的成绩，排名第二，并取代以101.7亿美元滑落至第三的台湾地区，台湾地区去年总额比前年下滑12%。PART3全球半导体市场分析2004-2007年,半导体出货量陆续突破了4000亿、5000亿和6000亿个单位的水平，2010年，半导体出货量超过7000亿台，单位增长大幅反弹，增长率高达25%。2017年的再一次强劲增长（增长12％）使得半导体部件的出货量在2018年实现万亿大关之前超过了9000亿。2018年半导体单位出货量攀升至10682亿台，预计2019年将攀升至11426亿台，相当于全年增长7%。PART4中国半导体市场分析2018年中国国内生产总值为900309亿元，按可比价格计算，比上年增长6.6%，实现了6.5%左右的预期发展目标。分季度看，一季度同比增长6.8%，二季度增长6.7%，三季度增长6.5%，四季度增长6.4%。2018年中国居民人均可支配收入为28228元，比上年名义增长8.7%，扣除价格因素实际增长6.5%，快于人均GDP增速，与经济增长基本同步。PART5半导体市场促进因素从产出规模看，2024年5G带动的直接产出和间接产出将分别达到3万亿和6万亿元。在直接产出方面，按照2020年 5G正式商用算起，预计当年将带动约4840亿元的直接产出，2025年、2030年将分别增长到3.3万亿、6.3万亿元,十年间的年均复合增长率为29%。在间接产出方面，2020年、2025年和2030年，5G将分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿元，年均复合增长率为24%。PART6重点企业分析国内上市公司中，也有不少半导体行业上市公司，不过从规模来看比较小，但是在新一轮产能扩展期，将带来新的发展机会。据数据显示，2018年上市公司整体表现良好，2018年半导体行业上市公司中，有17家企业净利润超亿元，2018年半导体行业上市公司中净利润排名第一的为纳思达，净利润达9.51亿元。PART7半导体行业发展前景行业监管加强，行业规范化发展；随着行业的快速发展，行业发展进入新阶段，监管力度持续提升。未来促进行业规范发展以及维护市场秩序，出台多项重磅政策。下游领域兴起，半导体需求增加；伴随着人工智能，汽车电子等下游领域的兴起，对半导体的需求将持续攀升，推动着中国半导体行业的快速发展。《2019年中国半导体行业市场前景研究报告》全局研究了当前半导体的发展概况，为产业未来的发展提供了可行性思路。中商产业研究院在对整个行业把控的前提下，关注半导体行业现状和未来发展趋势，从市场现状和重点企业进行剖析。附完整报告下载地址：《2019年中国半导体行业市场前景研究报告》http://wk.askci.com/details/1fdaee3da7ea48f59eb1fb0ce3d97e2d/

（报告出品方/作者：长江证券，莫文宇、杨洋、钟智铧）一、由表及里，我们如何跟踪与研判半导体行业供给端景气？2020 年以来疫情肆虐，全球经济的正常运行，如消费、基建、供应贸易、技术交流，都 受到了不同程度影响，一度严重干扰了半导体行业的正常运转。随着“宅经济”加速了 全球数字化转型，云服务、服务器、笔记本电脑、游戏和健康医疗的需求不断上升，5G、 物联网、汽车、人工智能和机器学习等快速发展，经济复苏带来多种下游需求回暖，叠 加行业并购事件带来行业备货需求大增驱动下，全球半导体开始呈现快速复苏的态势。 延续我们近期发布的需求篇报告的论述，未来半导体行业需求端景气有望在 5G、AIoT、 新能源车等多种终端和应用的驱动下实现长期成长，那么相应的，供给端应也能够跟踪 与反映行业的景气上行。据 CSET 测算，全球半导体产业链的整体价值分配主要落于晶圆制造（38.4%）、设计 （29.8%）和晶圆制造设备（14.9%），因此我们将主要从这几个环节跟踪半导体行业整 体的景气情况。同时，由于半导体行业整体同许多制造类似，数十年来存在产业链转移 的整体趋势，我们将主要关注成长性相对较强的中国大陆地区、中国台湾地区和日韩。制造封测两旺，我国集成电路行业整体规模持续上升。2020 年 Q1~Q4 我国集成电路制造销售额快速增长，各季度规模达 574.4、916.2、1143.6、 1144.2 亿元，同比增长 25.2%、22.6%、24.8%、21.6%，全年规模达 3,778.4 亿元， 同比+23.34%；封装测试端成长同样迅速，2020Q1~Q4各季规模达451.4、514.6、594.6、 999.5 亿元，同比增长 15.1%、20.3%、18.8%、20.6%，全年规模达 2,560.1 亿元，同 比+19.12%。IC 设计受疫情阻碍技术交流、产品交付等影响，整体增速相对较低，但各 季仍保持了同比 5%以上的增长。整体而言，我国集成电路产业呈现制造端先行、封测 端紧随的特点，在当前全球晶圆制造产能持续紧缺、各国大力发展晶圆制造的背景下， 未来趋势或将保持。中国台湾地区则总体呈现出 IC 制造占比大、2020 年 IC 设计成长异军突起的特点。一 方面，中国台湾地区拥有台积电、联电、力积电、世界先进等多家全球主要晶圆企业， 整体产能占比大，高度受益于本轮供货紧缺行情，2020 年疫情影响下营收整体较 2019 年上升一个台阶；另一方面，联发科为首的中国台湾地区 IC 设计企业也在本轮 5G 浪 潮、国际科技事件中得到新的成长动能，整体增速远超封测端，与制造端的规模差距也 有一定缩小。从日本地区集成电路相应指数或可侧面验证行业景气周期的来临。日本地区集成电路企 业在 MCU、模拟电路、传感器等多种细分品类具备优势，这些产品覆盖消费电子、网 络通信、家用电器、汽车等多种应用领域，因此或可反映半导体整体供需情况。日本集成电路工业生产指数与生产者出货指数一般同向变化，整体趋势一致；生产者库 存指数、成品存货率指数类似。而观察 2014 年至今日本集成电路相应指数变化，我们 认为 2016 下半年日本集成电路生产、出货指数与库存、存货率指数出现较大背离，反 映了当年在下游智能手机 4G 化推进、多摄开始渗透和蓝牙耳机（Airpods）等多种终 端需求爆发的驱动下的库存去化，随后开启了超 2 年的行业整体景气期。同时，与全球 半导体月度销售金额相比较，我们同样可以发现 2016 年下半年是上一阶段景气周期的 起点，因此我们认为日本地区集成电路相应指数或可一定程度反映全球行业景气情况。 而根据近期数据，我们发现 2020 年下半年日本集成电路生产者成品库存指数、存货率 指数均快速下滑，在生产端受地震、火灾等影响同样下滑的情况下仍与工业生产指数、生产者出货指数拉开较大差距，我们认为，这与当前全球缺芯的情况相匹配。结合需求 篇报告分析内容，我们认为这或将预示行业下一轮景气周期将在供需失衡、真实需求快 速扩张的共振中开启。进一步从晶圆制造中的晶圆代工产业分析，2021 年第一季全球晶圆代工市场需求依旧 旺盛，面对终端产品对芯片的需求居高不下，客户倾向加大拉货力度，使晶圆代工产能 供不应求状况延续，因此预估各业者营运表现将持续走强，据 TrendForce 预估第一季 全球前十大晶圆代工业者总营收同比增速达 20%。其中，台积电 5nm 制程投片量稳定，营收贡献维持近两成；7nm 制程需求强劲，包括 超威（AMD）、英伟达（NVIDIA）、高通（Qualcomm）、联发科（MediaTek）等订单持 续涌入，估计 7nm 营收贡献将小幅成长至三成以上。由于 5G 与 HPC（高效能运算） 应用需求双双提升，加上车用需求回温，预估 2021Q1 台积电整体营收或将再创新高， 年增约 23%~26%，达 127~130 亿美元。从台积电、联电、世界先进月度营收再上台阶的增长态势来看，新成长周期或将开启。通过观察台积电等中国台湾地区主要晶圆厂月度营收数据，我们认为 2019 年初中国台湾地区晶圆制造企业或已在下游逐步复苏的带动下经营情况开始改善，随后景气度在 2020 年疫情带来的多种终端需求下延续至今，带动月度营收规模再上台阶。同时，观 察 2015 年以来台积电、联电、世界先进月度同比增速，我们认为其成长期或具备一定 规律性，周期约为 6~12 月，与下游需求的供应变化较为符合，而目前，虽然 2020 年 全年都保持了较高增速，但整体增速同样呈现跟随下游景气下行的趋势，或为周期的下 行阶段。展望 2021 年，中国台湾地区晶圆制造企业或将在下游需求（如服务器、2021 年手机新机型、可穿戴设备、新能源车）旺盛、整体供给短缺的驱动下再度延续成长态 势。设备端同样能反映半导体行业整体景气度的变化。2020 年底至今半导体产能供不应求， 逻辑 IC 及内存同步缺货，带动各大厂积极扩产。2021 年 2 月日本半导体设备的销售额 同比增长 8.8％，环比增长 3.7％，这是连续第二个月增长。北美半导体设备同比增长了 32.0％，环比增长 3.2％，达到 31.35 亿美元，连续第二个月创历史新高。据 SEMI 晶 圆代工厂及 DRAM 厂今年的投资重点在于扩建 EUV 产能，包括台积电、英特尔、三星、 SK 海力士等已向 ASML 预订了 EUV 曝光机，其中，台积电及三星下半年加快 3nm 晶 圆代工产能建设，三星及 SK 海力士正在加紧 1a nm DRAM 产能的扩充。设备资本开支计划积极，半导体行业整体景气上行。2021~2022 年，大部分 晶圆厂投资将集中于晶圆代工和存储部门。在大幅投资推动下，预计今年晶圆代工支出 将增长 23％，达到 320 亿美元，预估 2022 年将持平。今年整体存储芯片支出有个位数 增长，达到 280 亿美元，DRAM 将超过 NAND Flash。2022 年，全球半导体设备市场 将在 DRAM 和 3D NAND 投资的推动下出现 26％的增长。据 SEMI，在 2020～2022 年 内，全球晶圆厂每年将增加约 100 亿美元的设备支出，最终将于 2022 年超过 800 亿美 元大关、达到 836 亿美元规模，创下历史新高。协同效应强劲，产业链在制造端扩张的带动下一同成长。2020 年 半导体设备厂商中排名第一的依然是 AMAT，但从未来发展情况来看，ASML 超越 AMAT 的可能性很大，特别是以台积电、三星和英特尔为代表的龙头企业在未来几年将在先进 制程芯片制造方面大力投资，给 ASML 的 EUV 设备提供了更大的发展空间。英特尔宣布将在 7nm CPU 的制造中大量使用 EUV，还将在亚利桑那州的两个新建晶圆厂中引入 EUV 曝光设备。排名前 15 位的半导体设备公司整体业绩都非常亮眼，充分体现出了 2020 年全球半导体设备市场的火爆。二、复盘“缺芯”：半导体供应链系统的精密性疫情带来的需求爆发，智能终端开启产能之争如需求篇所述，受全球疫情阻碍复工复产、限制线下渠道销售影响，2020 年上半年智 能手机市场无论是需求端还是供应链都面临巨大的挑战，这直接影响了 2020 年上半年 智能手机的销售情况。2020 年 Q1、Q2 全球智能手机出货量为 2.76、2.78 亿 部，同比分别大幅下滑 11.70%、16.00%。但随着我国疫情率先受控、各领域顺利复工 复产，叠加下半年苹果、华为、小米等手机品牌商积极发布 5G 新机型，我国手机销售 情况快速恢复，带动全球智能手机出货量快速回升。据 IDC，2020 年 Q4 全球智能手机 出货量达 3.86 亿台，同比增速已实现回正，达 4.30%，增速创 2017 年 Q2 以来新高。同时，随着 5G 进入商用期，5G 手机出货量、渗透率持续增加，新一轮的换机潮愈演 愈烈，有效带动各类半导体器件实现量价齐升。2020 年全球手机出货量约为 12.80 亿台，其中 5G 手机约 2.55 亿台，渗透率达 19.93%；我国 2020 年 5G 手机出货量达 1.63 亿台，占全球 5G 手机出货量达 63.83%，我国成为全球 5G 手机出货增加的主要来源。同时我国 5G 手机 2020 年渗透率高达 55%，远超全球水平， 这大大提振了 5G 手机相关半导体的销售情况。快速渗透的 5G 手机将成为射频等半导体器件的新增长动力。5G 应用渗透率扩大，尤 其5G手机需要的半导体含量约为4G手机的1.7倍，部分芯片用量更是倍增（据SUMCO 估计）。此外伴随多镜头趋势，导致电源管理 IC、驱动 IC、指纹识别芯片、图像传感器 （CIS）等需求持续旺盛。随着 2020、2021 年 5G 手机渗透率的提高， 手机半导体市场规模同比将增加 7%、23%，并在 2021 年超过 4G 手机成为手机半导体 销售的主要来源。同时，国际事件的阻碍加大手机、安防供应商囤货力度。自 2019 年中以来，国内手机 主要提供商 H 芯片采购持续受限，这促使其在 2020 年 9 月前持续以较大力度进行芯片 采购以储备未来产品产能。同时，预期其或将面临芯片短缺导致的手机等产品出货不畅， 部分国内外主要竞争者持续加大芯片采购力度、密集发布 5G 新机型以准备应对市场空 白后的竞争。另一方面，对国内晶圆制造龙头 S 的限制也引发了对未来芯片供给的担 忧。在多种因素叠加之下，产能抢占成为必选项，手机、安防相关的芯片如 APU、射频、 电源管理、驱动 IC、CIS 芯片等多种芯片产能需求进一步放大。同时，从去年开始，疫情催生了居家经济大爆发，并带动了笔电、平板、电视、游戏机 等终端装置需求大增：灵活易用、高效便携的平板电脑切中远程办公需求的痛点，同时长时间居家也催生 了家庭影音娱乐中对平板电脑的需求，无论是消费者需求还是品牌商的推广都助 推了平板电脑的全球出货量突破过去数年的低点。2020 年第三、四季度全球平板 电脑出货量达 0.48、0.52 亿台，同比+24.90%、+19.50%，增长态势强劲，全年 出货量也达到了 1.63 亿台，扭转了此前下滑的颓势。强劲的居家办公需求，尤其视频会议的需求也促使笔记本电脑销量增加，同时在图 像传输和存储性能等方面进行升级改进。2020 年全球笔记 本出货量达 2.27 亿台，同比大幅增长 32%。