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半导体行业分析:国产替代驱动成长,设备板块穿越周期

作者:未来智库 来源: 头条号 23212/28

(报告出品方/作者:广发证券,许兴军、王亮、耿正)一、成长逻辑:晶圆扩产与国产替代驱动,份额提升贡献主要增量历经行业“超级周期”之后,半导体设备市场规模有望在高位维持稳定。2019 年-2021年,受到下游应用需求的驱动以及疫情对行业供需关

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(报告出品方/作者:广发证券,许兴军、王亮、耿正)

一、成长逻辑:晶圆扩产与国产替代驱动,份额提升贡献主要增量

历经行业“超级周期”之后,半导体设备市场规模有望在高位维持稳定。2019 年-2021年,受到下游应用需求的驱动以及疫情对行业供需关系的影响,全球半导体 设备市场经历了一轮高景气周期。2022年,半导体设备市场规模有望再创新高。根 据SEMI的数据,2022年,全球半导体设备销售额有望达1143.4亿美元,同比增长 11.24%,以2021年中国市场的占比测算,预估2022年中国半导体设备市场规模有 望达329.48亿美元,同比增长11.24%。并且,未来1-2年的半导体设备市场规模有 望在高位基本保持稳定。其中,全球半导体设备市场规模有望稳定在1000亿美金左 右,中国半导体设备市场规模有望稳定在300亿美金左右。

半导体设备公司的增量将更多地来源于市场份额的提升。在半导体设备整体市 场规模保持高位稳定的过程中,产业链公司的增量将更多地来源于市场份额的提升。 我们认为,市场份额的提升主要由三个因素驱动:产品的竞争力、所处市场的份额 或空间、品类扩张能力。其中,产品的竞争力是公司立足于市场获取份额的基础, 所处市场的份额或空间将决定公司高速成长的持续性,而品类扩张能力能够持续拓 展公司的成长边界。


中国大陆晶圆产能仍处于快速扩张期,且增速显著高于全球平均水平,配套半 导体设备的需求稳固。中国大陆是全球最大的电子终端消费市场和半导体销售市场, 吸引着全球半导体产业向大陆的迁移。从产业链配套层面来看,在中游晶圆制造环 节,中国具备成为全球最大晶圆产能基地的潜力。特别是在中国打造制造强国的战 略下,政府在产业政策、税收、人才培养等方面大力支持和推进本土半导体制造的 规模化和高端化。近年来,中美贸易摩擦凸显出供应链安全和自主可控的重要性和 急迫性,晶圆制造及其配套设备等产业环节作为半导体产业的基石,加速发展势在 必行。因此,在市场、国家战略、产业自主可控等多重因素的驱动下,中国大陆晶 圆产能在未来一段时间内仍处于快速扩张期,且增速显著高于全球平均水平。

根据IC Insights的数据,2021年,全球晶圆产能约2160万片/月(8寸约当), 同比增长3.78%,中国大陆晶圆产能350万片/月(8寸约当),同比增长9.92%,在 全球的占比约16.2%。根据SIA的数据,伴随着中国大陆晶圆产能的持续快速扩张, 2030年,大陆晶圆产能在全球的占比有望达24%,届时将成为全球最大的晶圆产能 区域市场。晶圆产能的持续扩张,有望显著拉动上游配套半导体设备的市场需求。 在中国大陆晶圆产能快速扩张的过程中,配套的半导体设备需求有望保持稳固。


内资晶圆产线产能距离规划仍有较大的提升空间,国产半导体设备的订单增量 前景广阔。目前,内资晶圆产线仍然是国产半导体设备的消费主力,从远期内资晶 圆产线的建设情况来看,国产半导体设备的需求前景更为乐观。根据各公司官网的 不完全统计,目前,内资晶圆产线的总产能约为162.5万片/月(8寸约当),而各条 产线的规划总产能约为454.5万片/月(8寸约当),现有产能距规划产能仍有较大的 扩充空间,因此,内资晶圆产能的大幅扩张,有望为国产半导体设备公司带来广阔 的订单增量。

