■ 全球半導(dǎo)體行業(yè)保持穩(wěn)步增長(zhǎng),中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)及半導(dǎo)體市場(chǎng)的全球影響力與日俱增。2010年以來(lái),全球半導(dǎo)體行業(yè)從PC時(shí)代進(jìn)入智能手機(jī)時(shí)代,進(jìn)入新一輪快速成長(zhǎng)期。過(guò)去十年(2009~2018年),我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)整體增速為全球半導(dǎo)體行業(yè)增速的3.3倍,而全球半導(dǎo)體行業(yè)整體增速是全球GDP增速的3倍。與此同時(shí),在PC、智能手機(jī)等領(lǐng)域強(qiáng)大的整機(jī)組裝制造能力使我國(guó)成為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng),在全球占比達(dá)到了33%,比第二名的美洲高出11個(gè)百分點(diǎn)。
■ 創(chuàng)新不斷推動(dòng)行業(yè)發(fā)展,分工細(xì)化降低進(jìn)入壁壘。產(chǎn)品角度:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已成為全球創(chuàng)新最為活躍的領(lǐng)域。以5G、汽車(chē)電子、物聯(lián)網(wǎng)、AI(人工智能)、高性能運(yùn)算、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)機(jī)器人、智能穿戴等為驅(qū)動(dòng)因素的新一輪硅含量提升周期到來(lái),給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新機(jī)遇。產(chǎn)業(yè)鏈角度:全球產(chǎn)業(yè)鏈分工細(xì)化大幅度降低了半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入壁壘。我國(guó)作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的追趕者選擇了先突破垂直分工模式中進(jìn)入壁壘相對(duì)較低的設(shè)計(jì)和封裝測(cè)試環(huán)節(jié),從而帶動(dòng)制造環(huán)節(jié)和IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造)企業(yè)發(fā)展的發(fā)展路徑。
■ 我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)口替代空間巨大。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈制造能力的不足使我國(guó)成為半導(dǎo)體進(jìn)口第一大國(guó)。2018年,中國(guó)凈進(jìn)口的集成電路全球占比高達(dá)56.45%,這巨大的貿(mào)易逆差成為刺激全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移的根本動(dòng)力。產(chǎn)品角度:CPU等核心領(lǐng)域受制于人,中低端產(chǎn)品發(fā)展迅速,短期內(nèi)主要在邏輯電路和移動(dòng)終端微處理器領(lǐng)域?qū)で蟀l(fā)展。產(chǎn)業(yè)鏈角度:我國(guó)封測(cè)行業(yè)通過(guò)并購(gòu)等方式不斷壯大,業(yè)務(wù)全球化特征明顯,而作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展龍頭的IC設(shè)計(jì)公司與中國(guó)本土制造能力之間不匹配的情況較為明顯,本土制造能力嚴(yán)重不足已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
■ 政府主導(dǎo)的大基金將進(jìn)一步加速我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈向我國(guó)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)基本確立的前提下,工信部主導(dǎo)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大基金項(xiàng)目可能加快這一趨勢(shì)。該基金已完成一期投資1,378億元,二期計(jì)劃投資約2,000億元。從投資分布來(lái)看,一期主要集中在我國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力較弱的半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,二期則適當(dāng)擴(kuò)圍生態(tài)體系缺失環(huán)節(jié)。
■ 建議加大半導(dǎo)體行業(yè)資產(chǎn)配置比例。鑒于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的巨大需求,以及產(chǎn)業(yè)進(jìn)入壁壘的下降,我國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)綜合實(shí)力不斷提高,分階段實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代突破,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向我國(guó)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)明顯,而大基金可能加快這一進(jìn)程。我們認(rèn)為半導(dǎo)體行業(yè)會(huì)成為新動(dòng)能領(lǐng)域增速較快的行業(yè)之一,建議銀行加大這一行業(yè)的資產(chǎn)配置比例,具體投資企業(yè)我們將在本行業(yè)報(bào)告的下篇中詳細(xì)闡述。
半導(dǎo)體被稱(chēng)為制造業(yè)皇冠上的明珠,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,是推動(dòng)傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和提升中國(guó)“智造”水平的物質(zhì)支撐,是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),其技術(shù)水平和發(fā)展規(guī)模已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。
過(guò)去一年以來(lái),中美經(jīng)貿(mào)摩擦持續(xù)。從中興、晉華到華為事件,美國(guó)發(fā)動(dòng)披著貿(mào)易外衣的科技戰(zhàn)對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體及通信等高科技產(chǎn)業(yè)進(jìn)行遏制,芯片被“卡脖子”引發(fā)國(guó)人對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)烈關(guān)注。
本報(bào)告主要從產(chǎn)品角度和產(chǎn)業(yè)鏈角度分析半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),進(jìn)而給出對(duì)這一行業(yè)的資產(chǎn)配置建議。
1. 全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步增長(zhǎng),中國(guó)的影響力與日俱增
1.1 全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)保持穩(wěn)步增長(zhǎng),中國(guó)增速遠(yuǎn)超全球
作為資金與技術(shù)高度密集行業(yè),半導(dǎo)體行業(yè)目前形成深化的專(zhuān)業(yè)分工、細(xì)分領(lǐng)域高度集中的特點(diǎn),因此半導(dǎo)體行業(yè)受全球經(jīng)濟(jì)影響波動(dòng)較大,且相關(guān)性越來(lái)越強(qiáng)。
圖1:全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額增速遠(yuǎn)超全球GDP增速
資料來(lái)源:Wind,招商銀行研究院
過(guò)去十年(2009~2018年),全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額CAGR(復(fù)合年均增長(zhǎng)率)為7.55%,而2008~2017年,全球GDP CAGR為2.43%。2009~2018年,中國(guó)集成電路行業(yè)銷(xiāo)售額CAGR為25.03%(因無(wú)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)過(guò)去十年的完整數(shù)據(jù),此處以集成電路行業(yè)數(shù)據(jù)代替。集成電路行業(yè)銷(xiāo)售額則以直接面向最終客戶(hù)的集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的銷(xiāo)售額為口徑估算)。即,過(guò)去十年,中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)增速為全球半導(dǎo)體行業(yè)增速的3.3倍,而全球半導(dǎo)體行業(yè)整體增速是全球GDP增速的3倍。中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)雖快速成長(zhǎng),但體量相對(duì)仍較小,2018年中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)銷(xiāo)售額為2,519億元,僅占全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額8%左右。
