半导体行业深度专题之八：详解华为芯片供应链，半导体产业机遇挑战并存.pdf

敬请阅读末页的重要说明 证券研究报告 | 行业 策略报告 信息技术 | 电子 推荐 （ 维持 ） 详解 华为 芯片供应链 ， 半导体产业机遇挑战并存 2019年 05 月 27 日 半导体行业深度专题之八 上证指数 2853 行业规模 占比 % 股票家数（只） 248 6.9 总市值（亿元） 26085 5.1 流通市值（亿元） 17519 4.2 行业指数 % 1m 6m 12m 绝对表现 -16.9 6.6 -25.3 相对表现 -6.1 -7.7 -19.2 资料来源： 贝格数据 、招商证券 相关报告 1、 半导体行业深度专题之七：涨价潮的背后，剖析硅片市场的供需结构 2018-05-23 2、 半导体行业深度专题之六：技术迎变革，新型存储器助中国弯道超车 2016-08-26 3、 半导体行业深度专题之五：半导体设备和材料的国产化机遇2016-05-252019-04-04 鄢凡 0755-83074419 yanfancmschina S1090511060002 方竞（研究助理） fangjing1cmschina 本篇报告回顾了中美贸易纠纷历程对 A 股电子板块的影响。探讨了华为对于中国硬科技发展的重要引领作用， 以及公司面对美方禁运令的应对措施。同时，我们通过拆机等方式对华为的手机及基站供应链予以分析， 目前 射频及 FPGA 芯片的短板依旧明显，不过国内厂商正迅速跟进 ， 不必过于悲观。此外不可忽视软件系统、 EDA、 IP 等领域缺失的长线风险。华为事件再次敲响 了国产替代的警钟，看好半导体产业的长线发展。 1、 贸易纠纷再起波澜，自主可控重要性凸显 ： 中美 贸易纠纷是宏观环境的重要影响因子。自 5 月 5 日以来， 美方态度发生急转，无端提升税率、对华为实施禁运等一系列举措均为已渐趋和解的中美关系蒙上了一层阴影，贸易纠纷波澜再起。从征税角度看 ，前期 2000 亿美元税单对电子产业影响不大 。 新增的 3000 亿美元或将促使消费电子对美出口的成品 组装 业务产能对外转移 。 相较征税，技术禁运的影响更为深远 ， 在中美贸易纠纷的大背景下，半导体自主可控的迫切性凸显。 2、 华为引领硬科技发展，沉着应 对禁运令重压 ： 华为 历经三十余年耕耘拼搏，构建了运营商业务，企业业务，消费者业务三大板块。 2018 年公司营收 7212 亿人民币，研发投入率达 14.1%，全球专利申请数第一。 或许正是感受到了华为引领的中国科技力量的威胁 ， 5 月 16 日美国商务部将华为列入“实体名单”内，实施禁运 。 面对 断供威胁， 华为一方面提前预备了半年到一年的库存，同时 通过自研及导入国内供应商的方式，打造了“备胎”计划。同时 公司 还 得到了全球其他国家供应链及下游客户的支持 。 3、 华为供应链分析：短板依旧明显，但不必过于悲观 。 手机终端和 基站 设备为华为公司最 重要的产品。 通过拆 机分析华为手机供应链 可知，海思在手机处理器，电源芯片方面已基本实现自给。而汇顶科技，豪威科技等国产厂商的突破亦 有力支撑了进口替代 。存储器芯片 方面 虽依赖进口，但日韩厂商可满足需求。唯有 射频领域对美系 供应商 高度依赖 。 射频作为模拟 芯片 皇冠上的明珠，门槛最高。 虽然近两年国产射频芯片厂商逐步起量，但距离进口替代仍有较大缺口。 目前国产射频 PA 厂商主要有唯捷创芯（ 2018 年打入华为供应链），慧智微（正在 OPPO等厂商处验证），中科汉天下等。而射频开关及 LNA 厂商主要有卓胜微。 基站侧，缺芯现象进一步凸显 。由于基站产品需要高可靠性 及高精确度，所以芯片自给率较低。目前高度依赖美系供应商的主要有中射频芯片， FPGA 两大类产品。 由于微基站对于体积大小有严格要求，所以中射频芯片逐步由分立方案改为射频 ADDA 或 Transceiver 两类单芯片方案。这一趋势 提升了 技术 门槛。据产业链验证，海思早已开始射频 Transceiver 的研发，但前期测试结果相对不太理想。