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半导体行业年度报告(深度):看好需求复苏+创新成长+国产替代方向.pdf

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敬请参阅最后一页特别声明 1 行业观点 全球半导体短期下行不改长期向好格局,看好优质龙头公司。WSTS预测,2023年半导体市场规模将同比减少4.1%,降至5566亿美元。预计以中国为中心的亚太地区作为全球最大半导体市场,将出现7.5%的负增长。预测存储芯片2023年下滑17%,分立半导体、传感器、模拟芯片有望实现稳健增长。我们认为全球半导体这一波下行周期有望在2023年下半年触底向上,细分行业优质龙头公司迎来布局良机。根据Gartner数据,2026年全球半导体市场规模将达到7827亿美元,2021-2026年CAGR 5.6%。根据产业链调研信息,目前消费级应用芯片的库存还较高,明年上半年需求尚未有转好的迹象,但是12月以来工业类客户加单情况明显,普遍加单在15-20%,主要加在明年二季度,预测工业需求明年Q1同比下滑,Q2同比实现正增长;汽车芯片需求保持旺盛,预测2023年仍将缺货涨价,近期仍有海外汽车芯片厂商进行了涨价,看好工业、汽车等强应用需求拉动。 半导体设计:关注明年需求复苏和由弱转强的标的 经典的半导体周期表现为营收增速常领先库存月数3-6个月从底部开启下一轮上涨周期,同时股价也同步领先库存月数开启上行周期。从下游需求来看,汽车智能化和电动化带动汽车芯片需求持续旺盛,2023年仍将是高增长的一年,工业需求2023年二季度已开始实现正增长(根据工业客户下单情况测算),消费级产品预测会在2023年下半年迎来需求回暖,从股价提前反应的角度看,2023年上半年迎来布局良机。整体来看,我们重点看好强应用(工业、新能源、汽车、数据中心)及需求由弱转强的方向(消费电子),细分领域方向重点看好BMS芯片从“0”到“1”突破,车用MCU国产化率提升,存储芯片止跌反弹,数据中心DDR5接口芯片渗透率快速提升,FPGA在特种领域和民用市场快速发展及国产替代的机会。 半导体设备材料:有望穿越周期,长期受益自主可控 当前国产设备对28nm及以上制程的工艺覆盖率逐步提升,基本上实现了设备量产,并积极推进14nm及以下制程的工艺研发。在中美博弈的大背景下,14nm制程及存储产线工艺中的部分关键制程也正处在加速验证的0-1阶段。目前本土厂商在部分半导体材料细分领域已经取得了较好的突破,本土高端半导体材料尚处于起步阶段,国产替代仍有较大空间。12英寸硅片、ArF光刻胶等半导体材料对产品的性能要求更为严苛、技术要求更高,本土厂商正在突破这些高端产品的技术和市场壁垒。整体来看,受益下游晶圆厂持续扩产及国产化率提升,国产设备及材料厂商订单持续,有望保持相对高速增长穿越周期。 功率半导体:受益新能源拉动,2023年有望继续保持快速增长 受到电动汽车、光伏、储能等新能源的拉动,中高压功率半导体2022年需求较好,我们预测2023年新能源车用IGBT、SiC,光伏IGBT模组,新能源用超级MOS需求有望继续旺盛,近期英飞凌又提出了涨价,预计2023年将继续涨价,SiC在中高端车上应用是大势所趋,多家国际碳化硅大厂公布接到碳化硅大单,英飞凌宣布获得222亿元碳化硅设计定点,法雷奥宣布获得285亿元碳化硅电驱订单。我们看好中高压功率半导体需求增长+国产替代的机会。 投资建议与估值 重点推荐:纳芯微、圣邦股份、思瑞浦、澜起科技、兆易创新。 风险提示 消费电子需求回暖低于预期,汽车、工业、数据中心等强应用需求不达预期,产业链库存较多,价格下降。 用使2箱邮收接告报银瑞投国司公限有理管金基银瑞投国供仅告报此
行业中期年度报告(深度) 敬请参阅最后一页特别声明 2 内容目录 一、全球半导体短期下行不影响长期向好格局........................................................ 5 1.1预测2023年全球半导体下滑4.1%,存储芯片下滑首当其冲..................................... 5 1.2三季度行业库存达到历史高位 .............................................................. 5 1.3晶圆代工厂产能利用率下降,预测2023年资本开支下降19%.................................... 6 1.4全球半导体未来有望继续稳健增长,车用、工业、数据中心机会最大 ............................ 6 1.5 2023年下半年有望迎来需求回暖 ........................................................... 7 二、半导体设计:关注明年需求复苏和由弱转强的标的................................................ 9 2.1台湾半导体原厂库存于今年三季度开始小幅下降 .............................................. 9 2.2海外汽车芯片大厂开始消费电子产能转换成车用 .............................................. 9 2.3半导体复苏预判: 消费类有望率先见底反弹 ................................................ 10 2.4投资策略:关注需求复苏,长期看好由弱转强的标的 ......................................... 11 三、半导体设备材料穿越周期,长期受益国产替代................................................... 16 3.1晶圆厂产能稼动率下滑,但长期扩产趋势不变,国内逆势扩张确定性高 ......................... 17 3.2美国制裁升级,半导体设备国产替代亟待加速 ............................................... 18 3.3国产材料加速验证,国产化率有望快速提升 ................................................. 20 四、IGBT、SiC:新能源驱动成长,国产化率加速攀升................................................ 22 4.1新能源驱动成长,全球/中国三年CAGR达17%/18%............................................ 