深度解讀LED晶元國內龍頭三安光電

最新 03-01

報告來源：海通電子研究

海通證券電子團隊陳平 /尹苓 / 謝磊

投資要點：

國內LED晶元龍頭，市場份額國內第一

擴產步伐加快，龍頭地位不斷加固

三安光電股份有限公司總部位於廈門，目前已經發展成為全球LED晶元龍頭企業之一。公司產能遍布廈門、天津、蕪湖、泉州等多個地區，產品線覆蓋全色系超高亮度LED外延片、晶元、化合物太陽能電池及III-V族化合物半導體，根據公司官網介紹，當前公司具備外延片2400萬片、晶元3000億粒的生產規模，位居國內第一位，整體佔到國內總產能的58%以上。

公司實際控制人是林秀成，林氏父子合計間接持有公司34.49%股權，林志強先生同時擔任公司董事長。公司在國內LED晶元領域優勢牢固，2016年佔據國內整體市場29%份額，遙居第一位，同時經歷前期大幅度擴產，公司2016年MOCVD機台數約300台左右，遠超國內同行，機台數位居全球第二（僅次於晶電）。

營收穩步增長，毛利率持續高水平

公司2016年營收62.73億元、歸母凈利潤21.67億元，公司收入首度超過晶電位居全球LED晶元領域第一位。過去數年，公司收入整體伴隨公司產能擴產而呈現快速增長的態勢，整體增速接近30%，2015年收入增速有所調整的原因是行業供給過剩導致晶元產品價格大幅度下跌，2016Q1行業過剩產能出清後，供需格局改變帶動公司收入重回快速增長軌道。公司歸母凈利潤基本與收入變化趨勢一致，2015年行業價格戰四起時，公司也短暫出現過單季度虧損情況，其後利潤恢復高增長。

公司整體毛利率處於40~50%區間（2015年受到行業激烈價格競爭有所調整），遠高於行業可比公司。我們認為公司高毛利由以下因素決定：（1）絕對龍頭的地位以及份額優勢確保對下游的高議價權；（2）公司具備更大的產能規模，規模效應更加明顯；（3）公司向上游藍寶石襯底領域垂直整合，有效降低成本。

LED迎來供需逆轉，國內龍頭顯著受益

過剩產能出清後，重塑LED供給格局

行業成長動力切換的同時，主要供給格局也發生了巨大的變化。2014~2015年LED行業產能盲目擴張造成LED晶元廠、封裝廠比拼價格，行業內企業盈利水平受到較大衝擊，2015年價格戰最激烈的年份同時也是LED企業盈利水平的谷底。

（1）政府大力度補貼帶來國內LED晶元企業瘋狂擴產。2010~2015年國內各地政府大額度補貼MOCVD企業擴產，國內企業瘋狂擴產（國內MOCVD保有量2010~2015年CAGR+30%左右增長）帶來全球性MOCVD機台嚴重的產能過剩，根據智研諮詢的統計，國內新增機台數量長期佔據全球MOCVD新增機台數量的50%以上，LEDinside估計2015年LED晶元產能供過於求比例高達20%~30%。

（2）2015年經歷價格戰，行業過剩產能出清、份額朝向龍頭集中。經歷瘋狂的擴產，行業在2014、2015年供過於求嚴重，企業大打價格戰，高工LED粗估2015年當年LED晶元整體價格下滑幅度接近50%，價格狂跌帶來大量企業虧損嚴重。虧損進一步導致中小企業倒閉潮，中小企業缺乏規模優勢、政策資金扶持、客戶忠誠度、銷售網路，在價格比拼中不佔優勢，2014年國內存量2萬家左右的LED企業，在2015年價格競爭中大約倒掉了4000家左右。中小企業在價格戰中大批量倒閉也間接促進了行業份額朝向龍頭集中，以國內為例，LED晶元TOP 10廠商份額從2015年的73%上升至2016年的76%。

另外，大陸LED企業與台灣企業產業鏈、產品定位重合度較高，大陸有政府資金扶持瘋狂擴張，台企相對大陸又無成本優勢。激烈價格競爭導致台企「遍地是傷」、「哀鴻遍野」，2015年全行業大部分公司收入呈現負增長。國際巨頭歐司朗、飛利浦等面對巨大的價格和盈利壓力也紛紛收縮或直接退出部分LED相關業務。

