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國產晶元未來「芯芯」向榮

核心觀點

半導體景氣度依舊高漲,晶元產業向大陸轉移趨勢不可阻擋

根據WSTS的數據,2017年全球半導體銷售額同比增長21.6%,首次突破4000億美元,截至18年1月全球半導體銷售額已連續18個月實現環比增長,景氣度依舊高漲。晶元從上世紀50年代發展至今,大致經歷了三大發展階段:在美國發明起源-在日本加速發展-在韓國台灣成熟分化。前兩次半導體產業轉移原因分別是:日本在PC DRAM市場獲得美國認可;韓國成為PC DRAM新的主要生產者和台灣在晶圓代工、晶元封測領域成為代工龍頭。如今中國已成為全球半導體最大的市場,在強大的需求和有力的政策推動下,晶元行業正迎來第三次產業轉移,向大陸轉移趨勢不可阻擋。

製造、封測環節相對易突破,晶元國產替代需求強烈

集成電路產業鏈主要包括晶元的設計、製造、封裝測試三大環節,除此之外還包括各個環節配套的設備製造、材料生產等相關產業。其中,設計環節由於投資大、風險高,主要被三星、高通、AMD等領先的科技巨頭壟斷。中游和下游的製造、封測領域相對來說屬於勞動密集型,我國晶元行業更適合從這兩個方向實現突破,目前已經湧現出像中芯國際、長電科技等優秀本土企業。但整體來看我國晶元行業仍處於發展初期,關鍵領域晶元自給率很低。近期中興通訊被美國商務部制裁事件亦反映出我國在晶元領域的脆弱地位。推動集成電路發展已經上升至國家重中之重,晶元國產化率亟待提高。

政策與需求驅動產業崛起,國產晶元未來「芯芯」向榮

隨著PC、手機產品銷量的逐漸放緩,集成電路產業發展的下游推動力量已經開始向汽車電子、AI、物聯網等新興需求轉變。此外中國將成為全球新建集成電路產業投資最大的地區,大陸晶圓廠建廠潮有望帶動本土產業鏈實現跨越式發展。在政策方面,國家先後出台了《國家集成電路產業發展推進綱要》等鼓勵文件,「大基金」二期也已經在緊鑼密鼓的募集當中,預計籌資規模在1500-2000億元,最終有望撬動上萬億資金。國內晶元行業將在資金、政策、人才和需求的全方位配合下,以燎原之勢迅猛發展,發展前景「芯芯」向榮。

相關上市公司

建議關注具有核心競爭力和受益邏輯確定性較高的細分行業龍頭,相關標的有:長電科技(封裝領域全球第三)、兆易創新(NOR Flash+MCU+NAND三大晶元領域協同發展)、江豐電子(國內高純靶材龍頭)、晶盛機電(晶體生長設備領域全方位布局)、富瀚微(國內領先的視頻監控晶元設計商)。

風險提示:半導體行業景氣度不及預期;技術創新對傳統產業格局的影響。

正文目錄

一、半導體景氣度依舊高漲,晶元產業向大陸轉移趨勢不可阻擋

1.1半導體景氣度高漲,2018年有望延續

1.2大陸正扮演第三次集成電路產業轉移承接者的角色

二、製造、封測環節相對易突破,晶元國產替代需求強烈

2.1晶元產業鏈中製造和封測環節是大陸的突破點

2.2國內晶元產業總體仍處於發展初期,晶元國產化率有待提高

三、政策與需求驅動產業崛起,國產晶元未來「芯芯」向榮

3.1汽車電子、AI、物聯網等產業成為IC發展新驅動力

3.2晶圓廠建廠潮有望帶動本土產業鏈實現跨越式發展

3.3國家政策全力配合,「大基金」二期蓄勢待發

四、相關上市公司

1.長電科技(600584.SH):集成電路封測龍頭

2.兆易創新(603986.SH):NOR Flash+MCU+NAND三 大晶元協同發展

3.江豐電子(300666.SZ):國內高純靶材龍頭

4.晶盛機電(300316.SH):晶體生長設備領域全方位布局

5.富瀚微(300613.SZ):國內領先的視頻監控晶元設計商

風險提示

一、半導體景氣度依舊高漲,晶元產業向大陸轉移趨勢不可阻擋

1.1半導體景氣度高漲,2018年有望延續

半導體行業自2016年初以來再次步入景氣周期,未來景氣度有望延續。根據WSTS的數據,2017年全球半導體銷售額同比增長21.6%,首次突破4000億美元,截至18年1月全球半導體銷售額已連續18個月環比增長,景氣度依舊高漲。另據IC Insights預測,2017年半導體資本支出預期上調至809億美元,同比增長20%。此外多家研究機構包括Gartner、WSTS均上調了全年半導體的營收增速,達到17%~18%左右。

