1、股票投資領先的多資產管理專家景順長城基金目錄CONTENTS展望未來,繼續看好本土半導體的國產替代3.1 IC制造:成熟制程是未來的星辰大海3.1.1 基本判斷:逆周期國內產能積極擴張3.1.2 先進制程產業鏈受限,追趕艱難3.1.3 成熟制程才是中國制造的星辰大海3.2 IC設備與材料:產業鏈短板所在,外部制裁加速國產替代3.2.1 弱相關于全球產業周期,國產替代邊際加速3.2.2 設備選“大”,平臺型廠商強者恒強3.2.3 材料擇“優”,優質龍頭具備更強盈利持續性3.3 IC設計:進入國產替代深水區0324222424262727293032展望全球,布局半導體新品周期2.1 電氣化:功率
2、半導體快速成長,SiC成為新秀2.1.1 能源電氣化浪潮席卷而來,功率半導體迎黃金成長階段2.1.2 SiC引領技術升級,23年將是爆發元年2.2 智能化:后摩爾定律時代,Chiplets延續發展2.2.1 摩爾定律是推動智能化發展的原動力2.2.2 Chiplets可以變相延續摩爾定律2.2.3 下一代智能終端是智能汽車2.3 數字化:機器感知加速滲透02綜述1.1 全球半導體復盤:三大發展趨勢帶動經濟含硅量持續提升1.2 站在當前:缺芯潮后,更樂觀看待后市結構性投資機會01030307111111131616171819【前言】當今時代正在發生急劇變化,各個國家都把安全放在新的高度,尤其半
3、導體產業的重要性,已經逐漸上升至國家安全的層面。這幾年,美國對我國半導體的制裁不斷升級,使得我們追趕先進制程之路變得極為艱巨,加之半導體供應鏈非常精密復雜,歷來都是全球高度分工,僅靠一國之力覆蓋所有的產業鏈更是難上加難。市場對半導體的悲觀情緒空前發酵,有些人斷言中國半導體產業已遭滅頂之災,又有些人過度吹噓和夸大我們的能力。事實上,我國半導體的發展既不可能“速勝”,也不會是“必敗”的,自主可控其實是一場“持久戰”,未來確實路漫漫其修遠兮,半導體的發展不是一日之功,但長期我們依然抱有信心。雖然半導體制造是全球最復雜、最高科技的產業之一,但它的技術演進大部分時候并不屬于顛覆式創新,更多的是微創新,需
4、要對工藝和細節不斷的深耕、攻堅和打磨;半導體的規模和技術工藝的積淀很重要,在過去沒有限制的時候,客戶更多考慮的是價格、配套和質量穩定性,那么對于中國企業而言,連試用機會都沒有。巧婦難為無米之炊,沒有機會意味著沒有迭代和進步。溫水煮青蛙,最終結局不言而喻。制裁和打壓并不是洪水猛獸,更重要是喚醒了所有中國企業自主可控的動力。當我們的企業有了機會,一切皆有可能。我們擁有天量的工程師,我們足夠的吃苦耐勞,只要下游肯給機會,假以時日,就一定能做好這個產業。但我們仍要承認,這條產業鏈囊括了從芯片設計、制造、封測,再到與之配套的設備、材料、軟件工具等各種環節,每一個環節都不是我們能快速掌握的。其中,最尖端的
5、半導體設備更是人類科技皇冠上的明珠,僅憑我國一己之力實現完全攻克是不現實的。我們還是需要廣泛的國際合作。先進制程階段性受阻并不那么重要,成熟制程的市場空間就足夠廣闊,足夠中國企業的發展和翱翔。也只有通過成熟制程的發展,不斷哺育和壯大產業鏈,才能有機會讓先進制程在不久的未來,實現進一步突破。不積跬步,無以至千里。事實上,每個崛起的新興行業在發展初期都是飽受質疑的,例如2018年被“531”政策暴擊至谷底的光伏產業,曾經全行業哀嚎遍野,唱空的人不計其數,但是,“531”之后才是光伏行業高光時刻的起點;同樣,新能源車也曾被質疑不過是靠補貼喂養大的巨嬰,市場需求主要靠2B,補貼取消必然是行業的滅頂之災
6、,但現如今,中國國產新能源車的強勢崛起已經有目共睹。站在當下,半導體的確也處在這樣一個至暗時刻。對于這些新興成長行業,悲觀者的質疑永遠都是看似明智和有道理的,靜態看問題總是只能看到問題本身,但是,路是走出來的,困難是用來克服的,只有樂觀者才能贏得未來。中國制造業從最開始的生產衣服和鞋襪,一步步往上走,才成就了今天舉世矚目的制造業的“世界工廠”。沒有人能在那個時候想到今天的發展,我們今天也沒有理由不自信。我們深信半導體產業一定會發展起來,真正實現全產業鏈的升級,成就更輝煌和燦爛的未來。中國芯 未來夢2023半導體洞察報告0102半導體是所有電子產品的基石。1947年12月,從貝爾實驗室誕生了全球