22 4.2缺货涨价潮助力国产替代加速,2022年国产化率有望达38% ................................... 24 4.3 IGBT行业投资建议 ...................................................................... 27 4.4碳化硅行业迎来快速发展机遇期 ........................................................... 28 五、风险提示................................................................................... 31 图表目录 图表1: 2023年全球半导体分区域及细分领域增长预测............................................... 5 图表2: 全球半导体平均库存月数 ................................................................. 5 图表3: 国内半导体设计厂商平均库存月数 ......................................................... 5 图表4: 8”主要晶圆代工厂产能利用率 ............................................................. 6 图表5: 12” 主要晶圆代工厂产能利用率 ........................................................... 6 图表6: 全球半导体平均库存月数 ................................................................. 6 图表7: 全球半导体各细分领域资本开支情况跟踪 ................................................... 6 图表8: 2026年全球半导体分区域增长预测......................................................... 7 图表9: 2030年全球半导体细分领域占比预测....................................................... 7 图表10: 2023年全球半导体晶圆衬底出货面积预测.................................................. 8
rQwPsQqQqOxOxPrRnRpMtM9PcMbRmOqQtRpNlOmNoMlOsQqObRmNrNvPmQsNxNsQmQ行业中期年度报告(深度) 敬请参阅最后一页特别声明 3 图表11: 2023年全球半导体周期预测.............................................................. 8 图表12: 台湾半导体厂商平均库存月数 ............................................................ 9 图表13: 中国台湾电子暨光学产业PMI(客户存货)................................................. 9 图表14: 紧缺程度较高的车用MCU及模型芯片交期缩短 ............................................. 10 图表15: 消费类芯片增速有望率先见底回升 ....................................................... 10 图表16: 2015-2026E全球手机出货量............................................................. 11 图表17: 全球PC季度出货量环比改善 ............................................................ 11 图表18: 全球可穿戴设备季度出货量同比与环比改善 ............................................... 12 图表19: 全球电动车及L3-L5自驾车销量的占比变化 ............................................... 12 图表20: 每车半导体价值及车用半导体占全球份额变化 ............................................. 13 图表21: 机器数据量图表 ....................................................................... 13 图表22: 服务器芯片5年增值一倍 ............................................................... 13 图表23: 2024年全球电池管理芯片市场规模接近100亿美元......................................... 14 图表24: 2026年全球MCU市场规模预计将达到272亿美元........................................... 15 图表25: 2023年存储板块销售增速有望见底反弹................................................... 15 图表26: 全球FPGA芯片市场规模 ................................................................ 16 图表27: 全球FPGA芯片下游应用占比 ............................................................ 16 图表28: 中美科技博弈,美国对中国半导体出口限制逐步升级 ....................................... 17 图表29: 2019-2022年全球新建晶圆厂数量........................................................ 17 图表30: 全球及中国大陆半导体设备销售额增速放缓,大陆占比逐步提升 ............................. 