半导体产业链系列研究之十四：论半导体持久战.pdf

请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 海外市场研究 Page 1 证券研究报告 海外市场研究 港股 /电子元器件 Table_IndustryInfo 半导体 产业链 系列 研究 之 十 四 2020 年 02 月 24 日 Table_BaseInfo 一年该行业与 恒生指数、标普 500、纳指 走势比较 相关研究报告： 半导体专题研究系列十三：存储芯片的价格周期拐点已经出现 2020-02-23 半导体产业链系列研究之十一：为什么半导体是一波大行情 2020-02-21 半导体专题研究十：半导体制造五大难点 202002-12 半导体 专题 九 ：国内功率半导体产业投资宝典 2020-02-10 半导体专题研究系列八：正在崛起的中国半导体设备 2020-02-10 半导体专题研究三：半导体制造产业链梳理 2020-02-07 半导体研究 专题二 ：从国家战略角度看半导体制造目标 做大做强 2019-12-09 半导体研究专题一：从三个维度看芯片设计 2019-10-30 证券分析师：王学恒 电话： 010-88005382 E-MAIL： wangxuehguosen 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980514030002 证券分析师：何立中 电话： 010-88005322 E-MAIL： helzguosen 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980516110003 证券分析师：欧阳仕华 电话： 0755-81981821 E-MAIL： ouyangsh1guosen 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980517080002 证券分析师：唐泓翼 电话： 021-60875135 E-MAIL： tanghyguosen 证券分析师 ：何立中 电话： 010-88005322 E-MAIL： helzguosen 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980516110003 独立性声明： 作者保证报告所采用的数据均来自合规 渠道，分析逻辑基于本人的职业理解，通过合理判断并得出结论，力求客观、公正，其结论不受其它任何第三方的授意、影响，特此声明。 Table_Title 海外市场专题 论 半导体 持久战 半导体国产化是持久战 四 大理由 半导体不会长期受制于人，当然也不会快速国产化，“速胜论”和“必亡论”都不对，是持久战 ： 第一：全球半导体增速放缓，而中国半导体仍然高增长 。 第二：中国市场需求大，国产化替代仍有 10 倍以上空间。 第三：制造工艺落后很多， 7nm、 5nm、 3nm 需要长期 研发投入 。 第四： 顶级 芯片设计 能力、架构、 EDA 软件等中短期 内还会受制于人。 全球增速放缓 全球半导体增速放缓 与市场的一贯理解的高科技行业的增长速度不同，全球半导体市场增速并不高 。 19992019 年， 过去 20 年年间全球半导体销售额复合增速为 5.2%。 过去 20 年、 15 年、 10 年、 9 年、 5 年、 3 年全球半导体销售额 CAGR 分别为 5.2%、 4.4%、 6.1%、 3.6%、 4%、 -0.3%。 中国高增长 中国半导体产业增速远超全球 1） 中国半导体产业 整体 增速超 过 全球 ，设计产业增速更高 。 2） 国内代工制造需求 增长速度 超全球 增速 。 3） 最近 7 年 A 股 半导体 公司收入增速 都 高于美股公司 。 10 倍空间 若能替代全部进口， 国内半导体还有 10 倍以上空间 2018 年中国集成电路设计产业收入中只有 1763 亿元（ 251 亿美元）销售给国内，而 2018 年中国集成电路进口额 3121 亿美元，是国内自给的 12.3 倍。 假如国内芯片设计公司的供给，能替代巨额进口的需求，那么国内芯片设计公司的市场还有超过 10 倍的空间。 “卡脖子” 是 短板 ， 也 是稀缺资源， 投资 价值最大 国产化的第一步是先摆脱“卡脖子”，然后才是全方位国产化 。从产业链角度看，半导体制造是我们 的“短板” 、是稀缺资源；从投资角度看，越是短板、越是稀缺资源， 越有 投资 价值。 