半导体行业国产替代系列：供需东移，国内模拟IC产业成长迎来黄金时代.pdf

识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 35 Table_Page 深度分析 |半导体 证券研究报告 Table_Title 半导体行业国产替代系列 供需东移，国内模拟 IC 产业成长迎来黄金时代 Table_Summary 研究逻辑 根据 WSTS 统计，模拟 IC 市场规模 2017 年为 531 亿美元 。 模拟 IC市场空间巨大，但同时产品种类繁杂、应用领域广泛，研究难度较高，行业特点、下游需求、上游供给、公司核心竞争力较难把握。为了解决这些问题我们推出本篇报告，针对上述环节都做了详细的分析。同时落地 中国大陆 市场，我们通过复盘 中国台湾 下游本土化带来的上游模拟 IC 快速成长的黄金十年， 解析国内当前模拟 IC 产业成长空间和投资价值 。 500 亿 美元的分散弱竞争市场，高壁垒以人为本特点显著 区别于数字 IC，处理模拟信号的特性赋予模拟集成电路行业独特的行业属性，产品下游应用广泛分散，性能要求复杂导致厂商间产品重叠度较低，产品生命周期较长， 厂商 间竞争压力较小，更适合国内逐步实现替代。同时行业技术壁垒较高，更依赖于设计师的设计经验，具备以人为本的行业特点。 下游需求通讯、 汽车 双轮驱动，上游供给充沛助力芯片放量无忧 IC insights 预测到 2020 年 ， 模拟 IC 有望 实现 6.6%的 高年复合增速，是集成电路中增速最快的子品类，同时模拟 IC 下游 需求广泛， 有望 短期凭借通讯变革下的 基站 建设、手机射频前端价值量提升， IOT 应 用 深入实现快速成长， 长期 受益汽车电子化大趋势拉动模拟 IC 实现 快速成长。上游供给侧不断提升产能利用率，辅证行业趋势向好，产能充沛助力芯片放量无忧。 对比海外和 中国台湾 IC 发展路径 ，国内边际改善， 国产 替代 前景看好 借鉴 中国台湾经验 ，下游本土化带来上游快速成长机遇， 中国台湾 依靠PC 产业 成长实现了模拟行业的快速崛起。目前欧美逐渐失去对全球半导体的统治力，国内政策、资金、人才供给三维共振，同时作为全球最大的电子制造生产地区，国产模拟电路替代空间巨大且具备较高确定性，行业投资价值已然具备。 相关标的 国内 产业链 相关 标的： 圣邦 股份 风险提示 中美贸易摩擦加剧风险；下游需求不达预期；代工产能紧缺风险；新客户导入不及预期风险；汇率风险等。 Table_Grade 行业评级 买入 前次评级 买入 报告日期 2019-03-20 Table_PicQuote 相对市场表现 Table_Author 分析师： 许兴军 SAC 执证号： S0260514050002 021-60750532 xuxingjungf 分析师： 王璐 SAC 执证号： S0260517080012 021-60750632 wanglugf 分析师： 余高 SAC 执证号： S0260517090001 SFC CE No. BNX006 021-60750632 yugaogf 请注意，许兴军 ,王璐并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人，不可在香港从事受监管活动。 Table_DocReport 相关研究： 半导体行业 :国家集成电路产业基金一期投资解析 2019-03-08 半导体行业国产替代系列报告 :国产替代序幕起，迎来最佳投资机会 2019-02-15 半导体行业 :“成长”与“周期”的视角看半导体产业 2018-09-20 Table_Contacts -38%-28%-17%-7%3%14%03/18 05/18 07/18 09/18 11/18 01/19 03/19半导体 沪深 300识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 35 Table_PageText 深度分析 |半导体重点公司估值和财务分析表 股票简称 股票代码 评级 