同时 2020 年起全球部分企业宣布实 施远程办公，而远程办公需要稳定、流畅、清晰的视频会议，同时兼顾正常办公的 使用，因此为了提升视讯会议质量，以及同时满足使用者的工作与个人娱乐需求， 笔电品牌厂凭借商务笔电的基础，着眼 AI、摄像头、音效、背景杂音、视讯画质进 行改善，大大促进了笔记本电脑市场需求的释放。同时，部分需求并不是单纯因为疫情而导致的需求大增而复苏——未来平板电脑、 笔记本电脑市场还将会借助全球在线教育的蓬勃发展，生产力工具使用以及影音 游戏等娱乐需求的提升而继续保持增长趋势。以 Chromebook 为例，据 Strategy Analytics2020 年 Chromebook 出货量达 3,370 万台，同比增速高达 86%，然多数 教育市场需求仍未被满足，未来再加上中南美洲与亚太地区的国家也陆续引进，整 体需求或将持续释放。居家经济的盛行也为个人 PC 的恢复注入生命力。曾经连续 6 年呈现下滑颓势的 PC 市场，经历了 2019 年的微增后，在 2020 年没有发生此前行业预估的衰减， 反而迎来逆转。2020 年全年，全球 PC 市场出货量近 3 亿台，同比增长 12.37%。其中，2020 年第四季度全球 PC 出货量同比增长 27.60%，达到 9,159 万台，而上一次 PC 市场年增幅如此之大还是 2010 年 Q1 时创下的 24.76%的增 长率。PC 正像手机一样成为人手一台的生产力工具，预计居家办公、在线学习等 新常态催生的新需求还将继续显现。5G 手机、基站建设带来大量射频芯片的晶圆需求，同时可穿戴设备、笔电、平板、PC 等多种终端的大量销售也对处理器、存储器、电源管理 IC、驱动 IC、蓝牙芯片等各类 芯片提出更大的需求。而这些芯片主要采 8 寸晶圆生产，导致 8 寸晶圆产能开始吃紧。从结果而言，以晶圆代工龙头台积电的营收结构占比看，一方面是 5nm 先进制程产能 满载。台积电 5nm 制程主要用于生产手机处理器、基带芯片、高性能运算等对性能及 功耗要求均非常高的产品，在 5G 手机新品密集发布、整体出货渗透率持续提升的拉动 下 5nm 产能持续供不应求，其中主要系苹果 A14 芯片占据了大量产能，同时 AMD、国 内龙头 APU 厂商、三星、高通对台积电 5nm 制程产能需求也非常大。由于苹果 iPhone 12 系列销售情况优于预期，A14 应用处理器委由台积电以 5nm 制程量产，2020Q4 5nm 制程的营收占比快速提升，自 2020Q3 的 8%提升至 20%，预期 2021Q1 高端制程的产 能仍然紧张。一方面是 2020Q3、Q4 智能手机营收环比持续提升，Q2、Q3 车用电子、消费电子环比 均下滑。智能手机在 5G 的驱动下保持了 2020 年下半年两个季度的快速增长，同时 2020Q2、Q3 车用电子、消费电子在智能手机相关需求的挤压下营收环比下滑，这意味 着相应产能分配的减少，产能紧缺开始向这些产品蔓延。传统汽车新升级+产能受挤压，“缺芯”之火点燃技术进步为传统终端焕新生，汽车回暖扩大需求。作为未来有望在智能化、新能源加速 渗透下成为半导体行业增长动力核心的终端，汽车的销售也在全球经济情况持续好转、 新能源技术不断发展的带动下快速回升。越过 2020 年年初的低谷后，全球汽车市场快 速回暖，以我国为例，汽车月销售量从 2020 年 2 月的约 31 万辆在 4 月份快速回升到 超 200 万辆，整体已恢复到疫情前的水准。同时，新能源车在全球加速推进碳中和的浪 潮中受到热捧，同时以特斯拉、蔚来、理想等品牌为首的新能源车企持续推出续航里程 更大、性价比更高的产品，使得新能源车销量持续走高。一方面是汽车市场在短暂下行之后的快速恢复，同时新能源车作为新终端整体需求快速 扩张，另一方面是在智能化、电气化趋势下，汽车电子系统价值量将持续提升。随着电 气化以及智能化应用的增多，汽车电子系统无论是安装的数量还是价值仍在不断增长之 中。据罗兰贝格估算，预计 2025 年一台纯电动车中电子系统成本约为 7,030 美元，较 2019 年的一台燃油车的 3,145 美元大增 3,885 美元，而其中新能源驱动系统成本较燃 油车增加约为 2,235 美元，是电子系统价值量增加的主要来源。而汽车电子系统的核心是汽车半导体。汽车半导体是指用于车体汽车电子控制装置和车 载汽车电子控制装置的半导体产品。按照功能种类划分，汽车半导体大致可以分为主控 /计算类芯片、功率半导体（含模拟和混合信号 IC）、传感器、无线通信及车载接口类芯 片、车用存储器以及其他芯片（如专用 ASSP 等）几大类型。未来新能源车中电动力系 统、车联网系统、自动驾驶系统乃至相关联的充电桩、换电站、智能路灯（兼备基站、 城市安防、充电桩等功能）在新能源车快速发展的带动下将有效拉动相应半导体市场的 增长。据英飞凌预估，48V/轻混合动力汽车、插电式、混合动力或纯电动车功率半导体 价值量未来有望达 90 美元/台、330 美元/台，以其预计 2030 年全球约 0.27 亿台 48V/ 轻混合动力汽车、0.32 亿台插电式、混合动力及纯电动车计算，车载功率半导体市场空 间便达 130.17 亿美元。同时，自动驾驶的进步也将带来汽车半导体价值量增加，2030 年 L4/5 自动驾驶系统组件（摄像头模组、雷达和 Lidar 模组、传感器融合、 传动装置等）价值量可达 1,150~1,250 美元，远超 2020 年 L2 约 160~180 美元、2025 年 L2+的 280~350 美元。汽车销量回升、智能化、电气化趋势让汽车半导体进入量价齐升的快速通道，然而需求 侧智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人 PC、可穿戴设备等多种消费产品需求快速 增加已抢占大量产能，汽车芯片相对稳定、长期、毛利相对较低的特性使其在产能争夺 中不占优势，汽车缺芯的苗头已起。疫情、暴雪、地震、停电、火灾：黑天鹅下精密系统的 脆弱性过去数十年半导体产业持续在进行产业链转移，同时价值量大、战略意义强的特点使得 每一轮转移都并不彻底。从历史发展进程来看，自 20 世纪 60 年代半导体产业在美国 发源以来，全球半导体产业因产业链进一步细化和应用市场需求变化，经历了两次产业 转移，催生 Foundry、Fabless、封测公司等半导体企业模式。20 世纪 70 年代起，美国将半导体系统装配、封装测试等利润含量较低的环节转 移到日本等其他地区。日本半导体产业由此开始积累，并借助家用电子市场对半导 体技术及产量的需求不断完善产业链，最终在家电领域实现突破，由此产生了半导 体产业的第一次产业转移。该次转移成就了索尼、东芝、日立等知名企业。这期间， 拥有芯片设计和生产能力的 IDM 得到快速发展。20 世纪 80 年代至 90 年代，因日本经济泡沫破灭、投资乏力等原因，日本的半导 体产业开始没落。中国台湾的台积电和联电两家晶圆厂的诞生，推动美国、日本半 导体产业由 IDM 模式逐渐转变为 Foundry 模式。在半导体应用从家电到个人计算 机的转型过程中，中国台湾着重发展半导体制造技术，在半导体产业链中占据了关 键地位，韩国则聚焦存储技术，由此产生了半导体产业的第二次转移。该次转移成 就了中国台湾的台积电和联电，韩国的三星、海力士等企业。20 世纪末至 21 世纪初，日本、韩国、中国台湾逐渐将封测产能和部分晶圆制造产 能向土地、人力成本更低的中国大陆、东南亚，由此产生了半导体产业的第三次转 移。由于打造单独的半导体产业链成本高昂，在历次产业链转移之中，美国保留了最核心的 设计和设备制造能力以及大量的 IDM 晶圆厂，欧洲、日本则培育出众多在功率器件、模 拟芯片、MCU 等较为出色的 IDM 企业，日本还掌握了较多核心设备和材料的环节，韩 国存储产业规模庞大，同时还在向晶圆制造发力，中国台湾则强于制造封测，中国大陆 和东南亚则主要为封装测试环节。这种产业链转移使得生产过程漫长的半导体产业链被 划分到了全球，完成一个完整的生产流程需要多个国家的企业合作，类似于精密的芯片 生产过程，芯片制造在宏观视角下同样是一个高度精密的全球系统。高度精密的系统往往较为脆弱，外部影响放大效应显著：疫情：2020 年疫情阻隔了国际贸易、人员交流，来自日本的晶圆乃至全世界各地 的原材料可能因封城减少生产、物流成本高企等原因难以顺利抵达晶圆制造厂；而 来自英国的晶圆可能在东南亚便受到疫情影响难以找到足够的封测产能，来自美 国的设备工程师可能难以进入日韩境内进行晶圆制造设备的维护。环环相扣下，全 球半导体产业链在 2020 年上半年整体运作艰难。在疫情带来的供给受限、需求大增等多种因素之下，半导体全产业链供给情况逐渐严峻， 供需失衡从上游材料端逐步向下游蔓延。以信越化学为例，由于金属硅（系有机硅的主 要原料）在需求旺盛的情况下供不应求价格持续上升，同时甲醇和催化剂铂的价格也在 上涨，叠加物流和辅助材料等成本也在上升等因素，信越化学于 2021 年 3 月 3 日公告 公司所有有机硅产品价格上涨 10%~20%。一方面，硅片在晶圆制造中的成本占比超 40%，其价格变动对晶圆制造影响巨大，另一方面，信越化学在全球半导体硅片市场中 占比达 27.58%（2018 年），排名全球第一，其涨价一定程度上反映了硅片供需情况， 同时也有可能影响竞争者的价格策略。环球晶圆月度营收自 2020 年 8 月后同比增速持 续上行，也反映了全球硅片产品供需两旺的趋势。随后，中游晶圆制造端也在多种因素之下受限：国际形势：同时，国际事件的持续恶化，也加剧了全球供应链运作的混乱和阻滞。停电：2020 年 12 月 3 日，存储大厂美光位于中国台湾桃园的晶圆厂发生停电事件， 停电时间约 1 个小时，该厂占美光产出的 30%以上。暴雪：受 2021 年 2 月美国境内暴雪引发的大规模停电影响，三星电子德克萨斯州 奥斯汀晶圆厂被迫关停。三星奥斯汀晶圆厂的逻辑芯片主要工艺技术为 14nm、 28nm、32nm 等，约占三星逻辑芯片总产能的 28%。此次，该工厂除承担三星电 子的处理器和 OLED 显示屏驱动芯片、SSD 主控芯片的生产以外，还负责代工高 通的 14nm 处理器和射频芯片，以及帮特斯拉代工部分车规级芯片。据 Trendforce， 预估三星整座厂房产能利用率须至三月底才会恢复至 90%以上，受自然灾害影响， 本轮芯片产能下降将致使今年第二季度全球智能手机产量减少约 2%。除三星电子 外，英飞凌、恩智浦、应用材料等也关闭了相关厂房。地震：2021 年 2 月中旬日本福岛县近海发生里氏 7.3 级地震，全球车载芯片市场 份额排名第三的日本瑞萨电子，在与福岛县相邻的茨城县内的那珂工厂受地震影 响被迫停电。为了确认无尘车间内的生产设备和芯片产品是否完好无损，瑞萨电子 在地震后关停工厂的生产线。干旱：2021 年初以来，中国台湾地区面临近年来较为严重的干旱，当地经济管理 部门于 2021 年 2 月要求新竹、苗栗及台中工业用水户节水 11%；嘉义及台南工 业用水户要求节水 7%。而晶圆制造过程中需要用到大量水资源，以台积电为例， 其日均用水量约为 15.6 万吨，受节水要求的中部科学园区、南部科学园区合计日 均用水近 10 万吨。水资源的紧张也使得中国台湾地区晶圆制造企业正常经营面临 一定压力。火灾：2021 年 3 月 19 日，日本车用半导体巨头瑞萨电子的那珂工厂发生火灾， 导致该厂 N3 大楼的 12 寸产线停产。据瑞萨电子预计，停止 N3 大楼生产所产生 的财务影响约为每月 130 亿日元（此前预计为 170 亿日元；如果 N3 产能需要 1.5 个月才能恢复到 100%，预计财务影响约为 175 亿日元，如果需要 2 个月才能恢 复，财务影响预计约为 240 亿日元）。瑞萨电子统计总共 23 台设备受损，其中 11 台设备将在 4 月内采购，有些设备可能要到 6 月以后才能采购。在 N3 大楼内生产 的产品中，大约 2/3 可以在技术上替代内部生产或外包。如果 N3 大楼 1.5 个月的 生产能力是替代生产的，瑞萨预计大约 100%的产品将被外包，或 82%的产品可 以在替代内部工厂生产。火灾波及的终端芯片 66%为汽车用芯片，34%为基础设 施、IoT 芯片；若按芯片类型分，64%为 MCU，34%为 SoC，2%为 Analog。半导体供应承压的表现先为交期逐步延长。2021 年 2 月，交货时 间（芯片订单下达到实际交货的时间）自 2017 年开始收集数据以来，平均首次延长至 接近 15 周，突破记录以来新高（上一轮交付延迟发生在 17~18 年中）。面对需求旺盛+供给不确定性大，IC 设计企业开始加大备货力度，超额订单加剧了晶圆 制造产能的紧张。一方面，在下游智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、游 戏机、电视、新能源车等全方位需求爆发下，IC 设计企业有更大动力进行产品备货；另 一方面，由于天灾、国际事件频发，全球 IC 设计企业担忧供应链安全，纷纷加大备货 力度，甚至出现超额订单现象以提前准备产品防止供应链断裂，这进一步挤压了晶圆制 造端的产能，加剧了晶圆制造产能的紧张。同时，封装产能也持续满载，封装大厂日月 光 2020 年 Q4 产能超 80%，公司预计打线产能短缺持续整个 2021 年。产能紧张、供应不畅，随后便是涨价潮逐步蔓延。自 2020 年下半年以来，多种芯片供 应持续紧缺，主要为各类 MCU、电源管理 IC、驱动 IC、功率半导体等以 8 寸晶圆+成 熟制程为主的产品；涨价原因多为晶圆、封测、上游原材料涨价，凸显全球半导体供应 系统目前面临的空前挑战。以中国台湾地区企业月度营收为例，主要销售手机 SoC 的 联发科，主要销售 MCU、PMIC、DDIC 等芯片的盛群、联咏、松翰等企业在 2020 年中 至今月度营收同比增速逐步上台阶，或为相关芯片量价齐升所致。除 MCU、PMIC、DDIC 等相对成熟的产品外，存储器方面三星、美光等存储大厂产能 相继受到影响，同时下游对存储器的需求在智能终端、服务器等需求的带动下持续旺盛， 存储器也应声而涨。