产业属性决定，现在的龙头也是未来的龙头 半导体制造是大投入、长期积累的产业，成立 20 年的中芯国际、成立 15 年的华虹半导体已经在先进工艺和特色工艺领域有巨额资本投入和大量经验积累 ， 是 现在 的 龙头也是未来的龙头 。 投资建议 市场对芯片设计、半导体设备的认识已经很充分。而 对 半导体制造环节 认识不够。 2020 年是半导体制造的大年，我们继续推荐 两大龙头：中芯国际、华虹半导体。 投资风险 第一，重资产行业折旧影响利润 ， 资本开支大，影响现金流。第 二 ，来自 全球 的 竞争。 第 三 ，贸易战加剧，导致无法购买设备。 -30.00-10.0010.0030.0019/2 19/5 19/8 19/11恒生指数 纳斯达克指数请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 2 投资摘要 上一篇报告中，我们论述“为什么半导体是一波大行情”，这一篇报告我们再度论述半导体大行情 ，半导体不会长期受制于人，当然也不会快速国产化，“速胜论”和“必亡论”都不对，是持久战： 第一：全球半导体增速放缓，而中国半导体仍然高增长。 第二：中国市场需求大，国产化替代仍有 10 倍以上空间。 第三：半导体制造工艺落后很多，需要长期大发展。 第四：高端芯片设计在长时间内还会受制于人。 关键结论 一、 全球增速放缓 全球半导体增速放缓。与市场的一贯理解的高科技行业的增长速度不同，全球半导体市场增速并不高。 19992019 年，过去 20年年间全球半导体销售额复合增速为 5.2%。过去 20 年、 15 年、 10 年、 9年、 5 年、 3 年全球半导体销售额 CAGR 分别为 5.1%、 4.4%、 6.1%、 3.6%、4%、 -0.3%。 二、 中国高增长 中国半导体产业增速远超全球。 1）从季度、年度增速看，中国半导体产业整体增速超全球，设计产业增速更高。 2）国内代工制造需求超全球需求（ 2019 年全球增 13.5%，中国增 21.7%）。 3）最 近 7 年 A股公司收入增速都高于美股公司。 三、 10 倍空间 若能替代全部进口，国内半导体还有 10 倍以上空间。 2018年中国集成电路设计产业收入中只有 1763亿元（ 251亿美元）销售给国内，而 2018 年中国集成电路进口额 3121 亿美元，是国内自给的 12.3 倍。假如国内芯片设计公司的供给，能替代巨额进口的需求，那么国内芯片设计公司的市场还有超过 10 倍的空间。 四、 “卡脖子”的半导体制造短板，是稀缺资源，投资价值最大。半导体产业是涉及多方面的，所有环节在短期全部国产化是不可能的，国产化的第一步是先摆脱“卡脖子”，然后才是 全方位国产化。从产业链角度看，半导体制造是我们的“短板”、是稀缺资源；从投资角度看，越是短板、越是稀缺资源，越有投资价值。 投资建议 产业属性决定，现在的龙头也是未来的龙头。半导体制造是大投入、长期积累的产业，成立 20 年的中芯国际、成立 15 年的华虹半导体已经在先进工艺和特色工艺领域有巨额资本投入和大量经验积累，中芯国际是中国大陆先进工艺的龙头、华虹半导体是特色工艺龙头，现在的龙头也是未来的龙头。 2020 年是半导体制造的大年，我们继续推荐中芯国际、华虹半导体。 附录： 中芯国际深度报告： 中芯国际 -00981.HK-深度报告：半导体代工龙头，看好先进制程 20190916 华虹半导体深度报告： 华虹半导体 -01347.HK-后摩尔时代迎接汽车半导体红利 201810 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 3 内容目录 全球半导体增速放缓，与 GDP 趋于同步 . 5 19992019 年 CAGR 为 5.2% . 5 全球半导体市场增速放缓 . 5 半导体市场增速略高于 GDP 增速 . 6 与 GDP 相关性越来越高 . 7 中国增速超全球 . 7 中国半导体产业增速超全球 . 7 集成电路设计增速更高 . 8 代工增速超全球增速 . 8 A 股公司收入增速高于美股 . 10 国产化 10 倍以上空间 . 11 进口是国内供给的 10 倍 .11 关键芯片空间更大 . 12 中国市场占比超过三分之一 . 12 制造需长期大发展 . 13 制造是半导体产业的重点 . 13 五大硅片厂垄断市场 . 14 全球代工被台积电垄断 . 14 “卡脖子 ”的短板，投资价值最大 . 15 半导体制造五大难点 . 15 制造是最急于突破的环节 . 19 制造是中国大陆核心科技资产 . 