過(guò)去二十年,在前十年里,PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))帶動(dòng)了全球半導(dǎo)體行業(yè)的增長(zhǎng),而后十年進(jìn)入智能手機(jī)時(shí)代,手機(jī)接棒成為半導(dǎo)體行業(yè)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Α?/p>
圖2:2010年起全球半導(dǎo)體行業(yè)由PC時(shí)代進(jìn)入到智能手機(jī)時(shí)代
資料來(lái)源:Wind,IDC,招商銀行研究院
從整體來(lái)看,根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)會(huì)(WSTS)數(shù)據(jù)顯示,2018年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)4,687.78億美元,同比增長(zhǎng)13.7%,相對(duì)2017年的21.6%的大幅增長(zhǎng)有所放緩。從目前半導(dǎo)體行業(yè)主流國(guó)際機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)來(lái)看,2019年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增速將進(jìn)一步放緩。據(jù) Gartner 2018Q4 預(yù)測(cè),2019年、2020年、2021年、2022年,全球半導(dǎo)體市場(chǎng)銷(xiāo)售分別為4,890億美元、5,280億美元、5,190億美元、5,390億美元,分別增長(zhǎng)2.5%、8.1%、-1.8%、3.8%。
1.2 半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域以通信和計(jì)算機(jī)為主
從全球角度觀察下游應(yīng)用領(lǐng)域,通信(含手機(jī))和計(jì)算機(jī)占據(jù)集成電路(因無(wú)半導(dǎo)體下游應(yīng)用數(shù)據(jù),以集成電路行業(yè)代替)前兩大市場(chǎng)份額,據(jù)IC Insights 統(tǒng)計(jì),2016年,這兩大領(lǐng)域的占比分別達(dá)到32%和25%。從具體產(chǎn)品分類(lèi)來(lái)看,IC Insights提供的數(shù)據(jù)顯示,智能手機(jī)、PC、汽車(chē)電子、IOT(Internet of Things,物聯(lián)網(wǎng))和服務(wù)器占據(jù)前五大的位置,智能手機(jī)仍是應(yīng)用領(lǐng)域的第一大場(chǎng)景。
智能手機(jī)市場(chǎng)逐漸飽和,出貨量連續(xù)下滑,但智能手機(jī)市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體需求依然保持較高水平。預(yù)計(jì)5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)電子等快速發(fā)展將加大對(duì)全球集成電路市場(chǎng)的增長(zhǎng)貢獻(xiàn),而消費(fèi)電子(不包括可穿戴設(shè)備)、功能手機(jī)、桌面電腦和筆記本對(duì)市場(chǎng)的貢獻(xiàn)將會(huì)減少。
圖3:2016年全球集成電路各終端應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模占比
資料來(lái)源:ICInsights,招商銀行研究院
圖4:半導(dǎo)體在手機(jī)及PC(含平板)中的應(yīng)用占比呈下降態(tài)勢(shì)
資料來(lái)源:SIA,招商銀行研究院
1.3 中國(guó)和美國(guó)已成為全球半導(dǎo)體前兩大消費(fèi)市場(chǎng)
從市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)看,中國(guó)和美洲(主要是美國(guó))已經(jīng)成為全球半導(dǎo)體前兩大消費(fèi)市場(chǎng),2018年,其市場(chǎng)規(guī)模占比分別為32%、22%,其次是歐洲和日本。從發(fā)展趨勢(shì)上來(lái)看,亞太(含中國(guó))地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,而日本和歐洲市場(chǎng)銷(xiāo)售額則略有萎縮。
圖5:2018年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分布
資料來(lái)源:WSTS,招商銀行研究院
圖6:2014-2018年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分布
資料來(lái)源:WSTS,招商銀行研究院
1.4 集成電路占半導(dǎo)體的比重持續(xù)達(dá)80%以上,存儲(chǔ)器成為集成電路市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的子領(lǐng)域
半導(dǎo)體,指導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。從類(lèi)型來(lái)看,半導(dǎo)體可以分為集成電路、光電子、分立器件和傳感器這四大類(lèi)。據(jù)WSTS的數(shù)據(jù),2018年集成電路、光電子、分立器件和傳感器的市場(chǎng)規(guī)模分別為4016億美元、387億美元、241億美元、134億美元,占比分別為84%、8%、5%、3%;相較于2017年,集成電路增長(zhǎng)17.03%,光電器件增長(zhǎng)11.21%,分立器件增長(zhǎng)11.75%,傳感器增長(zhǎng)6.61%。從1999-2018年的整體情況來(lái)看,集成電路占比呈下降態(tài)勢(shì),但近年來(lái),集成電路市場(chǎng)規(guī)模占半導(dǎo)體的比重持續(xù)超過(guò)80%。據(jù)IC insights 預(yù)測(cè),2018年,預(yù)計(jì)O-S-D(光電子、分立器件和傳感器器件)出貨量占半導(dǎo)體出貨量的70%,而集成電路占30%。即集成電路的平均單價(jià)為O-S-D的9倍。
集成電路可細(xì)分為數(shù)字IC(Integrated Circuit,集成電路)和模擬IC,數(shù)字IC又分為:存儲(chǔ)器(又稱(chēng)記憶體)、邏輯電路和微處理器。從2009-2018年這十年的數(shù)據(jù)來(lái)看,存儲(chǔ)器近年來(lái)已成為集成電路中增長(zhǎng)最為迅速的子類(lèi),目前已居于第一。
圖7:2018年半導(dǎo)體各細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模占比
資料來(lái)源:wind,招商銀行研究院
圖8:集成電路各子類(lèi)產(chǎn)品銷(xiāo)售額 (億美元)
資料來(lái)源:wind,招商銀行研究院
1.5全球半導(dǎo)體行業(yè)的資本開(kāi)支和研發(fā)支出集中在頭部企業(yè)
半導(dǎo)體制造作為重資產(chǎn)行業(yè),資本開(kāi)支巨大。目前全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的資本支出非常集中,前5大廠商就占了整個(gè)資本支出的65%左右,三星一家大概占20%-25%,2017年全球資本支出同比增長(zhǎng)34%,達(dá)到新高900億美元之后,預(yù)計(jì)2018年全球資本支出將首次超過(guò)1000億美元,達(dá)到1026億美元,同比增長(zhǎng)14%。
制造設(shè)備投資是資本開(kāi)支的重要部分。從制造設(shè)備投資來(lái)看,根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體協(xié)會(huì)(SEMI)發(fā)表的年終整體設(shè)備預(yù)測(cè)報(bào)告,2018年全球半導(dǎo)體制造新設(shè)備銷(xiāo)售額為621億美元,較上年增長(zhǎng)9.7%,占全球半導(dǎo)體行業(yè)資本開(kāi)支(1026億美元)的60.53%。
研發(fā)支出也具有非常明顯的頭部效應(yīng)。據(jù)IC Insights數(shù)據(jù),2017年,排名前十企業(yè)的研發(fā)支出超過(guò)了其他半導(dǎo)體公司(359億美元和230億美元)的總支出。2017年全球半導(dǎo)體行業(yè)研發(fā)投入超過(guò)10億美元的18強(qiáng)企業(yè),英特爾、高通和博通名列前三位,而尚無(wú)中國(guó)企業(yè)入榜。
2. 創(chuàng)新不斷推動(dòng)行業(yè)發(fā)展,分工細(xì)化降低進(jìn)入壁壘
2.1 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是全球創(chuàng)新最為活躍的領(lǐng)域