Gartner 的預測進一步表明,2017-2019年全球半導體產業投資將保持連續增長。2017年全球半導體資本支出將增長2.9%,達699.37億美元;2018年可望達到736.14億美元,增長率為5.3%;2019年將可能達到783.6億美元規模,增長率為6.4%。

可見,全球半導體業界對於2017~2019年的發展形勢還是較為樂觀的。2017年全球半導體行業景氣度高漲,我們認為2018年有望延續。

BB值即半導體設備製造商的訂單出貨比(訂單額與銷售額之比),是半導體行業景氣度的重要先行指標,反映半導體產業中游製造的投資情況,體現了下游需求的高低程度。設備製造商的訂單出貨比體現了半導體產業中游生產廠商的擴產意願,該值大於1說明半導體設備的訂單額高於當月的出貨額,一般未來設備的銷售額將增長。自2016年初以來,全球半導體製造設備廠商的訂單需求十分旺盛。體現出半導體行業由下游需求到上游傳導的高景氣態勢。

我們認為,PC和手機等消費電子的需求雖已放緩,但未來幾年全球半導體行業的主要驅動力將來自於汽車電子、AI和物聯網等新興市場的快速發展。集成電路行業的高景氣態勢有望在2018年得以延續。

1.2大陸正扮演第三次集成電路產業轉移承接者的角色

晶元,又稱微電路(microcircuit)、微晶元(microchip)、集成電路(integrated circuit, IC),是指內含集成電路的矽片,體積很小,常常是計算機或其他電子設備的一部分。在日常生活中,晶元和集成電路往往被視為同一概念。

自從1958年德州儀器發明出世界上第一塊集成電路以來,集成電路迅猛發展,歷史上大致從西從東形成轉移。從上世紀50年代發展至今,集成電路大體經歷了三大發展階段,分別是:在美國發明起源——在日本加速發展——在韓國台灣分化發展。

前兩次半導體產業轉移各有不同歷史時期背景下的原因:

(1)第一次產業轉移:美國為了尋求更低的加工成本,技術逐漸從美國引渡到日本,日本結合當時在家電行業的積累,在PC DRAM市場獲得美國認可,趁著80年代 PC產業興起的東風,日本在1986年超越美國成為全球最大的集成電路生產國家。

(2)第二次產業轉移:日本在上世紀90年代受經濟危機影響,在DRAM技術升級和晶圓廠投建方面難以給予資金支持,韓國在各大財團的支持下藉機成為PCDRAM新的主要生產者,而台灣則憑藉Foundry模式的優勢,在晶圓代工、晶元封測領域成為代工龍頭。

進入2000年後,計算機增速下滑,PC紅利慢慢消退。在第三次產業轉移過程中,尤其是2007年蘋果發布第一代iPhone,手機取代計算機成為新的集成電路行業驅動因素。

前幾年半導體產業成長的主要驅動力是手機為代表的智能終端。預計2015-2020年,手機和個人電腦的複合增長率CAGR分別在5%和2%左右。隨著智能手機的增速放緩至個位數,其對半導體產業的帶動效應有所減弱。未來汽車電子、人工智慧、物聯網等新興市場將成為推動集成電路產業發展的新的驅動力。

目前亞太地區仍然是半導體銷售的最大市場。根據WSTS 的數據,2017年亞太地區(除日本)半導體銷售額全球佔比為60.0%,達到2488億美元;美洲銷售額佔比為21.3%,達到884億美元;歐洲佔比為9.2%,達到383億美元;日本佔比9.3%,達到390億美金。

從銷售增速來看,亞太(除日本)地區在高銷售額基數上依然保持快速增長,2017年年增19.4%;美洲銷售額年增35.0%;歐洲年增17.1%;日本年增13.3%,增速較為緩慢。

如今中國已經成為全球第一大消費電子生產和消費國家,對半導體的需求逐年提升。同時中國也是全球第一大半導體銷售市場,2016年我國集成電路行業得到快速發展,市場規模達11985.9億元,同比增長8.7%,規模及增速均繼續領跑全球。

雖然我國半導體產業起步比較晚,與海外龍頭公司相比在技術製程等綜合實力方面有較大差距,但中國正憑藉龐大的市場需求以及強有力的政策支持,正扮演第三次集成電路產業轉移承接者的角色,隨著我國半導體產業布局不斷完善,集成電路產業向中國轉移趨勢不可阻擋。