全球半导体资本支出力度不减,规模再创新高,全球半导体设备市场的供需仍 维持紧平衡状态。晶圆产线的扩产会通过资本支出转化为半导体设备公司的订单。 从资本支出的趋势来看,历经2019-2021的行业上行周期之后,晶圆扩产仍在稳步 推进,全球晶圆产线的设备资本支出力度不减。根据SEMI的数据,2022年,全球晶 圆产线的设备资本支出有望达1090亿美元的新高,同比增长19.78%。反映到半导体 设备环节,全球半导体设备的供需依然会维持紧平衡状态。

内资产线的资本支出保持高位稳定,国产半导体设备需求稳固,仍处于加速验 证和放量的机会窗口。对于中国市场,整体而言,中国晶圆产线的设备资本支出有 所回落。根据SEMI的数据,2022年,中国晶圆产线的设备资本支出预计达170亿美 元,同比下滑14%。但通过对中国晶圆产线的设备资本支出的结构进行分析可知, 国内的外资产线的资本支出有所回落,而内资产线的资本支出则维持了2021年以来 的高强度,资本支出的规模保持相对稳定。考虑到目前内资产线贡献了国产半导体 设备的绝大部分订单,因此,国产半导体设备的下游需求依旧稳固,特别是在全球 半导体设备供需紧平衡的背景下,国产半导体设备仍处于加速验证和放量的机会窗 口。

当前半导体设备国产化率仍处于非线性提升区间,国产替代驱动的份额提升, 将为行业贡献可观的成长速度和空间。对于国产半导体设备厂商而言,其驱动力除 了行业规模的自然扩张,还包括在国内市场的国产替代。根据中国电子专用设备工 业协会的数据,2021年,国产半导体设备销售额为385.5亿元,同比增长58.71%, 占中国大陆半导体设备销售额的比例为20.02%。


以半导体晶圆制造设备为例,当前的国产设备对28nm及以上制程的工艺覆盖度 日趋完善,并积极推进14nm及以下制程的工艺突破,产品正处于验证密集通过、开 启规模化起量的成长阶段。并且,各大半导体设备厂商基于产品上线量产的契机, 也在与客户密切开展工艺设备的合作研发、已有产品的迭代和细分新品类的扩充, 利于产品竞争力和市场拓展的继续深入。所以,我们认为目前的半导体设备国产化 率仍处于非线性增长区间,未来国产设备有望加速渗透。假设2025年,该统计口径 下的中国大陆半导体设备市场的国产化率提升至50%,则2021-2025年,国产半导 体设备销售额的CAGR近30%。并且,对于65-40nm等国内配套较成熟的制程,本 土半导体设备供应商的单一供应比例最高已达80%,足见设备国产化有较高的成长 空间。(报告来源:未来智库)

二、成长空间: 设备品类多元化,细分市场空间广阔

丰富的半导体工序催生出众多的半导体设备类型,从硅片制造、芯片设计、晶 圆制造、封装和测试,配套的半导体设备品类多元,各个领域间具备较高的技术和 市场壁垒。

从半导体设备市场的品类来看,晶圆制造设备占据了主要的市场份额,其次是 测试设备和封装设备。根据SEMI的数据,2022年,全球晶圆制造设备的市场规模有 望达988.8亿美元,同比增长12.35%,测试设备市场规模有望达81.7亿美元,同比 增长4.88%,封装设备市场规模有望达72.9亿美元,同比增长4.29%,三者在全球半 导体设备市场的占比分别为86.48%、7.15%和6.38%。


从细分品类来看,在晶圆制造设备市场,沉积、刻蚀、光刻设备的市场规模稳 居前三位。根据Gartner的数据,2022年,刻蚀、沉积、光刻设备的市场占比分别为 22%、20%和19%。由此测算可得,2022年,三者的全球市场规模分别为218、198 和188亿美元。