21 投资建议 . 21 中芯国际（ 0981.hk）：半导体代工龙头，看好先进制程 . 21 华虹半导体（ 1347.hk）：公司专注特色工艺，收入增速强于全球市场 . 24 行业投资风险 . 24 国信证券投资评级 . 25 分析师承诺 . 25 风险提示 . 25 证券投资咨询业务的说明 . 26 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 4 图 表 目录 图 1：全球半导体销售额（百万美元） . 5 图 2：全球半导体在不同区间的复合增速 . 5 图 3：全球半导体 :销售额季度增速放缓 . 6 图 4：全球半导体与 GDP 的复合增速 . 6 图 5： 全球半导体市场增速与 GDP 增速相关性高 . 7 图 6： 全球 GDP 与半导体市场增速相关性越来越高 . 7 图 7：中国半导体产业季度增速超全球 . 7 图 8：中国半导体产业季度增速超全球 . 8 图 9：中国半导体产业季度增速超全球 . 8 图 10：半导体发展模式 . 9 图 11：中国大陆半导体代工厂市场规模（亿美元） . 9 图 12：全球 Fabless 代工需求（亿美元） . 9 图 13：中国大陆 Fabless 代工需求（亿美元） . 9 图 14： 2010 年半导体代工厂客户构成 . 10 图 15： 2017 年半导体代工厂客户构成 . 10 图 16：中国大陆半导体代工厂市场规模（亿美元） . 10 图 17： A 股主流半导体收入增速大于美股 . 11 图 18： 2018 年 A 股 26 家集成电路设计上市公司出口占比（海外收入） . 11 图 19： 我国集成电路自给率 . 12 图 20： 2019 全球集成电路销售分布 . 13 图 21： 2019 全球集成电路销售分布 . 13 图 22：一般情况半导体产业链划分 . 14 图 23： 2018 前 5 大硅片厂商 . 14 图 24：全球前十大晶圆代工市占率 2019Q3 . 15 图 25：半导体产业涉及领域 . 15 图 26：半导体制造五大难点 . 16 图 27：集成电路关键尺寸（ nm） . 17 图 28：晶体管关键尺寸（线宽，注意，此处线宽指栅长） . 17 图 29： CMOS 工艺流程中的主要步骤 . 18 图 30：单点技术类似单人游戏 . 18 图 31：集成技术类似 11 人足球 . 18 图 32：半导体产业链 . 20 图 33：半导体制造的 “卡脖子 ” . 20 图 34：半导体制造的 “卡脖子 ” . 21 表 1：公司海外收入占比 . 12 表 2：集成电路晶体管个数发展趋势 . 16 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 5 全球 半导体 增速 放缓 ，与 GDP 趋于同步 19992019 年 CAGR 为 5.2% 2019 年 全球半导体销售额 4098 亿美元， 1999 年为 1494 亿美元 。 过去 20 年年间全球半导体销售额复合增速为 5.2%。 图 1： 全球半导体销售 额（百万美元） 资料来源 : WSTS， 国信 证券经济研究所整理 全球半导体市场增速放缓 第一，区间越短复合增速越低，说明全球半导体市场增速趋于放缓。 按照不同时间 区间的复合增速看，过去 20 年、 15 年、 10 年、 9 年、 5 年、 3 年全球半导体销售额的 CAGR 分别为 5.1%、 4.4%、 6.1%、 3.6%、 4%、 -0.3%。 与市场 的一贯理解的高科技行业的增长速度不同，从复合增速看，全球半导体市场增速并不高。 图 2：全球半导体在不同区间的复合增速 资料来源 :WSTS， 国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 6 第二，全球半导体季度增速趋于放缓。下图明显看出，全球半导体销售收入季度增速是放缓的 。 要是不考虑 2008 年金融危机带来的波动性，季度同比增速放缓的趋势更加明显。 半导体作为科技产业的基础已经有 73 年的发展历史， 自从 1947 年贝尔实验室的第一个 集成电路（只有 1 个晶体管） 发明以来，全球半导体产业整体已经进入成熟稳定阶段。 图 3：全球 半导体 :销售额 季度增速放缓 资料来源 : WSTS，国信 证券经济研究所整理 半导体市场增速略高于 GDP 增速 再将全球半导体销售额的复合增速与全球 GDP 增速比较， 分别按照过去 20 年、15 年、 10 年、 9 年、 5 年、 3 年 的区间段看，半导体市场和 GDP 基本同步，半导体市场增速略高于 GDP 增速。 