而 FPGA 在基站中主要用在数字前端实现数据压缩，加速等功能。目前 FPGA 市场主要被 Xilinx 及 Altera 垄断，大陆公司有紫光国芯 ， 安 路科技等，但距离在基站上商 用仍有距离。 其他方面， 安卓停止了对华为的 GMS 服务授权，或将影响公司海外市场。而 ARM的禁令短期内影响不大，但一旦 v9 版本推出，公司产品的竞争力将受到影响。 EDA方面，华为也与供应商签署了长期合同，但缺失了技术服务会影响开发效率。此外 25%的长臂管辖 亦 值得关注。 （接下页） -40-30-20-10010May/18 Sep/18 Jan/19 Apr/19(%) 电子 沪深 300行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 2 4、 华为事件敲响国产替代警钟， 半导体产业机遇与挑战并存： 对于华为公司而言， 2018 年华为芯片采购额为 210 亿美元。而海思半导体营收为 73亿美元。虽已是全球第七大 Fabless 芯片设计公司，但要满足公司所有需求仍远不足。我们统 计了 华为前 70 大 美国 供应商， 其中半导体供应商就有 39 家之多。 可见国内 ICT产业对于 美国芯片供应商 的依赖度依旧较高 ， 国内半导体产业机遇挑战并存 。 目前， 国内 IC 设计呈现数量多、规模小的特点 。 2018 年 国内共有 1698 家 IC 设计企业，其中只有 208 家营收过亿 ， 绝大部分公司 仍处于起步阶段 。 无论是 TI 模式的收并购整合，还是 稳步内生发展 ，都值得本土的芯片设计公司借鉴。 在国内终端厂商的大力支持下，未来长线发展空间巨大 。 同时可预见的是，政府亦将加大对半导体产业的扶植力度，相关利好政策有望陆续落地，这将从国家政策角度推动半 导体产业的进一步发展。 5、 投资建议： 在过去多年间，中国从微笑曲线中附加值最低的代工开始，逐渐切入下游，树立了以华为， ZTE，小米，格力等全球知名品牌。但位于整个产业链微笑曲线上游的半导体、软件系统乃至于基础材料都有显著不足。产业缺乏自上而下自主化体系。 而 本次 华为事件再次敲响了半导体产业的警钟。在当前的国际局势下， 华为公司乃至于中国科技产业，对于半导体自主可控均有迫切需求，只有在半导体领域站稳脚跟，我们才能真正意义上具备高科技核心竞争力。 从 A 股投资角度来看，目前电子板块已调整至 2018 年 10 月初的位置 ，市场已将 悲观预期充分释放，有较多优质个股均有明显低估。当下 我们 认为需 自下而上 ，基于 中长线逻辑 把握住能够积极应对调整，并逆势构建自身竞争力的优质公司 。同时关注自主可控大逻辑催化下的半导体板块表现。 我们仍坚定看好 中国电子产业 的长线发展， 相关 优质个股 在市场系统调整中的中长线建仓价值凸显 。 从长期 成 长的角度来看，半导体领域的 设计业龙头、 材料设备、 先进制造、 功率半导体等板块都值得关注。建议积极关注产业链上的优势公司，包括： 1、 设计业 1） 海外 并购：韦尔股份，闻泰科技，北京君正 2） 细分领域龙头 ：汇顶科 技 、 澜起科技 （科创板）、 乐鑫科技（科创板） 3）其他设计公司：兆易创新、圣邦股份、 卓胜微 2、半导体 设备： 北方华创、 中微公司（科创板） 、 大族激光 3、半导体材料： 江丰电子 、安集微电子（科创板）、硅产业（科创板） 4、 制造：三安光电（化合物半导体）、中芯国际、华虹半导体 5、 IDM： 闻泰科技、 扬杰科技 、 捷捷微电 此外，在非半导体领域，还可以关注对具备供应链接近垄断地位的美系厂商进行替代的立讯精密 (高速通讯连接器 /线缆 )和生益科技 (高频高速基材 )等。 风险提示： 宏观经济下行风险，半导体产业周期性 波动风险，国内半导体技术升级不及预 期等。 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 3 正文目录 一、贸易纠纷再起波澜，自主可控重要性凸显 . 