7、第一塊晶體管開始,半導體產業開啟了轟轟烈烈的發展。到現在,半導體已經成為電子制造環節上游核心元件,廣泛地應用于日常生活中諸多電子產品當中,從手機、電腦,到風電、光伏,再到AI運算、智能駕駛可以說,半導體是所有電子產品的基石。半導體作為高端制造的核心,大大提升全球的生產效率。根據IMF測算,每1美元的半導體芯片,可拉動10美元的電子信息產品,對應撬動100美元的GDP產值貢獻,具備顯著的乘數效應。電子信息產業三大趨勢:感知數字化、決策智能化、執行電氣化。雖然我們日常接觸的電子信息產品千差萬別,但他們的功能可以統一概括為三個層次:1)感知層,感知外部環境傳遞的信息;2)決策層,利用感知的數據進行決
8、策;3)執行層,指揮執行器執行相關的功能。我們將從這三個層次對電子信息產業的發展進行探討。感知數字化:在感知層,機器需要更充分感知周圍,就要用到數字化類的模擬芯片和傳輸芯片,將聲、光等信號轉化為電信號,并傳輸給決策層。從筆電到智能手機,再到當前的物聯網時代,當前數字化的設備數量上升至千億級別。決策智能化:而在決策層,機器需要進行分析和判斷,這就要用到存儲和計算類的智能化芯片。這類芯片依托摩爾定律飛速發展,價格越來越低廉的同時性能越來越強大。1971年,第一塊智能化的芯片Intel4004問世,計算能力可以達到每秒6萬次,而到今天,Intel酷睿i9的計算速度已經可以達到每秒53億次;其性能與現
9、在的CPU進行比較,類似蝸牛和跑車的對比。當前,智能化芯片的滲透也已經從計算機、游戲機,延伸到智能手機、智能家居、工業自動化等各種領域。2021年,全球半導體銷售達到5,415億美元,產值再創新高,對比1980年的不足100億產值規模擴容了50倍不止,近40年復合增速達到10.7%,兩倍于全球同期的GDP增速。我們用全球半導體產值規模/GDP作為經濟增長的“含硅量”指標,可以看到含硅量從1980年的0.8提升到現在的5.6,這主要是因為我們的生產和生活在持續向電氣化、智能化、數字化三大趨勢演進。一、綜述1.1 全球半導體復盤:三大發展趨勢帶動經濟含硅量持續提升圖:半導體對經濟拉動具備明顯的乘數
10、效應圖:全球半導體產值規模創新高圖:當前數字化的設備數量上升至千億級別圖:全球經濟增長中“含硅量”持續提升數據來源:公開資料,景順長城基金數據來源:SIA,IBRD,景順長城基金數據來源:Intel官網數據來源:SIA,IBRD,景順長城基金中國芯 未來夢2023半導體洞察報告03047.06.05.04.04.02.01.00.0 19811991200120112021單位:互聯網泡沫圖:以鉆頭改造為電鉆為例,機械工具的電氣化要用到多種半導體圖:全球半導體產值在三化趨勢帶動下,實現了穿越周期的成長圖:半導體產品周期和產能周期錯配數據來源:公開資料整理,景順長城基金執行電氣化:在執行層,越來
11、越多的機械化部件在升級為自動化的過程中,轉變為電力驅動,以實現解放雙手,提升效率。這就需要增加電氣化類的功率器件和電源管理芯片,以完成電路控制、過電保護等功能。例如,機械鉆頭變成電鉆后,保護電路上需要配套增加數種半導體;而燃油車到電動車后,電氣化半導體價值量也實現了數倍的躍升。我們將芯片按照智能化、電氣化、數字化進行分類??梢钥吹?,歷史上不論全球經歷哪一次經濟沖擊,電氣化、數字化、智能化半導體的產值都在平穩持續地上升,呈現長期成長的態勢。但短周期維度,半導體又會跟隨經濟周期波動。復盤歷史可以發現,短周期維度上,半導體會跟隨宏觀經濟,一般以34年為周期呈現景氣度的波動。這是因為半導體作為電子信息
12、產業上游環節,短期市場需求會跟隨宏觀經濟上升而小幅上升,下降而小幅下降。但供給上,半導體復雜的工藝流程和重資產屬性導致其產能擴張具有很大的剛性,供需錯配帶來了景氣周期的循環。數據來源:公開資料整理數據來源:IC Insights,景順長城基金數據來源:景順長城基金數據來源:WSTS,景順長城基金具體而言,1)在上行周期,晶圓廠擴產周期長達13年,滯后于需求的擴大,導致階段性供不應求,下游進入補庫存周期。2)在下行周期,當產能集中釋放后,短期又會供過于求,進入去庫存周期。供需關系的不匹配,一般會帶來半導體行業大約每2年去庫存,2年補庫存的周期性。圖:摩爾定律推動了智能化芯片過去50年的飛速發展圖