半個(gè)多世紀(jì)以來(lái),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已成為全球創(chuàng)新最為活躍的領(lǐng)域。技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)終端應(yīng)用的變化,進(jìn)而促使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,并不斷推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前,手機(jī)和PC為半導(dǎo)體應(yīng)用的主要領(lǐng)域,但兩者的占比呈下降態(tài)勢(shì)?,F(xiàn)在處于上一個(gè)需求周期進(jìn)入成熟期,而新的需求將要爆發(fā)的時(shí)間點(diǎn),給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了更大的空間和更多的機(jī)會(huì)。以5G、汽車(chē)電子、物聯(lián)網(wǎng)、AI(人工智能)、高性能運(yùn)算、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)機(jī)器人、智能穿戴等為驅(qū)動(dòng)因素的新一輪硅含量提升周期到來(lái),給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新機(jī)遇。我們認(rèn)為5G、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)電子、AI(人工智能)是半導(dǎo)體行業(yè)未來(lái)一段時(shí)間的重要驅(qū)動(dòng)因素,下面分別進(jìn)行討論。
① 5G推動(dòng)電子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新周期,帶來(lái)巨大機(jī)遇
5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng),在基站峰值速率、用戶(hù)體驗(yàn)速率、連接密度和時(shí)延、頻譜效率、流量空間容量、移動(dòng)性能、網(wǎng)絡(luò)能效八大指標(biāo)中具備優(yōu)勢(shì)。在5G時(shí)代,應(yīng)用場(chǎng)景被分為三大類(lèi):1.eMBB(增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶),主要用來(lái)為家庭用戶(hù)的手機(jī)和各類(lèi)終端提供高清視頻播放和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用;2.mMTC(海量機(jī)器類(lèi)通信),用于萬(wàn)物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建,如車(chē)聯(lián)網(wǎng);3.uRLLC(超可靠、低時(shí)延通信),用于自動(dòng)駕駛和工廠自動(dòng)化。
根據(jù)IC Insights數(shù)據(jù),2019年全球電子元器件產(chǎn)值將達(dá)到1.68萬(wàn)億美元,同比增長(zhǎng)3.5%。5G細(xì)分行業(yè)方面,2019年,安卓陣營(yíng)將推出多款5G智能手機(jī),成為5G終端的起點(diǎn),蘋(píng)果亦將于2020年推出5G版本iPhone,預(yù)計(jì)在2020-2023年開(kāi)啟新一輪換機(jī)潮。此外,車(chē)聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、VR/AR、AI等新應(yīng)用也將受益5G技術(shù)的成熟。5G時(shí)代,設(shè)備終端數(shù)量和硬件使用量將顯著增長(zhǎng),半導(dǎo)體領(lǐng)域迎來(lái)增量機(jī)會(huì)。
② 物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量爆發(fā)增長(zhǎng),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期增長(zhǎng)
物聯(lián)網(wǎng)模組主要分為傳感、處理、連接三大功能部分,通過(guò)將相關(guān)的傳感器、MCU芯片、存儲(chǔ)器、電源IC、射頻器件等半導(dǎo)體元件集成或封裝在PCB板上來(lái)實(shí)現(xiàn)。
從通信制式看,物聯(lián)網(wǎng)模組可分為蜂窩類(lèi)和非蜂窩類(lèi)模組,前者是指狹義的蜂窩類(lèi)2G/3G/4G/5G模組,而后者是指局域網(wǎng)模組(WiFi、藍(lán)牙、Zigbee), 和LPWA模組(Low Power Wide Area Network,低功耗廣域網(wǎng)絡(luò),包括:NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))、LTE-M、Lora、Sigfox)。其中,LPWA廣義上也屬于蜂窩通信技術(shù)。從蜂窩制式具體細(xì)分看,隨著5G和LPWA技術(shù)成熟,2G、3G物聯(lián)網(wǎng)模組將逐步衰減,而NBIoT、Cat-M、5G等相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)模組則增長(zhǎng)明顯。2018年局域IOT預(yù)計(jì)設(shè)備連接數(shù)為83億,將超過(guò)手機(jī)成為第一大主力應(yīng)用,至2023年有望增至157億,2017-2023年復(fù)合增速為16.8%,而廣域IOT(含蜂窩)設(shè)備數(shù)的增速較局域更為明顯,以31.3%的復(fù)合增速增至2023年的41億。
2018 年物聯(lián)網(wǎng)整體硬件部分市場(chǎng)規(guī)模約700億美元,其中IC部分為250億美元,非IC部分為450億美元,未來(lái)三年IC占硬件成本比例仍有望保持35%以上。從金額看,細(xì)分半導(dǎo)體元件中傳感器價(jià)值量最高,占比約54%,而電源相關(guān)的功率器件占比約26%,射頻器件占比約15%,MCU 占比約5%。
隨著工藝成熟,物聯(lián)網(wǎng)通信模塊成本有望從11美元降至5美元以下,單價(jià)下降,但更會(huì)加速物聯(lián)網(wǎng)終端鋪設(shè)力度,促進(jìn)營(yíng)收規(guī)模增長(zhǎng)。綜合考慮局域和廣域IoT出貨量,及通信模塊成本拆分,據(jù)中信建投研究發(fā)展部預(yù)測(cè),到2023年,IoT帶動(dòng)傳感器規(guī)模約495億美元,電力器件規(guī)模238億美元,射頻器件規(guī)模約139億美元,MCU的市場(chǎng)規(guī)模約50億美元,IoT市場(chǎng)規(guī)模達(dá)922億美元。
圖9:局域和廣域IOT連接數(shù)超手機(jī),廣域IOT增速明顯
資料來(lái)源:IHS,招商銀行研究院
圖10:局域和廣域IOT出貨對(duì)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模拉動(dòng)明顯
資料來(lái)源:中信建投證券研究發(fā)展部,招商銀行研究院
在政府、運(yùn)營(yíng)商和行業(yè)龍頭共同發(fā)力物聯(lián)網(wǎng)的背景下,蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)在5G到來(lái)后將給半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)了巨大的需求和機(jī)遇。
③ 汽車(chē)半導(dǎo)體量?jī)r(jià)齊升,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
網(wǎng)聯(lián)化、智能化、電動(dòng)化是未來(lái)汽車(chē)半導(dǎo)體的主要發(fā)展驅(qū)動(dòng)力,汽車(chē)電子也因此成為半導(dǎo)體下游應(yīng)用領(lǐng)域需求增長(zhǎng)較快的市場(chǎng),根據(jù)IHS數(shù)據(jù),2016-2022年,全球汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)以年復(fù)合成長(zhǎng)率7.1%的速度增長(zhǎng),2022年市場(chǎng)空間達(dá)580億美元。
從具體應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,目前汽車(chē)電子半導(dǎo)體仍集中于動(dòng)力系統(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)、底盤(pán)、安全以及車(chē)身,四者占據(jù)約76%的車(chē)用半導(dǎo)體份額。汽車(chē)的自動(dòng)駕駛和電動(dòng)化趨勢(shì),推動(dòng) ADAS(Advanced Driving Assistant System,高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))和動(dòng)力系統(tǒng)增速明顯,推動(dòng)汽車(chē)硅含量及單車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值量持續(xù)提升,根據(jù)PwC數(shù)據(jù),目前全球汽車(chē)的電子化率(電子零部件成本/整車(chē)成本)不到30%,未來(lái)會(huì)逐步提升到50%以上。到2022年,平均單車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值量有望增至481美元。