2021 年初 DRAM 价格持续上涨，以 DRAM:DDR3 4Gb 512Mx8 1600MHz 现货平均价为例，其相对 2020 年低位价格涨幅一度达 137.45%，随后虽有 小幅波动，整体涨势仍然较好；NAND Flash 在服务器建设旺季到来之时也开始逐步上 涨。据 TrendForce 预测，存储器 2021 年二季度或迎来全面上涨。当部分利润较低的产品其利润开始无法覆盖涨价，乃至涨价也难以拿到芯片时，缺货开 始影响下游。一方面是缺芯与涨价，毛利相对较低的车载产品竞争力较弱，获取产能的 优势在不加价的情况下有一定不足；另一方面是同样精密的车企供应链管理系统难以快 速适应。在汽车产业中，以周密的制造计划为基础，按计划需要确定每次订货量的“just in time”制造方式已经渗透到各家公司。对于整车厂来说，如果确定要生产某款车型， 其半导体订单至少在 6 个月前就要敲定，方便芯片代工厂及时统筹客户需求，提前布局。 此外，车载产品验证要求严格、认证周期长等特点也让车企难以快速切换供应商。目前， NXP（恩智浦）、高通、意法半导体、英飞凌的车用芯片都面临原材料紧缺现象，制造产 能吃紧，造成博世等上游供应商的集成模块 ESP（电子稳定程序系统）、ECU（电子控 制单元）等生产进度受限，最终传导至整个汽车产业链条。半导体的供给不畅已经导致日系、德系汽车的产量，在今年 1-2 月份的增速出现了迟缓。 斯巴鲁公司宣布，在 1-3 月份，将减少 4 万 8000 辆汽车的制造，占到全年制造计划的 5%。福特则预计今年芯片短缺对利润的影响可能高达 25 亿美元，通用汽车预计影响在 20 亿美元左右。而据 IHS 推测，今年第一季度的全球汽车制造量将减少 100 万辆。据 美国伯恩斯坦研究公司预计，2021 年全球范围内的汽车芯片短缺将造成多达 450 万辆 汽车产量的损失，相当于全球汽车年产量的近 5%。缺芯仍在蔓延，下游企业加大备货力度或将进一步挤占芯片产能。车企以外，家电乃至 手机也开始受到产能紧缺的影响，各类 MCU、电源管理 IC、CIS、驱动 IC 不同程度地 影响了家电、手机、游戏机等产品的生产。2021 年 4 月，小米向消费者发布小米电视 及 Redmi 电视部分产品型号官方建议零售价调整说明，表示在显示面板、芯片等多种 电视核心零部件价格持续大幅波动下，相应产品价格将做出调整，并预期未来较长一段 时间内核心部件报价仍会持续走高。多种外部因素之下，全球半导体供应链这一精密系统的稳定性岌岌可危，同时真实需求 叠加垒高安全库存以应对产能紧缺的需求之下，行业整体供需已逐步失衡，呈现“需求 旺盛→抢占产能+天灾削弱有效产能→产能紧张→超额订单→产能进一步挤压→原材料 涨价&缺芯&芯片涨价→进一步下超额订单以维持经营→产业链库存需求环环放大”的 态势。 接下来我们将进一步分析，供给侧为何难以经受这种外部事件扰动，乃至造成了严重的 芯片荒。产能新增缓慢：材料、工艺、效率与重资产投资的均衡如前文所述，全球半导体供应链是一个高度精密的系统，精密往往意味着容错率低。对 于半导体产业链，产能的紧张是其容错率低的重要原因，也是本轮供需平衡在需求扩张 +外部冲击下快速失衡的主要症结。然而，半导体产业链的核心供给端在晶圆制造，而 晶圆制造是一个重研发、重资本投入、长周期的产业，产能的建设无论是计划还是实施 都需要大量的时间与资本，每一轮扩产都需要时间与市场的释放来消化。这也造成了本 次供给端应对需求扩大、外部事件频发时腾挪空间小的局面。下文将从先进制程与成熟 制程、12 寸与 8 寸两个角度分析晶圆制造缘何产能紧张。大量资本投入+建设时间限制先进制程产能扩张。在摩尔定律的推动下，元器件集成度 的大幅提高要求集成电路线宽不断缩小，导致生产技术与制造工序愈为复杂，制造成本 呈指数级上升趋势，尤其在光刻环节，光刻机的精度决定了电路线宽的大小，因此光刻 机成为推动晶圆制造发展的关键，目前光刻机经历了五代发展已经到了 EUV 阶段，成 本持续提升。光刻环节以外，晶圆制造企业也可以采用多重模板工艺，重复多次薄膜沉 积和刻蚀工序以实现更小的线宽，但这将使得薄膜沉积和刻蚀次数显著增加，意味着集 成电路制造企业需要投入更多且更先进的光刻机、刻蚀设备和薄膜沉积设备等，造成巨 额的设备投入。随着技术节点的不断缩小，集成电路制造的设备投入呈 大幅上升的趋势。以 5nm 技术节点为例，其投资成本超 150 亿美元，是 14nm 工艺的 两倍以上，28nm 工艺的四倍左右。资本的投入和生产的管理，不仅是晶圆制造企业生产经营的重要环节，更是晶圆制造行 业中保持领先地位的重要保证。随着制程持续演进，能参与竞争的厂商越来越少，目前 能提供 7nm 及以下先进制程的晶圆代工厂仅有台积电和三星，尤其今年受北美大客户 A14、国内大客户新 5G 芯片拉动，台积电 5nm 产能持续满载。庞大的前置投入促使晶圆制造企业选择面积更大、单片晶圆芯片产出效率更高的 12 寸 片进行生产，而在成本、工艺最优解驱动下，成熟制程目前主要在 8 寸片上制作。由于 并非所有半导体器件都能够利用 12 寸晶圆所能提供的成本节约优势，部分产品仍处于 向 12 寸晶圆转移的适配过程中，而 6、8 寸晶圆厂可通过产能多年工艺经验积累和设备 折旧优势，以更优的成本方案制造多种类型非逻辑电路产品（例如专用存储器，显示驱 动器，微控制器，RF 和功率器件，以及基于 MEMS 的产品，例如加速度计，压力传感器等）来盈利。同时，诸如 CIS、Wifi、射频等未来物联网的主要芯片，以及新能源车中 大量配备的功率器件，使用成熟制程已经足够满足要求，未来先进制程+成熟制程或将 是主流方向。晶圆尺寸升级持续，全球 6、8 寸晶圆厂数量收缩。随着行业将 IC 制造转移到更大的晶 圆厂中的更大晶圆上，IC 制造商的数量持续减少。据 IC Insights，截至 2020 年 12 月， 共有 63 家公司拥有和经营的一座 8 寸芯片厂。有 28 家公司拥有和运营 12 寸晶圆厂。 此外，在这些制造商中，12 寸晶圆产能的分布是重中之重，五个最大的制造商控制着全 球 12 寸 IC 产能的约四分之三（74％）。全球新增 8 寸产能、功率&化合物半导体产能缓慢，目前 8 寸产能在下游需求不断增加 的驱动下持续处于供不应求的状态。即便晶圆代工厂、IDM 想要扩大 8 寸产能，由于目 前全球半导体设备厂商的 8 寸设备出货量已逐步被 12 寸设备替代，这些厂商无法快速 扩大 8 寸产能，目前晶圆厂多数仅能利用现有工厂空间提升生产效率，或是改善瓶颈机 台、租赁二手设备等方式进行有限度的扩产。同时由于行业扩产意愿以及设备供给不足， 8 寸硅片产能有限，全球占比不到 3 成。受新能源汽车以及消费电子产品出货量快速增 长驱动，功率器件需求上升，导致 8 寸硅晶圆以及相关晶圆代工的价格上涨并或将进一 步传导至下游领域客户。而在新冠肺炎疫情大流行之前，许多代工厂的 8 寸晶圆厂产能利用率就已经很高。因为 宅经济的发酵，使得个人电脑及消费性电子产品的销量大爆发，这让各种芯片有了突破 性的需求，这使得各 8 寸晶圆厂的产能持续呈现满载，以用来生产新的产品，这也就给 供应链带来了压力。鸡蛋放在同一个篮子里——高度依赖台积电的影响目前，前五大晶圆产能厂商每家企业月产能至少为 150 万片。2020 年，前五大厂商总 产能占全球晶圆产能的 54%，较上年上升一个百分点。相比之下，在 2009 年，排名前 10 位的晶圆产能占全球总产能的 54%，排名前 5 位的晶圆产能占 36%。前五大晶圆产能中，仅三星与台积电有代工产能，其余主要系存储产能。 三星的晶圆装机容量最大，每月有 310 万片 8 寸当量的晶圆，这相当于全球总产能的 14.7%。排名第二的是台积电，月产能约 270 万片，占全球总产能的 13.1%。美光排名 第三，月产能略多于 190 万片，占全球的 9.3%。排名第四的是 SK 海力士，月产能接 近 190 万片，占全球 9%，其中八成以上用于 DRAM 和 NAND 芯片。排名第五的是铠 侠，月产能 160 万片，占全球 7.7%，其中包括为西部数据提供的大量 NAND 芯片。截 至 2020 年 12 月，行业内 5 家最大的纯晶圆代工厂——台积电、联电、格芯、我国晶圆制造厂商 S 和力晶(包括 Nexchip)的总产能约为每月 510 万片，约占全球晶圆代工厂 总产能的 24%。12 寸产能前 10 主要包括 DRAM 和 NAND 闪存供应商，例如三星，美光，SK Hynix 和 Kioxia/WD；全球最大的四家纯晶圆代工厂台积电，GlobalFoundries，联电和力晶（包 括 Nexchip）；以及业界最大的微处理器制造商英特尔。这些公司提供的 IC 类型受益于 使用最大尺寸的晶圆来最大程度地摊销每个芯片的制造成本。此外，他们有能力继续在 新的和改进的 12 寸晶圆厂产能上投入大量资金。8 寸尺寸类别的晶圆产主要用作模拟/ 混合信号 IC 和微控制器的纯晶圆代工厂和 IDM。截至 2020 年 12 月，在三个晶圆尺寸 类别中，只有台积电全部居于 TOP10。在 2020 年台积电拥有最大的 8 寸晶圆产能，在 12 寸晶圆产能中排名第二，仅次于三星。经营多年掌握先进技术与庞大产能的台积电是全球半导体供应链中极为重要的一环。台积电 25%的业务来自苹果公司，同时台积电还为其他芯片制造商或无晶圆 厂芯片设计商生产芯片，如博通、高通、英伟达、AMD 或德州仪器。这些公司又为全球 各领域下游企业供货，覆盖消费电子产品、通信设备和汽车零部件公司等。以车载芯片为例，从晶圆应用分布来看，去年车用占全球 8 寸晶圆需求比重约 33%，占 12 寸晶圆需求比重约 5%。台积电车用芯片主要来自 8 寸晶圆制造，包括 CMOS 图像 传感器测、电源管理芯片、微控制器（MCU）、射频元件、微机电（MEMS）、功率分离 式元件等，都是汽车和电动车不可或缺的零件。当前，全球主要 8 寸晶圆厂包括台积电、联电、世界先进，国内晶圆制造厂商 S、华虹半导体、华润微等，但 MCU、CMOS 图 像芯片等仍高度依赖台积电产能。全球车用芯片大厂还包括恩智浦、英飞凌、瑞萨电子、意法半导体、德州仪器、博世等， 但瑞萨、恩智浦、英飞凌等主要厂商近年来都已经逐步把部分产品外包给台积电代工， 这使得当台积电产能告急时，这些车载芯片厂商产能也将受到一定影响。三、“缺芯”全面蔓延，供给端成平衡修复关键复盘 2020 年中至今的全球缺芯，我们认为，需求侧智能手机、平板电脑、笔记本电脑、 个人 PC、可穿戴设备等多种消费产品需求快速增加抢占大量产能，同时汽车也在电气 化、智能化的浪潮下持续升级，对芯片产能提出了更多的需求，进一步加大了芯片供给 侧的压力。在供给侧，我们认为，由于生产过程漫长的半导体产业链在产业链转移中被划分到了全 球，完成一个完整的生产流程需要多个国家的企业合作，类似于精密的芯片生产过程， 芯片制造在宏观视角下是一个高度精密的全球系统。疫情、暴雪、地震、火灾乃至国际 事件的不确定性，都对全球半导体供应链这个高度精密耦合的系统带来了巨大挑战。当 供给侧的正常供应节奏被打乱，供需平衡在需求侧的快速扩容下面临巨大挑战。产业链 迫于产能的受限和疫情下生存经营的压力，开始下超额订单以提高安全库存乃至维持正 常出货，这以倍数放大的需求进一步破坏了制造端的正常运行节奏，供需平衡被打破， 缺芯、涨价从手机到汽车、家电持续蔓延。因此，我们认为，多种外部因素之下，全球半导体供应链这一精密系统的稳定性已岌岌 可危，同时真实需求叠加垒高安全库存以应对产能紧缺的超额订单进一步挤占产能，行 业整体供需已逐步失衡，呈现“需求旺盛→抢占产能+天灾削弱有效产能→产能紧张→ 超额订单→产能进一步挤压→原材料涨价&缺芯&芯片涨价→进一步下超额订单以维持 经营→产业链库存环环放大”的循环，供需失衡或将持续至今年下半年至明年年初。而 目前半导体行业已在 5G、AIoT、新能源车等多种终端的带领下走入新一轮成长期，考 虑过去每一轮新终端引领的行业成长期，需求的释放在正常情况下难以中止，因此供需 恢复紧平衡的关键落在供给端上。未来，从产业链进一步转移、未来核心市场地位、庞大工程师红利、国家与社会的大力 支持等角度展望，我国半导体产业有望在全球供给紧张这一关键机遇窗口中深度受益。详见报告原文。（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】。