二、製造、封測環節相對易突破,晶元國產替代需求強烈

2.1晶元產業鏈中製造和封測環節是大陸的突破點

根據晶元的生產過程,一般產業鏈分為上游設計、中游製造、下游封裝和測試三個主要環節,除此之外還包括各個環節配套的設備製造、材料生產等相關產業。

此外,按形式可分為IDM和垂直分工兩種模式。早期半導體廠商主要以IDM模式為主,即企業擁有自己的晶圓廠,業務涵蓋設計、製造、封測等全產業鏈並最終銷售晶元。現存的IDM廠商實力雄厚,資金規模巨大,往往採用最為先進的製程工藝。美國的英特爾和韓國的三星是IDM模式的絕對領頭羊。

半導體產業風險高、投資大的特點以及加工技術的進一步成熟使得很多環節被分立出來,最終形成各個獨立的IC設計(Fabless)、IC製造(Foundry)和IC封裝測試環節。相比IDM模式,這些企業資金投入相對減少,經營策略更加靈活。

晶元設計:依照客戶的需求設計出電路圖,其中包括電路設計、邏輯設計、圖形設計等子環節。

晶元製造:把IC設計公司設計好的電路圖移植到晶圓上,從而形成完整的物理電路,其中包括掩模製作、切片、擴散、光刻、刻蝕、離子注入等子環節。

晶元封裝測試:封裝與測試環節通常結合在一起,是將生產出來的晶圓進行切割、焊線、塑封等處理,使IC與外部器件實現連接,然後利用IC設計企業提供的測試工具對封裝完成的晶元進行性能測試。

半導體設備:IC製造和封測環節需用到的設備較多,包括化學氣相沉積法設備、光刻機、刻蝕機、離子注入機、切割減薄設備等。其中晶圓製造設備製造難度和技術含量遠高於封測設備。

半導體材料:主要應用於IC製造和封測環節,包括矽片、光刻膠、掩膜版、封裝基板、靶材等。

目前從全球產業鏈劃分情況來看,IC設計和創新的主場地依然是美國,包括高通、英偉達、AMD等全球前十大晶元設計公司大部分都在美國,2017年總部位於美國的設計公司營收占晶元設計行業總營收的53%;而IC製造和封測(主要指代工)主要分布在亞太等勞動力密集的地區,如台灣、韓國等。近些年大陸地區有崛起之勢。

從各環節國內外主要參與廠商來看,上游晶元設計環節僅有台灣的聯發科和大陸的海思、紫光集團排名前十,並且大陸技術水準相對落後,參與程度較低;中游晶圓代工環節台灣處於絕對領先地位,其中台積電一家獨大,佔據55.9%的市場佔有率,大陸以中芯國際為最高水準代表,但在製程上仍與台積電有較大差距(28nmVS 7nm);在下游封測環節,大陸湧現出長電科技、華天科技、通富微電等優秀本土企業,與領頭台灣的企業差距越來越小。

設計:美國遙遙領先

根據IC insights的預測,2017年前十Fabless中,有六家美國公司,一家新加坡公司,一家台灣公司,兩家來自中國大陸。考慮到後期博通可能會將總部遷至美國,美國在前10名單中將佔有7個席位,遙遙領先其他國家和地區。大陸上榜的兩家公司分別是海思和紫光集團,2017年營收預測分別是47億和20億美元,但在設計領域技術水準相對落後,對比高通、博通等企業在IC設計領域有較大差距。

晶圓代工:台積電是絕對龍頭

晶圓代工行業台灣地區遙遙領先,2017年前十大代工企業有四家台灣公司上榜,排名依舊是台積電、格羅方德、聯電位居前三。其中台積電以55.9%的市佔率傲居榜首,處於絕對領先的位置;三星以IDM形式在晶圓代工領域排名第四,大陸有兩家公司上榜,分別是中芯國際和華虹宏力,其中中芯國際代表大陸的最高製程水準,目前28nm已量產,但與台積電等龍頭企業(7nm製程已量產)仍有較大差距。

封裝測試:大陸已達到國際水準,與領頭羊差距越來越小

封測領域與晶圓代工一樣,目前台灣地區最為領先,前十榜單中有6家台企入選,且排名第一的日月光是台灣企業,2017年市佔率約為19.2%。大陸的長電科技、天水華天、通富微電三家排名處在前十,其中長電科技在2015年收購當時排名全球第四的新加坡企業星科金朋,實現了「蛇吞象」式的跨境收購。不過近期,隨著海外國家對於大陸企業跨境收購的限制更加嚴格,跨境併購之路越發難走。中國大陸IC封測企業將重心從通過海外併購取得高端封裝技術及市佔率,轉而聚焦在開發Fan-Out及SiP等先進封裝技術,並積極通過客戶認證來向市場顯示自身技術,提高市場競爭力。