圖11:2017-2022年汽車(chē)半導(dǎo)體行業(yè)保持快速增長(zhǎng)
資料來(lái)源:IHS,招商銀行研究院
④ 人工智能成為半導(dǎo)體行業(yè)的新機(jī)遇
AI芯片正在以一種前所未有的速度顛覆著以安防、手機(jī)、無(wú)人駕駛汽車(chē)、云計(jì)算等為首的四大領(lǐng)域,成為半導(dǎo)體行業(yè)的新機(jī)遇。2017年度,全球AI芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到44.7億美元,隨著包括谷歌、臉書(shū)、微軟、亞馬遜以及百度在內(nèi)的巨頭相繼入局,預(yù)計(jì)2018年將達(dá)到57億美元,2020年有望突破百億美元大關(guān),增長(zhǎng)迅猛,發(fā)展空間巨大。2017年中國(guó)AI芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到33.3億元,同比增長(zhǎng)75%;預(yù)計(jì)2018年市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步增長(zhǎng),達(dá)到45.6億元。
全球AI市場(chǎng)規(guī)模約2700億美元,中國(guó)AI市場(chǎng)規(guī)模約330億元人民幣Statista預(yù)計(jì)2019、2020年,全球人工智能市場(chǎng)規(guī)模將分別增長(zhǎng)59%、61%,成長(zhǎng)至6800億美元量級(jí)。中國(guó)人工智能市場(chǎng)有望在2030年達(dá)到萬(wàn)億量級(jí),傳統(tǒng)行業(yè)和技術(shù)的結(jié)合是主要的應(yīng)用領(lǐng)域,2G(對(duì)政府)和2B(對(duì)企業(yè))將成為主要的營(yíng)收來(lái)源。
AI芯片主要分為GPU(Graphic Processing Unit,圖形處理器)、FPGA(Field-programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,專(zhuān)用集成電路),可用于端側(cè)推理、云測(cè)推理、云測(cè)訓(xùn)練和IP核環(huán)節(jié)。云端市場(chǎng)目前被英偉達(dá)、谷歌等巨頭霸占,英特爾及初創(chuàng)公司,如 Graphcore、Cerebras、Wave Computing、寒武紀(jì)及比特大陸等也加入了競(jìng)爭(zhēng)的行列。此外,F(xiàn)PGA在云端的推斷也逐漸在應(yīng)用中占有一席之地。終端應(yīng)用芯片群雄逐鹿,中國(guó)的很多初創(chuàng)企業(yè)跑在了前列。
圖12:芯片在不同 AI 環(huán)節(jié)的應(yīng)用
資料來(lái)源:中國(guó)信息通信研究院,招商銀行研究院
2.2全球產(chǎn)業(yè)鏈分工細(xì)化大幅降低行業(yè)進(jìn)入壁壘
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有兩種商業(yè)模式,即IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造)模式和垂直分工模式(主要包括Fabless(無(wú)晶圓制造的設(shè)計(jì)公司)+Foundry(晶圓代工廠)+OSAT(封裝測(cè)試企業(yè)),另外還有IP核(Intellectual Property Core)提供方等)。IDM模式的企業(yè)主要有Intel、三星、德州儀器(TI)等,這種模式涵蓋設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等整個(gè)芯片生產(chǎn)流程,這類(lèi)企業(yè)一般具有規(guī)模龐大、技術(shù)全面、積累深厚的特點(diǎn)。而垂直分工模式中,則是IP核、設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試環(huán)節(jié)分離,IP核供應(yīng)商提供專(zhuān)業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)模塊,設(shè)計(jì)公司(Fabless)直接面對(duì)客戶(hù)需求,但只從事設(shè)計(jì),將制造和封裝測(cè)試外包,即晶圓代工廠(Foundry)、封裝測(cè)試企業(yè)和IP核供應(yīng)商為設(shè)計(jì)公司服務(wù)。其中設(shè)計(jì)公司以高通、博通、聯(lián)發(fā)科、海思為代表,晶圓代工廠以臺(tái)積電、格羅方德、聯(lián)電、中芯國(guó)際為代表,封測(cè)以日月光、矽品、安靠、長(zhǎng)電科技為代表。
圖13:IDM商業(yè)模式
資料來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng),招商銀行研究院
圖14:垂直分工商業(yè)模式
資料來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng),招商銀行研究院
1987年臺(tái)積電(TSMC)成立以前,只有IDM模式,此后,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的垂直分工模式蓬勃發(fā)展。出現(xiàn)垂直分工模式的主要原因:1)半導(dǎo)體制造業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性。企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模會(huì)降低單位產(chǎn)品的成本,提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力;2)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所需的投資十分巨大,投資風(fēng)險(xiǎn)高,垂直分工模式有利于降低準(zhǔn)入門(mén)檻、分散投資風(fēng)險(xiǎn)。因此垂直分工模式應(yīng)運(yùn)而生,其出現(xiàn)有一定的必然性。現(xiàn)今IDM 廠商仍然占據(jù)主要地位,主要是因?yàn)镮DM企業(yè)具有資源的內(nèi)部整合優(yōu)勢(shì)、一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及較高的利潤(rùn)率。
IDM模式和垂直分工模式的優(yōu)劣勢(shì)比較如下:
表 1:IDM模式和垂直分工模式優(yōu)劣勢(shì)比較
資料來(lái)源:長(zhǎng)江證券,互聯(lián)網(wǎng),招商銀行研究院
① 垂直分工模式成為越來(lái)越多業(yè)者的主要選擇方式
垂直分工模式中,代工廠替客戶(hù)企業(yè)嚴(yán)守技術(shù)機(jī)密,專(zhuān)職制造,甚至還能領(lǐng)先客戶(hù)企業(yè),依照對(duì)行業(yè)趨勢(shì)的預(yù)測(cè),研發(fā)出領(lǐng)先的制程和技術(shù)供對(duì)方使用,解決了設(shè)計(jì)公司無(wú)能力或意愿投資建廠的痛點(diǎn),因此被越來(lái)越多的業(yè)者尤其是中小企業(yè)和新介入者所選擇。從全球晶圓代工霸主臺(tái)積電的情況來(lái)看,據(jù)其官網(wǎng)數(shù)據(jù),臺(tái)積電目前以258種制程技術(shù),為465個(gè)客戶(hù)生產(chǎn)9920種不同產(chǎn)品。若無(wú)專(zhuān)業(yè)的晶圓代工廠,讓為數(shù)眾多的中小企業(yè)自身從事生產(chǎn)制造是難以想象的。
② 垂直分工占比預(yù)計(jì)將持續(xù)提升
任何產(chǎn)業(yè)大到一定程度,都會(huì)有一個(gè)繼續(xù)分工與細(xì)化的過(guò)程,新的分工方式的產(chǎn)生屬于生產(chǎn)關(guān)系及商業(yè)模式的創(chuàng)新,而產(chǎn)業(yè)鏈只有順應(yīng)創(chuàng)新才能獲得更好的發(fā)展。
隨著半導(dǎo)體制造工藝進(jìn)步、晶圓尺寸擴(kuò)大、投資規(guī)模不斷增長(zhǎng),能夠涵蓋設(shè)計(jì)、制造及封測(cè)的企業(yè)越來(lái)越少,原先的IDM企業(yè),亦因面對(duì)日益復(fù)雜的技術(shù)、日漸激烈的競(jìng)爭(zhēng)和日趨高額的投入將半導(dǎo)體業(yè)務(wù)進(jìn)行剝離,如AMD剝離其制造業(yè)務(wù)成立格羅方德,法國(guó)湯姆遜剝離半導(dǎo)體業(yè)務(wù)后與意大利半導(dǎo)體公司合并成立意法半導(dǎo)體,西門(mén)子剝離半導(dǎo)體業(yè)務(wù)成立英飛凌,IBM剝離商業(yè)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)給格羅方德等。雖然垂直分工模式相較IDM有一定的劣勢(shì),在整體來(lái)看,垂直分工模式更靈活,門(mén)檻更低,便于分散投資風(fēng)險(xiǎn),更加適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)需求,因而獲得越來(lái)越多半導(dǎo)體業(yè)者的認(rèn)可和選擇。