（报告出品方/作者：国盛证券，郑震湘、佘凌星、陈永亮）核心观点厉兵秣马，大陆半导体转化效率进入加速期。科技企业的本质在于创新， 过去五年来我们着重研究科技企业依靠科技红利实现扩张成长。对于有效 研发投入及有效研发产值的研究，能有效前瞻性判断企业成长方向、速度、 空间。中国大陆半导体板块迎来十年黄金转化期，高转化效率是支撑大陆半导体 公司高估值的基础。大陆半导体产业迎来十年黄金攀爬期，一批龙头公司 迈入成长新阶段。为什么我们一直以来最看好半导体板块——在创新周 期、国产替代、行业人才回流大背景下，半导体板块具备从产品迭代、品 类扩张到客户突破的三重叠加驱动，因此具备相当大的营收、盈利能力弹 性。通过对全球半导体龙头公司进行分析，伴随着疫情企稳、下游需求环比改 善，龙头业绩普遍并给出未来行业景气的乐观指引，美股半导体指数也在 不断创新高。电子最核心逻辑在于创新周期带来的量价齐升，本轮创新， 射频、光学、存储等件在 5G+AIoT 时代的增量有望与下游需求回补共振， 2021 年有望迎行业拐点。晶圆厂、封测厂在 2020Q4 行业产能利用率上 行，订单交期拉长，逐渐呈现半导体行业产能资源紧张局面。存货占比大幅下降，去库存效果显著，存货拐点显现。相当值得关注的一 个指标是，IC 设计板块存货占比指标在 20Q3 大幅下降，反映此前重复下 单（over-booking）的存货在三季度得到显著去化，同时我们跟踪韦尔股 份、兆易创新、澜起科技等龙头公司来看也确实存在这一趋势。Q4 起存 货拐点显现，景气趋势有望上行。国产替代历史性机遇开启，2019-2020 年正式从主题概念到业绩兑现。 2021 年有望继续加速。逆势方显优质公司本色，为什么在 19-20 年行业 下行周期中 A 股半导体公司迭超预期，优质标的国产替代、结构改善逐步 兑现至报表是核心原因。进入 2021 年，我们预计在国产化加速叠加行业 周期景气上行之下，A 股半导体龙头公司们有望继续延续高增长表现！代工整体高景气，8 寸率先开启供需紧张。本轮代工行业景气两大驱动因 素：1）5G：先进制程 5/7nm 供不应求，高端移动终端及数据中心建设需 求；2）CIS、PMIC、FPC、蓝牙、Nor 等应用需求快速增长，8 寸片供不 应求。驱动力为什么具有可持续性？1）5G 终端渗透率不超过 20%，2~3 年内快速渗透到 60%以上；龙头资本开支大幕刚启动；创新趋势。2）8 寸缺乏供给，结构性创新需求溢出，稼动率不会降。此外我们也建议重点 关注封测、设备、材料等领域的重点投资机会。一、厉兵秣马，迈入“芯”征程1.1 厉兵秣马，大陆半导体转化效率进入加速期科技企业的本质在于创新，过去五年来我们着重研究科技企业依靠科技红利实现扩张成 长。对于有效研发投入及有效研发产值的研究，能有效前瞻性判断企业成长方向、速度、 空间。中国大陆半导体板块迎来十年黄金转化期，高转化效率是支撑大陆半导体公司高估值的 基础。过去两年电子行业优质公司两大特点 1）新产品不断推出，市场边界扩张，科技 转换效率提升；2）市场份额不断提升。核心龙头从财报体现明显，如韦尔股份、立讯精 密等公司，一旦全球疫情恢复，这类优质龙头公司具备更强的弹性，19-24 年五年创新 周期，电子行业优质龙头长期具备高成长性！大陆半导体产业迎来十年黄金攀爬期，一批龙头公司迈入成长新阶段。为什么我们一直 以来最看好半导体板块——在创新周期、国产替代、行业人才回流大背景下，半导体板 块具备从产品迭代、品类扩张到客户突破的三重叠加驱动，因此具备相当大的营收、盈 利能力弹性！1.2 行业景气高启，2021 年拐点无虞通过对全球半导体龙头公司进行分析，伴随着疫情企稳、下游需求环比改善，龙头业绩 普遍并给出未来行业景气的乐观指引，美股半导体指数也在不断创新高。电子最核心逻 辑在于创新周期带来的量价齐升，本轮创新，射频、光学、存储等件在 5G+AIoT 时代的 增量有望与下游需求回补共振，2021 年有望迎行业拐点。晶圆厂、封测厂在 2020Q4 行 业产能利用率上行，订单交期拉长，逐渐呈现半导体行业产能资源紧张局面。紧抓两大 主要矛盾：1）全球周期再次启动，快速释放的需求与历史底部的库存、严重不足的资本开支的矛 盾。2）亮眼的业绩表现与市场情绪的矛盾，前三季度半导体行业表现全行业前列，市场过度 担心中美等外界因素影响，资本价值还未充分反应产业价值提升空间。我们选取目前已公布 Q3 季度业绩的具有代表性的全球（非 A 股）半导体领域公司进行 分析，伴随着三季度疫情企稳、下游需求环比改善，美光（存储龙头）、AMD（设计龙头）、 联发科等 Q3 业绩高速增长同时，普遍给出未来行业景气的乐观指引。电子最核心逻辑 在于创新周期带来的量价齐升，本轮创新，射频、光学、存储等件在 5G+AIoT 时代的增量有望与下游需求回补共振，2021 年有望迎行业拐点。1.3 以史为鉴，景气复苏有望超预期半导体的景气规律是跟随下游应用拓展，与经济景气周期，同时金融危机带来的产能/ 库存加速出清往往伴随强反弹！本轮半导体景气与上一轮周期不同在于，创新、复苏启动的需求增长。本轮景气分析： 在疫情复苏背景下，部分应用品类受创新/复苏需求拉满代工/封测厂产能，从而使其他 应用品类拿不到新增产能、传导涨价趋势。我们进一步通过复盘 2008 年经济危机后半导体行业景气度复苏来佐证。半导体行业与宏观经济相关度较高，受 2008 年金融危机深度扩散影响，全球半导体产 业进入冷冬，2009 年下半年起伴随经济回暖迅速走出低谷，于 2010 年迎来全行业强 势反弹。根据世界银行统计，2008 年全球 GDP 增速大幅下滑至 1.85%，并于 2009 年 出现 1.67%的负增长。全球经济萎靡不振重创全球半导体产业，根据 WSTS，2009 年全 球半导体销售额仅为 2263.13 亿美元，同比下滑 8.8%。2009 年下半年，世界各国刺激 经济措施带动全球经济状况好转，市场需求恢复，半导体产业迅速复苏，月度销售额于 当年 11 月结束了 13 个月的下行周期，重返正增长。2010 年全球半导体行业更是一路 高歌猛进，销售额同比增长 31.3%，一举冲至 298.32 亿元的新高。拆分产品来看，此番经济复苏之下半导体景气上行，并不局限于个别板块，宏观经济改 善和整个供应链库存低位，推动半导体各细分板块均实现同比高增。根据 WSTS，2008 年 DRAM 及 NAND 价格下行叠加下半年金融危机影响，当年存储全球销售额同比回撤 19.89%，其他品类受终端需求疲软影响在 2009 年也相继出现销售额的同比下滑。但随 着经济复苏，需求回暖惠及半导体各品类，2010 年半导体迎来了全面复苏，而其中存储 由于供给端连续两年未有新产能开出，库存出清叠加需求反攻，供需矛盾之下迎来最为 强劲的反弹，实现了同比 55.4%的大幅增长。需求端来看，智能手机创新浪潮及 PC 换机回暖为全球半导体收入增长的主要动力。根 据 Gartner，2008 年至 2012 年，数据处理（主要是 PC、平板等）及通讯类（主要包含 手机和无线通信设备）为半导体前两大下游需求市场，以 2010 年为例，两者占比分别为 约 42%和 33%。智能手机引领创新浪潮，2010 年起加速渗透构成此番需求提振的主旋律。苹果在 2008 年推出 iPhone 3G，将手机推入智能化时代。2007 年上半年智能手机在全球范围内的渗 透率仅为 11%，金融危机延缓换机节奏，2008 年-2009 年渗透率在 15%以下徘徊不前。 经济复苏后积攒的换机需求一触即发，我们可以看到 09Q4 起手机出货量加速增长的同 时，智能手机渗透也同步提速，至 10Q4 达到 22%（13 年底进一步突破 40%）。智能手 机推广和普及带动包括处理器、RAM、ROM、基带、射频、摄像头 CMOS、电源管理 IC 等等芯片蓬勃发展，接棒上一个时代的 PC 驱动半导体行业继续成长。受益于微软 Win7 系统的推出以及笔记本的强劲增长，2010 年全球 PC 市场走出阴霾 高增长再现。根据 Gartner，全球 PC 市场 08Q3 增速由正转负，直至 19Q3 重回正增长 （2%），紧接着于连续三个季度实现同比 20%以上的高增。一方面微软 Win7 系统于 2009 年 7 月发布激发了市场的换机需求，另一方面轻薄笔记本增长强劲。而 2010 年二 季度苹果 iPad 面世掀起的平板电脑消费热潮，相较于 2009 年全年平板电脑 100 万台仅 左右的出货量，iPad2010 年 Q2 单季度即创造 320 万部的销量纪录，开辟了行业新成长 空间。金融危机加速库存出清，产能利用率加速上行印证景气周期。晶圆代工厂的产能利用率 可视为半导体行业景气度的风向标，根据 SICAS，2008 年第三季度起，全球晶圆代工厂 季度产能利用率加速下行，至 09Q1 降至 57%的低位，而 09 年二季度起供给端产能利 用率先于需求端拉升，并于四季度恢复至 89%，可视为恢复至经济危机前的正常水平， 去库存进入尾声，需求景气沿产业链加速向上传导，于是我们看到 2010 年起产能利用 率继续上行，并连续 5 个季度保持90%以上的高位。上游代工厂感知需求回暖的信号，2010 年全球半导体新一轮 CAPEX 扩张应声启动， 设备环节景气来袭。2009 年全球半导体资本支出相较 2008 年下降仅 40%，而 2010 年 资本开支重启，同比增长 106%至 538 亿美元，2011 年进一步增长并超过 2007 年的峰 值。台积电、中芯国际、英特尔等晶圆制造龙头纷纷加大资本开支，其中台积电 2009、 2010 及 2011 年资本开支节节高升，2010 年相较 2009 年大幅增长 122%至 59.4 亿美 元，2011 年进一步提升至 83 亿美元，进而得以成就 28nm 传奇。代工厂强势扩张开启 设备环节新一轮景气周期，根据 SEAJ，北美半导体设备销售额自 10Q2 开始恢复正增长， 2011Q1 实现以 202%的同比增速冲向 27.5 亿美元的峰值。SOX 先行触底反弹，全球半导体龙头业绩高增接力兑现。通过我们上面的分析，2008 年 金融危机后半导体行业的全面景气始于 2009 年第四季度，而费城半导体指数则于 09Q1 见底后率先反攻，先行开启两年的上涨行情。从全球主要半导体龙头公司的业绩来看， 设计、设备、材料制造、封测的大部分公司在 2009 年业绩受挫增速下降甚至负增长之 后，于 2010 年普遍受益于全行业景气上行，迎来强势的业绩反弹，其中设备厂商由于受 代工厂资本开支拉动，2011 年仍旧维持了较高速的增长。1.4 创新与需求共振，库存回补周期开启通过选取全球部分半导体龙头进行存货周转天数分析，可以发现除去英特尔与 latice 以 外，其他公司 20Q3 的周转天数均出现显著减少。我们预计是从终端、渠道到原厂集体 去库存所致。一旦经济复苏，消费电子、家电、工控、汽车等主要需求出现明显回暖， 20Q4-21Q1 的库存回补确定性将加强，近期从 8 寸模拟、功率行业出现的供需紧张和涨 价或许只是开始。1.5 服务器及汽车是新一轮创新周期核心驱动1.5.1 服务器：2021 年有望重启 CAPEX 周期在整个服务器市场之中，我们认为未来的主要驱动力将会是云计算。过去服务器资源由 于具备自有调用以及集中化管理的特性，拥有相对较高的安全性和稳定性，受到广众企 业的青睐，但是其 Capex（资本支出）和 Opex（运营支出）都相对较高，同时服务器资 源如若利用率不高，则容易造成资源极大程度的闲置与浪费。根据麦肯锡的调研数据， 企业自建机房的服务器 CPU 利用率仅为 6%。而云服务不仅满足了“服务器”的特性， 同时采用了虚拟化技术，整合了大量集群主机的计算、网络、与存储资源，在降低使用 门槛（Capex 及 Opex）的同时，提高了 CPU 利用率，以及稳定性和安全性的保障。根据 Gartner 数据统计及预测，在 2020 年预期全球云计算市场规模将达到超过 2200 亿 美元，至 2023 年市场规模将会达到约 3600 亿美元。而对应的 AI-Force HPC 也将会是 服务器市场继传统 HPC 后新的增长动力，Tractica 预测在 2020 年将会有 187 亿美元的 市场规模，至 2025 年将会达到 205 亿美元的市场规模。在确立了服务器行业长期的增长趋势后，我们预计服务器对于半导体行业尤其是存储及 高性能运算芯片的拉动将非常强劲。我们预计 2021-2025 年服务器在存储及高性能运算芯片的需求占比中将超越智能手机提 升至第一位，相关品类的芯片有望收到需求拉动迎来持续高景气。1.5.2 电动化+智能化趋势下，汽车半导体需求大增“电动化+智能驾驶+新能源汽车”已经成为当前汽车行业三大核心驱动力，汽车电子 也因此成为半导体下游领域需求增长最快的市场。汽车硅含量及单体价值量持续提升。根据 PwC 数据，目前全球汽车的电子化率（电子零 部件成本/整车成本）不到 30%，未来会逐步提升到 50%以上，发展空间很大；从绝对 值看，目前单车汽车半导体价值量在 358 美金，未来将以每年 5-10%的增速持续提升。从应用领域来看，目前汽车电子半导体仍集中于动力系统、信息娱乐系统、底盘&安全 以及车身，四者占据约 76%的车用半导体份额。不过从增速来看，ADAS 和混合/电动 系统领域车用半导体的复合增长率最高，IHS 预计 2014-2021 年两者复合增长率分别能 够达到 15%/18%，汽车电子大厂赛普拉斯亦认为 ADAS 能够在 2016-2021 迎来 17.6% 的复合增长率。新能源汽车与传统汽车最大区别在于动力总成系统（Powertrain），这也是新能源汽车较 传统汽车电子零部件及半导体器件核心增量所在。典型的电动车动力总成系统主要由动 力电池系统、驱动单元（包括电驱动电机、逆变器与变速器）、车载充电机以及 DC/DC 转 换器组成，此外还包含高压电缆、充电线、热管理系统和高压配电模块。为了方便直观比较新能源汽车动力传动系统电子零部件及半导体器件价值量变化，我们 将接近 8000 美元的锂电池组去掉后对动力传动系统各 ECU 进行比较，发现逆变器和车 载充电机的单体价值量最高，分别接近 700/600 美元，且通常在高端配置上配备 2 个。 此外 BMS、热管理以及 DC/DC 转换器等 ECU 价值量均在 200-300 美元之间。汽车电子部分关键芯片物料已经出现明显交期拉长现象，我们预计相关零部件及芯片短缺将从 20Q4 延伸至 21H1，将带动功率半导体及 MCU 整体产业景气高启。1.6 国产替代窗口期才刚开始，2021 年迎来加速国产替代历史性机遇开启，2019-2020 年正式从主题概念到业绩兑现。2021 年有望 继续加速。逆势方显优质公司本色，为什么在 2019-2020 年行业下行周期中 A 股半导体 公司迭超预期，优质标的国产替代、结构改善逐步兑现至报表是核心原因。进入 2021 年， 我们预计在国产化加速叠加行业周期景气上行之下，A 股半导体龙头公司们有望继续延 续高增长表现！以华为为代表的行业龙头过去两年多时间已经加大了对国内厂商的扶持力度，国内通信 及家电龙头厂商对供应商资质非常严格，过去很多元器件非行业前三基本不会给供应商 合作的机会，但从过去一年的产业跟踪来看，华为、中兴、美的等厂商大幅放开了对国 内有潜力供应商的认证条件。我们认为尽管华为在 2020 年经历了更进一步的制裁措施、后续相关订单存在不确定性， 但是国产替代的窗口已经完全打开，华为以为的终端厂商、行业龙头也对供应链自主的 重要性理解的更为透彻，2021 年有望迎来加速替代！二、IC 设计：十年黄金攀爬期2.1 IC 设计综述：业绩领跑板块，研发转换加速研发投入带来的新品迭代和品类扩张是科技企业之本，这一点在轻资产运营、下游创新 需求迭代快的 IC 设计公司上体现的尤为明显。