我們認為,由於IC產業鏈不同環節的資金投入、技術壁壘不同,以及上游設計環節常年被各大美國巨頭企業把持,國內集成電路行業更容易從IC製造和封測的中下游環節實現突破,利用國內的密集勞動力優勢和廣闊的市場需求,深入耕耘中下游環節。在這兩個環節的市場佔有率進一步提高、技術指標領先市場以後,向上發展時才具有更高的主動權和話語權。

2.2國內晶元產業總體仍處於發展初期,晶元國產化率有待提高

21世紀以來,我國依託下游廣闊的市場,晶元行業得以迅速發展。2016年我國集成電路行業市場規模達11985.9億元,同比增長8.7%,規模及增速均繼續領跑全球。

從結構上看,網路通信、計算機和消費電子依然是國內集成電路佔比最高的領域,三者佔比之和超過75%。從增速上看,汽車電子和工業控制領域是增速最快的領域,汽車電子的增速達到34.4%。

但總體來看,我國集成電路產業總體處在發展初期,集成電路自給率僅為三成,進口額高居不下。據海關總署數據,截至2017年10月底,中國集成電路進口金額已高達2071.97億美元,同比上漲14.5%。同期,中國原油進口額為1315.01億美元,中國晶元進口已是原油的1.57倍。國產替代將是十三五規劃國家重中之重的要大力發展和攻堅的項目。當前集成電路國產化需求強烈,進口替代空間大。

我國集成電路產業自給率不足,部分產品仍高度依賴進口。我國雖然佔據了全球一半以上的半導體消費市場,但由於國內晶元行業生產水平與國際先進水平差距較大,導致我國晶元產業對外嚴重依賴,其中高端晶元幾乎全部要進口。以手機晶元為例,由於國產TD-LTE晶元技術成熟度與國際品牌有較大差距,目前高通幾乎壟斷了國內LTE手機晶元中的8成訂單。

根據IC insights的數據,2016年我國集成電路自給率僅為10.4%,預計2015到2020年我國集成電路產值CAGR為28.5%,從而在2020年達到15%的自給率水平,但晶元國產化率總體仍處於較低水平。

在一些核心晶元的生產上,我國自主生產水平更低。計算機系統中伺服器和個人電腦的MPU、通用電子系統的FPGA/DSP、存儲器的DRAM/NAND FLASH兩種類別、移動通信終端的MPU/DSP以及顯示和視頻系統里的Display Driver,這些核心晶元的國產佔有率都幾乎為零。

集成電路屬於精密製造領域,具有設備價值昂貴、技術含量高等特點,是典型的高技術壁壘領域。目前在集成電路製造領域,中國大陸實力較為弱小,與世界先進水平差距較大,進口替代的空間巨大,需要從技術、人才、資金、政策等多個方面長期堅持發展。

整體來看我國晶元行業仍處於發展初期,部分關鍵領域晶元自給率很低。近期中興通訊被美國商務部制裁事件亦反映出我國在晶元領域的脆弱地位。推動集成電路發展已經上升至國家重中之重,晶元國產化率亟待提高。

三、政策與需求驅動產業崛起,國產晶元未來「芯芯」向榮

3.1汽車電子、AI、物聯網等產業成為IC發展新驅動力

根據賽迪顧問的數據,2016年汽車電子領域是增速最快的領域,增速達到34.4%;計算機領域排名第三,增速為13.9%;而消費電子增速已滑落至9.2%。隨著消費電子的拉動力下降,汽車電子、AI、物聯網等新興產業已成為IC產業發展的新驅動力。

汽車電子:

未來幾年汽車半導體市場有望成為最強勁的晶元終端應用市場。根據研究公司ICInsights 2018年的報告預測,至少到2021年,汽車半導體市場都將是最強勁的晶元終端應用市場。根據該公司預測,從2016年到2021年之間,車用電子系統銷售額將以5.4%的複合年成長率(CAGR)成長,是六大主要終端用戶系統類別中最高的。

在市場佔比情況上,根據IC Insights,預計2017年全球電子系統市場總額為1.49萬億美元,汽車市場份額佔比約為9.1%,高於2015年的8.9%和2016年的9.0%。預計到2021年,汽車電子產品將佔全球電子系統銷售額的9.8%。

近年來,我國汽車電子市場規模快速增長,根據中商產業研究院數據,2015年我國汽車電子市場規模為3979億元。預計到2020年,我國汽車電子市場規模將達到7049億元,年均複合增速達到20%以上,遠高於國際平均增速水平。