在测试设备市场,测试机占据了主要的市场份额,其次是分选机和探针台。根 据前瞻产业研究院引用的SEMI数据,2018年,测试机、分选机和探针台的市场占比 分别为63.1%、17.4%和15.2%。由此测算可得。2022年,三者的全球市场规模分别 为52、14和12亿美元。其中,存储测试机、SoC测试机和数字测试机是测试机市场 的前三大细分品类,其市场占比分别为43.8%、23.5%和12.7%,由此测算可得。2022 年,三者的全球市场规模分别为23、12和7亿美元。

在封装设备市场,贴片机、划片机、引线焊接机分别占据了前三大细分市场。 根据CIC灼识咨询的数据,2020年,贴片机、划片机、引线焊接机的市场占比分别 为31.6%、27.6%和22.2%。由此测算可得。2022年,三者的全球市场规模分别为 23亿美元、20亿美元和16亿美元。

布局刻蚀、沉积等大赛道的设备厂商,具备更为广阔的收入空间。通过对半导 体设备市场竞争格局的分析可知,营收在百亿美金量级的龙头公司,其业务结构基 本覆盖了半导体设备细分市场规模前三大的品类:刻蚀、光刻和沉积。鉴于此,对 于本土半导体设备厂商而言,在刻蚀和沉积等“大赛道”深入布局的公司,具备更 为广阔的远期收入空间,未来的发展前景十分广阔。


在各类细分赛道布局领先的设备厂商,有望率先卡位供应链优势位置。半导体 设备市场细分品类众多,目前,本土半导体设备产业仍处于成长早期,在各个“细 分赛道”率先卡位并建立竞争优势的设备厂商,有望在下游客户端抢占更优势的生态位---包括先发的研发验证机会、领先的供应份额以及积累更丰富的量产经验,从 而在细分品类中建立起更高的竞争壁垒。

三、成长能力:核心工艺环节陆续突破,持续拓展成长边界

在工艺技术方面,目前,国产半导体设备厂商在刻蚀、沉积、清洗、涂胶显影、 CMP、离子注入以及测试机、分选机、探针台等核心工艺环节已取得长足进步,并 且与海外传统厂商形成了初步的技术对标。

具体到产品方面,在前道领域,28nm及以上的制程范围,国产半导体设备厂商 实现了工艺、技术和产品的大部分覆盖;在新技术节点上,国产半导体设备厂商配 套14nm及以下制程的逻辑工艺、128层3D NAND工艺以及17nm DRAM工艺开展产 品验证和合作研发。

同时,以北方华创、中微公司、盛美上海为代表的国产半导体设备公司不断完 善产品的平台化布局,可服务市场规模快速扩张,远期收入空间不断打开。另一方 面,以拓荆科技、华海清科、芯源微、万业企业等为代表国产半导体设备公司在各 自专长的领域内已占据了领先的供应份额,不断夯实技术和市场壁垒。目前,国产 半导体设备厂商的产品已在中芯国际、华虹半导体、长江存储、合肥长鑫等晶圆产 线快速起量,市场份额持续提升。


在后道领域,国产半导体设备厂商在测试机、分选机、探针台等设备方面的配 套较前道更为完善,并且以长川科技、华峰测控为代表的国产半导体设备厂商在SoC 测试机、存储测试机、探针台等高端新品研发和市场拓展也快速推进,整体已在后 道设备市场具备一定的市场份额优势。

根据国产半导体设备公司2021年的收入测算,目前,国产半导体设备在清洗、 CMP、刻蚀、测试机、分选机等设备市场的国产化率已突破双位数,而在沉积、离 子注入、探针台等领域也取得一定的国产化突破。整体而言,随着细分品类的市场 份额提升,以及产品品类的多元扩张,未来,国产半导体设备公司的成长边界有望 不断拓宽。

在半导体设备市场规模趋稳,份额提升贡献主要增量的背景下,国产半导体设 备厂商依托本土晶圆产能的快速扩张,以及公司自身的产品竞争力、广阔的份额增 长空间和品类扩张能力,有望加速提升半导体设备的国产替代份额,成长速度和空 间均十分显著。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。未来智库 - 官方网站

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