货币 股价 合理价值 （元 /股） EPS(元 ) PE(x) EV/EBITDA(x) ROE(%) 2019/3/19 2018E 2019E 2018E 2019E 2018E 2019E 2018E 2019E 兆易创新 603986.SH 买入 RMB 104.59 - 1.78 2.16 58.76 48.42 33.04 24.28 22.50 21.40 华天科技 002185.SZ 买入 RMB 5.88 - 0.25 0.34 23.52 17.29 8.48 6.61 9.10 11.00 数据来源： Wind、广发证券发展研究中心 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 35 Table_PageText 深度分析 |半导体目录索引 核心逻辑 . 6 模拟 IC：连接真实与虚拟信号的纽带 . 7 模拟 IC 是处理模拟信号的集成电路 . 7 模拟 IC 由电源管理、信号链路两大模块组成 . 8 对比数字 IC， 模拟 IC 具备独特属性 . 9 需求分散， 差异化叠加生命周期长下的弱竞争市场 . 9 偏向成熟和特殊工艺 ， 8 寸产线为主。 . 12 行业高壁垒显著， 行业以人为本特点显著 . 13 从上下游看模拟 IC 当前发展机遇 . 15 下游需求：汽车、通讯需求拉升，行业步入快车道 . 15 上游 供给： 短期上游量能充沛，模拟 IC 放量无忧 . 19 供需东移， 国内模拟 IC 产业成长 迎来黄金时代 . 21 庞大需求与低自给率，现状喜忧参半 . 21 政策、资金、人才共给三维共振，国内边际改善明显 . 22 欧美半导体 活 力逐渐丧失，行业并购整合加速 . 24 中国台湾 模拟 IC 成长轨迹辅证：下游需求为核心推动力 . 26 中国大陆是第三次半导体转移的必经之地 . 28 国内产业链相关标的： 圣邦股份 . 29 风险提示 . 33 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 35 Table_PageText 深度分析 |半导体图表索引 图 1： 国内模拟 IC 成长逻辑 . 6 图 2： 模拟 IC 为集成电路重要组成 . 7 图 3： 模拟信号与数字信号 . 7 图 4： 电源管理芯片提供变压、稳压功能： . 8 图 5： 信号链路芯片是真实世界与数字世界桥梁： . 8 图 6： 模拟 IC 细分市场占比（ 2017） . 9 图 7： 模拟 IC 行业特点 . 9 图 8： 数字 IC 下游以消费类电子产品为主 : . 10 图 9： 模拟 IC 下游广泛分散，设计多领域 : . 10 图 10： Intel 下游市场业务分布及占比（ 2017） . 10 图 11： TI 下游市场业务分布及占比（ 2017） . 10 图 12： 不同种类芯片性能考核指标： . 11 图 13： 数字 IC 产品生命周期较短 . 11 图 14： 模拟 IC 产品生命周期较长 : . 11 图 15： 数字 IC 厂商毛利率水平变化较大 : . 12 图 16： 模拟 IC 厂商毛利率水平相对稳定 : . 12 图 17： 2017 年全球市场模拟厂商市场占比 . 12 图 18： 2017 年 中国大陆市场模拟 IC 厂商份额 . 12 图 19： 不同 IC 产品的工艺制程选择： . 13 图 20： 不同 IC 产品的工艺制程选择： . 13 图 21： 芯片从硅到量产流程 . 14 图 22： 数字 IC 公司人均创收： . 15 图 23： 模拟 IC 公司人均创收： . 15 图 24： 模拟 IC 与数字 IC 对比 . 15 图 25： 模拟 IC 高复合增长率 . 16 图 26： 模拟 IC 下游分类（ 2017） . 16 图 27： 基站数目快速提升 . 17 图 28： 5G 智能手机射频前端价值量为 25 美元 . 17 图 29： 射频前端电路市场规模（左轴）及增速（右轴） . 17 图 30： 物联网应用已在低速领域有相应布局 . 