我國汽車電子市場需求規模增長的直接動力主要表現在兩方面:一是整個汽車市場的全面發展和汽車電子化水平的提高。汽車整體市場的產量和增長速度直接影響汽車電子市場的發展,汽車產量越高,對電子元器件需求量也越大。而隨著消費者對汽車性能不斷提高的要求,汽車電子產品在汽車中的應用豐富性逐漸提高,在汽車成本中所佔的比例也不斷提高;二是新能源汽車的迅速發展帶動汽車電子需求。電動汽車的汽車電子成本占整車成本之比大於傳統汽車,隨著新能源汽車的高速發展,中國汽車電子市場也呈現高增長態勢。

ADAS晶元是汽車電子增速最快業務。智能駕駛的核心是高級駕駛輔助系統(ADAS),它能夠大大提升車輛和道路的安全性,其中演算法和半導體晶元是ADAS系統的核心。ADAS晶元作為ADAS功能模塊中控制器的主要硬體載體,佔ADAS總體價值的10%~20%。

根據IHS預測,2020年全球ADAS晶元市場空間將達到248億元,2016至2020年期間複合增長率高到10%,將是汽車電子行業中增長最為迅速的業務。在汽車電子的細分領域中,ADAS晶元具備的安全性、不可替代性使其成為需求增速最明顯輔助系統。

根據中投顧問產業研究中心發布的《2017-2021年中國汽車高級駕駛輔助系統(ADAS)市場深度調研及投資前景預測報告》,目前國內ADAS搭載率較低,在2%-4%左右;其中盲區監測功能搭載率最高,達到6.9%。目前歐美國家的新車ADAS功能搭載率在8%左右,相比於國外,國內ADAS搭載率還有非常大的提升空間。

隨著汽車銷量的穩步提升,尤其是新能源汽車的快速發展,以及汽車科技化、電子化水平的逐步提高,汽車電子將成為新的增長動力,成為下一個推動電子產業發展的重要力量。

人工智慧:

深度學習作為機器學習的分支,是當前人工智慧研究的主流方式,其本質是把傳統演算法問題轉化為數據和計算問題。所以對底層基礎晶元的要求也發生了根本性改變:人工智慧晶元的設計目的不是為了執行指令,而是為了大量數據訓練和應用的計算。

在人工智慧晶元領域,目前適合深度學習的主要有GPU、FPGA、ASIC三種技術路線。三類晶元代表分別有英偉達(NVIDIA)的Tesla系列GPU、賽靈思(Xilinx)的FPGA和Google的TPU。

其中,GPU行業的市場份額有超過70%被英偉達公司佔據。而應用在人工智慧領域的可進行通用計算的GPU市場則基本被英偉達公司壟斷。目前英偉達GPU晶元主要應用方向為數據中心晶元、自動駕駛晶元和嵌入式晶元。NVIDIA用於深度學習的Tesla晶元經歷了Kepler、Maxwell、Pascal、Volta四代架構。

FPGA市場前景誘人,但是門檻之高在晶元行業里無出其右。IBM、德州儀器、飛利浦、東芝、三星等60多家公司先後斥資數十億美元投入這個行業,但是最終成功的只有位於美國矽谷的兩家公司:Xilinx與Altera(被Intel收購)。這兩家公司共佔有近90%的市場份額,專利達到6000餘項之多,如此之多的技術專利也構成了極高的技術壁壘。

ASIC是專用集成電路,是為專門目的而設計。ASIC的特點是面向特定用戶的需求,ASIC在批量生產時與通用集成電路相比具有體積更小、功耗更低、可靠性提高、成本降低等優點。像大疆無人機的Movidius Myriad晶元、Tesla汽車自動駕駛曾用的Mobileye晶元和Google的張量處理器TPU都是ASIC的代表。

國內同樣湧現了寒武紀等優秀的人工智慧公司。寒武紀科技是中科院計算所孵化的一家獨角獸公司。2016年推出的寒武紀1A處理器是世界首款商用深度學習專用處理器,其搭載了國際首個深度學習專用處理器晶元(NPU),面向智能手機、安防監控、可穿戴設備、無人機和智能駕駛等各類終端設備。其他國內參與AI晶元產業的科技公司包括深鑒科技、地平線機器人、西井科技、雲之聲等,分別從FPGA+雲計算、類腦晶元、人工智慧處理器架構IP等方向參與人工智慧產業的發展。

根據埃森哲今年發布的報告《人工智慧:助力中國經濟增長》預測,到2035年人工智慧有潛力拉動中國經濟年增長率上升1.6個百分點。人工智慧將成為一種全新生產要素,與資本、勞動力擁有同等重要地位,將成為拉動中國經濟增長的新動力。