我们非常欣喜地发现，以韦尔股份、兆 易创新、圣邦股份、卓胜微、乐鑫科技、澜起科技、景嘉微等一批优质公司在新产品、 新技术工艺、市场份额以及客户方面取得重大突破，研发转化加速落地！财报表现方面，我们选取 24 家芯片设计公司（主板 15 家+科创板 9 家）作为 IC 设计板 块成分股进行分析，可以发现绝大部分公司在 20Q3 营收及归母净利润取得大幅度成长。其中 20Q3 24 家 IC 设计公司中 20 家营收同比增速为正，10 家公司营收同比增速超过 50%，3 家公司营收同比增速超过 100%；24 家 IC 设计公司中 17 家公司归母净利润同 比增速为正，10 家公司归母净利润同比增速超过 50%，4 家公司归母净利润同比增速超 过 100%；2.2 CIS：光学持续升级，龙头市占率将进一步提升行业趋势：19H2 起旗舰机四摄、中低端三摄加速渗透，2020 年中高端四摄、低端三 摄成为标配.对比 2018 与 2019 年国产智能手机摄像头形态可以发现，相比 2018 年， 2019 年后置三摄的渗透率从 7%左右极速扩张至超过 50%，而配置后置四摄手机的市 场份额也实现了从 0 到 15%左右的增长。旗舰机型双主摄开始应用，强化供需逻辑。Mate30 Pro 是全球首个商用双后置 4000 万 摄像头的手机，并拥有超高的 ISO 和双 OIS 光学防抖，新加入的 4000 万像素电影摄像 头，1/1.54 英寸感光元器件，是华为手机迄今最大的一颗感光元件，支持超高清的夜 景摄像，支持最高 7680 帧的超级慢动作功能，每秒定格 7680 个瞬间。继 2019 年光学传感市场空间、增速上调后，2020 年有望继续超预期。根据 IC INSIGHTS 数据，2019 年 CIS 传感器市场空间同比增长 19%至 168.3 亿美金，在年初预测基础上 上修，增速领跑半导体细分领域。我们认为随着 2020 年前置、后置摄像头量价进一步 提升，CIS 市场有望继续超预期！另一家研究机构 Yole Development 亦于 19H2 同步上调 CIS 市场空间，并且预测 2024 年整体 CIS 市场规模可达 240 亿美元。2.3 射频：国产替代加速，受益 5G 快速放量在整个射频前端芯片/模组的产业链中，中国在其中的参与程度目前仍然很低。目前全 球前五大射频厂商分别是：Murata（IDM）、Skyworks（IDM）、Qorvo（IDM）、 Broadcom/Avago（Fabless，除滤波器外）、Qualcomm/TDK Epcos（Fabless）；主流的射 频芯片代工厂包括稳懋（中国台湾）、global foundry、towerjazz 等。4G 向 5G 切换，智能手机支持的频段数跨越式增长，从而带来对射频器件更多的需求。根据 Yole Development 的数据，2011 年及之前智能手机支持的频段数不超过 10 个， 4G 通讯技术普及之下，2016 年智能手机支持的频段数增至近 40 个，而以苹果第一代 5G 手机 iPhone 12 为例，在支持原有 LTE 频段同时，新增支持 17 个 5G 频段（美版由 于支持毫米波而再添 3 个频段）。因此，移动智能终端中需要不断增加射频前端的数量以 满足对不同频段信号接收、发射的需求。4G 到 5G，射频模组化、高集成化发展。由于 5G 频段上升，天线数量增加，射频元器件数量大幅增长。将 4G 分立器件方案延续到 5G，会导致调试时间增加 3-5 倍，此外设 备和人力成本也将大幅提升。尽管元器件数量增加，5G 手机中射频前端 PCB 面积不变， 因此模组化是 5G 手机时代趋势。内资厂商由中低性能模组向中高性能模组演进。目前国内射频前端公司仍普遍以分立器 件为主，缺少先进的滤波器技术和产品，因此模组化能力不强。从 4G 到 5G，射频模组 向着元器件小型化和模组高集成度发展，内资厂商将有望在这一过程中实现由中低性能 模组到中高性能模组的迭代升级。同时支持 4G/5G 的模组技术难度和价值量都最高。无论是发射端还是接收端，同时支 持 4G/5G 的模组技术难度和复杂度高于单纯 5G 射频前端模组，因此价值量也更高。射频芯片景气度较高，2021 年主流射频代工产能预计较为饱满，我们判断后续有望迎 来供应紧缺甚至涨价。射频前端芯片市场规模主要受移动终端需求的驱动。近年来，随 着移动终端功能的逐渐完善，手机、平板电脑等移动终端的出货量保持稳定。而移动数 据传输量和传输速度的不断提高主要依赖于移动通讯技术的变革，及其配套的射频前端 芯片的性能的不断提高。2.4 功率：供需催化景气上行，国产替代持续推进功率半导体市场规模稳步增长，2020~2024 CAGR 预计约为 5%。根据 IHS 统计 2018 年全球功率半导体市场约为 466 亿美元，同比增长约 11%，其中功率 IC 市场约 256 亿美元，功率分立器件及模组规模约 210 亿美元。2019 年贸易摩擦干扰整体市场收入略 微下降至 454 亿美元，2020 年受疫情对终端需求短期的影响，根据 Omdia 的统计及预 测，全球功率半导体市场规模将相对 2019 年同比下降 5%左右至 431 亿美元，但 2021 年汽车、消费类电子等抑制性需求释放将带动功率半导体市场整体迎来复苏，预计市场 整体收入将反弹至 460 亿美元，并在下游需求的持续带动下，有望实现未来 4 年年均 5% 的复合增速，稳步增长。功率半导体下游应用十分广泛，汽车及工控为前两大应用领域。功率半导体几乎应用于 包括计算机领域、网络通信、消费类电子、工业控制等传统电子产业及新能源汽车、光 伏发电等等各类电子制造业。根据 Yole 统计，2019 年汽车及工业领域为前两大应用领 域，各占据 29%的份额，其次为通讯、计算机等。中长期来看，新能源汽车、工业自动 化、可再生能源设施建设及新兴消费电子等领域将持续驱动行业增长。2.5 模拟：黄金赛道，重视核心龙头业绩高增长中国是全球最大的模拟电路消费市场，高端模拟电路仍以国际大厂为主。赛迪顾问数据 显示，中国模拟电路市场前五大厂商分别为德州仪器、恩智浦、英飞凌、思佳讯、意法 半导体，中国模拟市场规模占全球比重约为 60%，使用的模拟集成电路产品约占世界产 量的 45%，而我国的模拟芯片产量仅占世界份额的 10%左右。巨大的产业缺口为本土 集成电路公司提供了良好发展机遇。本土集成电路公司有机会在第一现场了解市场，可 有针对性地进行产品研发，产业链之间合作更加密切，相对国外厂商能够更快速、更准确地响应本土终端客户的需求，未来进步空间广阔。模拟 IC 护城河极高，领先者 22 年屹立不倒。模拟 IC 设计者需要全面的知识，包括 IC 和晶圆制作工艺与流程，同时还要对大部分元件的电特性和物理特性了如指掌，这都需 要时间与经验的积累。优秀的模拟 IC 企业经过长时间的研制和量产，可以将设计和制造 中的各种问题积累起来，形成独一无二的技术壁垒。对比 1995 年和 2017 年模拟 IC 全 球前十的厂商可以发现，如今前十的厂商中，仅有 Skyworks、美信(Maxim)与 1995 年 前十的厂商关系不大，同时也只有东芝和 Sany 掉出如今的前十，而德州仪器、ADI、意 法半导体等公司经过 22 年仍然是行业标杆。模拟 IC 份额相对分散，细分赛道仍存突破机会。与其他半导体板块不同，模拟品类繁 多，仅德州仪器一家企业，目前在售产品就达上万款，下游应用的多元化导致细分赛道 极多。相较于存储器、CPU 等数字 IC 产业，模拟 IC 市场集中度较低，前三市占率仅为 30%左右，且不同领域企业优势差异较大，如龙头德州仪器在放大器市场份额第一，但 在转换器市场不如模拟器件公司，而在功率相关芯片市场，欧洲企业英飞凌优势较大。 整体来看，不存在单一企业在所有模拟 IC 细分市场占优的情况，细分赛道仍存在大量国产突破机会。2.6 内存接口芯片：存储世代升级，高增速、格局优新一代主流存储器标准 DDR5 SDRAM（以下简称“DDR5”）内存密度和传输速率等性能 大幅升级，预计 DDR5 将率先在服务器领域得到应用，随后逐渐向消费级 PC 及其他设 备推广、渗透。DDR5 相比前代在密度、容量（die 堆叠）、带宽及可靠性等方面大幅提升。在密度上， DDR5 单个内存芯片密度可达 64Gbit，是 DDR4（16Gbit）的 4 倍，die 堆叠可进一步扩 展有效容量，如将 8 个管芯 die 为一个芯片，40 个单元的 LRDIMM 的有效存储容量可达 2TB；在带宽上，DDR5 将首先达到 4.8Gbps，相比 DDR4 官方传输速率峰值（3.2Gbps）快约50%，预计未来几年官方峰值传输速率可进一步提升至 6.4Gbps；在可靠性上， DDR5 引入决策反馈均衡（DFE），可提供高速率下更清晰的信号传输，并提高数据传输 的稳定性。2021 年 DRAM 市场迈入 DDR5 时代，服务器将成为其最先开始渗透的领域。根据 Cadence analysis 的预测，DDR5 在 2020 年市占率有望达到约 5%，至 2022 年将有望 提升至超过 20%，而 IDC 则给出了更乐观的 43%的市占率预测。我们认为，新一代 DDR5 存储器标准将有望在对带宽需求最为迫切的服务器领域（如云端、边缘端等）开始渗透， 并逐渐向消费级终端等领域过渡。服务器所需的内存性能及容量提升，内存接口芯片随之迭代升级。内存接口芯片是服务 器内存模组的核心器件，可解决服务器CPU的高处理速度与内存存储速度不匹配的问题。 为了实现更高的传输速率和支持更大的内存容量，JEDEC 不断更新、完善内存接口芯片 的技术规格，DDR5 第一子代产品可实现 4800MT/s 的运行速率，是 DDR4 最高运行速 率的 1.5 倍。澜起科技在内存接口芯片领域具备话语权，DDR5 第一代内存接口芯片量产版本研发进 展顺利。澜起科技为全球三大内存接口芯片供应商之一，产品进入国际主流内存、服务 器和云计算厂商，公司的 DDR4 全缓冲“1+9”架构，被 JEDEC 采纳为国际标准，同时 公司也参与了 DDR5 国际标准的制定。根据公司公告，2019 年已完成符合 JEDEC 标准 的第一子代 DDR5 RCD 及 DB 芯片工程样片的流片，工程样片也于 2019 年下半年送样 给主要客户和合作伙伴进行测试评估，2020 年上半年公司已根据主要客户和合作伙伴的 反馈对芯片进行设计优化。DDR5 内存接口芯片及其配套芯片或将拥有比 DDR4 更大的 市场空间，公司提前发力将有望巩固公司的竞争优势、提升市场份额。2.7 存储：价格趋稳，看好 2021 年行业复苏存储国产化突破不断，2021 年景气上行可期。长江存储 64 层 NAND 成功打入 Mate40 供应链，国产化取得巨大进展，同时根据 TrendForce，预计 2021 年底前投片量将向 10 万片/月迈进，产能爬坡提速。根据 2020 年 11 月 11 日公告，大基金二期增资长鑫存储 母公司，有望进一步推动 DRAM 国产化加速。同时存储龙头美光及行业调研机构 TrendForce 均给出未来行业景气的乐观指引，在 5G、云、AIoT、汽车电子等等多维需求 驱动下，预计 2021 年存储市场状况将改善。美光预计 2021 年存储市场状况将改善，五重因素驱动行业增长。根据美光预计，2020 年 DRAM 的 Bit 需求增长 10~20%，NAND 的 Bit 需求增长 25%左右；2021 年 DRAM 的 Bit 需求增长 20%，NAND 的 Bit 需求增长 30%。2021 年行业增长受五大因素驱动：1） 经济复苏；2）新的 CPU 架构，带动更多服务器存储需求，预计将在 2021 年下半年开始 向 DDR5 过渡；3）云、人工智能和机器学习的增长 4）5G 驱动的移动需求，预计到 2021 年，5G 手机的数量将从 2020 年的 2 亿台增长到大约 5 亿台 5）以及游戏和汽车领域的 需求，汽车自动化程度将进一步提高。存储行业价格下降趋稳，2021 年有望恢复到上行走势。根据美光 Q3 财报，Q4 DRAM/Nand 价格预计仍然下降，但跌幅并未扩大，行业下行趋势逐渐趋稳。DRAM 由于 短期三季度拉货，消费品现货价格略有提振。由于需求端的产品内存规格不断向上成长， 根据 TrendForce 预测，2021 年内存价格将有机会在上半年止跌反弹，下半年有望恢复 到上涨的格局走势。Nor Flash 受益于 5G、TWS 耳机、AMOLED 等技术趋势，需求不断增长。随着车载 市场、5G 通讯设备、消费电子领域、AMOLED 及 TDDI 需求、工业领域、物联网等各种 应用场景，对于 Nor Flash 使用需求量不断增长，行业较为景气叠加供应短缺，近期出现 供不应求局面。TWS 耳机的增长，带来 Nor Flash 的增量需求。每颗 TWS 耳机均需要一颗 Nor Flash 用于存储固件及相关代码。实现主动降噪的功能至少需要标配 128M Nor Flash，此后 主动降噪+语音识别多功能对于容量要求更高，典型例子如升级版本搭载 256M Nor Flash、Sony 降噪豆搭载 128M Nor Flash。智能手机 OLED 仍处于渗透期。根据 Omdia 于 2020 年 8 月的预测，2020 年全球智能 手机 OLED 面板出货将达约 4.65 亿片，OLED 将占智能手机显示屏市场的 32%。随着三 星独供地位逐渐被打破，OLED 渗透仍有进一步提速的空间，每一快屏幕需要一颗 8-16M NOR 用于 demura 光学补偿。2.8 AIOT：纵深发展，应用场景日益多元化5G 通讯技术、wifi/蓝牙等连接技术的成熟，卸下了物联网数据传输的枷锁，传感器技术 的发展和应用提升了物联网感知能力，AI 技术的逐步推进提升数据处理的速度和质 量……物联网生态日趋完善和成熟，拉近着我们与万物互联时代的距离。先连接再爆发是物联网实现“万物互联”终极形态的重要路径。根据 IDC，全球物联网 设备 2020 年将超过 120 亿台，到 2025 年将超过 280 亿台。伴随物联网技术的更迭，中国物联网连接量一路高歌猛进。2018 年中国物联网连接量直 逼 30 亿，年复合增长率高达 67%。