13、:短周期跟隨宏觀經濟呈現周期性波動中國芯 未來夢2023半導體洞察報告0506600,000500,000芯片市場年增率全球 年增率GDP全球芯片市場年增率全球GDP年增率圖:需求超預期而有效供給不足導致缺芯潮圖:未來更看好產品創新和自主可控兩類機會圖:每次危機都會帶來最好的布局時點數據來源:ECIA,景順長城基金數據來源:景順長城基金備注:2021年7月30日開始數據用DDR3 4Gb現貨均價/1.11補齊,其中系數1.11是兩款不同容量產品的相對價差系數數據來源:景順長城基金1.2站在當前:缺芯潮后,更樂觀看待后市結構性投資機會回顧2021年的缺芯潮,本質上是因為疫情期間需求超預期的好,而
14、半導體的有效供給不足,擴產又因為船運、設備交期等問題不斷遞延,導致了半導體行業出現非常旺盛的補庫存需求,最終使得各種芯片的交期不斷拉長,企業恐慌性增加訂單,價格出現暴漲。當前時點,我們在周期底部更樂觀。其實從2021年3季度開始,芯片行業已經悄然進入去庫存周期了,需求逐漸減弱,當前已是去庫存最黑暗的階段,部分下游應用甚至已經連續2個月沒有拉貨。但我們回顧歷史,半導體也曾多次出現過大面積取消訂單的情況,比如2008年,事后來看需求經歷了調整仍在持續成長。股價一般領先基本面23個季度見底和恢復。股票市場往往反映的是預期而不是當下,我們認為半導體股價的反轉也會領先于基本面的復蘇23個季度左右。復盤歷
15、史,我們一般用存儲器作為半導體周期的風向標,因為它是最標準化的科技大宗品,價格完全反映了周期性??梢钥吹?,歷史上每當存儲器龍頭美光宣布削減資本開支,股價就已經相對見底了,而價格的復蘇還要等待23個季度。當前又是美光削減資本開支之時,我們已經處于周期的底部區域,不妨可以更樂觀一些。展望未來,我們更看好產品創新和自主可控的機會。半導體的投資機會可以歸納為三大類,庫存周期、產品創新和自主可控,過去兩年的補庫存周期機會已經告一段落,未來我們更看好產品創新和自主可控帶來的成長機會。其中,產品創新是伴隨電氣化、智能化、數字化持續發展的長期機會;而自主可控是眼下國內產業最緊迫的課題,也是中國特有的機會。數據
16、來源:景順長城基金中國芯 未來夢2023半導體洞察報告0708圖:從存儲器龍頭美光看半導體已進入周期底部產品創新自主可控產品創新可以帶領個股穿越周期。復盤美國費城半導體指數成分股歷史表現,其中不乏有成長股能夠不斷穿越半導體產業周期,實現十倍甚至百倍的成長,遠遠超越僅靠庫存周期帶來的收益。究其原因,這些公司總是能把握住社會發展的長期趨勢,圍繞“三化”進行產品創新,即電氣化、智能化、數字化。以英偉達為例,這家企業一直在智能化賽道上深耕,其芯片一開始只是應用于游戲領域,后來拓展到服務器,再后來拓展到自動駕駛,應用領域的覆蓋越來越廣,實現了穿越周期的成長。圖:英偉達 vs 高通 vs 泛林 vs AS
17、ML股價圖:國產半導體產業基礎相對薄弱圖:不同產業環節廠商在18年后均實現加速成長圖:英偉達的產品和應用場景不斷拓展數據來源:wind,景順長城基金備注:以上個股列舉僅用于舉例說明,不代表任何具體的投資建議,股市有風險,投資需謹慎數據來源:IC Insights資料來源:上市公司公告,景順長城基金數據來源:NVIDIA,景順長城基金備注:以上個股列舉僅用于舉例說明,不代表任何具體的投資建議,股市有風險,投資需謹慎國產替代是我們特有的成長機遇。受限于發展階段,我國大陸半導體產業基礎仍相對較小,尚不足以支撐國內市場需求,自給率僅為16.4%,占全球產值僅為5.7%。未來,基于供應鏈安全可控等考量,
18、本土半導體產業要逐漸追上國內需求,甚至進一步走向全球市場,對比現階段的情況,仍具備數十倍的成長機遇。以2018年為起點,國內半導體企業開啟新的征程。從2018年外部制裁沖擊開始,國產半導體面對的自主可控需求轟轟烈烈地興起,并沿著產業鏈自下而上逐級傳導,帶動各個產業環節廠商加速成長。過去四年的征程從量變到質變,部分頭部廠商已實現了更豐富的產品組合、擁有了更優質的客戶結構和更廣闊的業務平臺,逐步成長為國內半導體產業各個賽道環節的中堅力量。中國芯 未來夢2023半導體洞察報告0910二、展望全球,布局半導體新品周期展望未來,我們預計全球半導體產業仍將再次走出周期低谷,沿著電氣化、智能化、數字化的趨勢
19、持續升級,市場規模也隨之繼續擴張。能源電氣化升級,功率半導體是賣水人。能源的電氣化包括發電側和用電側兩個層面:1)發電側,我們響應碳中和的趨勢,需要將光伏、風電等能源轉化為電能,實現能源的更清潔利用,這要用到逆變器和功率半導體進行直流和交流的轉化;2)用電側,隨著新能源汽車的滲透普及,在充電、用電等各個環節均需要用到功率半導體提供電能轉換、開關保護等功能??梢钥吹?,功率半導體是電能轉換與電路控制的核心器件,有電的地方幾乎都要用到它,承擔了能源電氣化時代“賣水人”的角色,量價齊升帶動市場需求迅速擴容。量化來看,在發電側,我們用光伏/風電和儲能逐步替代傳統的火電和水電,單GW對功率器件的用量從幾乎