2016年全球人工智慧晶元市場規模已達到6億美元,預計到2021年將達到52億美元,CAGR達到53%,增長速度迅猛,未來市場發展空間巨大。

政策方面,2017年7月,國務院印發《新一代人工智慧發展規劃》,明確了我國發展人工智慧的戰略目標:到2030年,人工智慧核心產業規模超過1萬億元,帶動相關產業規模超過10萬億元。人工智慧和晶元行業同時作為國家級戰略部署,AI晶元產業有望引領中國「芯」大步向前。

物聯網:

根據國際電信聯盟(ITU)的定義,物聯網是通過二維碼識讀設備、射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息感測設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網路。它的價值在於「萬物互聯」,被看成是計算機、互聯網之後的第三次信息產業浪潮。

物聯網具有三大特徵:

1.全面感知:利用二維碼、射頻識別裝置(RFID)、感測器等隨時隨地獲取物體的信息;

2.可靠傳遞:通過各種電新網路與互聯網相結合,將物體的信息準時準確的傳遞出去;

3.智能處理:利用雲計算、大數據等各類計算技術,對海量數據進行處理,最終對物體實施智能化控制。

物聯網的下游應用極其廣泛,包括工業、醫療、交通、通信、電力、安防等等。根據智研諮詢的報告,2015年全球物聯網市場規模為3500億美元,到2020年,這一數字將超過10000億美元。

根據工信部發布的數據,2015年我國物聯網產業規模為7500億元,預計2017年破萬億,2020年規模將超過1.8萬億。工信部印發的《關於全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發展的通知》表明,大力發展NB-IoT產業已經上升為國家意志。文件明確提出我國要打造NB-IoT完整產業體系,在細分領域逐步形成規模應用,2017年實現基於NB-IoT的M2M連接超過2000萬,2020年連接總數超6億。

物聯網模組與晶元作為物聯網的關鍵器件將迎來爆發期,預計2020年我國物聯網無線模組市場規模將達到296億元,晶元市場規模將達到338億元。

總體來看,隨著PC、手機等消費電子產品銷量的逐漸放緩,集成電路產業發展的下游推動力量已經開始向汽車電子、AI、物聯網等新興需求轉變。我國作為全球最大的消費電子生產和消費國家以及全球第一大半導體銷售市場,在晶元市場需求方面有著巨大的優勢。在國內消費電子市場龐大基數的依託下和汽車電子、AI、物聯網等新興需求的驅動下,不管是從國家安全層面還是市場自發性層面考慮,國產晶元的發展動力十分充足。

3.2晶圓廠建廠潮有望帶動本土產業鏈實現跨越式發展

大陸半導體產業投資支出規模巨大,中國將成為全球新建半導體產業投資最大地區。預計未來幾年大陸地區半導體資本支出將達到1萬億元。根據國際半導體設備與材料產業協會(SEMI)預估,未來3年全球將新增62座前端半導體晶圓廠,其中建設在中國大陸有26座,佔全球總數42%,中國將成為全球新建投資最大的地區。無論是從國家戰略、下游需求還是產業遷移趨勢來看,半導體產業向大陸轉移已是大勢所趨。

與以往不同,本次建廠潮中來自大陸的本土投資規模大幅增長,因此集成電路製造業的話語權也逐漸向大陸遷移。2018-2019年間,將有大批晶圓生產線逐漸投產,集成電路製造和封測領域大發展的同時,在國家的強力支持下,國產半導體設備和材料等供應鏈廠商也有望實現跨越式發展。

3.3國家政策全力配合,「大基金」二期蓄勢待發

國家大力重點扶持集成電路產業發展。集成電路是信息產業的基礎和核心,也是國民經濟和社會發展的戰略性產業,國家給予了高度重視和大力支持:2000年以來,國家先後出台《鼓勵軟體產業和集成電路產業發展的若干政策》、《進一步鼓勵軟體產業和集成電路產業發展的若干政策》等鼓勵政策,設立了國家科技重大項目,指導制定了《集成電路產業「十二五」發展規劃》等文件,國內集成電路產業發展環境不斷向好。

「大基金」二期蓄勢待發。國家政策大力重點扶持集成電路產業發展。2014年國家集成電路產業投資基金(俗稱「大基金」)正式設立,初期規模1200億元,截止2017年6月規模已達到1387億元。現「二期」正在醞釀中,預計將達到1500-2000億元規模,大基金二期將整合碎片化投資的半導體企業資源,打通產業鏈。「大基金」一期重點在製造,晶圓代工28nm和存儲是關鍵:「大基金」一期的重點在製造,目前的投資中,製造的投資額佔比為65%、設計佔17%、封測佔10%、裝備材料佔8%。據統計,含外資及存儲器在內,目前中國大陸12英寸晶圓廠共有22座,其中在建11座,規劃中1座;8英寸晶圓廠18座,其中在建5座。「大基金」二期正在醞釀中,「大基金」將會適當加大對於設計業的投資,圍繞國家戰略和新興行業,比如智能汽車、智能電網、人工智慧、物聯網、5G等領域進行投資規劃。