根据 iresearch 推测，受益于智能家居场景的率先爆 发，2019 年物联网连接量将达 45.7 亿，而后由于 5G 的商用，低功耗广域物联网的超广 覆盖，中国物联网连接量将增至 2025 年的 199 亿个。得益于大数据产业发展、深度学习算法革新和硬件技术的提升，人工智能正成为掀起下 一阶段科技变革浪潮的新引擎，延伸至各行各业，拥有广阔的发展前景和市场潜力。据 全球市场调研机构 IHS Markit 发布的 AI 普及度调查预测，到 2025 年 AI 应用市场规模 将从 2019 年的 428 亿美元激增到 1289 亿美元。AI 芯片作为人工智能产业发展的基石，是承载算法、产生算力、为各个应用领域赋能智 慧的核心载体。随着深度学习算法的快速发展，各个应用领域对算力提出愈来愈高的要 求，传统的芯片架构无法满足深度学习对算力的需求，因此，具有海量数据并行计算能 力、能够加速计算处理的 AI 芯片应运而生并快速发展。AI 芯片应用领域遍布云端、边 缘计算、消费类终端、智能制造、智能驾驶等各领域，催生了包含地平线、寒武纪、深 鉴科技等大量的 AI 芯片创业公司，也吸引了诸如 Nvidia、AMD、Google 等国际龙头纷 纷投注。2.9 重点企业分析（参见原报告）韦尔股份：全球竞争力大幅提升，光学龙头开启新征程卓胜微：国内射频前端芯片龙头，5G 时代充分受益兆易创新：主业景气度展望高启芯朋微：增速换挡，细分赛道渗透助腾飞思瑞浦：信号链与电源管理双驱动，乘 5G 建设东风晶丰明源：LED 照明业务稳健增长，布局 MCU 及信号链乐鑫科技：着眼中长期价值及持续渗透的成长性新洁能：功率半导体设计龙头，有望迎来量价齐升斯达半导：国产 IGBT 领军企业澜起科技：高增速赛道，受益行业景气复苏景嘉微：国产 GPU 龙头，增速换挡紫光国微：特种芯片高景气睿创微纳：红外热成像先行者，军民双轮驱动快速成长晶晨股份：业绩拐点显现，产品结构改善芯原股份：SiPaaS 平台傲立潮头虹软科技：视觉龙头高增长，静待芯片产品放量三、制造：资产端重要瓶颈，景气从 8 寸向 12 寸扩散3.1 制造板块综述：本轮景气，晶圆资产端是重要产能瓶颈本轮半导体景气是在疫情复苏背景下，部分应用品类受创新/复苏需求拉满代工/封测厂 产能，从而使其他应用品类拿不到新增产能、传导涨价趋势。产能紧张持续性较强，从 8 寸向 12 寸全面蔓延行业稼动率从 2019Q3 进入上行期，台 积电保持高增长，中芯国际 19Q3~20Q3 连续四个季度产能利用率 95%+，华虹半导体 在 20Q2~20Q3 两个季度八寸稼动率均超 100%，联电 20Q2~20Q3 稼动率分别 98%/97% （历史高位）。联电、力晶等八寸厂宣称行业景气至少持续到 2021 年下半年；台积电则 取消了主要客户的批量折扣，映射 12 寸产能同样处于紧张情况。全球代工厂产能爆满，台积电、三星、联电、世界先进、中芯国际等纯代工厂稼动率保 持高水位，IDM 厂商如华润微、士兰微等 8 寸及 8 寸以下亦满载。产业链订单溢出，展 望 Q4 仍然供不应求。10 月 15 日中芯国际上调 2020Q3 业绩，收入环比增速从 1~3% 调整至 14~16%；毛利率由 19~21%调整至 23~25%。中芯国际 2020Q3 业绩表现超预 期。本轮代工行业景气两大驱动因素：1）5G：先进制程 5/7nm 供不应求，高端移动终端及数据中心建设需求；2）CIS、PMIC、FPC、蓝牙、Nor 等应用需求快速增长，8 寸片供不应求。驱动力为什么具有可持续性？1）5G 终端渗透率不超过 20%，2~3 年内快速渗透到 60%以上；龙头资本开支大幕 刚启动；创新趋势。2）8 寸缺乏供给，结构性创新需求溢出，稼动率不会降。八寸扩产有限，多种应用挤占。（1）八寸晶圆厂产能增长有限，根据 Gartner，2020 年 全球八寸晶圆年产能约 3229 万片，2020~2023 年 CAGR 约 2%。（2）八寸晶圆厂产能 被挤占。海外疫情影响向国内转单。5G 手机 PMIC 及 RF 用量翻倍，光学多摄持续增长， Nor Flash、指纹 IC 等也均挤占八寸产能。8 寸晶圆设备停产，限制产能释放。在摩尔定律驱动下，芯片晶圆尺寸由 6 寸→8 寸→12 寸演变。晶圆面积越大，所能生产的芯片就越多，即降低成本又提高良率。但相比于 12 寸晶圆，8 英寸固定成本低、达到成本效益生产量要求较低、技术成熟等特点被应用于 功率器件、MEMS、电源管理芯片等特色工艺芯片的制作，与 12 寸形成互补。8 寸晶圆 厂始建于 1990 年， 2007 年全球 8 寸晶圆代工厂数量达到顶峰 201 座，随后 12 寸晶 圆逐渐成熟，存储，逻辑代工等产能纷纷迁移至 12 寸晶圆。8 寸晶圆代工厂由于运行时 间过长，设备老旧，同时 12 寸晶圆厂资本支出规模巨大，部分厂商逐渐关闭 8 寸晶圆 厂，设备厂商也停止生产 8 寸设备。根据 IC Insights 统计，2009-2019 年，全球共关闭 了 100 座晶圆代工厂，其中 8 寸晶圆厂为 24 座，占比 24%，6 寸晶圆厂为 42 座，占比 42%。目前 8 寸设备主要来自二手市场，数量极少且价格昂贵，设备的停产钳制着 8 寸 晶圆产能的释放。3.2 化合物半导体方兴未艾，新能源汽车成为重要应用前景GaN 在射频和电力电子均有较大发展潜力。GaN 目前主要应用于光电子、射频、电力电 子。随着未来 GaN 技术的发展，更大尺寸、更低成本以及更成熟的硅基 GaN、增强热导 性能的金刚石基 GaN 发展会越来越成熟，GaN 也将被应用到 PA 以外的射频器件，诸如 LNA、Switch 等。电力电子随着新能源汽车、光伏产业发展，也具有较大发展潜力RF GaN 复合增速为 22%，下游应用领域以军工、基站为主。根据 Yole，RF GaN 市场 会从 2018 年的 6.45 亿美元增长至 2024 年的 20.01 亿美元，复合增速为 21%。从应用 结构上看，2018 年分别为基站 3.04 亿美元、军工 2.70 亿美元、卫星通信 0.37 亿美元。SiC 的应用优势在于高压、超高压器件。目前 600V、1200V、1700V SiC 器件已实现商 业化，预期未来 3300V（三菱电机已经生产出来）和 6500V 级、甚至万伏级以上的应用 需求将快速提升。SiC 混合模块的电流可以做到 1000A 以上，与相同电流电压等级的 Si 模块比较，性能优势较为明显，成本和可靠性方面相对于全 SiC 模块较易被用户接受， 因此，在要求有高电能转换效率的领域具有较大的应用市场。随着 SiC 产品向高压大容 量方向发展，SiC 产品的应用领域、应用量都会越来越多。但在 600V 及以下小容量换流 器中，在面临现有 Si MOSFET 强有力竞争之外，还可能会受到 GaN 器件的冲击。受益于电动车、光伏，第三代半导体电力电子器件快速增长。根据 Yole，2018 年全球电 力电子分立器件市场规模约 390 亿美元，其中分立器件约 130 亿美元。全球 SiC 电力电 子器件市场规模约 3.9 亿美元，GaN 电力电子市场规模约 0.5 亿美元，两者合计占全球 电力电子市场规模分立器件比重约 3.4%。据 Yole 预测，在汽车等应用市场的带动下， 到 2023 年 SiC 电力电子器件市场规模将增长至 14 亿美元，复合年增长率接近 30%。根 据 IHS，SiC 和 GaN 电力电子器件在 2020 年预计将近 10 亿美元，主要受益于混合动力、 电力、光伏逆变器等需求增长，在 2027 年有望达到 100 亿美元。未来 5 年内驱动 SiC 器件市场增长的主要因素将由 SiC 二极管转变为 SiC MOSFET。 目前，SiC 电力电子器件市场的主要驱动因素是功率因数校正（PFC）和光伏应用中大规 模采用的 SiC 二极管。然而，得益于 SiC MOSFET 性能和可靠性的提高，3~5 年内，SiC MOSFET 有望在电动汽车传动系统主逆变器中获得广泛应用，未来 5 年内驱动 SiC 器件 市场增长的主要因素将由 SiC 二极管转变为 SiC MOSFET。根据研究机构 Rohm 预测，2025 年 SiC 功率半导体的市场规模有望达到 30 亿美元。在未来的 10 年内，SiC 器件将开始大范围地应用于工业及电动汽车领域。纵观全球 SiC 主要市场，电力电子占据了 2016-2017 年最大的市场份额。该市场增长的主要驱动因素 是由于电源供应和逆变器应用越来越多地使用 SiC 器件。Die Size 和成本是碳化硅技术产业化的核心变量。我们比较目前市场主流 1200V 硅基 IGBT 及碳化硅基 MOSFET，可以发现 SiC 基 MOSFET 产品较 Si 基产品能够大幅减少 Die Size，且表现性能更好。但是目前最大阻碍仍在于 Wafer Cost，根据 yole development 测算，单片成本 SiC 比 Si 基产品高出 7~8 倍。3.3 重点企业分析（参见原报告）三安光电：深耕化合物半导体，Mini-LED 放量在即华润微：IDM 全产业链一体化，前瞻布局第三代半导体功 率器件四、封测：景气超高，供不应求4.1 封测板块综述：行业景气超预期，有望保持较高增速封测行业在 2020Q2 及 2020Q3 持续高稼动率运转，利润加速攀升。2019Q3 封测行 业开启了本轮行业景气修复及国产替代加速，收入端持续高增长，我们此前预判超预期 有望从收入端向利润端传导。封测行业在收入规模增长的同时，加强成本管控和费用降 低，毛利率提升，净利润释放加速。2020Q3，核心封测公司（长电科技、通富微电、华 天科技、晶方科技）营业收入为 120 亿元，同比增长 1%；归母净利润为 8.41 亿元，同 比增长 251%。考虑到长电科技 2020 年收入口径调整，按照去年同比口径计算，国内核 心封测公司营业收入同比增长 10%。2019H2 产能利用率提升，2020H2 有望开启利润率提升。国内封测行业产能利用率低 点在 2019Q1，2019Q2 以后产能利用率逐季提升，2019Q3 开启行业收入高增速阶段。 封测行业毛利率提升的基础上，净利率还有较高提升空间。收入增长摊低费用率水平的 基础上，国内主要封测厂精益管理、控费降本有望逐渐显现。2020Q1 费用拐点逐渐出 现，随着疫情影响逐渐减弱，2020Q3 利润率进一步攀升。中国台湾供应链率先涨价，近期跟踪大陆封测同样供不应求。国内半导体行业处于中长期上 升通道，国内封测大厂普遍涨价，一方面由于成本端涨价（基板、铜材）；另一方面由于 需求旺盛（国内客户订单增长）。受益于强劲的多摄像头渗透增长，千万像素以下 CIS 需求提升，行业供不应求。行业景气有望持续，封测行业保持较高增长。4.2 业绩表现超预期，有望进入盈利释放期封测行业在 2020Q2 及 2020Q3 持续高稼动率运转，利润加速攀升。2019Q3 封测行 业开启了本轮行业景气修复及国产替代加速，收入端持续高增长，我们此前预判超预期 有望从收入端向利润端传导。封测行业在收入规模增长的同时，加强成本管控和费用降 低，毛利率提升，净利润释放加速。2020Q3，核心封测公司（长电科技、通富微电、华 天科技、晶方科技）营业收入为 120 亿元，同比增长 1%；归母净利润为 8.41 亿元，同 比增长 251%。考虑到长电科技 2020 年收入口径调整，按照去年同比口径计算，国内核 心封测公司营业收入同比增长 10%。封测价值重估两阶段，从毛利率修复到净利率修复。长电科技、通富微电、华天科技等 三大封测厂合计全球市占率超过 20%，具备全球竞争力。长期视角相对成熟，具备中期 维度的产业投资机会。封测重资产属性强，产能利用率是盈利的关键。在周期上行时， 跨越平衡点后具有较高利润弹性，需求和产能的矛盾也会导致局部涨价。2019H2 产能利用率提升，2020H2 有望开启利润率提升。国内封测行业产能利用率低 点在 2019Q1，2019Q2 以后产能利用率逐季提升，2019Q3 开启行业收入高增速阶段。 封测行业毛利率提升的基础上，净利率还有较高提升空间。收入增长摊低费用率水平的 基础上，国内主要封测厂精益管理、控费降本有望逐渐显现。2020Q1 费用拐点逐渐出 现，随着疫情影响逐渐减弱，2020Q3 利润率进一步攀升。国内封测行业持续发展壮大，直接受半导体景气周期影响。国内晶圆代工厂仍处于追赶 过程，而封测行业已经跻身全球第一梯队，全球逻辑电路的景气程度会直接影响到国内 的封测厂商。封测行业直接受半导体景气回升影响，国内封测厂是最直接受益赛道之一。封测行业整合，大陆外延内生持续增长。长电科技并购星科金朋、通富微电并购 AMD 苏 州/槟城厂、华天科技并购 Unisem。长电科技、天水华天、通富微电三大封测厂合计市 占率已从 2011 年的 4.5%上升到了 2018 年的 20.5%。4.3 重点企业分析（参见原报告）长电科技：三季报超预期，净利率持续攀高通富微电：业绩超预期，AMD Zen3 竞争力加强晶方科技：光学赛道 TSV 龙头，行业高度景气五、设备：设备国产替代、时不我待收入、利润快速增长，国产替代持续深化。设备行业核心公司（中微公司、北方华创、 至纯科技、精测电子、长川科技、晶盛机电、华峰测控、万业企业）第三季度营业收入 42 亿元，同比增长 27%（剔除掉重组因素，下同）；第三季度归母净利润 7.6 亿元，同 比增长 37%。设备行业持续处于高速增长，国产替代空间快速打开，国内核心设备公司 成长可期。北美半导体设备销售数据高增长，20Q3 销售额创历史新高。伴随着下游资本开支提升， 设备厂商营业收入增速从 2019Q2 触底后逐渐回暖。2020Q1 由于疫情冲击，产品发货 推迟，进入到 2020Q3 以来，北美半导体设备数据表现亮眼，行业持续修复和回暖。 2020Q3 单季度全球半导体设备销售额创历史新高。美国商务部正式将中芯国际纳入实体清单，上游设备国产化需求更紧迫。中芯国际使用 美国技术，或者包含美国技术的设备，均需要获得美国的出口许可，尤其强调 10nm 及 以下的先进制程技术。