18 图 31：全球物联网芯片市场规模未来快速增长 . 18 图 32： 汽车七大半导体应用场景和需求 . 18 图 33： 智能化：新能源汽车将进入快速放量阶段 . 19 图 34： 电动化：不同汽车类型半导体价值量对比 . 19 图 35： 汽车半导体市场规模（左轴）及增速（右轴） . 19 图 36： 模拟 IC 在汽车领域市场规模 . 19 图 37： 模拟类产品主要使用 8 寸以下晶圆： . 20 图 38： 模拟类产品 8 寸晶圆产能占比： . 20 图 39： 全球 IDM 企业资本开支（左轴）及增速（右轴） . 20 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 35 Table_PageText 深度分析 |半导体图 40： 8 寸晶圆产能（左轴）及增速（右轴） . 20 图 41： 模拟代工产能利用率逐渐提升： . 21 图 42： 国内 8 寸晶圆厂动工时间、产能及投资金额（亿元）： . 21 图 43： 国内集成电路进口额和贸易逆差： . 22 图 44： 中国大陆为全球 IC 需求最大的地区 . 22 图 45： 国内集成电路低自给率现状 . 22 图 46： 国内模拟 IC 自给率依然相对较低 . 22 图 47： 国内重要政策梳理 . 23 图 48： 集成电路基金分布情况 . 23 图 49： 大基金投资领域及部分企业 . 23 图 50： ISSCC 历年中国区入选论文分布： . 24 图 51： 欧美 Fabless 模式公司新增数目统计： . 24 图 52： 中国 Fabless 数目快速增长： . 24 图 53： Fabless IC 设计市场规模（中国大陆实现超速发展）： . 25 图 54： 2011-2016 年为半导体第五周期衰退期： . 25 图 55： 2010-2017 年行业并购金额梳理 . 26 图 56： 并购以协同性并购为主 . 26 图 57：中国台湾 半导体厂商数目以及分布： . 26 图 58： 2016 年中国台湾 IC 业务分布 . 26 图 59： 中国台湾集成电路设计市场规模： . 27 图 60： 2006 年中国台湾模拟 IC 公司下游定向性布局： . 27 图 61： 2006 年中国台湾电源管理模块布局： . 27 图 62：全球 PC 出货量（百万台）： . 28 图 63： 中国台湾 PC 双巨头的成长与衰落： . 28 图 64： 中国台湾电源管理 IC 代表性公司的成长： . 28 图 65： 中国台湾显示驱动 IC 代表性公司的成长： . 28 图 66： 按地区划分，全球半导体产值（非叠加） . 29 图 67： 圣邦主要产品类型和下游应用 . 30 图 68：圣邦股份营收和归母净利润水平： . 30 图 69： 圣邦股份双业务营收（左轴）和毛利率水平（右轴） . 30 图 70：圣 邦股份轻资产 Fabless 商业模式 . 31 图 71： 圣邦股份研发投入 . 31 图 72： 圣邦股份研发人员占比 . 31 图 73： 圣邦股份正向设计，自主研发 . 32 图 74： 圣邦股份专利授权不断加速 . 32 图 75： 圣邦低中高端领域全布局： . 32 图 76： 圣邦毛利率高于行业水平 . 32 图 77：人均营收不断提升 . 33 图 78： 圣邦全球市占率为 0.15% . 33 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 35 Table_PageText 深度分析 |半导体核心逻辑 根据 WSTS统计， 模拟集成电路行业 （模拟 IC） 市场规模 2017年 为 531亿美元，占全球 集成电路市场份额 15%，占全球 半导体市场份额 12.4%。模拟 IC市场空间巨大，但同时行业具备高度的分散性， 产品种类繁杂、应用领域广泛， 研究难度较高，行业特点、下游需求、上游供给、公司核心竞争力较难把握。 