（3）行業產能調整+小間距顯示/照明高歌猛進帶來LED供需缺口出現逆轉，產業鏈全線漲價、迎來新一輪景氣復甦周期。行業經歷中小企業倒閉、海外巨頭動產、減產，產能大幅削減，再加上小間距LED、照明燈下游需求繼續景氣，2016年行業供需發生逆轉。供需格局改變致使產業鏈廠商紛紛漲價，修復盈利水平，產業又迎來一輪景氣復甦周期。

2016年以來，LED晶元以及下游封裝都歷經了數次漲價潮，整個板塊公司毛利率及收入都有顯著改觀。展望未來，我們認為經歷14、15年瘋狂的擴產與價格戰，行業競爭格局大幅優化，國內龍頭企業憑藉政府補貼、規模優勢、產能都已經在全球樹立顯著優勢，未來有望顯著受益行業景氣復甦。

下游需求穩步增長，尤其是LED照明滲透加速

LED照明有望成為未來產業成長的核心動力。當前來看，LED下游應用領域中，照明/電視+手機背光佔據了主要份額，汽車當前佔比不高，但是增長迅速。

各國加速推廣LED照明，白熾燈逐漸淘汰。OECD統計，照明約消耗了全球總電量的19%，面臨巨大的節能壓力。而相比於傳統的白熾燈、熒光燈，LED燈優點突出，包括節能、環保、高效、壽命長等，是各國節省電量的重要方式。各國紛紛制定政策法規強制汰換傳統白熾燈，美國從2014年期開始全面禁止生產和進口40W和60W白熾燈，歐盟制定法令從2013年開始，以球泡燈效率規範和引導逐步淘汰白熾燈和低能效鹵素燈。憑藉突出的性能指標以及各國政策法令的大力推廣，LED照明迅速滲透，已經成為近年LED產業增長的核心動力。

Digitimes估計2016年LED照明產業規模接近350億美元，展望未來，伴隨成本快速下降以及各國強制推行LED照明，我們認為LED照明的滲透率有望繼續上行。當前LED照明全球出貨量佔比仍較低，提升空間較大，後續有望成為整個行業的長期成長動力。

LED憑藉省電、快速響應、長壽的特性也在汽車行業迅速滲透，替代傳統的鹵素燈等。整體來看，LED應用於汽車的車內燈飾和車外燈飾，車內照明包括車內的各種儀錶與控制單元所需光源，比如儀錶燈、閱讀燈、車廂行李燈等，車外照明包括汽車頭燈、霧燈、剎車燈、倒車燈等，汽車LED照明當前正處於從高端車往中低端車滲透的階段。

近年ADAS及智能駕駛的發展亦加大了對LED照明的需求。智能駕駛需要依賴更多的Sensor實現，包括攝像頭、智能車燈、雷達測距模組等，進一步為車用LED照明帶來了新增市場。

小間距LED行業有望維持快速擴容態勢

LED小間距技術優勢明顯，在高端大屏拼接市場份額持續上升。我們預測，2015年國內大屏幕拼接市場規模在160億左右，當前主流的高端大屏拼接技術路線有DLP拼接、LCD拼接等，依次佔據48%、43%的份額。LED小間距拼接技術作為利亞德近兩年首創的創新拼接技術，相比DLP拼接、LCD拼接擁有眾多優勢，如表2中列示，LED小間距在顯示效果、可視範圍、功耗、壽命等關鍵指標上均顯著優於後兩種技術。同時，從成本角度，LED小間距產品與DLP同尺寸產品相比成本相當。因此，從性價比的角度來看，LED小間距產品性價比遠優於DLP產品，對後者構成充分的替代，將在大屏拼接領域持續蠶食DLP份額。

替代空間明確，行業高增速將維持。顯示巨頭持續湧入LED小間距產品帶來行業的迅速擴張，2012年行業規模僅在2億元左右，到2015年累計訂單已接近30億元，複合增長率高達99%。未來，LED小間距技術增長將憑藉技術優勢繼續擠佔DLP拼接技術份額。根據洲明科技2016年年報披露，2016年小間距LED替代DLP等拼接屏市場的替代率為20％左右，預計到2017年小間距LED對DLP的替代率能夠達到40~50%以上，到2020年替代率則可望到70%~80%，市場規模在百億元以上。