20、沒有,提升到2,5003,500元/GW;而在用電側,以汽車為參考,一臺傳統的燃油車平均半導體價值用量為490美元,而輕混/全混/插混及純電對半導體的用量將提升至600/890/950美元,這幾乎都是功率器件的增長貢獻。圖:IGBT產能缺口持續存在數據來源:公開資料,景順長城基金數據來源:公開資料,景順長城基金,Infineon數據來源:IC Insights,景順長城基金備注:2024產能統計僅基于已披露擴產規劃,略低估展望未來,中高壓器件仍保持景氣。雖然當下以消費電子為主要需求的低壓功率芯片已經出現了部分飽和,但以IGBT為主要應用的中高壓新能源類需求仍保持旺盛,甚至受益于儲能等新興領域的
21、爆發,需求持續超預期。但在供給端,IGBT芯片的制造主要集中在8寸及以下產線,其特色工藝遷移和升級相對較慢,新增產能投放仍需要時間。向后展望,IGBT等中高壓器件產能缺口仍將存在,支撐產品價格維持在高位。2.1 電氣化:功率半導體快速成長,SiC成為新秀2.1.1 能源電氣化浪潮席卷而來,功率半導體迎黃金成長階段圖:以逆變器為參考,多領域需求集中釋放圖:風電/光伏滲透拉動功率器件需求圖:新能源車滲透拉動功率器件需求中國芯 未來夢2023半導體洞察報告11122,5002,0001,5001,0005000單位:億元202020212022E2023E2024E2025E風電光伏儲能汽車圖:國內
22、外車企密集發布SiC應用車型圖:SiC器件通過降低電驅損耗提升續航里程圖:國內功率廠商份額有望跟隨下游客戶提升數據來源:公開資料,景順長城基金數據來源:公開資料,景順長城基金數據來源:IHS,Omdia來源:PCIM Europe,景順長城基金“缺芯”背景下內資廠商加速導入。我國擁有全球最大的新能源產業鏈,以逆變器為參考,內資廠商已占據全球領先地位,且份額持續擴張。但國內的功率半導體發展則相對弱小,產能供給仍以歐美大廠主導。區別于其他高性能芯片,功率器件更多集中在成熟制程,國內已有部分技術和產業基礎,但受限下游客戶對產品穩定性要求,過去不敢輕易進行切換。本輪受益于能源電氣化浪潮的爆發,缺芯漲價
23、給國內廠商導入提供了良好的窗口期,在客戶合作支持下,國內功率半導體企業實現了更快的技術迭代和產品結構優化,有望跟隨下游市場成長為全球范圍內領先廠商。SiC可以有效降低電驅損耗,提升續航里程。以電動車為參考,對比Si-IGBT,SiC-mosfet能夠有效降低電驅系統能量損耗中器件損耗的70%,對應提升整車續航35%。應用于中高端車型,與電池成本下降速度競爭。受限材料成本及供應鏈成熟度,SiC基器件價格仍偏高,以車用主驅為參考為硅基的34x,產品應用集中在中高端車型。由于SiC器件經濟性效益體現在提升續航,從而節約電池成本,未來滲透率核心是與電池成本下降曲線競爭。車企加速導入,22/23年需求爆
24、發。特斯拉率先將SiC-mos引入汽車主驅,且至今仍為全球SiC市場最大的客戶。同時,現代、小鵬等國內外車企均積極推動SiC技術路線研發,陸續推出搭載SiC器件車型,我們預計2023年將會有更多車企搭載SiC,產業進入爆發成長階段。SiC(碳化硅)是第三代半導體材料。對比第一代(Si)和第二代(GaAs、InP)半導體材料,禁帶寬帶明顯提升,電子遷移速率更快,特別適合用于高頻/高壓/高溫/高功率應用場景,是電動車、5G基站、衛星等領域理想材料。對比硅基的功率器件,SiC產業鏈尚處于發展初期階段。2.1.2 SiC引領技術升級,23年將是爆發元年中國芯 未來夢2023半導體洞察報告1314表:不
25、同半導體材料參數對比性能指標第一代Si1.10.32011.01.0*1071.01.5成熟1.40.415012.81.5*10102.00.51.30.530010.81.0*10142.20.73.43.51509.01.9*10102.21.33.33.32010.08.2*1092.54.9第二代GaAs InP第三代GaN SiC禁帶寬度(eV)擊穿電場強度(MV/cm)截止頻率(GHz)介電常數本征載流子濃度(ni/cm3)飽和電子漂移速率(107cm/s)熱導率(W/m*K)發展階段發展中初期國內A 23%英飛凌21%安森美9%國內B 19%SMA7%Power Electro