從全球來(lái)看,2017年全球十大半導(dǎo)體企業(yè)中,只有高通、博通是Fabless公司,其他8家都是IDM企業(yè),全球Fabless 公司的銷(xiāo)售額仍小于IDM的銷(xiāo)售額,但兩者差距逐漸縮小,F(xiàn)abless公司占全球IC銷(xiāo)售額的比重從1999年的7.12%增長(zhǎng)至2018年的26.35%,份額整體上呈現(xiàn)持續(xù)提升態(tài)勢(shì),產(chǎn)業(yè)鏈全球縱向延伸加劇。
基于上述分析,我們推斷垂直分工模式占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的份額預(yù)計(jì)將保持提升態(tài)勢(shì),垂直分工成為全球性趨勢(shì)。
圖15:2017全球前十大半導(dǎo)體廠商市場(chǎng)占有率
資料來(lái)源:Gartner,招商銀行研究院
圖16:Fabless公司銷(xiāo)售額占全球IC銷(xiāo)售額的比重呈提升態(tài)勢(shì)
資料來(lái)源:Statista,招商銀行研究院
3. 我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)口替代空間巨大
3.1 集成電路貿(mào)易逆差逐年擴(kuò)大,進(jìn)口替代空間巨大
長(zhǎng)期以來(lái),中國(guó)作為“世界工廠”一直是電子產(chǎn)品生產(chǎn)的集中地,也是全世界最大的半導(dǎo)體產(chǎn)品消費(fèi)國(guó)家。由于集成電路市場(chǎng)規(guī)模占半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的比重超過(guò)8成,后文主要分析集成電路行業(yè)。2018年度,全球集成電路的銷(xiāo)售額為4016億美元,中國(guó)凈進(jìn)口集成電路為2,267億美元(按照中國(guó)本土需求占比33%來(lái)估算,其中1,325.28億美元在中國(guó)市場(chǎng)上被消費(fèi),1,518.89億美元最終被其他國(guó)家和地區(qū)消費(fèi)),中國(guó)凈進(jìn)口的集成電路全球占比高達(dá)56.45%,中國(guó)集成電路市場(chǎng)近年來(lái)一直在快速增長(zhǎng),且隨著國(guó)內(nèi)5G通信、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域快速成熟,國(guó)內(nèi)集成電路市場(chǎng)需求將進(jìn)一步提升。由于我國(guó)本土集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小,供求缺口較大,產(chǎn)品的進(jìn)口額遠(yuǎn)大于出口額,集成電路進(jìn)口額從2015年起已連續(xù)4年超過(guò)原油,成為我國(guó)進(jìn)口金額最大的商品。
2018年全年我國(guó)集成電路進(jìn)口金額首次突破2萬(wàn)億元,達(dá)到20,584億元(約合3,120.58億美元),相比2017年同期的17,610億元(約合2,603億美元)增長(zhǎng)16.89%(以美元計(jì)增長(zhǎng)19.84%)。2018年全年我國(guó)集成電路出口金額5,591億元(約合846億美元),相比2017年同期的4,526億元(約合668億美元),增長(zhǎng)23.52%(以美元計(jì)增長(zhǎng)26.56%)。2018年,我國(guó)集成電路凈進(jìn)口額為2,267億美元,同比增長(zhǎng)18.2%,我國(guó)集成電路貿(mào)易逆差逐年擴(kuò)大,國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。
圖17:我國(guó)進(jìn)口集成電路占進(jìn)口總額的比重較高,且近幾年仍呈上升趨勢(shì)
資料來(lái)源:wind,招商銀行研究院
圖18:我國(guó)集成電路貿(mào)易逆差逐年擴(kuò)大
資料來(lái)源:wind,招商銀行研究院
3.2 產(chǎn)品角度:核心領(lǐng)域受制于人,部分市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)突破,中低端產(chǎn)品發(fā)展迅速
① 集成電路子分類(lèi)角度:短期內(nèi)主要著眼于邏輯電路和移動(dòng)終端微處理器領(lǐng)域突破
集成電路分為存儲(chǔ)器、模擬電路、邏輯電路和微處理器四個(gè)子類(lèi)。分類(lèi)看,存儲(chǔ)器根據(jù)銷(xiāo)售額大小依次為:DRAM (Dynamic Random Access Memory,即動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、NAND(NAND Flash Memory)以及Nor Flash。NAND用于智能手機(jī)、電腦SSD、SD卡等高端大容量產(chǎn)品。Nor Flash用于功能機(jī)、MP3、USBKEY、DVD等低端產(chǎn)品。全球存儲(chǔ)器領(lǐng)域,三星、SK海力士、美光科技形成了寡頭壟斷,我國(guó)在該領(lǐng)域的市占率極低,而且由于存儲(chǔ)器領(lǐng)域主要是IDM企業(yè)占據(jù),因此晶圓代工和封裝測(cè)試企業(yè)也較少涉及到存儲(chǔ)器領(lǐng)域。存儲(chǔ)器用途廣、用量大,國(guó)內(nèi)以長(zhǎng)江存儲(chǔ)為代表的企業(yè)在這一領(lǐng)域的突破才剛開(kāi)始。
在微處理器領(lǐng)域,PC、服務(wù)器端的CPU市場(chǎng)被英特爾壟斷,我國(guó)企業(yè)短期內(nèi)難以挑戰(zhàn)其市場(chǎng)地位;移動(dòng)終端微處理器領(lǐng)域,主要企業(yè)為高通、博通、蘋(píng)果、三星、聯(lián)發(fā)科、海思、紫光展銳等,海思和紫光展銳已躋身全球前十大IC設(shè)計(jì)公司。
在模擬電路領(lǐng)域,以德州儀器(TI)為龍頭的全球前十大模擬電路企業(yè)占據(jù)了60%的市場(chǎng)份額,且均為IDM企業(yè),我國(guó)模擬電路龍頭圣邦股份營(yíng)收規(guī)模尚小。模擬電路設(shè)計(jì)難度大,對(duì)技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)度高,追趕難度較大。
整體來(lái)看,從集成電路的子類(lèi)上來(lái)看,我國(guó)企業(yè)短期內(nèi)主要在邏輯電路中低端產(chǎn)品領(lǐng)域、移動(dòng)終端微處理器領(lǐng)域?qū)で髧?guó)產(chǎn)替代和發(fā)展,中期之內(nèi)尋求存儲(chǔ)器的逐步替代,中長(zhǎng)期而言,尋求模擬電路的替代。
表 2:中國(guó)內(nèi)資企業(yè)在集成電路行業(yè)的分布情況
資料來(lái)源:公司公告,互聯(lián)網(wǎng),招商銀行研究院
注:表中全球市占率具體數(shù)據(jù)來(lái)自于IC Insights,其余無(wú)具體數(shù)據(jù)部分為估算。“極低”是指<1%,“低”是指<5%,“中等”是指在5-20%之間。
② 集成電路產(chǎn)品角度:核心領(lǐng)域受制于人,中低端產(chǎn)品發(fā)展迅速
中國(guó)大陸集成電路進(jìn)口主要來(lái)自于中國(guó)***及馬來(lái)西亞等東南亞國(guó)家及地區(qū),2017年度,中國(guó)大陸來(lái)自中國(guó)***、韓國(guó)、馬來(lái)西亞和日本的集成電路進(jìn)口額共計(jì)1842.5億美元,占總額80.8%。主要原因:1)封測(cè)是集成電路產(chǎn)品的最后一段環(huán)節(jié),而全球封測(cè)產(chǎn)業(yè)主要集中在東南亞地區(qū),因此我國(guó)集成電路進(jìn)口很大比重來(lái)自于中國(guó)***、馬來(lái)西亞等;2)存儲(chǔ)器主要來(lái)自于韓國(guó),而存儲(chǔ)器近年來(lái)漲價(jià)幅度巨大,銷(xiāo)售額在全球集成電路中占比高達(dá)4成。
從構(gòu)成來(lái)看:2017年我國(guó)凈進(jìn)口集成電路2,267億美元,對(duì)其分別進(jìn)行估值拆分如下:
圖19:2017年凈進(jìn)口集成電路按產(chǎn)品分類(lèi)
資料來(lái)源:芯謀研究,招商銀行研究院
從進(jìn)口的芯片產(chǎn)品來(lái)看,存儲(chǔ)器占比超過(guò)1/3,其次是模擬/功率芯片,占15%。在上一節(jié)中我們已闡述,我國(guó)在這兩個(gè)領(lǐng)域較為薄弱。其他芯片,分別來(lái)看:
手機(jī)主芯片:主要企業(yè)為高通、蘋(píng)果、三星、聯(lián)發(fā)科、海思和紫光展銳等,在海思手機(jī)芯片不對(duì)外銷(xiāo)售的情況下,國(guó)產(chǎn)替代在設(shè)計(jì)端主要依靠紫光展銳,而在制造端則主要依賴(lài)晶圓代工龍頭中芯國(guó)際制程水平的提升。
電腦CPU:英特爾為該領(lǐng)域的霸主,在PC CPU(中央處理器)領(lǐng)域擁有約80%的市場(chǎng)份額,在服務(wù)器CPU市場(chǎng)占有99%的市場(chǎng)份額,已經(jīng)形成強(qiáng)大的生態(tài)體系。國(guó)產(chǎn)電腦CPU(兆芯、申威、龍芯、飛騰等)的市場(chǎng)份額極小,短期來(lái)看,即使政府扶持,亦難以形成有效替代。