为了解决这些问题我们推出本篇 报告 ，针对 上述环节都做了详细 的分析 ，同时 提出在重经验以人为本的行业特点下，采用 人均创收这一公司实力重要衡量指标， 判断公司的成长性与竞争力 。 同时 落地 中国大陆 市场，我们 通过 对比海外模拟 IC龙头的成长路径以及 复盘 中国台湾 下游本土化带来的上游模拟 IC快速成长的黄金十年，发现下游市场是推动半导体行业转移的决定性因素。因此在欧美集成电路需求和产值均已逐渐成熟的情况下，国内政策、资金、人才供给维共振，边际改善明显，同时国内将 持续拥抱下游本土化庞大的市场需求和增速，国产化替代已具备强确定性，成长空间和投资价值明显。 图 1： 国内模拟 IC成长 逻辑 数据来源：广发证券发展研究中心 供需两端 竞争格局 公司成长下游分布广泛分散短期 市场需求增长长期国产替代趋势需求端厂商产品重叠低偏好成熟工艺八寸产线供给供给端需求分散 + 供给稳定 格局分散 + 技术为王盈利稳定毛利率高技术壁垒高格局分散品类延拓公司成长四要素边际改善 + 全球最大电子生产地区早期：企业的内生研发实力后期：企业的外延产品延拓台湾模拟黄金十年：下游本土化带来上游成长机遇回归行业特点：高壁垒 + 重经验 = 以人为本行业公司国产模拟 IC 企业替代确定性高且空间巨大产品生命周期长工艺投入少需求分散产品重叠低生命周期长外延并购研发内生人才引进产能充沛轻 资产模式本质在设计能力（实质是人）识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 35 Table_PageText 深度分析 |半导体模拟 IC：连接真实与虚拟信号的纽带 模拟 IC 是处理模拟信号的集成电路 模拟 IC属于集成电路的子分类。 按照处理信号形式的不同，集成电路可分为模拟 IC和数字 IC。其中模拟 IC约占集成电路市场规模的 15%左右， 2017年市场规模大约为 531亿美元。 图 2： 模拟 IC为集成电路重要组成 数据来源 ： WSTS， 广发证券发展研究中心 模拟 IC和数字 IC虽然同属于集成电路，但处理信号类型和行业特点却具有较大差别。 根据 处理信号不同，集成电路可分为模拟 IC和数字 IC， 处理信号为模拟信号的集成电路均可定义为模拟 IC。 模拟 IC： 处理连续性的声、光、电、电磁波、速度和温度等自然模拟信号的集成电路为通常意义上的模拟 IC。 产品类型按照功能主要分为信号链路芯片和电源管理芯片两类，代表公司有德州仪器、 ADI等。 数字 IC： 处理离散的电学“ 1”和“ 0”信号的数字信号的集成电路为通常意义上的数字 IC。 产品类型按照功能主要分为存储器、逻辑 IC和微型元件，代表公司为 intel、高通、美光等。 图 3： 模拟信号与数字信号 数据来源 ： EETOP， 广发证券发展研究中心 半导体分立器件集成电路光电传感数字 IC模拟 IC信号链路电源管理模拟 IC 代表企业：欧美： TI 、 A D I 、 S kyw o r ks 、 M a x i m国内 ：圣邦、韦尔、富满电子、硅谷数模台湾：硅力 杰、立 锜 、致新、通嘉、昂宝模拟信号的放大、变频、滤波降压、升压、稳压、电压反向343.2B53.1B在时间和幅值上连续的信号信号电平状态较多，分辨率高难存储，抗干扰能力弱-1-0. 500.510 5 10 15 20 25 30 35 40时间（ ns ）00 . 20 . 40 . 60 . 810 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40时间（ n s)模拟信号幅值离散的信号易存储，便于逻辑计算抗干扰能力强数字信号识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 35 Table_PageText 深度分析 |半导体模拟 IC 由电源管理、信号链路两大模块组成 数字信号的“ 0和 1”特性赋予数字电路强大的逻辑推算能力和方便的存储能力，模拟信号 电位 相对多态化，难以存储和进行加减与逻辑计算，因此不同于数字 IC存储和提供算力的功能，模拟 IC的两个主要用途为： 电源管理： 芯片、元器件、电路系统所需正常工作电压不同，模拟 IC可将电池、电源提供的固定电压进行升降压、稳压处理。 