26、nics5%古瑞瓦特5%三菱6%國內C5%國內D4%國內E4%其它24%其它35%finger4%富士5%東芝4%威世4%國內F3%瑞薩3%羅姆3%圖:全球襯底產能瓶頸逐步改善圖:復盤全球智能終端出貨量(億部)圖:摩爾定律逐漸逼近物理極限數據來源:上市公司公告,公開資料,景順長城基金備注:僅基于設計產能,考慮產能爬坡供給釋放略滯后數據來源:IDC,景順長城基金數據來源:Intel中長期與IGBT技術路線并行。我們基于SiC的供應鏈預測,25年其產能僅能夠支撐500萬輛電動車,對應全球電動車及B級以上電動車型滲透率為25/50%,尚無法滿足新能源車全面應用需求。同時,車企基于魯棒性需求,技術方案
27、迭代相對穩健,技術滲透升級同樣也需要時間??梢姺秶鷥?,SiC將與硅基IGBT技術路線并存,并同步受益于新能源車需求市場的成長。23年開始供給瓶頸將逐步改善。上游襯底是SiC供應鏈核心的瓶頸環節,其中又以Wolfspeed一家獨大,23年預計伴隨其新增產能建成及逐步爬坡,襯底供給有望實現邊際改善。同時,更多廠商開始進入襯底市場,供應鏈朝著更多元、更“健康”結構發展。復盤我們過去20年使用的智能設備,從笨重的臺式機,到輕薄便攜的筆記本電腦,再到智能手機,智能終端沿著輕薄短小不斷進化,對智能化芯片提出了計算速度要快、功耗低、輕薄短小等要求。這些要求相當于既要馬兒跑得快,同時還要它吃草少,這在現實生活
28、中可能不行,但在半導體世界一直在進行,這就是經典的摩爾定律。什么是摩爾定律?集成電路上可以容納的晶體管數目大約每經過18個月便會增加一倍,對應晶體管越做越小,同等尺寸芯片的計算速度越來越快。摩爾定律使計算成本指數級降低,這是一個非常強大的定律,如果農業生產力以同樣的速度進步,那么只用1平方公里的土地就可以養活全部地球人。然而,摩爾定律開始無限放緩。目前晶體管可以做到3nm,考慮到原子本身的直徑和散熱問題,1nm是目前的物理極限。智能化的發展將在未來三年后遭遇嚴重挑戰。2.2 智能化:后摩爾定律時代,Chiplets延續發展2.2.1 摩爾定律是推動智能化發展的原動力中國芯 未來夢2023半導體
29、洞察報告1516圖:蘋果M1 Ultra采用chiplets的架構,算力等效提升1倍圖:ADAS芯片是對算力的軍備競賽,預見Chiplets將成為趨勢圖:Chiplets可以讓晶體管密度持續增長數據來源:蘋果公司官網數據來源:公司官網,公開資料整理 數據來源:公司官網,公開資料整理未來,以Chiplets為代表的先進封裝方案,可以變相將摩爾定律延續下去。遵照摩爾定律,需要在一塊固定芯片面積上,增加更密集的晶體管,實現運算速度的提升。但如果將不同的芯片通過搭積木的方式緊密互聯,疊成摩天大樓的模式,可以變相在同等面積上增加無數倍的晶體管數量,組成更強大的芯片。Chiplets成為智能化新趨勢。目前
30、,在要求高計算性能的領域,Chiplets架構獲得了率先應用。例如蘋果在其電腦處理器中采用M1 Ultra,對比傳統的M1 Max,算力等效提升了整整1倍;而AMD與Intel的服務器也早早采用了Chiplets架構,進行算力的比拼。展望未來十年,汽車作為市場公認的下一代智能終端,其智能化的核心在于自動駕駛和智能座艙兩個領域。自動駕駛:Chiplets也將成為潮流。自動駕駛需要海量數據支持,比如在高速行駛中,攝像頭需要不停地拍攝,將信息傳遞給汽車進行分析。按照每秒30幀的頻率計算,一顆800萬像素攝像頭每秒將產生高達2.4億個像素點,而11個攝像機每秒會產生24億個像素點,這需要20臺頂級電競
31、用電腦一起才能處理。因此,自動駕駛對芯片處理能力的要求比肩服務器,預計和最先進的服務器芯片一樣,Chiplets方案將在未來滲透進入汽車,來確保行車的安全性。同時,在美國對中國先進AI芯片封鎖下,對國內企業而言,Chiplets也可以繞開對14nm以下先進制程芯片的封鎖,提升國產AI芯片算力,為我國自動駕駛打開了出路。汽車座艙:消費級芯片上車或成趨勢。當前汽車智能化水平相當于三年前的手機,座艙的娛樂的要求基本是顯示路況信息、導航、聽音樂、接打電話、看視頻和手機所具備的功能基本一致。但與手機芯片基本一年迭代一次的速度不同,汽車因為行駛過程中顛簸、高低溫差大,運行環境苛刻,對零部件安全性和穩定性要