2018年,中國(guó)PC預(yù)計(jì)銷(xiāo)售額為5,210萬(wàn)臺(tái),同比下降2.2%。這其中,需要政府集中采購(gòu)領(lǐng)域的市場(chǎng)份額約為5%,即2018年約260萬(wàn)臺(tái)左右。這260萬(wàn)臺(tái)的市場(chǎng)份額,還會(huì)根據(jù)不同密級(jí),選擇純國(guó)產(chǎn)PC或高性能Intel/AMD PC。換言之,純國(guó)產(chǎn)PC圈中,兆芯、申威、龍芯、飛騰等,能分到的市場(chǎng)份額將更小。單靠政府采購(gòu)金額,不足以扶植起國(guó)產(chǎn)CPU產(chǎn)業(yè)鏈。
數(shù)字信號(hào)處理器(DSP,Digital Signal Processing):在DSP領(lǐng)域,德州儀器、杰爾系統(tǒng)、摩托羅拉、模擬器件公司(ADI)和高通等約占全球95%的市場(chǎng)份額。我國(guó)在DSP領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了軍用雷達(dá)等方面的自主研發(fā)突破,打破了技術(shù)封鎖,而民用市場(chǎng)雖有多家廠商,但由于普遍起步較晚,因此仍然承受著巨大的專(zhuān)利扼制之痛。
微控制器(Microcontroller Unit),MCU一般分為8位,16位和32位的處理器,廣泛運(yùn)用在工業(yè)控制,醫(yī)療設(shè)備,遠(yuǎn)程控制,辦公設(shè)備和家用電器,玩具和嵌入式系統(tǒng)中。它通過(guò)獨(dú)立的處理器,內(nèi)存和I/O器件,可以減小系統(tǒng)的尺寸,降低設(shè)備的成本。目前,恩智浦、瑞薩等全球前八大MCU廠商市場(chǎng)份額達(dá)到88%,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為國(guó)外廠商占據(jù),恩智浦與ST(意法半導(dǎo)體)即占國(guó)內(nèi)75%以上市場(chǎng)份額,國(guó)內(nèi)以MCU為主業(yè)的上市公司僅有中穎電子和兆易創(chuàng)新,該部分的營(yíng)收規(guī)模都不超過(guò)4億元,與國(guó)外巨頭差距明顯。憑借成本優(yōu)勢(shì)和服務(wù)優(yōu)勢(shì),國(guó)內(nèi)目前在4、8位中低端MCU領(lǐng)域迅速實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,并逐漸布局32位中高端芯片市場(chǎng)。
整體來(lái)看,國(guó)產(chǎn)芯片主要分布在邏輯電路、電源管理、特殊存儲(chǔ)、MCU、NOR FLASH、半導(dǎo)體分立器件等制程和工藝相對(duì)要求不高的領(lǐng)域,主要為中低端產(chǎn)品。下游應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在通信(中低端手機(jī)為主)、消費(fèi)電子、電視、機(jī)頂盒、安防、安卓系統(tǒng)的平板、智能計(jì)量(電表等)、金融(智能卡)、智能家居、電源管理等方面,并逐漸向中高端領(lǐng)域滲透。除此之外在軍工、航天、金融安全、電力等特殊領(lǐng)域亦有分布。
3.3 產(chǎn)業(yè)鏈角度:制造能力成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸
從目前的情況來(lái)看,我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)處于成長(zhǎng)初期,整體規(guī)模較小。以集成電路為例,根據(jù)IC insights的數(shù)據(jù),2016年我國(guó)集成電路自給率僅為10.4%,預(yù)計(jì)2015到2020年我國(guó)集成電路產(chǎn)值CAGR為28.5%,從而在2020年達(dá)到15%的自給率水平,仍處于較低水平。
中國(guó)為全球最大的電子組裝基地,模組能力已經(jīng)躍居全球一流,產(chǎn)業(yè)正從模組走向品牌和核心部件。電子產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)催生供應(yīng)鏈本土化需求,并刺激我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
圖20:中國(guó)大陸是各類(lèi)電子系統(tǒng)主要生產(chǎn)地
資料來(lái)源:中芯國(guó)際公告,招商銀行研究院
具體到集成電路產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)環(huán)節(jié)來(lái)看,我國(guó)的封測(cè)行業(yè)通過(guò)并購(gòu)等方式不斷壯大,業(yè)務(wù)全球化特征明顯,而作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展龍頭的IC設(shè)計(jì)公司與中國(guó)本土的制造能力之間不匹配的情況較為明顯,本土制造能力嚴(yán)重不足已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
表 3:集成電路產(chǎn)業(yè)鏈行業(yè)特征及進(jìn)口替代路徑
資料來(lái)源:廣證恒生,互聯(lián)網(wǎng),招商銀行研究院
以集成電路為例,我國(guó)晶圓制造出現(xiàn)“兩頭在外”的現(xiàn)象:2013年中國(guó)本土晶圓代工缺口為209億元,這部分是依靠海外代工。一方面:晶圓制造代工廠給國(guó)外做代工,同時(shí)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)公司也在依靠國(guó)外代工廠去生產(chǎn)。從設(shè)計(jì)端來(lái)看,中國(guó)終端市場(chǎng)旺盛的需求催生了設(shè)計(jì)公司的發(fā)展壯大,而另一方面,受限于制程技術(shù)和資本開(kāi)支節(jié)奏,制造能力已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
2017年中國(guó)本土晶圓代工規(guī)模為370億元(比2013年增長(zhǎng)49%),本土設(shè)計(jì)公司占其中51%(比2013年占比增加了10.8%),2017年中國(guó)IC設(shè)計(jì)公司對(duì)晶圓產(chǎn)值需求約671億元,中國(guó)本土晶圓代工廠提供給本土IC設(shè)計(jì)公司的產(chǎn)能按照產(chǎn)值僅滿(mǎn)足了28.3%(比2013年下降了19%),存在481億元缺口(比2013年增加了130%),2017年前十大設(shè)計(jì)公司中,除智芯微電子及士蘭微電子外,其余8家(海思、紫光展銳等)都在使用海外代工。
圖21:我國(guó)本土IC設(shè)計(jì)公司和晶圓代工廠間供需不匹配(2013年)
資料來(lái)源:華潤(rùn)微電子,招商銀行研究院
圖22:我國(guó)本土IC設(shè)計(jì)公司和晶圓代工廠間供需不匹配(2017年)
資料來(lái)源:華潤(rùn)微電子,招商銀行研究院
3.4 我國(guó)半導(dǎo)體資本支出和研發(fā)開(kāi)支的全球占比持續(xù)提升,促進(jìn)我國(guó)進(jìn)口替代
我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)資本支出近年來(lái)保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2014年,中國(guó)半導(dǎo)體資本支出不到日本和歐洲之和的1/4,而2018年,中國(guó)的支出已經(jīng)超過(guò)了歐洲和日本的總和。
從資本開(kāi)支的重要部分——制造設(shè)備投資來(lái)看,根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體協(xié)會(huì)(SEMI)發(fā)表的年終整體設(shè)備預(yù)測(cè)報(bào)告,2018年全球半導(dǎo)體制造新設(shè)備銷(xiāo)售額為621億美元,較上年增長(zhǎng)9.7%,占全球半導(dǎo)體行業(yè)資本開(kāi)支(1026億美元)的60.53%,而中國(guó)大陸新設(shè)備銷(xiāo)售額為128.2億美元,同比增長(zhǎng)55.77%,占全球半導(dǎo)體制造新設(shè)備銷(xiāo)售額的20.61%。中國(guó)半導(dǎo)體制造設(shè)備銷(xiāo)售額大幅增長(zhǎng),主要因?yàn)橹袊?guó)大陸建設(shè)了許多晶圓廠。2018年,在中國(guó)大陸,預(yù)計(jì)中國(guó)企業(yè)投資額約為58億美元,非中國(guó)企業(yè)投資額約為67億美元,晶圓廠建造在2017年和2018年均創(chuàng)歷史新高,反映出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)動(dòng)力。因?yàn)橹袊?guó)半導(dǎo)體的資本支出不斷上升,中國(guó)的半導(dǎo)體制造生產(chǎn)總值也在不斷地提升,過(guò)去五年,我國(guó)集成電路制造子行業(yè)的銷(xiāo)售額從2014年的712億元增長(zhǎng)到2018年的1,818億元,CAGR為20.62%。據(jù)IC Insight預(yù)測(cè),2018~2023年,我國(guó)集成電路制造子行業(yè)的銷(xiāo)售額的CAGR為15%。
圖23:2016~2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備投資額(十億美元)
資料來(lái)源:SEMI,招商銀行研究院
從研發(fā)投入來(lái)看,2017年全球半導(dǎo)體行業(yè)研發(fā)投入超過(guò)10億美元的18強(qiáng)企業(yè),英特爾、高通和博通名列前三位,而尚無(wú)中國(guó)企業(yè)入榜。但中國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)投入增長(zhǎng)較快,研發(fā)投入/收入比重已經(jīng)超過(guò)韓國(guó)、日本。