截止2017年底,大基金設計領域投資了匯頂科技、兆易創新等公司;在製造領域投資了中芯國際、長江存儲、士蘭微等;在封測領域投資了長電科技、華天科技、通富微電、晶方科技等;在半導體設備領域投資了長川科技、中微半導體、北方華創、瀋陽拓荊等;材料領域投資了上海新晟、巨化股份等。實現了全產業鏈覆蓋。

更重要的是大基金撬動了地方資本,截止2017年6月,由「大基金」撬動的地方集成電路產業投資基金(包括籌建中)達5145億元,加上」大基金」,中國大陸目前集成電路產業投資基金總額高達6532億元。

「大基金」對於我國集成電路產業發展的重要性不言而喻,未來「大基金」將進一步發揮其資金支持、資源對接和產業協同等作用,推動我國集成電路產業發展。

在新一輪的半導體產業轉移過程中,中國的地位已經發生轉變。集成電路行業具有資金投入大、技術含量高等特點,只有在政策、資金、技術和人才等多方面配合下,才有可能打破國外獨大的局面,切實達成替代進口或者部分替代進口的目標。國內晶元行業將在資金、政策、人才和需求的全方位配合下,以燎原之勢迅猛發展,發展前景「芯芯」向榮。

四、相關上市公司

建議關注具有核心競爭力和受益邏輯確定性較高的細分行業龍頭,相關標的有:長電科技(封裝領域全球第三)、兆易創新(NOR Flash+MCU+NAND三大晶元領域協同發展)、江豐電子(國內高純靶材龍頭)、晶盛機電(晶體生長設備領域全方位布局)、富瀚微(國內領先的視頻監控晶元設計商)。

1.長電科技(600584.SH):集成電路封測龍頭

公司的主營業務為集成電路、分立器件的封裝與測試以及分立器件的晶元設計、製造,為海內外客戶提供涵蓋封裝設計、焊錫凸塊、針探、組裝、測試、配送等一整套半導體封裝測試解決方案。目前公司產品主要有FCOL、SiP、Bumping、MEMS、PiP及傳統封裝SOP、SOT等多個系列。目前公司各個子公司正按著不同的發展方向有序前進:

(1)江陰基地:公司在江陰生產基地繼續布局中高端封裝,在SiP系統集成封裝和RF模塊的封裝領域裡繼續保持和擴大優勢。

(2)滁州廠:通過對傳統產品技術改造和挖潛增效,半導體分立器件產銷兩旺供不應求。

(3)宿遷廠:通過產品結構的進一步調整和產能利用率的提升,現已實現扭虧為盈。

(4)長電先進:晶圓級封裝繼續保持較高的增長,在全球WLCSP和Bumping的產能和技術上繼續保持領先優勢,生產線工業機器人智能化4.0應用成效顯著。

2017年9月公司公布定增方案,定增完成後產業基金將成為長電的第一大股東,顯示長電在國家半導體產業中顯著的戰略地位,公司將在資金及配套資源上獲得更大優勢。中芯國際成為第二大股東,將從垂直產業鏈融合的角度戰略支持長電科技快速發展,未來將形成虛擬IDM形式,中芯國際和長電科技的上下游配套協同發展值得期待。

2.兆易創新(603986.SH):NOR Flash+MCU+NAND三大晶元協同發展

公司 NOR Flash 繼續保持技術和市場的領先,提供了從512Kb至512Mb的系列產品,針對特定應用市場分別推出高性能、低功耗、低成本等三大系列。在NAND Flash產品方面,產品容量從1Gb至8Gb,研發計劃擴展到32Gb,為國內產品系列和應用覆蓋最齊全的嵌入式應用Flash產品線。公司是國內32bit MCU產品領導廠商,GD32 MCU已經擁有300餘個產品型號、19個產品系列及11種不同封裝類型。

(1) NOR Flash:即代碼型快閃記憶體晶元,主要用來存儲代碼及部分數據。公司 NOR Flash產品廣泛應用於PC主板、數字機頂盒、路由器、家庭網關、安防監控產品、智能家電產品、汽車等。