6 二、华为引领硬科技发展，沉着应对禁运令重压 . 9 1、风云三十年 ，华为终成国际 ICT 巨头 . 9 2、华为助力我国信息技术产业发展，产业链带动效应强 . 10 3、面对重压，华为积极应对，启动 “备胎 ”计划 . 13 4、最新进展：供应 链鼎力相助，欧洲客 户发声支持 . 14 三、华为供应链分析：短板依旧 明显，但不必过于悲观 . 16 1、手机终端和通信设备为华为公司最重要的终端产品 . 16 2、从拆机 角度分析华 为手机业务自给率 . 18 3、基站侧：中射频芯片暂无替代， FPGA 急需赶上 . 20 （ 1）详解中射频芯片产业趋势及供应商 . 21 （ 2） FPGA 国产替代开 始起步 . 21 （ 3）基站电源芯片分析及产业建议 . 23 4、其他风险分析 . 23 （ 1）安卓停止 GMS 服务授权，或将影响海外市场 . 23 （ 2） IP 及 EDA 的缺失影响深远 . 24 （ 3）其他风险： 25%长臂管辖 . 25 四、华为事件敲响国产替代警钟，半导体产业机遇与挑战并存 . 27 1、从华为供应链分析看半导体设计业短板 . 27 2、国内半导体设计业的破局之路 . 31 五、投资建议 . 35 图表目录 图 1：美国对中国出口产品一览（亿美元） . 6 图 2：美国自中国进口产品一览（亿美元） . 6 图 3：中美贸易纠纷对 A 股电子板块的影响 . 7 图 4：中美贸易纠纷征税清单一览 . 8 图 5：中美贸易纠纷以来历次禁运 /技术封锁一览 . 8 图 6： 2011-2018 华为营业收入（单位： 亿元） . 9 图 7：华为 2018 年营收结构 . 9 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 4 图 8： 2008-2018 年华为研发费用支出（亿元） . 10 图 9： 2018 年华为授权专利数量 . 10 图 10： 2014-2018 年全球 ICT 龙头营收（亿人民币） . 10 图 11： 2012-2018 年华为与爱立信全球五百强排名 . 10 图 12：我国制造业更多在组装等低 附加值环节 . 11 图 13：中国制造 2025定义的五大工程，十大领域 . 11 图 14： 2017 年中国前十大芯片设计公司 . 12 图 15： 2017 年全球前十 大芯片设计公司 . 12 图 16：图解华为事件最新产业链信息 . 14 图 17：手机终端和通信设备为华为公司最重要的终端产品 . 16 图 18：华 为手机市占率持续提 升 . 17 图 19： 2013-2018 全球通讯设备商市场收入份额 . 17 图 20：射频芯片市场空间预测 . 19 图 21：射频芯片厂商市占率 . 19 图 22：基站芯片结构图（框内分别为中射频芯片及 FPGA） . 20 图 23： ADI 的射频 ADC 芯片内部框图 . 21 图 24： FPGA 市场规模（单位：亿美元） . 22 图 25： 2018 年 FPGA 下游应用占比 . 22 图 26： I/Q 数据压缩需要 FPGA 实现 . 22 图 27：华为手机销 量区域份额 . 23 图 28：华为在 2 月份注册了鸿蒙操作系统 . 24 图 29： ARM IP 授权分为多个层级 . 25 图 30： 2013-2021 国内芯片需求及供给（ B$） . 27 图 31：海思目前仅能满足华为部分领域的芯片需求（ B$） . 27 图 32：华为采购额前二十大美国公司 . 30 图 33： 2018 年全球 Fabless 设计公司营收结构 . 31 图 34：全球 TOP15 半导体公司 2017-2018 营收 . 32 图 35：中国集成电路设计公司数量 . 32 图 36： 2017 年国内十大集成电路设计企业（亿元） . 32 图 37：豪威科技 2016-2018 业绩表现 . 33 图 38：安世半导体 2016-2018 业绩表现 . 