圖24:各地區(qū)半導(dǎo)體研發(fā)投入/收入比重(2016)
資料來(lái)源:SEMI,招商銀行研究院
在目前的情況下,我國(guó)半導(dǎo)體資本支出和研發(fā)開(kāi)支的全球占比預(yù)計(jì)將持續(xù)提升,進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)進(jìn)口替代。
4. 國(guó)家意志大力推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展
作為一個(gè)發(fā)展超過(guò)七十年,技術(shù)密集、資本密集和知識(shí)密集的成熟行業(yè),半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)形成高度全球化分工、行業(yè)高度集中、“強(qiáng)者恒強(qiáng)”的格局,馬太效應(yīng)顯著。作為行業(yè)追趕者,往往需要政府強(qiáng)有力和持續(xù)的支持,并采取超出常規(guī)水平的發(fā)展戰(zhàn)略,在不斷競(jìng)爭(zhēng)中逐步發(fā)展出足夠的技術(shù)能力和產(chǎn)業(yè)運(yùn)作能力,只有這樣,當(dāng)出現(xiàn)新的機(jī)遇時(shí),才可能實(shí)現(xiàn)崛起。
4.1 大基金引路,多方合力引發(fā)產(chǎn)業(yè)投資熱潮
與傳統(tǒng)制造業(yè)不同,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具備重資本、高技術(shù)的門(mén)檻,整體運(yùn)作存在巨大風(fēng)險(xiǎn),政府的支持和主導(dǎo)至關(guān)重要。以美國(guó)為例,美國(guó)政府多次進(jìn)行直接或間接關(guān)鍵性政策干預(yù),直接行為包括政府采購(gòu)、政府資金支持、相關(guān)法律政策、外交貿(mào)易,間接行為包括影響技術(shù)發(fā)展方向、市場(chǎng)需求與競(jìng)爭(zhēng)等。
我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與先進(jìn)國(guó)家(地區(qū))差距較大,歷來(lái)為國(guó)家產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局的重點(diǎn)。自2014年工信部發(fā)布《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》以及隨后發(fā)起設(shè)立“國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金”(簡(jiǎn)稱(chēng)“大基金”)以來(lái),國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展掀起新一輪熱潮。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的投資主體沿著中央政府-----地方政府-----產(chǎn)業(yè)資本的道路滾動(dòng)推進(jìn)。2014年9月,大基金設(shè)立,這是我國(guó)第一次以市場(chǎng)化投資的方式推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。大基金一期1378億元人民幣資金的影響力則持續(xù)滲透到了半導(dǎo)體發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)投資的熱情被大基金前所未有的撬動(dòng)。大基金引路,合力地方政府、金融機(jī)構(gòu)、社會(huì)資本、產(chǎn)業(yè)公司、科研機(jī)構(gòu),再加之各地稅收、土地優(yōu)惠、研發(fā)獎(jiǎng)勵(lì)等傳統(tǒng)補(bǔ)貼方式,中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)生了前所未有的連鎖反應(yīng)。這些舉措既能體現(xiàn)國(guó)家意志,客觀上亦滿(mǎn)足了戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)對(duì)長(zhǎng)期投資的要求。
從地區(qū)來(lái)看,以上海、深圳、北京等為代表的一線城市是我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)重鎮(zhèn)。2014年始,《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》出臺(tái),各地方政府紛紛出手布局區(qū)域內(nèi)行業(yè)發(fā)展及促進(jìn)政策,二線城市積極進(jìn)場(chǎng),產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速。
圖25:國(guó)家半導(dǎo)體(集成電路)行業(yè)政策
資料來(lái)源:招商銀行研究院
4.2 大基金一期基本完成《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》第一階段目標(biāo)
在工信部和財(cái)政部的指導(dǎo)下,國(guó)開(kāi)金融有限責(zé)任公司、中國(guó)煙草總公司、北京亦莊國(guó)際投資發(fā)展有限公司、中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司、上海國(guó)盛(集團(tuán))有限公司、中國(guó)電子科技集團(tuán)公司、北京紫光通信科技集團(tuán)有限公司、華芯投資管理有限責(zé)任公司作為最初發(fā)起人成立大基金,此后在2014年12月,武漢經(jīng)濟(jì)發(fā)展投資有限公司(現(xiàn)已更名為“武漢金融控股(集團(tuán))有限公司”)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電子、大唐電信、武岳峰資本、賽伯樂(lè)投資集團(tuán)等7家機(jī)構(gòu)參與增資擴(kuò)股。參與方強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,最終大基金一期共募得普通股987.2億元,同時(shí)發(fā)行優(yōu)先股400億元,基金總規(guī)模達(dá)到1,387.2億元,相比于原先計(jì)劃的1,200億元超募了15.6%。
表4:大基金(一期)股東構(gòu)成(截至2017年末)
資料來(lái)源:長(zhǎng)電科技公告,招商銀行研究院
目前來(lái)看,在所有的投資領(lǐng)域中,大基金重點(diǎn)推進(jìn)的有四大領(lǐng)域,包括了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中晶圓代工的先進(jìn)制程級(jí)和存儲(chǔ)器國(guó)產(chǎn)化兩大領(lǐng)域;另外還包括了推進(jìn)半導(dǎo)體發(fā)展的兩大技術(shù)手段,一是推進(jìn)高端芯片聯(lián)盟的“產(chǎn)學(xué)研用”融合;二是理性參與國(guó)際并購(gòu),通過(guò)資本運(yùn)作的手段引入國(guó)外的技術(shù)和人才,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
大基金采取公司制的經(jīng)營(yíng)模式,與以往的補(bǔ)貼模式有著本質(zhì)的不同,唯一管理人為華芯投資管理有限責(zé)任公司,托管行為國(guó)開(kāi)行。通過(guò)股權(quán)投資、設(shè)立子基金、夾層投資、組建融資租賃公司等方式構(gòu)建綜合性金融體系,退出方式包括:回購(gòu)、兼并收購(gòu)、公開(kāi)上市等。
圖26:大基金重點(diǎn)關(guān)注的四大領(lǐng)域
資料來(lái)源:根據(jù)大基金總經(jīng)理丁文武發(fā)言整理,興業(yè)證券研究所,招商銀行研究院
圖27:大基金一期投資領(lǐng)域分布
資料來(lái)源:集微網(wǎng),招商銀行研究院
根據(jù)《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》的指引,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)2020年要達(dá)到與國(guó)際先進(jìn)水平的差距逐步縮小、企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力大幅增強(qiáng)的發(fā)展目標(biāo)。到2030年,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,一批企業(yè)進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì),實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。因此自2014年大基金設(shè)立開(kāi)始到2019年為大基金的募集資金以及密集的投資期,隨后幾年將轉(zhuǎn)向投后管理階段,投資的項(xiàng)目將迎來(lái)獲利回收,促進(jìn)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從目前的情況來(lái)看,大基金一期基本完成第一階段(至2020年)目標(biāo)。
