半导体设备投资价值分析报告：铸大国重器，半导体设备迎黄金时代.pdf

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2018 年 5 月 25 日 机械行业 铸大国重器，半导体设备迎黄金时代 半导体设备投资价值分析报告 行业深度 半导体行业市场规模创新高，有望持续高景气： 半导体是信息产业的核心。 2017 年全球半导体行业收入高达 4122 亿美元，迎来上行周期。 我们认为未来受益于人工智能、汽车电子以及物联网等新兴下游行业的驱动，半导体行业有望持续高景气。 半导体设备市场规模扩 大，资本支出不断增加 ： 半导体设备是半导体行业的基石。 2017 年全球半导体设备市场规模突破 550 亿美元，全球半导体设备支出达 570 亿美元， 2018 年设备支出有望持续走高。 中国大陆将成为全球半导体设备支出的主要推手。 国内在建晶圆厂和大硅片项目于 2018 年迎来装机大年 ，半导体设备投资空间广阔。 根据我们的测算， 2018 年大陆地区晶圆厂项目及大硅片项目将带动2720 亿元的半导体设备投资空间，其中国产设备投资空间达 820 亿元。 政策 &资金支持，半导体产业欲上一层楼： 半导体产业是我国的战略性产业。 2014 年我国国 家集成电路产业发展推进纲要以及“十三五”规划指出，到 2020/2025 年，我国集成电路芯片自制率要分别达到 40%/70%。 2018 年 3 月我国推出针对集成电路产业的税收优惠政策将进一步推动半导体产业发展。大基金一期成果显著，大基金二期即将到来，必将推动半导体全产业链迈向新台阶。 技术不断突破，国产半导体设备砥砺前行： 目前世界集成电路研发水平处于 12 英寸 7nm，生产水平为 12 英寸14nm；中国集成电路设备研发水平处于 12 英寸 14nm，生产水平为 12英寸 65-28nm。在核心半导体设备的研发上，国内半导体 设 备厂商不断前行。目前， 北方华创正在加速研发 12 英寸 14nm 制程刻蚀设备和薄膜沉积设备；中微半导体致力于 5nm 刻蚀机的研发；中电科有望于 2018 年成功研发 300mm 化学抛光机；长川科技已成功研发探针台。 建议关注标的： 北方华创，国内半导体设备龙头企业。产品线丰富，技术实力雄厚，致力半导体设备的立体化发展。 长川科技，国内半导体测试设备龙头企业。竞争优势显著，产品布局合理，长年深耕于测试设备市场。 晶盛机电，国内晶体生长装备优质供应商。受益于光伏行业复苏，积极布局半导体设备市场，大尺寸蓝宝石晶体材料为其带来 独特优势。 至纯科技，国内纯净工艺系统领域龙头企业，为先进制造业实现精细加工提供保障。 风险分析： 下游应用不景气，影响对于半导体设备的需求；技术研发推进不及预期；相关政策推进不及预期，影响半导体设备行业发展。 买入（维持） 分析师 王锐 (执业证书编号： S0930517050004) 010-56513153 wangrui3ebscn 贺根 (执业证书编号： S0930518040002) 021-22169160 hegenebscn 行业与上证指数对比图 - 2 0 %- 8 %5%18%30%0 4 - 1 7 0 7 - 1 7 1 0 - 1 7 0 1 - 1 8机械行业 沪深 300 资料来源： Wind 2018-05-25 机械行业 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 投资 聚焦 研究背景 半导体设备是半导体行业的基础。在全球半导体产业向中国大陆转移的大背景下，半导体行业正历经下游行业转型期，汽车电子、人工智能以及物联网等新兴行业的发展将为半导体行业带来广阔的发展空间 ，从而带动对半导体设备的巨大需求。 2018 年大基金二期将释放更多资金支持半导体产业发展； 2018 年 3 月，财政部等发布关于集成电路生产企业有关所得税政策，对集成电路生产企业及项目给予相应税收优惠。资金政策上的支持将进一步推动整个半导体产业向前发展。