上游原料價格迅速下滑，小間距LED推廣瓶頸逐漸破除。過去LED小間距產品推廣最大的約束是價格偏高，但近年來隨著產業的壯大、參與者的增加，LED上游原材料成本在大幅降低。小間距LED顯示屏上游原材料主要有LED晶元、封裝器件、驅動IC、控制系統（發送、接收卡）、箱體等，這些器件的價格從2011年經歷了巨幅的下滑。以國內LED顯示屏領導廠商之一洲明科技為例，2010-2013年，其採購原料中，外購LED封裝器件、IC、晶元、箱體、電源、控制系統價格分別累計下滑67%、29%、57%、11%、4%、40%，且年下降幅度呈現擴大趨勢。洲明科技原材料成本的大幅下降也帶動終端價格的下降，但終端價格整體下降幅度小於成本，因此，洲明科技整體毛利率有所上升。LED小間距產品顯示屏成本的降低帶動價格的降低，價格瓶頸的破除加速了LED小間距產品對DLP拼接產品的替代進程。

我們認為小間距市場的爆發以及間距的持續縮小會持續引爆上游燈珠的需求，國內企業有望持續受益小間距行業的迅速擴容。

深度布局GaAs和GaN，搶佔下一輪行業先機

化合物有望成為半導體材料重要方向

憑藉更優越的特性和更廣闊的應用領域，化合物半導體異軍突起。早期半導體材料是單晶體的鍺和硅。鍺是用來製造第一個晶體管和固態器件的元素半導體，但由於其難以加工和性能有限等緣故漸漸淘汰，硅因材料來源豐富，製造工藝穩定簡單、可加工性強，目前已是現代半導體材料的支柱之一。公司主要從事的是III-V族化合物半導體材料的研發與應用，化合物半導體相比第一代半導體材料（硅/鍺半導體），具有更加豐富的性能，製作出的器件具有更優異的光電性能、高速、高頻、大功率、耐高溫和高輻射等特徵。在無線通信、汽車電子、電網、高鐵、衛星通信、軍工雷達、航空航天等領域應用中具備硅基無法比擬的優勢。

下游需求穩步增長，尤其是LED照明滲透加速

公司主營的III-V族化合物半導體材料中，砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）的發展前景最為廣闊。砷化鎵（GaAs）屬於第二代半導體技術，已比較成熟，適用於製作高速、高頻、大功率以及發光電子器件，是製作高性能微波、毫米波器件及發光器件的優良材料。氮化鎵（GaN）屬於第三代半導體技術，能應用於特殊場合例如高溫、強輻射、大功率等環境下，同時氮化鎵材料具有禁帶寬度大、擊穿電場高、熱導率高、電子飽和速率高及抗輻射能力強的等優點。GaAs/GaN主要應用於通信領域、光電領域和國防工業，比如移動通訊、光伏發電、雷達、導彈等。

5G時代即將來臨，GaAs風光正當時

GaAs集成電路器件在微電子領域應用廣泛，尤以智能手機射頻前端為主。智能手機中的功率放大器（PA）和射頻開關（RF Switch）是應用GaAs的主要器件。PA 的質量直接決定了無線通訊活動的質量。通訊產業及智能手機的發展，對移動通訊技術提出了更高的要求。隨著移動通信技術的發展，通訊領域對PA在高功率傳輸上的應用要求越來越高。而傳統硅製程由於存在低崩潰電壓、高頻損耗、訊號隔離度不佳、低輸出功率等物理性特徵，使其在PA以及RF Switch的應用始終無法與GaAs高速半導體器件匹敵。預計在未來較長的期間內，GaAs高速半導體器件將在通訊市場佔據重要地位。