33 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 5 图 39：电子行业历史 PEBand . 36 图 40：电子行业历史 PBBand . 36 表 1：科创板重点支持领域 . 12 表 2：实体清单与未经核实的实体清单区别 . 13 表 3：近期非美国供应商及下游客户在华为事件上的态度 . 15 表 4：华为旗舰机供应链分析（标红色为美系供应商） . 18 表 5：国产射频芯片设计公司一览 . 20 表 6：华为美国半导体供应商及国内对标公司一览 . 28 表 7：华为其他领域美国供应商一览 . 29 表 8：德州仪器并购史 . 33 表 9：半导体领域推荐标的（标红为科创板公司） . 35 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 6 一、贸易纠纷再起波澜， 自主可控重要性凸显 中美贸易纠纷源自 2017 年 8 月开始的 “301 调查 ”。 2018 年 3 月 22 日，美国贸易代表办公室（ USTR）公 布了 “301调查 ”结果，认定在中国存在不合理关税，、强制技术转让、投资限制等问题。同日，美国总统特朗普签署 总统备忘录，将根据 “301 调查 ”对中国进口商品大规模征收关税，意在逆转中美之间的贸易逆差。至此贸易纠纷正式拉开帷幕。 据 美国商务部统计， 2017 年全年美国自中国进口 5055 亿美元；出口至中国 1299 亿美元。逆差达 3756 亿美元。但过去一年中，经历了多轮的互征关税后。 2018 年全年美国自中国进口不降反增至 5395 亿美元，同比增长 6.7%。与此同时，美国对中国出口却下降至 1203 亿美元，同比下降 7.4%。逆 差达 4192 亿美元。可见 关税征收并未有助于减少中美之间贸易逆差，无端征税反倒使得美国进口的商品价值量提升，最终由美国消费者承担。 图 1：美国对中国出口产品一览（亿美元） 图 2：美国自中国进口产品一览（亿美元） 资料来源：美国商务部，招商证券 资料来源：美国商务部，招商证券 但不可否认的是，中美之间关系波动，从互征关税到技术禁运，对全球电子产业 发展产生较大影响。半导体景气度在 2018 年有明显下行，人民币汇率波动较 大，供应链亦有一定转移的压力。这些均 很大程度上影响了经济宏观环境。市场情绪也不可避免地受到影响， A 股电子板块在 2018 年内波动明显。 但整体来看其边际影响在 2018 年内是递减的。 2018 年 9 月 18 日， 2000 亿征税清单落地当日，市场单日反倒有 1.40%的反弹。 0 10000 20000 30000 40000运输设备机电产品化工产品光学、钟表、医疗 矿产品塑料、橡胶植物产品贱金属及制品纤维素浆；纸张木及制品活动物；动物产品纺织品及原料贵金属及制品食品、饮料、烟草皮革制品；箱包其他2016年 2017年 2018年0 100000 200000 300000机电产品家具、玩具、杂项制品纺织品及原料贱金属及制品塑料、橡胶运输设备化工产品鞋靴、伞等轻工产品光学、钟表、医疗设备陶瓷；玻璃皮革制品；箱包纤维素浆；纸张木及制品食品、饮料、烟草贵金属及制品其他2016年 2017年 2018年行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 7 图 3：中美贸易纠纷对 A 股电子板块的影响 资料来源： Wind，招商证券 经历了一年多 的冲突后，中 美关系在 2018 年 12 月的 G20 峰会后略有缓和，市场情绪有所改善，推动了年初以来电子板块的行情。但是 近期美方态度发生急转，无端提升税率、对华为实施禁运等一系列举措均为已经渐趋和解的中美关系蒙上了一层阴影，贸易纠纷波澜再起。 从征税角度看， 前期 2000 亿美元税单进一步提升税率，但由于该板块主要涉及家电业务及部分安防产品，所以对电子产业影响不大；而新增的 3000 亿美元包括手机、笔记本电脑、耳机等消费电子相关产品， 或将促使消费电子对美出口的成品业务产能对外转移 ；而零组件业务不直接受关税影响，此前不少优 质公司早有海外布局，中美贸易摩擦将进一步加 速优质公司的全球化工厂布局，产能协调及管控能力望一步提升，推动行业发展。 