32、求更高,車規芯片驗證周期都要長達13年,導致新款的芯片問世后,真正上車也要34年。因此,汽車座艙用的芯片基本上是34年前的手機芯片,當前主流的高通8155芯片就是2019年高通手機芯片對應升級改造的車規版本。國內消費級芯片上車或成趨勢。國內對汽車智能化創新的競賽激烈程度遠超海外,消費者非??粗刈摰墓δ軐傩?,因此車廠有更大的動力讓最新款的消費級芯片經過小幅修改解決安全問題后直接上車,形成國內特色的座艙路線。這種智能化的超車,其背后邏輯在于:1)座艙不涉及安全,黑屏之后汽車仍能正常行駛,并不涉及安全性問題;2)雖然汽車有顛簸、高低溫等問題,但座艙芯片的運行環境可以通過汽車的其他系統支持,保證穩定
33、性,比如用車載空調就可以控制芯片運行的實際溫度;3)消費級芯片量大,比車規級專用芯片便宜很多,可以明顯降本。受益于消費級芯片上車趨勢,未來我們可以看到功能更加豐富的智能座艙。2.2.2 Chiplets可以變相延續摩爾定律2.2.3 下一代智能終端是智能汽車中國芯 未來夢2023半導體洞察報告1718電子產品正在加裝越來越多的CIS。以智能手機為例,10年前通常只配備1顆后置攝像頭,而現在雙攝/三攝/多攝已經成為主流配置,前置攝像頭也有進一步增長,單機用量大幅提升。此外,汽車、掃地機、電子門鈴等也在增加CIS的用量。2021-2026年,CIS全球市場將從200億美元成長到300億美元,增速遠
34、高于半導體行業平均水平。數據來源:公司官網,公開資料整理數據來源:Yole數據來源:景順長城基金,華泰證券備注:以上個股列舉僅用于舉例說明,不代表任何具體的投資建議,股市有風險,投資需謹慎圖:智能座艙SoC 所具備的處理功能與手機類似圖:汽車是CIS最重要的增量市場圖:人類的感知能力 vs 傳感器圖:CIS傳感器的平均用量和價值量持續增長傳感器無處不在,最看好CIS圖像傳感器。人類有五覺,包括視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺,其中人類83%的信息來源自視覺。類似地,電子設備也對應有各種各樣的傳感器,例如圖像、指紋、慣性、溫度、壓力傳感器,這些傳感器共同構建了一個超過600億美金的大市場。機器和人類
35、一樣,最重要的傳感器也是視覺傳感器,即CIS。汽車CIS是未來最重要的增量市場。以蔚來、小鵬、理想、特斯拉為例,它們目前平均單車CIS用量在8-15顆不等。而當前全球平均單車CIS用量僅為2顆,我們相信新勢力將引領汽車CIS升級浪潮,到2025年汽車CIS將成長為一個50億美金,年出貨量10億顆的巨大市場,未來3年復合增速達到70%。2.3數字化:機器感知加速滲透中國芯 未來夢2023半導體洞察報告1920數據來源:景順長城基金,華泰證券聚焦國內,我們除了跟隨全球半導體的“三化”成長機遇之外,還有自身獨有的國產替代機會。2018年以來,國產半導體已經走過了四年的自主可控征程,實現了初步突破,但
36、未來仍具備星辰大海般的成長空間。國內已成為全球最大、增長最快需求市場。2021年,中國半導體市場規模達到為1,898億美元,近10年復合增速為9.9%,領先于同期全球增長表現(6.2%),對應市場份額從2010年22.8%提升到2021年34.8%,已連續多年成為全球最大需求市場,并引領全球市場增長。圖:機器視覺CIS的創新將帶來價值提升圖:國內半導體銷售規模及市場份額持續提升我們正進入機器視覺時代,將有更多激動人心的創新落地。以前我們拍照是給人看,未來將有更多場景是拍給機器看,讓機器更好地識別或抓舉物體,規劃路線,精準避障。機器視覺CIS的價格是傳統CIS的數倍甚至數十倍,而對于像機器人這樣
37、的復雜場景,可能需要10顆以上這樣的CIS,以及高速抓拍等更強大的性能,因此機器視覺具有巨大的市場潛力。數據來源:SIA,景順長城基金數據來源:景順長城基金,波士頓動力官網三、展望未來,繼續看好本土半導體的國產替代中國芯 未來夢2023半導體洞察報告2122數據來源:IC Insights,景順長城基金圖:國內半導體產值自供比率尚有不足圖:國內半導體產業鏈結構存在明顯短板圖:晶圓制造在不同國家的轉移趨勢內資半導體企業的供給能力尚不充足。我國占據全球半導體的需求約1/3,是最龐大的半導體應用市場;而目前中國半導體產值規模僅312億美元,映射到國內需求市場自給率為16.4%。更進一步,若剔除境外企