全球前五大设备厂商分别在美国（3）、日本（1）、欧洲（1），合 计市占率约 70%，在各细分赛道均具有一定卡位能力。半导体国产化时不我待。国内设 备公司目前已经覆盖各细分领域，有望近几年加速替代。5.1 设备国产替代持续深化收入、利润快速增长，国产替代持续深化。设备行业核心公司（中微公司、北方华创、 至纯科技、精测电子、长川科技、晶盛机电、华峰测控、万业企业）第三季度营业收入 42 亿元，同比增长 27%（剔除掉重组因素，下同）；第三季度归母净利润 7.6 亿元，同 比增长 37%。设备行业持续处于高速增长，国产替代空间快速打开，国内核心设备公司 成长可期。设备厂商在手订单充足，预收款项单季度快速增长。由于会计准则调整，预收账款部分 项目重分类到合同负债。2020Q3 单季度，设备板块主要公司仍有较高预收账款/合同负 债；其中，北方华创预收款约 23.5 亿元；中微公司约 5.1 亿元；至纯科技、晶盛机电预 收款金额明显增加。5.2 全球设备市场高增长，国产替代空间更巨大根据 SEMI，全球每年半导体设备市场规模约 500~600 亿。半导体设备投资同比增速 在 2019H2 拐点已经很出现，持续上行。2020 年前三季度全球半导体设备销售额分别为 156/168/194 亿美元，同比 22%/27%/29%，增长明显，其中 2020Q3 单季度半导体设 备销售额创历史新高。根据 SEMI 预测，2021 年全球半导体设备销售额有望创下年度新 高，达到 688 亿美元。中国大陆半导体设备市场在全球比重中逐步提高。根据 SEMI，大陆设备市场在 2013 年 之前占全球比重为 10%以内，2014~2017 年提升至 10~20%，2018 年之后保持在 20% 以上，2019/2020 年大陆设备份额加快上行。根据 SEMI，大陆设备市场需求近两年高速 增长，2020 年前三季度中国市场半导体设备销售额分别 35/46/56 亿美元，同比 48%/37%/63%，增速明显高于全球。2020Q3 单季度，中国半导体设备销售在全球的销 售占比达到 29%，创历史新高。前道设备占主要份额，测试设备增速更快。按制程分类，前道、封装、测试三类设备分 别占 85%、6%、9%。半导体设备 2013~2018 年复合增长率为 15%，前道、封装、测 试分别为 15%、11%、16%。增速最快的子项目分别微刻蚀设（CAGR 24%）备和存储 测试设备（CAGR 27%）。AI、5G 需求旺盛，半导体产业向大陆持续转移。国内数字芯片产业链设计-晶圆制造-封 测产业成长动力不变，一是 AI、5G 带来的逻辑电路行业本身的成长；二是半导体产业持 续向大陆转移。据 SEMI 估计，2017 年至 2020 年间全球将有 62 座新的晶圆厂投入营 运，其中在中国大陆的新厂有 26 座，占新增晶圆厂的比重高达 42%。国内晶圆厂建设即将键入高峰期，内资采购市场仍有提升空间。根据已经披露的国内规 划在建的晶圆厂投资规划统计，2020~2022 年晶圆厂投资额将是历史上最高的三年，并 且随着国内对于半导体制造国产替代的需求增加，未来可能还会有新增的投资项目。根 据 SEMI，中国大陆设备需求已经达到全球设备需求的 20~30%，但考虑到大陆的需求 有一半来自于英特尔、三星、台积电等公司的投资，实际上内资采购金额的市场空间约 10%。Capex 进入上行期，台积电、中芯国际纷纷增加资本开支。台积电率先推进大幅资本开 资提升，推进先进制程应用。台积电 2018 年资本开支 104 亿美元，2019 年提升至 148 亿美元，2020 年预期 170 亿美元。中芯国际 2019 年资本开支 22 亿美元，预期 2020 年 上升至 67 亿美元，开启新一轮资本开支。5.3 封装测试设备赛道高度景气，国产厂商初具实力半导体测试环节的三大核心设备是测试机、分选机和探针台。集成电路生产需经过几十 步甚至几百步的工艺，其中任何一步的错误都可能是最后导致器件失效的原因，同时版 图设计是否合理、产品是否可靠，都需要通过集成电路的功能及参数测试才能验证。集 成电路测试设备主要包括测试机、分选机和探针台等。测试机主要用于检测芯片的功能 和性能，探针台和分选机在不同环节实现被测芯片与测试机的链接。晶圆检测（CP）环 节使用探针台，成品测试（FT）使用分选机。封测行业景气，封测厂资本开支重回增长。2007 年以来，随着国内测试厂在全球市占率 不断提高，其资本支出也不断增加。长电科技、华天科技、通富微电、士兰微的资本开 支保持增长趋势，其中资本开支增长有 2015 年长电科技并表星科金朋、2016 年通富微 电并表 AMD 苏州及槟城厂的影响。由于半导体行业景气周期因素，经历 2018~2019 年 封测行业资本开支放缓之后。封测行业 2020 年资本开支大幕重启，长电科技公告投资 扩充产能，通富微电、晶方科技均定增扩产，华天科技在投建新厂。封测行业产能稼动率较高，有进一步扩充产能的需求。我们认为，全球半导体周期向上， 封测行业景气度提升，叠加国产替代需求。紧张的产能与密集的需求、加速推进的国产 化能力与中高端国产化的要求是当前两大矛盾。根据 Gartner 统计，2018 年全球封装设备市场规模达 39.9 亿美元，2013-2018 年 CAGR 达到 11.6%，VLSI 对 2018 年市场规模的预测更乐观，比 Gartner 高 7.8%，在经历了 2019 年上半年半导体行业整体不景气后，封装设备销售情况与需求拉开差距，2020 年 三季度开始封装设备销售规模回升，我们认为这一趋势将在 2021 年延续，从而填补需 求差，满足同样在不断增长的半导体制造需求。国际领先厂商依靠内生外延扩大规模，新加坡 ASMPT（0522.HK）龙头优势明显。国 际封装设备领先厂商 ASMPT、K&S、Besi、Yamada 等通过积极研发与投资收购相结合的 方式，拓展产品品类，提升市场份额。其中 ASMPT 在产品覆盖、营收等领域均显著领先 于竞争对手，一方面，ASMPT 背靠 ASMI（光刻机 ASML 母公司），具有资本、客户资源 优势。另一方面，公司注重研发投入，其设备不仅涵盖半导体封装材料和后段（芯片集 成、焊接、封装）和 SMT 等所有工艺技术，还包括 CIS 设备和 Mini/Micro LED 完整设备 解决方案，带来高于同行的营收天花板。设备交货期较长，封装订单营收有望在 2021 年体现。根据 K&S 2020Q1 法说会，公司 交货周期两个月左右，Besi 产品交货周期 4-12 周，封测厂三、四季度订单部分有望在 2021 年体现在封装设备厂营收。通过打入国内测试龙头企业，华峰测控、长川科技等实现了部分半导体测试设备国产替 代。由于半导体检测设备不如光刻、刻蚀等前道设备难度高，单台设备金额相对较小， 适合于半导体大厂或科研机构人员创业成立，且国内在检测设备部分领域已经实现了突 破。目前以华峰测控、长川科技为代表的少数国产测试设备产品已进入国内封测龙头企 业的供应商体系，正通过不断的技术创新逐渐实现进口替代，在降低下游企业测试成本 的同时推动国内测试产业的技术升级。国产优势装备企业的崛起对完善国内集成电路产 业链、打破国外产品的技术和市场垄断、提升我国集成电路制造装备的自主创新能力和 国际竞争力起着重要的战略意义。长川科技以模拟/数模混合的测试机以及分选机实现了 进口替代，在积极向数字测试机、探针台市场推进。据 SEMI，2018 年全球半导体后道测试设备（ATE，包含测试机、分选机、探针台）市场 规模约 54 亿美元。中国大陆 ATE 市场约 57 亿元人民币，测试机、分选机、探针台分别 占 63%、17%、15%，其他设备占 4%。5.4 重点企业分析（参见原报告）北方华创：国产半导体设备龙头，布局领域完整中微公司：国产刻蚀设备龙头，未来打造半导体设备旗舰华峰测控：模拟测试设备龙头，国产替代加速突破六、材料：产品持续突破，国产化正式开启6.1 半导体材料行业综述，国产化初成型从半导体材料来看，至 2019 年全球市场规模在 521.4 亿美元，较 2018 年同比下滑 1.1%。 但是从长期维度来看半导体材料一直随着全球半导体产业销售而同步波动。而由于半导 体芯片存在较大的价格波动，但是作为上游原材料的价格相对较为稳定，因此半导体材 料可以被誉为半导体行业中的剔除价格方面最好的参考指标之一。在全球半导体材料的需求格局之中，中国大陆从 2011 年的 10%的需求占比，至 2019 年 已经达到占据全球需求总量的 16.7%，仅次于中国台湾（21.7%）及韩国（16.9%），位 列全球第二。随着整个半导体产业的持续增长，以及中国大陆不断新建的代工产能，我 们有望看到中国大陆半导体市场规模增速将会持续超越全球增速的同时，攀登至全球需 求第一的宝座。在整个半导体材料 521 亿美元的市场规模之中，半导体晶圆制造材料占据了约 63%，达 到了 328 亿元。晶圆制造材料的持续增长也是源自于当前制造工艺不断升级带来的对于 材料的更大的消耗所致。半导体制造过程繁琐且复杂，对于的材料大类的设计也超过了 9 种。其中硅片的占比最 大，达到了 122 亿美元，37.3%；其次为电子特气，市场规模约为 43 亿美元，13.2%； 光掩模，光刻胶及其辅助材料分别为 41 亿美元和 40亿美元，占比达到12.5%和 12.2%。当前 A 股市场已经涌现出一批在各个领域已有所建树的公司，从成本占比最大的硅片， 再到美国高度垄断的 CMP 材料，均实现了一定的技术突破，并且部分厂商已实现了稳定 的原材料的出货，均可以看到中国半导体材料板块正在多个细分领域收获成果。6.2 中美科技贸易纠纷下，CMP 及气体国产替代刻不容缓2020 年 12 月 18 日美国商务部正式发布公告，将中芯国际正式纳入“实体清单”。根 据公告，在列入实体清单后，美国出口商必须向美国政府申请许可证后才能继续向其供 货，其中针对先进工艺节点制程半导体产品的所需物品的出口供应，美国政府将优先采 取“推定拒绝”政策，即，原则上不批准出口许可。从半导体材料方面来看，美国从原材料供应方面进行了限制，这直接致使例如 CMP 材 料及电子特气这类美国高市占率产品存在的断供的可能性，进一步推动国产 CMP 及气 体厂商的需求及国产替代化进度。6.3 硅片、光刻胶持续突破，进步飞速，多点开花6.3.1 硅片由于半导体行业与全球宏观形势紧密相关，全球半导体硅片行业在 2009 年受经济危机 影响，出货量与销售额均出现下滑；2010 年智能手机放量增长，硅片行业大幅反弹；2011 年-2016 年，全球经济复苏但较为低迷，硅片行业易随之低速发展；2017 年以来，得益 于半导体终端市场需求强劲，半导体市场规模不断增长，于 2018 年突破百亿美元大关。 至 2019 年全球半导体硅片的收入已经达到 112 亿美元的规模，出货量也达到了 118.1 亿平方英寸。2008 年至 2013 年，中国大陆半导体硅片市场发展趋势与全球半导体硅片市场一致。 2014 年起，随着中国半导体制造生产线投产、中国半导体制造技术的不断进步与中国半 导体终端市场的飞速发展，中国大陆半导体硅片市场步入飞跃式发展阶段。2016 年-2018 年，中国半导体硅片销售额从 5.00 亿美元上升至 9.96 亿美元，年均复合增长率高达 41.17%。中国作为全球最大的半导体终端市场，未来随着中国芯片制造产能的持续扩张， 中国半导体硅片市场的规模将继续以高于全球市场的速度增长。中国大陆仅有少数几家企业具有 200mm 半导体硅片的生产能力。2017 年以前，300mm 半导体硅片几乎全部依赖进口。2018 年，硅产业集团子公司上海新昇作为中国大陆率先 实现 300mm 硅片规模化销售的企业，打破了 300mm 半导体硅片国产化率几乎为 0%的 局面。6.3.2 光刻胶光刻胶，目前做为半导体生产中光刻工艺的核心材料，其主要工作原理是：光刻工艺利 用光刻胶对于各种特殊射线及辐射的反应原理，将事先制备在掩模上的图形转印到晶圆， 建立图形的工艺，使硅片表面曝光完成设计路的电路图，做到分辨率清晰和定位无偏差 电路。光刻胶从功能上又可分为正性及负性光刻胶：1. 正性光刻胶之曝光部分发生光化学反应会溶于显影液，而未曝光部分不溶于显影液， 仍然保留在衬底上，将与掩膜上相同的图形复制到衬底上；2. 负性光刻胶之曝光部分因交联固化而不溶于显影液，而未曝光部分溶于显影液，将与 掩膜上相反的图形复制到衬底上。按照应用领域的不同，光刻胶又可以分为 PCB 用、LCD 用、半导体用和其他用途光刻胶。行业壁垒高耸，研发能力要求极高，资金需求巨大。光刻胶的种类繁多，实际操作中由 于各个客户的产品的要求不同，因此对光刻胶的具体要求也较多。这一点将会直接导致 光刻胶企业在生产制作光刻胶的时候需要具备足够的配方研发能力，对众多国内仍在起 步的厂商无疑是个巨大的挑战。248nm 及以上高端光刻胶为全球市场的主流。SEMI 的数据显示，2018 年全球半导体 用光刻胶市场达到 24 亿美元，较 2017 年同比增长 20%。光刻胶配套试剂方面，2018 年全球光刻胶配套试剂市场达到 28 亿美元，较 2017 年增长 27%。全球共有 5 家主要的光刻胶生产企业，其中，日本厂商技术和生产规模占绝对优势。6.4 重点企业分析（参见原报告）鼎龙股份：材料国产化刻不容缓，CMP 放量加速前进安集科技：国产 CMP 抛光液龙头，加速成长实现替代华特气体：半导体气体深厚积累，持续发力半导体板块金宏气体：逐步突破客户，推动 TGCM 模式深绑客户雅克科技：内生外延，全面进军半导体材料，打造材料平台七、风险提示下游需求不及预期：若下游市场的增速不及预期，供应链公司的经营业绩将受到不利影 响。中美科技摩擦：若中美科技摩擦进一步恶化，将对下游市场造成较大影响，从而对供应 链公司造成不利影响。（报告观点属于原作者，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】。