(2) NAND Flash:即數據型快閃記憶體晶元,大容量NAND Flash主要為MLC、TLC2D NAND或最新的3D NAND,擦寫次數幾百次至數千次,多應用於大容量數據存儲;小容量NAND Flash主要是SLC 2D NAND,擦寫次數數萬次以上。公司NAND Flash產品屬於SLC NAND,廣泛應用於網路通訊、語音存儲、智能電視、工業控制、機頂盒、印表機、穿戴式設備等。

(3) MCU:即微控制器,主要為基於ARMCortex-M系列32位通用MCU 產品。截至2017年底,公司GD32作為中國32位通用MCU領域的主流之選,以19個系列300餘款產品型號選擇的廣闊應用覆蓋率穩居市場前列。

3.江豐電子(300666.SZ):國內高純靶材龍頭

公司從事高純濺射靶材的研發、生產和銷售業務,主要產品為各種高純濺射靶材,包括鋁靶、鈦靶、鉭靶、鎢鈦靶等,產品主要應用於半導體(主要為超大規模集成電路領域)、平板顯示、太陽能等領域。目前,公司的超高純金屬濺射靶材產品已應用於世界著名半導體廠商的最先端製造工藝,在16納米技術節點實現批量供貨,同時還滿足了國內廠商28納米技術節點的量產需求。

(1) 濺射靶材:銷售持續增長,其中鋁靶、鈦靶、鉭靶等產品已經成為台積電(TSMC)的主要供應商;

(2) 鋁靶、鈦靶、 鉭靶、銅陽極材料產品:已經成為中芯國際集成電路製造有限公司的主要供應商;

(3) 在平板顯示領域:公司的鋁靶已經在京東方科技集團股份有限公司、深圳市華星光電技術有限公司批量銷售;

(4) 半導體PVD及CMP消耗零部件:新產品不斷研發進入客戶端。

4.晶盛機電(300316.SH):晶體生長設備領域全方位布局

公司是國內領先、國際先進的專業從事晶體生長、加工裝備研發製造和藍寶石材料生產的高新技術企業。主營產品為全自動單晶生長爐、多晶硅鑄錠爐、藍寶石晶體爐、區熔硅單晶爐、單晶硅滾圓機、單晶硅截斷機、單晶硅棒切磨複合加工一體機、多晶硅塊研磨一體機、硅棒單線截斷機、硅塊單線截斷機、藍寶石晶錠、藍寶石晶片、LED器件檢測分選裝備、LED燈具自動化生產線等。

(1) 半導體加工設備:公司成功研發出6-12英寸半導體級的單晶硅棒滾磨一體機、單晶硅滾圓機、金剛線硅棒截斷機、全自動矽片拋光機、雙面研磨機等新產品,這些設備可完成半導體硅棒的外圓滾磨、截斷、矽片拋光和研磨等工序。

(2) 太陽能組件全自動疊片機:公司成功研發出高效太陽能組件全自動疊片機,能夠實現生產疊片無主柵電池組件。同時,公司的新產品光伏疊瓦自動化生產線順利實現銷售。

(3) IMES管理系統:公司定製開發IMES管理系統,推動光伏企業實現生產管理模式的信息化、供應鏈和物流信息的全生產周期全流程覆蓋。同時,將繼續加大對單晶和多晶硅塊自動化生產線的研發,積極打造工業4.0智慧工廠,推進互聯網智能製造和生產。

5.富瀚微(300613.SZ):國內領先的視頻監控晶元設計商

公司主營業務為數字信號處理晶元的研發和銷售,並提供專業技術服務。主要產品為安防視頻監控多媒體處理晶元及數字介面模塊。

公司主要產品和服務具體情況包括:

(1)安防視頻監控多媒體處理晶元:包括圖像信號處理(ISP)晶元、網路攝像機(IPC)SoC晶元、數字硬碟錄像機(DVR)SoC編解碼晶元。

(2)數字介面模塊:公司數字介面模塊主要是接受客戶委託,為客戶定製開發的電路模塊。

(3)專業技術服務:公司在研發和銷售晶元及模塊產品的同時,也為客戶提供專業技術服務,主要包括:相關演算法和IP核的開發服務及授權、集成電路設計服務等。

未來,富瀚微將繼續鞏固和持續提升公司在模擬攝像機ISP市場的佔有率,並積極拓展在安防視頻監控高清網路攝像機SoC晶元、家居安防等市場的份額,拓寬公司營收渠道,實現營業收入、市場佔有率及競爭地位的顯著提高。

風險提示

半導體行業景氣度不及預期

半導體行業景氣度下滑,可能會帶來電子全行業需求疲軟

技術創新對傳統產業格局的影響

技術創新可能會使得原有的產業格局發生變化,行業龍頭替換甚至淘汰個別傳統行業

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