4G/5G通訊對射頻器件有更高要求，我們預計未來手機中的GaAs器件數量將成倍增加。目前一部4G手機平均使用7顆功率放大器和4個射頻開關器，以同時支持TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM 五種不同的通信模式，比3G 時代增加40%的用量。未來隨著4G手機、5G手機滲透率不斷提升，手機用的GaAs器件還將不斷增長。據GSMA移動智庫和中國信息通信研究院聯合開展的最新研究顯示，中國有望在2025年前發展成為全球最大的5G市場，GaAs器件需求旺盛。

我國5G發展決心堅定，技術有望領跑世界，由此帶來的基站建設成為GaAs的新用武之地。全球第一大砷化鎵晶圓代工廠穩懋的半導體技術處表示，考慮到價格和功率要求，5G基礎建設中的小基站或許是未來GaAs製程所能著墨之處。而我國的5G網路發展規劃已經走在了國際的前端，在《「十三五」規劃綱要》、《「十三五」國家信息化規劃》、《國家信息化發展戰略綱要》等重要文件中，均提出要積極推進5G產業發展，華為和中興在各類5G實驗的完成情況上已經領先國際，華為所研發的新波形、新編碼等已成為全球5G統一標準，並已和德國電信聯合推出全球首個5G商用網路。

目前，三大運營商已加速5G布局。中國移動計劃2017將在5個城市開展外場試驗，目前已在廣州擁有我國首個5G基站；中國電信在2016年掛牌了5G開放實驗室，此外申請了5G相關發明專利59項；中國聯通剛剛在深圳開通了其首個外場5G新空口基站，並計劃在2018年在5到6個城市進行5G系統組網驗證，三家運營商都預計在2020年實現規模商用。智研諮詢預計截止2020年，我國僅基站規模就將達到千億市場，GaAs潛在市場規模巨大。

GaAs在光纖通信市場，無線區域網（WLAN）市場，汽車電子產品市場，軍事電子產品市場，半導體照明市場等應用廣泛，發展前景廣闊。光纖通信中，大於2.5G 比特/秒的光通信傳輸系統，其光通信收發系統均需采 GaAs超高速專用電路。汽車防撞雷達一般採用毫米波段，在這些波段範圍內，最適合的器件是GaAs 集成電路，一旦GaAs 器件進入量產的汽車領域，市場前景不可限量。軍事應用是GaAs 材料的傳統領域，隨著各國數字化部隊建設進程的加快，將進一步刺激GaAs 的需求。隨著全世界範圍內對半導體照明工程的推進，主要應用於LED和LD製造的半導體GaAs市場也一直呈現快速增長態勢，市場需求主要集中在中國台灣、日本、中國大陸和韓國等亞太地區。

射頻技術新寵，GaN市場日趨成熟

5G宏基站對射頻功率放大器（RF PA）的要求不斷提高，GaN逐漸取代LDMOS。MACOM公司表示，與智能手機中的射頻產品不同，在基站上應用的射頻功率晶體管對功率的要求更高，GaN的優勢非常明顯。研究機構Yole Developpement指出，3.5GHz以上所有宏基站部署都將看到GaN逐步取代LDMOS（橫向擴散金屬氧化物半導體），同時，GaAs也將從小型基站網路的需求增長中受益。在未來的網路設計中，將採用載波聚合和大規模輸入輸出（MIMO）等新技術，GaN將憑藉其高效率和高寬頻性能，相比現有的LDMOS處於更有利的位置。圖43可以看到到GaN將逐漸取代LDMOS，而GaAs佔比穩定。2022年，GaN RF器件的市場營收預計將達到11億美元，約佔整個RF功率市場的45%。

汽車無線充電技術和智能手機快速充電技術是GaN產品的新興應用。「RF功率」市場是GaN的主要應用市場，GaN功率半導體市場的先驅之一宜普電源轉換公司（EPC）公司的首席執行官Alex Lidow說：「對GaN的需求無處不在，最大的應用是LiDAR(激光雷達)、4G/5G LTE基站的信號跟蹤、用於伺服器和電信設備的DC-DC轉換器。無線充電市場現在仍然很小，但我預計，到2020年它將成為我們的三大應用之一。」對此，EPC 和Texas Instruments提供了從48 V ~ 1.2 V的單晶元DC/DC轉換器和負載點轉換器（包含GaN元件）的解決方案，Dialog Semiconductor公司還提供了集成GaN功率IC的快速充電適配器。Yole預計2016~2022年期間，整體RF功率市場營收或將增長75%，帶來9.8%的複合年增長率，市場營收規模將從2016年的15億美元增長至2022年的25億美元。