面对 复杂的 国际经济政治格局，尤 其是中美贸易关系的不确定性， 实现 半导体设备自主可控 是我国 通往强国之路的必然要求。 我们区别于市场的观点 / 创新之处 市场认为国产半导体设备同国外半导体设备差距大，实现自主可控难度大。我们认为中国半导体设备制造商实力不断增强，同时叠加外部催化因素，国产半导体设备将迎来黄金发展期。以下是我们区别于市场的几个观点。 1. 国内半导体设备制造商披荆斩棘，打攻坚战。 目前，在刻蚀设备、薄膜 沉积设备、离子注入设备等核心半导体设备方面，国内已实现在 65-28nm制程上的批量应用，部分相关设备正于 14nm 产线进行验证。在现存优势 的基础上，国内半导体设备制造商瞄准先进制程，加快研发速度，欲在 14nm以下 制程 早日取得成果，半导体设备实现自主可控指日可待。 2. 全产业链发力 促进半导体设备发展。 半导体产业链由上游的半导体材料和半导体设备、中游的半导体制造以及下游的半导体应用构成，半导体设备是半导体材料制造和半导体制造过程中不可或缺的一环。从半导体材料国产化进程看，目前国内已开工建设的半导体硅片项目 共 7 个，总投资额约450 亿元；拟建半导体硅片项目 共 2 个，总投资额 150 亿元。 目前我国硅片已可实现小批量销售。从半导体制造看，我国晶圆制造产能不断提高 ， 2016年大陆地区晶圆制造产能占全国 11%的比重，位居第五。 截至 2018 年 5 月，大陆地区在建 12 英寸晶圆厂项目共 16 个（不包含特色芯片生产线），总投资额约 7620 亿元。从下游半导体应用看，传统下游行业智能手机和 PC/平板将继续对半导体行业产生稳定的驱动作用；人工智能芯片、物联网芯片、汽车半导体等新兴下游应用不断催化半导体行业需求高涨。下游需求的长期驱动、国内在建项目的短期订单催化，将有效带动半导体设备的需求，并不断刺激半 导体设备 加快国产化进程。 投资观点 1.中美贸易关系复杂 ，相关对半导体需求产业链企业存 在订单潜在风险，国内加强自主研发半导体设备意愿更加迫切。 2. 国内半导体产品研发取得重大进展，有利于国内企业在半导体设备进行国产化替代，增加相关公司营业收入。 3建议关注国内经验丰富、研发能力强的优质企业北方华创、长川科技、晶盛机电、至纯科技。 2018-05-25 机械行业 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 目 录 1、 半导体产业链 . 7 1.1、 产业链规模庞大，工艺复杂，应用广泛 . 7 1.2、 半导体行业 现状：全球半导体行业迎来上行周期 . 10 2、 国内半导体晶圆厂迎来新浪潮，半导体设备率先受益 . 16 2.1、 全球半导体行业向大陆转移 . 16 2.2、 IC 雄起，设备先行 . 22 2.3、 国家信息安全问题及政策扶持，中国“芯”发展尤为急切 . 27 3、 半导体设备投资空间广阔 . 33 3.1、 半导体设备市场上行 . 33 3.2、 半导体设备市场空间测算 . 33 4、 对标世界半导体设备龙头 美国应用材料 AMAT . 36 5、 标的介绍 . 38 5.1、 北方华创 . 38 5.2、 长川科技 . 39 5.3、 晶盛机电 . 39 5.4、 至纯科技 . 40 6、 风险分析 . 40 2018-05-25 机械行业 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 图表 目录 图 1： 常用的半导体 . 7 图 2：半导体产品分类情况 . 8 图 3： 2016 年集成电路市场规模占比 82% . 8 图 4：半导体产业链介绍 . 10 图 5：半导体制造环节介绍 . 10 图 6： IC 制造环节由硅片生产和晶圆制造共同组成 . 10 图 7： 2017 年全球半导体收入增速达 22% . 11 图 8： 2017 年亚太地区半导体收入占全球比重高达 60% . 11 图 9： 2016 年半导体需求以通信、 PC 为主 . 