18 图表31: 2021年前五大设备商销售情况,中国大陆多为第一大客户,对外依赖严重..................... 18 图表32: 国内设备公司合同负债持续提升(亿元) ................................................. 19 图表33: 半导体设备重点公司投资评级(人民币) ................................................. 19 图表34: 全球及中国大陆半导体材料销售额,大陆占比持续提升 ..................................... 20 图表35: 前道半导体晶圆制造材料细分领域占比 ................................................... 21 图表36: 国产材料收入体量和业务进展 ........................................................... 21 图表37: 半导体材料重点公司投资评级(人民币) ................................................. 22 图表38: 全球IGBT市场规模 .................................................................... 23 图表39: 中国IGBT需求占比为40%............................................................... 23 图表40: 2020年IGBT按下游应用划分市场结构.................................................... 23 图表41: 2020~2025年全球IGBT市场稳健增长(亿元)............................................. 23 图表42: 2020~2025年中国IGBT市场稳健增长(亿元)............................................. 23 图表43: 2020年全球IGBT竞争格局.............................................................. 24 图表44: 2021年全球IGBT单管市场竞争格局...................................................... 24 图表45: 2021年全球IPM模块市场竞争格局....................................................... 24
行业中期年度报告(深度) 敬请参阅最后一页特别声明 4 图表46: 2021年全球IGBT模块市场竞争格局...................................................... 24 图表47: 国内IGBT自给率较低 .................................................................. 25 图表48: 国际大厂IGBT交期、价格持续上升 ...................................................... 25 图表49: 2021年上市公司IGBT业务收入增速快速增长,国内显著高于国外............................ 26 图表50: 2021年上市公司IGBT业务收入快速增长.................................................. 26 图表51: 2021年国内新能源车IGBT国产化率达34%(收入口径) .................................... 26 图表52: 国内新能源车、工控、白电行业IGBT国产化率快速提升 .................................... 26 图表53: 英飞凌积压订单金额达420亿欧元 ....................................................... 27 图表54: 2022年国内IGBT厂商产能快速扩张...................................................... 27 图表55: IGBT行业国产化率快速攀升............................................................. 27 图表56: 2021年IGBT各企业业务一览............................................................ 27 图表57: 2021Q4-2022Q3企业单季度收入同比增速.................................................. 28 图表58: 2021Q4-2022Q3企业单季度归母净利同比增速.............................................. 28 图表59: 碳化硅在电动汽车中的应用 ............................................................. 29 图表60: 碳化硅在电动汽车中的应用 ............................................................. 29 图表61: 650V IGBT的开关及导通损耗............................................................ 30 图表62: 650V SiC MOSFET的开关及导通损耗...................................................... 30 图表63: 1200V IGBT的开关及导通损耗........................................................... 30 图表64: 1200V SiC MOSFET的开关及导通损耗..................................................... 30 图表65: 2027年碳化硅市场规模预测............................................................. 31 图表66: 2020年SiC衬底竞争格局............................................................... 31 图表67: 2021年碳化硅器件竞争格局............................................................. 31