安防板块方面，前期 2000 亿清单已涵盖部分模拟摄像机，但占安防板块出口美国的业务比例仅有 25%。如 3000 亿美元进一步落地，则对美出口的安防产品都将被征税。不过由于海康大华等海外龙头均已开始在海外布局，海康成立了印度的生产中心；大华成立了墨西哥的全球转运中心。可以有效对冲关税增加带来的影响。 LED 板块方面，由于 3000 亿美元清单涉及销量最大的 LED 灯 泡、灯丝灯等，将直接冲击终端成品。下游厂商 下单时或将更为谨慎，以应对库 存 风险。不过部分大陆 LED厂商此前已在海外有所布局，比如木林森在 Ledvance 基础上已在美国或墨西哥设生产线等。 行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 8 图 4：中美贸易纠纷征税清单一览 资料来源：招商证券整理 相较征税，技术禁运的影响更为深远， 美 方利用自身产业链的优势地位，通过禁运或技术封锁，压制中国 ICT 行业的龙头厂商。其中最为有效的手段便是软件系统封锁及半导体禁运。 在中美贸易纠纷的大背景下 ，半导体自主可控的迫切性凸显。而华为事件更 是进一步推动了市场对于半导体板块的关注。 图 5：中美贸易纠纷以来历次禁运 /技术封锁一览 资料来源：招商证券整理 受贸易纠纷 及华为禁令 影响， A 股电子板块 前期 再度出现系统调整， 5 月 6 日单日内有8.26%的跌幅。 但我们对 A 股投资并不悲观，目前电子板块已调整至 2018 年 10 月初的位置，市场已将悲观预期充分释放，有较多优质个股均有明显低估。而且参照 2018年的趋势，接下来即使贸易纠纷再有波折，对 A 股影响也会边际递减。 当下 ， 我们 认为需 自下而上 ，基于 中长线 逻辑 把握住能够积极应对调整，并逆势构建自身竞争力的优质公司 。同时关注自主可控大逻辑催化下的半导体板块表现。 我们仍坚定看好 中国电子产业 的长线发展， 相关优质白马 在市场系统调整中的中长线建仓价值凸显！ 第一批 340亿加税清单于 7月 6日落地，税率 25%主要影响板块有： LED， PCB，激光设备，半导体设备，被动元件，分立器件等。第二批 160亿加税清单于 8月 8日落地，税率 25%主要影响板块有集成电路，分立器件等。第三批 2000亿清单于 9月 18日落地，税率 10%，并于 5月 10日提升至 25%主要影响 EMS工厂，电视等家电，部分安防产品也纳入其中。第四批 3000亿美元清单建议稿于 5月 13日公布，并将于 6月 17日举行公开听证会包括手机，无线耳机，笔记本电脑，视频监控设备， LED灯泡等产品2018年 4月 16日，美国商务部禁运中兴通信，并于 7月 13日解禁。2018年 8月 2日，美国商务部将 44家中国研究所及附属单位列入“实体清单”。2018年 10月 29日因“经济间谍罪”将晋华半导体列入“实体清单”。 2019年 2月 10日，美光撤销民事诉讼；但但刑事诉讼及禁运仍有效。2018年 11月 19日，美商务部出台了一份针对关键技术和产品的出口管制草案，但该草案尚未落地。2019年 4月 11日， 37家来自中国内地的企业、研究和教育机构被列入“未经核实的实体清单”，三安光电位列其中。2019年 5月 15日，美政府宣布进入 “国家科技紧急状态”，并正式将华为及其关联企业列入“实体清单”。禁止华为在未经批准的情况下从美国进口产品。2019年 5月 20日，美商务部宣布 对华为公司的禁令做出“有限豁免”，旨在减轻对现有客户的影响，但华为仍不能购买用于生产新产品的美国零部件。行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 9 二、 华为 引领 硬科技发展，沉着应对禁运令重压 1、风云三十年，华为终成国际 ICT巨头 华为于 1987 年在深圳创立，公司自交换机代理商业务起步，从农村包围城市，逐步突破通信设备。