前不久发生的中兴芯片事件狠狠地扇了中国芯片一记耳光，“疼痛”之余我们需要反省和改进。芯片作为第三次工业革命的“心脏”，势必需要把关键技术牢牢掌握在自己人手里，不被他国牵着鼻子走，2017年中国进口芯片超万亿元，超过石油进口成为第一大进口商品。中国电子行业半导体行业必须进行彻底的改革与发力，通过弯道超车，创造自主研发的电子行业，半导体行业。二战结束后由于一系列历史原因，中国的经济发展科技发展严重的落后于西方国家，在中高精尖领域严重依赖进口。1978年后中国大力发展经济，通过房地产，各项垄断行业把中国经济总量搞上去了，至2017年GDP总量达82.71万亿元，但是我们不得不反思这经济数据背后有多少是由房地产是垄断行业所支撑起来的，当然我们也不否认改革开放取得的进步，人民生活生活水平的提高。我们应该全面彻底的分析中国科技尤其是半导体行业的现状。电子行业包括了计算机、微电子、电子、电信、通信、自动化、半导体等等，其中芯片是其关键核心硬件。芯片是一块集成电路的硅片，体力很小，几乎在任何电子设备，计算机上都必须装备的核心硬件，有同于人的大脑，心脏的作用，小到蓝牙音响大到超级计算机都装备了芯片。全球无论是手机芯片还是其它电子产品的核心研发制造，美国都占了绝对的优势，英特尔、高通、苹果、英伟达、超威科技等等都是名列前茅的半导体芯片制造商。那么芯片制造有多难？一块指甲壳大小的芯片上有上亿个晶体管，芯片的制造需要通过晶圆到抛光、刻蚀、等离子入注、镀铜、测试、切割、封装等几千道工序，难度十分巨大。并且芯片制造所需要的光刻机一直被国外封锁垄断，中国能买到的光刻机都要与先进水平相差几代。芯片的研发以及更新换代的周期是截然相反的，研发难度大，研发资金高，回报周期短。中国现行的经济环境氛围更多的是投机赚钱，更注重眼前利益，民间资本很难推动芯片的研发。不过也要辩证的看到，中国也有一定的优势，以现在的起点更容易实现弯道超车，现在的技术平台，研发实力都可以提供很好的基础，华为、紫光、大唐、中电华大、阿里巴巴达摩院等都逐渐在芯片领域展露头角，希望他们能在人工智能芯片领域实现弯道超车。芯片的研发是个长时间、高投入、复杂性的过程，这需要政府发挥制度优势，集中力量搞研发，政府引导，各厂商，科技公司参与共同研发，风险与损失由各方协商分担，打一场长时间的硬仗。芯片研发不能再拖，与航空发动机都应定为大国发展规划。为中国创造发力，一定要拥有一颗中国芯！大家对于中国芯片发展有怎样的看法？下方留言交流。

上个月，有消息透露国家计划把大力支持发展第三代半导体产业写进目前正在制定的“十四五”规划中。据消息，计划在2021年-2025年间，在科研、教育、融资、应用等方面大力支持发展第三代半导体产业，以期实现产业独立自主。结合当前国际因素，对第三代半导体进入十四五规划，市场对此的关注度大大提升。市场也出现一轮炒作潮，并出现了多只罕见短线强力大涨的妖股。上涨力度罕见，也体现了市场关注的力度。在打击炒作之下，市场节奏有些转弱，但整体十四五兑现之前，消息面的反复，存在着对相关概念产生了相应的影响规律。在第三代半导体材料中，碳化硅、氮化镓技术较为成熟，也成为市场布局的重点，其余的金刚石、氧化锌、氮化铝等材料还处于研究起步阶段。今日四大指数弱整理，近期市场延续弱整理下，节前调整的第三代半导体概念股再次活跃。但从市场注册制趋势下，以及年末临近的因素，一般来说有业绩比较稳妥，有成长更值得期待。四方达主业是人造聚晶金刚石烧结体、人造金刚石复合片、立方氮化硼烧结体、立方氮化硼复合片、人造金刚石制品及立方氮化硼制品的研制、开发、生产与销售。 四方达(300179)：第三代半导体研究。公司主业：人造聚晶金刚石烧结体、人造金刚石复合片、立方氮化硼烧结体、立方氮化硼复合片、人造金刚石制品及立方氮化硼制品的研制、开发、生产与销售；金属制品及零件的研制、开发、生产与销售；超硬材料相关技术咨询与服务。声明：原创直播与文章观点，个人笔记仅供参考风险自担！未经授权不得转载！

中国当前的半导体材料产品多用于中低端设备，如发光二极管（LED）照明设备、面板等，目前国内半导体下游需求90%以上来自于LED照明行业。我国在基础领域技术成熟，与国外差距不大，甚至某些技术赶超国外、领先全球。然而在高端芯片领域，国内外差距较大。从芯片设计、晶圆加工到封装测试，我国产业链的各个环节均有不足之处，这就导致了终端产品性能无法和国外制备的芯片相匹敌。本文将从制备工艺和检测设备两个方面，对国内外半导体产业现状进行具体对比。微信公众号：前沿材料微信公众号：前沿材料微信公众号：前沿材料制备工艺差距导致最终产品无法实现小而精的要求半导体行业具有较长的产业链，从上游的原料提纯到单晶硅的制备再到下游的光刻和封装，甚至到最后出厂前的测试，每一步都环环相扣，牵一发而动全身。这一套工艺流程必须保证每一步的产品具有高性能，才能保证最后的终端产品可用于高端电子装备。我国在整条半导体芯片产业链中，最上游的原材料纯度不够、中游的高精密制备技术欠缺，从而导致下游产品无法达到国际水平。本节内容将详细阐述晶圆制造产业中外延技术和光刻工艺两大关键环节中我国的劣势。1.晶圆制造的外延设备有待提高晶圆制造是指利用二氧化硅作为原材料制作单晶硅，需要熔炼炉、化学气相沉积（CVD）设备、单晶炉和切片机等设备。晶圆制造的成品是单晶硅片或者单晶硅薄膜。在单晶硅棒材的生产企业中，中芯国际、中环股份均是国内该领域的佼佼者。随着我国国产电子设备市场的快速扩张，半导体行业下游对上游材料的需求量将持续增大，国内必须尽快扩大棒材的生产直径。但是在生产设备方面，我国目前仍依赖进口，中环股份所用的单晶炉进口于德国，因为国外进口的熔炉可保证炉壁材料不会在单晶硅制备过程中释放其他元素而导致单晶硅不纯。外延法是生长单晶硅薄膜的关键技术，也是晶圆制造的重要工艺之一。上游环节中单晶硅片的制备方面，国内外差距正在急剧缩小，而在外延技术方面，国内外半导体制备工艺却在逐步拉开差距。此部分将针对晶圆制造中的外延技术进行国内外对比。▼外延设备差距大——国产CVD设备的国内市场占有率低●国外生产设备垄断全球爱思强是德国化学沉积设备领域的领先企业，拥有气相沉积晶体生长的先进技术，其产品是多种高端半导体产品的制备基础。相较下美国半导体设备公司的优势则在于物理气相沉积设备、检测设备、离子注入机等。就晶圆制备设备而言，排名第一的应用材料全球市占有率为19%左右，拥有12000项专利，每年的研发投入超过15亿美元，而国内半导体设备龙头企业北方华创的研发支出每年却不到1亿美元。●北方华创是中国的AMAT，正发力于缩小PVD设备的差距北方华创是我国生产半导体设备的主要企业，其主导产品有CVD、PVD、刻蚀机、氧化炉等，均是我国进口价值比较高、技术难度较大的装备。但北方华创在国内市场的占有率不足2%，这是因为我国半导体企业所用设备几乎都从国外进口。在薄膜制备方面，我国PVD设备是国产化率进展较快的一类设备，正在努力缩小与发达国家的差距。●气相沉积设备技术壁垒主要集中在温度控制系统上影响CVD工艺的参数较多，温度是其关键参数之一。随着圆片尺寸的增大以及对膜厚均匀性的要求越来越高，特别是新器件新工艺的发展，对控温精度要求越来越高，许多工艺要求温度上下浮动控制范围不超过0.5°C。CVD工艺中气流要求为层流，但有时会出现湍流或局部漩涡，从而引起局部温度波动。基板加热系统的设计也成为CVD设备研发的难题之一，样品托板的选择也要配合加热系统。设备真空度是另一影响产品性能的关键点，各种镀膜技术都需要一个特定的真空环境。2. 我国光刻精度低影响集成电路的高效率上游的晶圆片产品会运送到芯片制备企业进行晶圆加工。晶圆加工是指在晶圆上制作逻辑电路的过程，需要镀膜、光刻、显影、刻蚀、离子注入等工艺过程，需要CVD沉积设备、光刻机、刻蚀机、离子注入机、扩散炉等设备。其中光刻工艺的差距是导致我国半导体芯片性能不足的关键原因，我国在这方面的劣势可以归咎于光刻设备和掩膜版精度不够以及光刻胶的性能差。▼核心设备光刻机技术落后光刻机是半导体集成电路制造的核心设备，我国芯片发展受限的一个重要原因在于光刻机技术落后。放眼全球，能够制造出光刻机的国家屈指可数，包括荷兰、美国、日本、中国。其中荷兰的阿斯麦（ASML）公司占据着无法撼动的龙头地位，垄断了全球80%的光刻机市场。我国无论从产品还是技术上都存在着滞后性，不得不从国外进口价格高昂的成品。但我国技术也在不断突破。2016年11月长春光机所在光源和物镜系统方面取得历史性突破，“极紫外光刻关键技术研究”也顺利通过测试。这对于我国发展新一代集成电路制造装备是里程碑般的成果，代表国产22-32nm光刻设备指日可待。我国在追赶国外先进技术的同时将新技术产业化的道路仍任重而道远。▼核心材料光刻胶自给不足光刻胶是光刻环节所用到的核心材料。光刻胶的生产技术指标卡控十分严格，产品需确保解析度、显影时间、异物数量、附着力、阻抗等参数均达到指标，其成分多样、工艺技术复杂且技术难题众多。因此，国外企业在配方、生产工艺技术等方面一直强势垄断。光刻胶知名的生产厂家多为日美企业，其中日本合成橡胶、东京日化、罗门哈斯、信越化学、富士电子，这5家日本公司占据了全球87%的市场份额。在光刻胶研发上，我国起步晚，生产能力主要集中在PCB光刻胶、TN/STN-LCD（扭曲向列型液晶显示器/超扭曲向列型液晶显示器）光刻胶等中低端产品。在高端产品上，往往面临由于技术壁垒高被垄断的困局。因此，中国光刻胶企业技术的发展也是半导体崛起的重要环节。▼关键工具掩膜版精度不够日本凸版印刷TOPPAN、大日本印刷、美国Photronics等几家国外企业，目前掩膜版水平可做到十几到几十纳米，但国内几家知名企业如华润微电子、无锡中微掩模、苏州制版等目前的制备水平普遍还处在0.13μm以上的级别。由此可见，国内水平还需进一步提高才可与国外企业比肩。检测设备差距集成电路（IC）的封装是IC生产线的最后环节，在封装过程及出厂前都要进行严格的测试和筛选。我国的封装水平较高，但是检测设备却依然依赖进口。目前半导体检测设备依然被海外巨头所垄断，前道检测市场中美商科磊（KLA-Tencor）占据了52%的市场份额；后道检测市场则主要由美国泰瑞达（TERADYNE）、爱德万、Xcerra所垄断。其中Xcerra是全球第三大后道测试设备的生产商，其ATE检测优势在模拟芯片的测试。国产设备中，涉足前道检测设备的公司有上海睿励和精测电子，上海睿励主要以膜厚检测为主，精测电子则以面板检测为主；后道检测方面，长川科技是后道检测设备领军企业，并已实现了规模化的进口替代，但目前检测设备主要应用于低端器件——电源管理芯片，而针对存储芯片和模拟芯片领域的检测设备仍处于空白阶段。

近期，我在梳理半导体行业相关的研究成果的过程中，参考了一些经典行业研究方法，同时在实践的基础上进行修改，摸索出了一些框架上的心得，在此做一个总结，以便日后不断地进行完善改良。从定义上看，行业研究指的是「通过深入研究某一行业的发展动态、规模结构、竞争格局、发展推动力以及综合经济信息，为资本市场的投资者提供重要的参考依据和投资策略，同时也为企业自身发展提供方向。」由以上内容，我们可以大致拟定一个行业研究的流程。第一件事情就是了解行业的基本概况，最直接的内容就是行业的定义、应用方向、分类、历史沿革、发展现状等等。以半导体举例，半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。历史沿革更直接的体现在指数的变化上，半导体行业的兴盛与衰弱，在特定的历史节点一定对应着特定的环境，搞明白环境的演变对理解行业有着至关重要的意义。接下来，是半导体的分类。我们进行第一次分类，大致梳理出一个地图脉络。这次梳理脉络不用保持100%的精确性与准确性，它能提供一个大致的行业印象，以便于在学习过程中能知晓信息的指向，不至于盲人摸象。例如，半导体可以分为：集成电路，分立器件、光电子器件、传感器四大类。分类的方法很多，各机构都有各自的分类标准，制造业协会和券商研究报告的分类方法通常有较大差别。通过分类，我们已经构建好了信息盒子，这还不够，因为我们还需要知道这些盒子从哪里来到哪里去。我们还需要进行产业链分析来得到一张较完整的行业地图。所谓产业链，是各个产业部门之间基于一定的技术经济关联，并依据特定的逻辑关系和时空布局关系客观形成的链条式关联关系形态。技术经济关联是产业链分析的核心，拆分来看，就是“技术”与“经济”。要搞明白技术，从科普来的或许会有细节疏漏，最稳健的方式无异于直接阅读专业书刊。我选择了杜中一的这一本《半导体芯片制造技术》，它帮助我建立对整个产业链的技术认知，也就是“如何在脑袋里把沙子变成芯片”。比如，对于半导体行业来说，整个产业链包括了上游的设备、材料和芯片设计，中游的晶圆制造、封测环节，而下游就是成品的芯片、模块。它清楚地告诉我，各个阶段的产品是什么，需要的材料是什么，公司做出来的东西要往哪里放，这对于行业研究来说是避免杂糅的不二路径。技术之后，“经济”就需要深入的供需分析来把握各个环节的关联了，这个过程最有力的工具就是波特五力模型。就像半导体，供不应求是整条产业链的总基调，但上游供应商的议价能力真的强吗？现在的竞争格局是否具有可持续性？我们必须要审慎的看待结论，这是行业研究的价值体现。“经济”关联就要结合相关的标的来进行。我们在做的事情是把“石头”往盒子里填充。我们筛选作为行业代表的标的往往是市场公认的最优秀的公司，了解这些公司的业务和财务情况，而且这些公司面临的困境通常是整个行业现状的缩影，这能很好的帮助我们建立初步的认识。就比如中国的芯片设计技术水平和世界领先技术差异不大，但是芯片设计里面涉及到的芯片架构和EDA软件都是受制于人的，尤其是芯片架构。所以阿里等企业在通过开源RSIC-V架构来进行突围。核心标的的战略往往代表着一个行业未来的发展趋势。持续的跟踪意义在于，能够把颗粒度更细的信息填充进信息盒子中。行业研究本身就是一个自上而下的研究，最终还是服务于公司的价值挖掘。准确的前瞻判断是建立在充分的信息对称基础上的博弈，这对行业研究的精细度和持续性提出了相当程度的要求。建立初步的行业结构只是第一步，最能体现价值的始终是持之以恒的认知提升和观点印证。（文/景裕资产 张浩）注：本文所研究的案例和提及的个股，景裕资产不做推荐，以此投资，风险自负。#半导体和白酒哪个更值得入手#