38、業在國內設廠,內資半導體企業產值規模僅為187美元,對應僅能滿足國內需求的9.9%,仍有明顯提升空間。產業鏈環節發展不平衡,上游環節存在短板。受限產業發展階段,國內半導體產業布局更多集中在人力/資本密集型的下游封測和部分制造環節,而在上游設計及更上游的設備、材料、EDA軟件等環節,仍存在著明顯的短板。如同木桶效應,最短的板子直接決定了我們的自主可控能力,仍處在非常低的水平。數據來源:IC Insights,景順長城基金外部貿易摩擦的頻繁發生,使得供應鏈安全成為每個行業發展的關鍵所在,半導體產業更是如此。未來展望,我國將會在IC制造、設備及材料、設計等各個產業鏈環節,全面推進自主可控發展,并帶動
39、本土企業國產替代的成長機會。晶圓制造是半導體生產制造最重要的一環,沒有晶圓制造,半導體的生產無異于紙上談兵。逆周期產能擴張是后發廠商獲取市場份額的必經之路。晶圓制造是極重資產、極高技術壁壘的行業,代表了科技產業制造能力的最頂尖水平。復盤過去幾十年的產業發展經驗,晶圓制造從美國轉移至日本、再到韓國和臺灣,期間后發廠商往往是景氣度下行周期中,利用頭部廠商戰略收縮的機會,實現逆勢大幅產能擴張,以實現在下一輪景氣度上行周期中順利獲取更多的份額。以存儲產業為參考,大陸晶圓產能占全球市場份額僅510%,發展階段類似70年代的日本和80年代的韓國,產業剛剛開始萌芽。目前,中國大陸已成為全球資本開支最大、產能
40、擴張最快的市場,產業加速向國內轉移。3.1 IC制造:成熟制程是未來的星辰大海3.1.1 基本判斷:逆周期國內產能積極擴張3.1.2 先進制程產業鏈受限,追趕艱難晶圓制造具備強馬太效應。龍頭廠商具備極高技術和資本壁壘,每18個月就向前演進一次,并對成熟制程降價;而后發廠商追趕需要持續進行高強度投入,熬過所有的虧損和降價,還要繼續以更大的力度投入以期實現追趕,因此難以在中短期實現投資回報。這就類似于馬拉松比賽中體力弱的落后隊員去追體力很強的第一名,非常艱巨。目前,越來越多廠商主動放棄對先進制程的追趕。對比全球最先進的制程水平,國內仍有23代的技術落后,且此次美國幾乎全面封鎖了國內28nm以下先進
41、制程發展所需要的制造設備,導致國內的追趕變得更加艱巨。數據來源:SEMI,日本電子產業興衰史中國芯 未來夢2023半導體洞察報告2324成熟制程可以解決70%的需求問題。成熟制程長期占據著全球晶圓產能70%以上份額,除部分高性能CPU、GPU等外,幾乎全部產品可以實現在成熟制程生產。甚至部分先進制程的產品若無法生產,可以用多顆成熟制程的芯片通過應用創新的方式實現。我國晶圓廠在8寸及12寸部分制程已經實現較好的全面/特色工藝覆蓋,且伴隨近些年設備及材料等供應鏈環節進步,形成了相對較好的產業生態,具備更好的追趕機會。圖:成熟制程實現對絕大多數芯片產品覆蓋數據來源:SEMI,景順長城基金圖:Chip
42、let通過硅通孔,堆疊工藝實現 圖:Chiplet市場快速增長(億美元)數據來源:Omdia,景順長城基金Chiplets可以彌補先進制程差距。但我們并非無路可走,以Chiplets為代表的先進封裝技術是我們變相接近世界先進水平的方式。例如,應對先進制程封鎖,我們可以通過兩顆14nm的芯片堆疊,達到7nm運算性能的70%,變相實現7nm,打破美國對我們先進制程制造的封鎖。但由于海外企業可以用更先的進制程做Chiplets,所以中國對海外的絕對技術差距無法縮小。Chiplets將帶動產業鏈價值量的重新分配?,F有的晶圓廠需要增加堆疊工藝、硅通孔工藝等;封測廠需要增加系統級測試,測試難度直線上升;I
43、P廠的IP將可以實現硬件化;材料廠的載板材料也會大幅升級,價格提升。圖:國內在工藝制程上仍有明顯差距數據來源:上市公司公告,景順長城基金以上提及的個股僅用作舉例說明,不代表任何具體的投資建議,投資需謹慎。3.1.3 成熟制程才是中國制造的星辰大海中國芯 未來夢2023半導體洞察報告2526圖:全球晶圓產能以成熟制程為主2.5D IC3D ICMicro bumpTSVBump國產化比例持續提升,帶動供應鏈廠商加速成長。國內設備及材料廠商在客戶端積極合作支持下,產品和技術能力近些年均實現了長足的進步,不同程度上補充了國內產業生態短板。參考國內晶圓廠公開招投標數據中,國產供應商份額比例持續提升。同