图 4： 全球半导体与 GDP 的复合增速 资料来源 : wind， 贸易统计组织 ， 国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 7 与 GDP 相关性越来越高 按每年增速看，全球半导体增速和 GDP 增速相关性越来越高。 半导体是信息技术的基础， 终端用户是计算机汽车通信， 与宏观经济相关性 较高，所以， 从 全球范围看 ，半导体 行业的增速和 GDP 相关性高 是 合理的。 图 5： 全球半导体市场增速与 GDP 增速相关性高 图 6： 全球 GDP 与半导体市场增速相关性越来越高 资料来源： wind， 贸易统计组织 ， 国信证券经济研究所整理 资料来源： IC insight， 国信证券经济研究所整理 中国 增速 超全球 中国半导体产业增速超全球 从 季度、年度 增速看， 中国半导体产业的增速超全球， 是支撑国内股票市场半导体大行情的必要条件。 20092019 年，中国大陆半导体产业的整体增速超过全球，虽然全球半导体增速放缓，但是，中国半导体产业还在高速发展。 中国半导体产业的 年 度增速超全球 ， 2019 前三季度全球半导体销售额同比增速都是负值，而中国市场同期是正增长。 图 7： 中国半导体产业 季度 增速超全球 资料来源 : wind， 国信证券经济研究所整理 中国半导体产业的年度增速超全球 ， 201718 中国集成电路设计增长 26.1%、请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 8 21.5%，而全球为 21.6%、 13.7%。 图 8：中国半导体产业季度增速超全球 资料来源 : wind， 国信证券经济研究所整理 集成电路设计增速更高 从细分领域 集成电路设计产业看，增速更高。 图 9：中国半导体产业季度增速超全球 资料来源 : wind， 国信证券经济研究所整理 代工增速超 全球 增速 半导体厂商模式分为只有设计无制造的 Fabless 模式和有设计有制造的 IDM。Fabless、 IDM、系统厂商都是代工厂的客户。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 9 图 10： 半导体发展模式 资料来源 : 国信证券经济研究所整理 2019 年中国大陆半导体代工市场规模预计在 110 亿美元同比增长 14.6%。 图 11：中国大陆半导体代工厂市场规模（亿美元） 资料来源 : internation business strategies， 国信证券经济研究所整理 2019 年全球 Fabless 半导体代工需求为 1260 亿美元，同比增长 13.5%，其中中国市场需求为 280 亿美元，同比增长 21.7%。 图 12： 全球 Fabless代工需求（亿美元） 图 13： 中国大陆 Fabless代工需求（亿美元） 资料来源： internation business strategies， 国信证券经济研究所 整理 资料来源： internation business strategies， 国信证券经济研究所 整理 IDM 厂商产能不足的时候外找代工厂，一些 system 厂商自己做芯片，例如 汇川（变频器） 、 合肥阳光（电源） 、 英威腾（变频器） ，这些终端系统商为了减低请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 10 成本，保证供应链，自己设计芯片交给代工厂制造。 图 14： 2010 年半导体代工厂客户构成 图 15： 2017 年半导体代工厂客户构成 资料来源： IC insights， 国信证券经济研究所 整理 资料来源： IC insights， 国信证券经济研究所 整理 半导体代工增速超半导体行业增速， 20132019 年，全球半导体增长 34%，而Fabless 需求（对应代工厂收入）增加 83%。 图 16：中国大陆半导体代工厂市场规模（亿美元） 资料来源 : internation business strategies， 国信证券经济研究所整理 A 股公司收入增速高于美股 从收入增速看，中国半导体公司处于成长阶段。 以美股主流的 30 家半导体公司和 A 股主流 27 家半导体公司整体收入做比较，发现 A 股公司收入增速大于美股。