國防領域仍將是GaN 不可忽視的重要應用市場，並保持穩定增長。GaN 在國防領域的應用主要包括IED 干擾器、軍事通訊、雷達、電子對抗等。美國雷神公司將其研發的愛國者導彈防禦系統的雷達系統，升級到基於GaN技術的主動電子掃描陣列雷達。主動電子掃描陣列將提供給愛國者導彈防禦系統360度的雷達能力，可以使其保持對新型進攻武器優勢。GaN 因在提高功率、縮小體積和簡化設計方面的巨大優勢，未來將在越來越多的國防產品中得到應用。

供應鏈正為大規模製造做準備，GaN市場即將爆發。目前，主要的代工廠已經投入巨資，以提高功率GaN器件的產能。Navitas近期剛剛宣布與TSMC（台積電）和Amkor（安靠）合作擴大產能；此外，BMW i Ventures（寶馬風險投資公司）完成了對GaN Systems公司的投資；台灣經濟事務部（Ministry of Economic Affairs）在清潔綠色能源技術方面大舉投入了GaN的應用，並且也與GaN Systems公司建立了合作。供應鏈此時已近乎滿足功率GaN的市場需求，2017年的市場交易也展現了市場對功率GaN的信心。

根據智研諮詢的預測，2019年GaN半導體器件市場規模將達22億美元，維持20%以上的年均增速，成為化合物半導體市場增速最快的細分領域之一。需求量的增加主要來自於GaN材料器件帶來的器件在性能方面的提高，因為GaN是目前唯一能滿足LiDAR（激光雷達）、無線供電以及包絡跟蹤等高端、中低壓應用要求的技術，相比市場規模達到300億美元的硅功率半導體市場仍然很小。不過，憑藉高性能和高頻率解決方案優勢，功率GaN在短期內具有巨大的增長潛力。2016年，功率GaN市場規模約為1200萬美元，但是到2022年，Yole預計其市場規模可增長至4.5億美元，這期間的複合年增長率（CAGR）可達到驚人的84%。

多維動力助推三安在化合物半導體領域強勢崛起

擴充半導體產線，填補國內空白。根據中國通信工業協會統計，國內一線、二線智能手機品牌幾乎100%應用進口晶元，而我國智能手機用進口GaAs/GaN晶元的最主要來源為美國高通公司（Qualcomm），2014年高通在中國市場的銷售收入為129億美元，占其全球總收入的近50%，因此國產企業具有很大的替代空間。三安光電2015年的定增方案為共募集資金16億元用於通訊微電子器件項目（總投資30億），以生產GaAs高速半導體器件與GaN高功率半導體器件，預計2018年底達產，形成每年30萬片GaAs外延片和6萬片GaN外延片，以及每年通訊用晶元36萬片的產能；同時募集19億用於子公司廈門光電產業化項目（總投資36億），以實現高端LED外延片及晶元的擴產，2017年年中達產，形成年產LED外延片122.3萬片、晶元306.05億粒的產能。

公司集成電路產能主要聚焦GaAs製程的HBT和pHEMT技術以及GaN製程的Power SBD和Power FET技術，GaN產線已2016年建成，我們認為未來產能將逐步釋放。據公司2016年中報顯示，化合物半導體業務參與的客戶設計案已超過260個,有19個產品通過性能驗證，與軍工機構上海航天電子簽訂10年砷化鎵、氮化鎵集成電路晶元採購協議，其他部分國內大客戶也已經開始批量出貨。隨著公司化合物半導體業務穩步推進，2018年進一步拓展海外客戶，未來高成長可期。

受益國家「大基金」扶持，打造化合物半導體龍頭。2015年6月，國家集成電路產業投資基金（「大基金」）投資48.39億元入股三安光電（攬下9.07%股權），在隨後的定增中，大基金再次參與，目前大基金合計持有三安光電上市公司11.30%股權，成為第二大股東。同時公告三安光電與華芯投資（大基金的唯一管理機構）、國開行、三安集團簽訂《關於投資發展集成電路產業之戰略合作協議》，約定四方建立戰略合作關係，大力支持公司發展以III-V族化合物半導體為重點的集成電路業務。大基金入股三安光電，將有利於為公司提供各種資源保障，通過產業鏈整合、海內外併購，進一步推動公司快速做大做強GaAs/GaN半導體業務，加快國際化發展步伐和產業鏈一體化布局，打造全球化合物半導體龍頭。