需要供电的系统基本上都会需要电源管理芯片，因此市场空间较大。同时由于技术指标要求基本稳定，技术更新迭代较慢，因此壁垒相对较低，国内公司布局较多。 信号链路： 连接真实世界和数字世界的桥梁， 将自然界实际信号如天线或传感器接受到的电磁波、声音、温度 、光信号 转换为多位数字信号，便于后续的数字信号处理器处理。 其中的射频前端芯片需紧跟通信技术进步，技术更新迭代速度较高，壁垒较高。 图 4： 电源管理芯片提供变压、稳压功能 ： 图 5： 信号链路芯片是真实世界与数字世界桥梁 ： 数据来源： EETOP， ansforce， 广 发证券发展研究中心 数据来源： ansforce， 广发证券发展研究中心 模拟 IC中电源管理芯片为主要占比。 由于基本上电子系统均需供电，因此电源管理芯片占模拟 IC整体比例较高， 2017年约占 53%（标准 power IC和模拟 ASSP用途的 power IC），市场规模约为 281.4亿美元。电源管理用途在家电、工业用途相对较为成熟，技术更新迭代较慢， 技术壁垒相对较低，国内 布局厂商较多 ， 包括圣邦股份、矽力 杰、 韦尔股份、富满电子 、 中颖电子 等 。 信号链路芯片可细分为非 power IC的模拟 ASSP、放大器、比较器、数据转换芯片等， 2017年占比 47%，国内布局厂商较少，以华为海思、圣邦 股份 为主。 电源供电3 . 3 - 4 . 2 V 6 - 12V 24V 48V电池供电升降压模拟芯片供电系统连接真实世界和数字世界的桥梁现实世界模拟信号链路数字世界传感器 放大器 ADC 处理器识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 35 Table_PageText 深度分析 |半导体图 6： 模拟 IC细分市场占比 （ 2017） 数据来源 ： IDC， 广发证券发展研究中心 对比 数字 IC， 模拟 IC 具备 独特属性 虽然数字 IC和模拟 IC同属于集成电路范畴，但两者的基本工作原理截然不同，基本的工作原理的差异决定了数字 IC和模拟 IC不同的产品特性、设计思路、工艺选择以及市场分布情况。 模拟集成电路行业具备以下四大特点： 需求端： 下游需求分散，产品生命周期较长。 供给端： 偏向于成熟和特种工艺，八寸产线为主供给。 竞争端： 竞争格局分散，厂商之间竞争压力小。 技术端： 行业技术壁垒较高，重经验以人为本。 本章将通过与数字 IC的对比更为详尽的阐述上述四点模拟集成电路的特点。 图 7： 模拟 IC行业特点 数据来源 ： 广发证券发展研究中心 需求分散， 差异化叠加生命周期长下的弱竞争市场 模拟 IC产品种类分为信号链路与电源管理两大模块，在各大电子系统基本上都会使用到， 涉及下游应用有通信、汽车、工控医疗、消费类家电产品等。在数字电路系统中也会提供电源管理、稳压等功能。因此模拟 IC应用更为广泛分散。 产品布局层面上，数字 企业主要针 对“明星下游”主要布局，实现公司的快速成长，模拟单一下游市场规模相对较小，因此 企业通过广发布局实现营收和市占率提升。 模拟 ASSP （非p o w e r I C ） , 30%模拟ASSP(p o w e r IC ） , 24%标准 po w er IC , 29%数据转换 , 5%转接口 , 5%比较器 , 1%放大器 , 6%信号链路：德州仪器 ADIS k y w ork s圣邦股份海思半导体卓胜微电源管理：德州仪器 ADI安森美 美信圣邦股份矽力杰韦尔 股份富满 电子中颖电子 市场占比较大， 358 亿 技术壁垒较低 产品标准化程度低 国内电源管理布局较多 市场占比较小， 172 亿 技术壁垒较高 产品标准化程度高 国内布局较少供需两端 竞争格局 公司成长下游分布广泛分散 壁垒高需求端厂商产品性能差异化偏好成熟制程八寸产线主供给供给端需求分散 + 供给稳定 格局分散 + 技术为王产品生命周期长品类