12 图 10：传统下游行业增速放缓，新兴下游接力 . 12 图 11： 芯片是人工智能的“大脑” . 12 图 12： 全球人工智能市场规模至 2025 年达 598 亿美元 . 13 图 13： 全球 AI 芯片市场规模将高速增长 . 14 图 14：全球汽车 ADAS 渗透率有望快速增长 . 14 图 15：不同车型中汽车电子成本占比情况 . 14 图 16：汽车半导体市场规模增速达 22 . 15 图 17： 2013-2018 年汽车半导体年复合增长率达 11% . 15 图 18： DRAM 价格不 断上涨 . 15 图 19：存储器市场增速高 . 15 图 20： 2020 年物联网半导体市场规模达 31 亿美元 . 16 图 21： 智能手机销 量维持稳定增长 . 16 图 22： 摩尔定律放缓 . 17 图 23： 延续摩尔定律 VS 超越摩尔定律 . 18 图 24： 半导体产业转移路径 . 19 图 25： 半导体产业模式由集成向垂直分工变迁 . 20 图 26：拥有晶圆厂的公司数量逐渐减少 . 20 图 27： 2009-2017 年全球关闭或变更 92 家晶圆厂 . 20 图 28：大陆电子产品产量份额占比高 . 21 图 29： 2017 年中国半导体销售额占全球 32% . 21 图 30：封测环节主要由人力资本推动 . 21 图 31： 2012-2015 大陆地区封测产值高于设计与制造 . 21 图 32： 2016 年中国晶圆制造产能在全球占比 11%（折合成 8 英寸） . 22 图 33： 半导体设备居于产业链上游 . 23 图 34： 2017 年半导体设备销售额占比情况 . 24 图 35：中国半导体销售额不断增长 . 28 图 36： 2017 年中国半导体销售额全球占比最高 . 28 2018-05-25 机械行业 敬请参阅最后一页特别声明 -5- 证券研究报告 图 37：中国半导体市场规模不断扩大 . 28 图 38：中国集成电路销售额加速增长 . 28 图 39：中国集成电路进出口差额大 . 29 图 40： 2010-2019E 中国集成电路自给率低 . 29 图 41： 国家集成电路发展推进纲要 . 29 图 42： 大基金一期重点投向 IC 制造和 IC 设计 . 30 图 43： 全球半导体设备市场规模不断扩大 . 33 图 44： 半导体业务收入占比高 . 36 图 45： AMAT 营业收入稳步增长 . 37 图 46： 2017 年 AMAT 净利润同比增长 99% . 37 图 47： AMAT 利润率稳定提升 . 37 图 48： AMAT 研发投入不断增加 . 37 图 49： AMAT 半导体收入主要来源于代工业务和存储业务 . 38 图 50： AMAT 收 入地区集中在韩国、台湾地区和中国大陆 . 38 2018-05-25 机械行业 敬请参阅最后一页特别声明 -6- 证券研究报告 表 1：半导体材料发展历程 . 8 表 2：半导体产品应用广泛 . 9 表 3：人工智能芯片对比 . 13 表 4： SOC 与 SIP 对比介绍 . 18 表 5：龙头厂商已进入 10nm 以下工艺节点 . 18 表 6： 2017 年全球封测十强 . 21 表 7：半导体设备、功能及厂商介绍 . 23 表 8： 2016 全球前十大半导体设备供应商 . 25 表 9：核心半导体设备市场被国外厂商占据 . 25 表 10： 2016 中国半导体设备销售十强 . 26 表 11：国内设备厂商十强设备发展情况 . 26 表 12：部分国产 12 英寸设备在生产线上实现批量应用 . 27 表 13：大基金投资策略 . 30 表 14：大基金投资企业覆盖全产业链 . 31 表 15：我国地方扶持基金总额达 3367 亿元 . 32 表 16：半导体设备投资金额测算 . 34 表 17： 2018-2019 年半导体设备投资空间分项测算 . 34 表 18：中国在建或拟建大硅片项目汇总 .