并 于 1997 年引入 IBM 的 IPD（集成产品开发）， ISC（集成供应链）等八大管理变革项目 。极大优化了公司内部管理流程。为后 续的全球化布局及海外扩张铺平道路。 在运营商业务大力突破的同时，华为进一步拓展自身的业务边界，全面布局云管端领域。华为于 2003 年成立终端公司，后改组为消费者业务 BG； 2011 年成立企业业务 BG。三大领域齐头并进，推动了华为近十年来的高速成长。 2018 年，华为实现营收 7212 亿人民币，同比增长 19.5%。公司连续 五年保持营业收入增速大于 15%。净利润 593 亿元，同比增长 25.1%。 目前华为三大板块营收分别为：运营商业务 2940 亿元，消费者业务 3366 亿元，企业业务收入 744 亿元。 2018 年公司消费者业务实 现 45.1%的增速，营收规模首次超过运营商业务，营收占比 48.4%。 图 6： 2011-2018 华为营业收入（单位：亿元） 图 7：华为 2018 年营收结构 资料来源：华为，招商证券 资料来源：华为，招商证券 在研发投入领域，华为坚持每年将 10%以上的销售收入投入研发，近十年累计研发投入高达 4850 亿元。单 2018 年，公司研发费用支出达 1015 亿元， 占全年收入的 14.1%，同比增长 13.2%。 公司目前现有研发人员 8 万多名，约占公司总人数的 45%。截至 2018 年底，华为在全球累计获得授权专利 87805 件，其中美国授权专利 11152 件。根据世界知识产权组织（ WIPO）公布的数据， 2018 年华为共计提交 5405 份专利申请，全球排名第一。 0%5%10%15%20%25%30%35%40%0100020003000400050006000700080002011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018运营商业务 企业业务消费者业务 营收同比42%11%47%运营商业务 企业业务 消费者业务行业研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 10 图 8： 2008-2018 年华为研发费用支出（亿元） 图 9： 2018 年华为授权 专利数量 资料来源：华为，招商证券 资料来源：华为，招商证券 公司近年来的连续高增长，以及云管段的全面布局，使其营收规模远远甩开了同为通信业巨头的诺基亚、爱立信等，和微软谷歌等传统 IC 巨头并驾齐驱。作为对比，华为在2012 年世界五百强排名仅为 351 名，落后爱立信 42 名。而 2018 年华为世界五百强排名跃居 72 名，而爱立信则下降至第 500 名。 图 10： 2014-2018 年 全球 ICT 龙头营收 （亿人民币） 图 11： 2012-2018 年华为与爱立信全球五百强排名 资料来源： 彭博 ，招商证券 资料来源： Fortune，招商证券 2、 华为助力我国信息技术产业发展，产业链带动效应强 自改革开放，我国以来积极发展本土代工制造业，逐步成为世界工厂。但是过去中国的本土制造业更多聚焦于低附加值的组装业务 ，位于整个产业链微笑曲线 上游 的基础材料、基础零部件、基础工艺和产业技术基础较为缺失。产业缺乏自上而下自主化体系。 112 143177 237297 31640859676489710150200400600800100012001115276653美国授权专利 其他授权专利010002000300040005000600070008000900010000诺基亚 爱立信 微软 谷歌 华为2014年 2015年 2016年 2017年 2018年0501001502002503003504004505002012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年华为 爱立信