與GCS設立合資公司，進一步開拓手機射頻、濾波器等市場。2016年11月三安光電與GCS合資成立廈門三安環宇集成電路有限公司，共同進軍6吋砷化鎵晶圓生產。合資公司註冊資本為400萬美元，其中三安光電以自有貨幣資金出資204萬美元，占合資公司註冊資本51%。主要布局手機射頻、濾波器、光通信晶元、電源管理、光纖等產品。公司可與GCS形成優勢互補，藉助GCS 在射頻通訊和光通訊元件方面的技術優勢和廣闊的國際客戶網路，與公司現有業務技術與產能形成互補，加快公司集成電路業務的發展，提升盈利水平。

與政府簽署最新擴產計劃，劍指高端化合物半導體領域。2017年12月6日，公司公告與福建省泉州市人民政府和福建省南安市人民政府簽署《投資合作協議》，擬在泉州芯谷南安園區投資333億建設一系列項目，包括高端GaN LED襯底、外延、晶元的研發與製造、高端GaAs LED 外延、晶元的研發與製造等7大投資項目；同時公司對子公司蕪湖安瑞光電增資4億元。公司此次擴產站在5G和物聯網風口，加快布局高端化合物半導體為未來的增長新動能做好了鋪墊。

另外，此次投資項目力爭五年內實現投產，七年內全部項目實現達產，達產後預計年收入達270億元，是目前公司年收入的3倍。（註：本次投資合作協議事項尚待公司股東大會審議批准。我們判斷，如果項目能夠正式實施，由於投資規模巨大，後續可能涉及公司融資方案的問題，因此目前判斷該項目不確定大。）

盈利預測

我們認為LED晶元行業將迎來供需拐點，過剩產能逐漸出清，三安光電在其他LED龍頭企業營業利潤率持續走低的情況下依然保持穩中向好的態勢，並且擴產勢頭強勁。未來LED照明滲透率逐漸上升，小間距LED快速擴容將助推LED晶元下游需求旺盛，公司作為行業內龍頭，將持續受益於下遊客戶訂單增長。

GaAs/GaN作為新型半導體材料，受通訊和軍工行業的發展而迎來光明前景。公司2017年12月新簽署了333億元擴產計劃，著力布局高端GaAs/GaN半導體，達產後預計年收入達270億元，是目前公司年收入的3倍。此外，公司受國家大基金扶持，並與GCS成立合資公司，進一步藉助優勢資源，通過產業鏈整合、海內外併購，進一步推動公司快速做大做強GaAs/GaN半導體業務，加快國際化發展步伐和產業鏈一體化布局，打造全球化合物半導體龍頭。

結合以上討論，我們預測公司2017~2019年營業收入分別為84.47、116.46、155.93億元，歸母凈利潤分別為31.96、40.89、51.54億元，對應EPS分別為0.78、1.00、1.26元/股。參照可比公司（18年平均29x PE），我們給予公司18年31x PE（考慮行業龍頭帶來的確定性溢價），對應的PEG為1.11x，處於合理區間，目標價為31元，給予買入評級。

核心假設如下：

（1）LED產業：公司2016年LED產業增速37.03%，公司也在全球LED晶元領域逐漸確立了龍頭地位，行業下游需求景氣，假設公司未來17~19年LED產業擴產保持30%以上增速。

（2）化合物半導體：公司15年7月定增募集16億元投資通訊微電子器件項目，主要建設GaN、GaAs生產線各一條以及用於專業通訊微電子市場的GaAs高速半導體晶元與GaN高功率半導體晶元各一條，項目建設期45個月（公司預計滿產滿銷情況下，收入有望達到40億元左右），我們預計隨著公司化合物半導體全面達產臨近，公司化合物半導體業務起量迅速。

（3）材料及其他業務保持穩定增速。