行业中期年度报告(深度) 敬请参阅最后一页特别声明 5 一、全球半导体短期下行不影响长期向好格局 1.1预测2023年全球半导体下滑4.1%,存储芯片下滑首当其冲 WSTS预测,2023年半导体市场规模将同比减少4.1%,降至5566亿美元。预计以中国为中心的亚太地区作为全球最大半导体市场,将出现7.5%的负增长,日美欧地区将维持正增长,但增长幅度近乎持平,其中美国增长0.8%,欧洲增长0.4%,日本增长0.4%。 预测存储芯片2023年下滑17%,分立半导体、传感器、模拟芯片有望实现稳健增长。 图表1:2023年全球半导体分区域及细分领域增长预测 来源:WSTS,国金证券研究所 1.2三季度行业库存达到历史高位 国内与国外库存均达到历史最高水位。我们看到2022年第三季度全球半导体平均月数上升到4.16个月,国内半导体设计厂商的平均库存月数上升到8.62个月,都已超过常见的4个月库存水位线。国外内厂商的库存月数持续上升,终端库存处于历史高位,叠加消费市场的需求持续萎靡,供需调整脚步渐近,半导体行业或将开启主动去库存的主旋律。 图表2:全球半导体平均库存月数 图表3:国内半导体设计厂商平均库存月数 来源:彭博社,国金证券研究所 来源:wind,国金证券研究所 12345 1Q14 3Q14 1Q15 3Q15 1Q16 3Q16 1Q17 3Q17 1Q18 3Q18 1Q19 3Q19 1Q20 3Q20 1Q21 3Q21 1Q22 3Q220123456789 2Q16 3Q16 4Q16 1Q17 2Q17 3Q17 4Q17 1Q18 2Q18 3Q18 4Q18 1Q19 2Q19 3Q19 4Q19 1Q20 2Q20 3Q20 4Q20 1Q21 2Q21 3Q21 4Q21 1Q22 2Q22 3Q22
行业中期年度报告(深度) 敬请参阅最后一页特别声明 6 1.3晶圆代工厂产能利用率下降,预测2023年资本开支下降19% 分8寸和12寸厂看,2022年第四季度8寸晶圆厂的主力台积电、联电、世界先进、力积电和中芯国际的产能利用率预计分别下降到97%/90%/73%/86%/90%,相较于第二季度下滑3%/10%/25%/12%/6%。8寸晶圆厂主要面向90-180纳米和250纳米以上产品,产品应用相对单一,主流产品包括PMIC、CIS、MCU、显示驱动芯片、分立器件等,8寸厂相对12寸产能利用率下滑更大。过去两年电源管理芯片和MCU缺货情况相当严重,随着8寸晶圆供给趋于平衡,上述产品也出现砍单浪潮,大幅影响8寸厂产能利用率。2022年第四季度12寸晶圆厂的主力台积电、三星、联电、合肥晶合、中芯国际的产能利用率预计分别下降到96%/90%/92%/70%/90%,相较于第二季度下滑2%/7%/8%/25%/8%。12寸晶圆厂覆盖5/7/1X/22/28/4X/55/65/89/90纳米,产品布局更多元,晶圆厂通过将产能分配到过去两年不受重视的产品应用上,包括服务器、车用和工业控制IC等,来弥补消费类产品需求的下滑。合肥晶合产品布局相对单一,主要以驱动IC和CIS主流产品,电源管理芯片刚开始布局,驱动IC需求大幅度下滑叠加积极扩产,导致第四季度产能利用率下降较快。而台积电、中芯国际和三星等晶圆厂在晶圆产业布局多年,通过产品组合转换弥补消费类下行。 图表4:8”主要晶圆代工厂产能利用率 图表5:12” 主要晶圆代工厂产能利用率 来源:TrendForce,国金证券研究所 来源:TrendForce,国金证券研究所 存储器行业:美光2023财年整体资本开支年减30%,设备资本开支年减50%;南亚科宣布调降2022年资本开支达22.5%,2023年设备资本开支比2022年减20%;旺宏宣布调降2022年资本开支达24-29%;SK Hynix 宣布下调其明年资本开支达50%。 晶圆代工:联电宣布调降2022资本开支近16.7%;台积电调降2022资本开支,从400-440亿美元降到360亿美元,台积电已经减缓了7纳米产能的扩张。 图表6:全球半导体平均库存月数 图表7:全球半导体各细分领域资本开支情况跟踪 来源:彭博社,国金证券研究所 来源:wind,国金证券研究所 1.4全球半导体未来有望继续稳健增长,车用、工业、数据中心机会最大 我们认为全球半导体这一波下行周期有望在2023年下半年触底向上,细分行业优质龙头-50%0%50%100%150%晶圆代工资本开支同比 存储行业资本开支同比 全球LCD/AMOLED 资本开支同比 全球半导体资本开支同比
行业中期年度报告(深度) 敬请参阅最后一页特别声明 7 公司迎来布局良机。 根据Gartner数据,2026年全球半导体市场规模将达到7827亿美元,2021-2026年CAGR 5.6%,其中增速最快的领域为高性能运算,将从5亿美元增长到101亿美元,CAGR 160.6%,其次是汽车电动化,CAGR 25.2%,ADAS排第三,CAGR 22%。 图表8:2026年全球半导体分区域增长预测 来源:Gartner,国金证券研究所 根据Mckinsey & Company数据,2030年全球半导体市场规模将达到10470亿美元,汽车半导体占比将从2021年的7%提升到2030年的12%,工业占比将从2021年的10%提升到2030年的12%,而通信及消费电子的占比将下降。 图表9:2030年全球半导体细分领域占比预测 来源:Mckinsey & Company,国金证券研究所 1.5 2023年下半年有望迎来需求回暖 由于2022年Q4全球晶圆厂稼动率下降明显,晶圆衬底出货面积将出现下滑,由于去库存等因素的影响,2023年上半年全球晶圆厂稼动率将降至最低点,晶圆衬底出货面积有望在2023年Q3迎来向上拐点。
行业中期年度报告(深度) 敬请参阅最后一页特别声明 8 图表10:2023年全球半导体晶圆衬底出货面积预测 来源:SEMI,WSTS,半导体综研,国金证券研究所 半导体行业与宏观经济密切相关,目前全球半导体在延续下行趋势,结合2023年下游需求预测,库存等信息,我们研判全球半导体有望在2023年Q3迎来向上拐点。 图表11:2023年全球半导体周期预测 来源:SEMI,WSTS,半导体综研,国金证券研究所
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