目前大基金一期(2014年9月-2018年5月)已經(jīng)投資完畢,總投資額為1,387億元,投資覆蓋了集成電路制造、封裝的龍頭公司,部分覆蓋了設(shè)計(jì)、設(shè)備、材料類(lèi)上市公司。經(jīng)統(tǒng)計(jì),公開(kāi)投資公司為23家,未公開(kāi)投資公司為29家,累計(jì)有效投資項(xiàng)目達(dá)到70個(gè)左右。從大基金的投資資金分布來(lái)看,主要集中在制造領(lǐng)域,主要原因是制造為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),我國(guó)在該領(lǐng)域較為薄弱,而制造環(huán)節(jié)既能帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的設(shè)計(jì)和封測(cè)的發(fā)展,又具有顯著的溢出效應(yīng),并且制造環(huán)節(jié)投資規(guī)模較大,因此占據(jù)了大基金投資份額的65%。隨著產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,這種投資分布也可能發(fā)生一定變化。
表5:大基金投資領(lǐng)域及部分企業(yè)
資料來(lái)源:天眼查,光大證券研究所,互聯(lián)網(wǎng),招商銀行研究院
表6:《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》發(fā)展目標(biāo)完成情況
資料來(lái)源:廣發(fā)證券,公司公告,招商銀行研究院
4.3 大基金二期將啟動(dòng),國(guó)家延續(xù)對(duì)產(chǎn)業(yè)的大力支持
據(jù)工業(yè)和信息化部發(fā)言人公開(kāi)發(fā)言,當(dāng)前大基金正在進(jìn)行第二期募集資金。據(jù)了解,此次集成電路發(fā)展基金預(yù)計(jì)將募集約2,000億元。按照1∶3的撬動(dòng)比,所撬動(dòng)的社會(huì)資金規(guī)模在6,000億元左右。加上大基金第一期1,387億元及所撬動(dòng)的5,145億元社會(huì)資金,涉及資金總額將過(guò)萬(wàn)億元。投資方向上,適當(dāng)擴(kuò)圍生態(tài)體系缺失環(huán)節(jié),信息技術(shù)關(guān)鍵整機(jī)及重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域,IC設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的投資比例有望增至20-25%,并有望加大在物聯(lián)網(wǎng)和人工智能領(lǐng)域的布局。大基金二期資金的募集傳達(dá)了兩個(gè)重要信號(hào),首先國(guó)家層面的集成電路支持計(jì)劃政策將會(huì)是一個(gè)延續(xù)性的政策,希望能夠真正實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo),其次對(duì)于產(chǎn)業(yè)的投資也將更加全面覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈,顯示了國(guó)家對(duì)于產(chǎn)業(yè)整體的重視程度。
5. 布局建議及主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)
半導(dǎo)體是技術(shù)密集、資本密集和知識(shí)密集的行業(yè),已經(jīng)形成高度全球化分工、行業(yè)高度集中、“強(qiáng)者恒強(qiáng)”的格局,馬太效應(yīng)顯著。在行業(yè)技術(shù)發(fā)展放緩、產(chǎn)業(yè)垂直分工體系成熟等背景下,我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以龐大的市場(chǎng)需求為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移根本動(dòng)力,以5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)電子等為驅(qū)動(dòng)因素的第四次硅含量提升周期到來(lái)為新機(jī)遇,以國(guó)家大力支持為核心,帶動(dòng)人才聚集和資本投入,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向我國(guó)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)明顯。我們認(rèn)為半導(dǎo)體會(huì)成為新動(dòng)能領(lǐng)域增速較快的行業(yè)之一,建議銀行加大這一行業(yè)的資產(chǎn)配置比例,具體投資企業(yè)我們將在本行業(yè)報(bào)告的下篇中詳細(xì)闡述。
從風(fēng)控的角度,行業(yè)層面,銀行應(yīng)關(guān)注的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)包括:
1)周期波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。半導(dǎo)體行業(yè)具有4-5年的周期屬性,具有與宏觀經(jīng)濟(jì)同步的特征,但波動(dòng)遠(yuǎn)超過(guò)全球經(jīng)濟(jì)波動(dòng)。產(chǎn)品周期、資本開(kāi)支周期與庫(kù)存周期這三類(lèi)最基礎(chǔ)的周期疊加之后就形成了半導(dǎo)體銷(xiāo)售額的周期與成長(zhǎng),銀行需關(guān)注我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的周期波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。
2)政治因素風(fēng)險(xiǎn)。半導(dǎo)體行業(yè)從誕生之日起就不是完全市場(chǎng)化的行業(yè),目前成為發(fā)達(dá)國(guó)家的戰(zhàn)略制高點(diǎn)產(chǎn)業(yè),作為后起之秀,我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)常面臨政治因素風(fēng)險(xiǎn)。從中國(guó)企業(yè)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的多筆收購(gòu)被美國(guó)政府否決,到中興、晉華和華為事件,政治因素風(fēng)險(xiǎn)已成為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要風(fēng)險(xiǎn)因素。
3)政策風(fēng)險(xiǎn)。半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)政策的依賴(lài)度較大,因此若政策穩(wěn)定性、延續(xù)性方面出現(xiàn)問(wèn)題,將對(duì)行業(yè)產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。
4)產(chǎn)業(yè)鏈依賴(lài)風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈較為薄弱,諸多核心設(shè)備和材料受制于人。若美國(guó)等通過(guò)專(zhuān)利訴訟、技術(shù)轉(zhuǎn)讓限制及封鎖、限制材料和設(shè)備向我國(guó)出口,或封鎖上游的設(shè)備、EDA、IP、國(guó)內(nèi)無(wú)法設(shè)計(jì)生產(chǎn)的元器件等,將對(duì)中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
5)投資回報(bào)風(fēng)險(xiǎn)。半導(dǎo)體行業(yè)是高投資、高風(fēng)險(xiǎn)、高收益行業(yè),資本與技術(shù)密集、行業(yè)集中度高、壟斷競(jìng)爭(zhēng)特征顯著。如,對(duì)集成電路制造而言,制程等技術(shù)進(jìn)步速度快,對(duì)最低經(jīng)營(yíng)規(guī)模的要求大(規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)),我國(guó)企業(yè)與行業(yè)領(lǐng)先者的差距大,投資強(qiáng)度較大,這些因素均導(dǎo)致投資回報(bào)不確定性較高,進(jìn)而可能影響銀行信貸資產(chǎn)質(zhì)量。
6)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。半導(dǎo)體行業(yè)為高度的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),技術(shù)變化較快,下游需求變化快,新興應(yīng)用領(lǐng)域多,若企業(yè)出現(xiàn)技術(shù)方向判斷失誤或技術(shù)落后,可能面臨喪失市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。
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原文標(biāo)題:半導(dǎo)體行業(yè)報(bào)告——產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移持續(xù)深入,進(jìn)口替代分階突破
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