44、時,在部分示范產線中,國內廠商實現了更好供應情況,有望對其他新建產線形成示范效應,帶動整體國產化率提升。伴隨IC制造環節不斷向國內轉移,本土產業生態也隨之發展起來,設備和材料環節同樣迎來了國產替代的機遇和挑戰。國內晶圓廠逆周期投資,帶動設備和材料保持高速成長。受益于國內晶圓廠的逆周期產能擴張,上游國產設備和材料廠商的經營并沒有受到此輪全球景氣周期下行的沖擊,相反呈現出很強的成長屬性。根據不完全統計,預計2022年底國內規劃建成晶圓產能達到4,500+K/月(按等效8寸片計算),同比增長30%,實現加速成長,且對比遠期規劃仍有翻倍成長空間。圖:國內晶圓廠強資本開支支撐上游供應鏈景氣度圖表:全球半
45、導體設備市場仍以日美廠商為主導圖:國內某晶圓廠設備招標國產化率持續提升圖:上游供應鏈廠商實現加速成長數據來源:公開信息,景順長城基金數據來源:中國招標網,景順長城基金數據來源:上市公司公告,景順長城基金數據來源:VLSI Research備注:部分公司營收包含平板顯示等泛半導體領域設備近期海外管制措施升級,短期需求或面臨擾動,中長期成長方向不變。近期海外對國內半導體產業管制措施進一步趨嚴,(美國)通過限制部分半導體設備進口及相關人員生產及研發活動,制約國內先進制程未來的產能擴張。短期,部分晶圓廠資本開支計劃或面臨調整,對供應鏈需求帶來階段性擾動;但中長期,我們認為國內產業生態成長方向和趨勢并未
46、有改變,基于:1)國內資本開支結構更多轉向成熟制程。如前文所述,成熟制程占據全球晶圓制造產能70%,且考慮國內產業發展階段,成熟制程需求占比更高。先進制程擴產受限并不意味著資本開支劇烈下行,判斷后續會更多轉向成熟制程,對沖需求潛在下行波動。2)大幅提升成熟產品的國產份額。外部制裁風險帶來供應鏈的不確定性,將進一步促進國內客戶對本土供應鏈支持,對于已經具備量產供貨能力的產品線,其市場份額有望大幅提升。3)加速供應鏈技術能力突破。自主可控成為國內半導體產業發展的必然選擇,對于先進制程及成熟制程中部分供應鏈短板環節,政府、產業和資本會通過長期合作,推動供應鏈廠商技術能力突破,進而擴展到更為廣闊的目標
47、市場空間。海外廠商長期壟斷設備與材料市場。以設備環節為參考,21年大陸廠商營收占全球僅2.5%,全球及國內市場的供應仍以美國、日本、歐洲、韓國等國家/地區供應商為主導。半導體材料環節國產化率略高于設備,但也更多集中在中低端制程應用,產業鏈環節存在明顯短板。3.2 IC設備與材料:產業鏈短板所在,外部制裁加速國產替代3.2.1 弱相關于全球產業周期,國產替代邊際加速中國芯 未來夢2023半導體洞察報告2728CAGR中長期不同廠商間經營能力將會分化。伴隨不同廠商跨領域拓展,中長期業務重疊和局部競爭將會出現,不同廠商技術、經營、管理等方面差距也會逐步顯現,關注:1)產品組合和技術壁壘,半導體設備的
48、高技術/客戶壁壘,有利于先發廠商競爭優勢建立,產品組合布局打開潛在市場空間;2)技術升級潛力,外部制裁放大先進制程突破的戰略重要性,廠商技術能力也決定了未來滲透率的天花板;3)需求能否出海,海外相對于國內依然是更為廣闊的需求市場,現階段國內廠商海外營收占比仍小,但卻是長期發展中終將面臨的挑戰和機遇。表:全球設備龍頭已實現多產品賽道領先圖:現階段國內設備廠商海外營收占比尚小圖:全球半導體/設備/材料增速波動對比表:國內半導體設備廠商開始進行平臺化業務布局數據來源:公開資料,景順長城基金以上提及的個股僅用作舉例說明,不代表任何具體的投資建議,投資需謹慎。數據來源:上市公司公告,景順長城基金數據來源
49、:SEMI,景順長城基金數據來源:上市公司公告,公開資料,景順長城基金參考全球,半導體設備市場已形成寡頭壟斷競爭格局,CR10占比超過80%,并呈現逐年上升趨勢,若進一步區分不同設備類型市場,集中度會更高,CR3通常在70%以上。設備廠商一般以平臺型廠商為主導,通過內生發展及外延并購,實現多設備賽道品類布局,并形成技術及客戶協同效應,驅動市場份額持續提升。國內廠商差異化賽道競爭,逐步形成平臺化業務布局。對比海外,國內產業發展處于相對早期階段,不同廠商進行差異化賽道布局,且部分頭部廠商在原有優勢產品基礎上,向外延拓產品組合邊界,也逐步開始形成平臺化業務布局,占據先發優勢。材料在資本開支后周期中具
50、備更好的盈利持續性。對比設備,材料服務于晶圓廠產能建設(Capex)后的常規性運營支出(Opex),同步受益于國內晶圓廠產能擴張,但作為耗材,不會因為建廠速度放緩而下滑,具備更加穩定、可持續的盈利能力。以全球景氣度周期表現為例,材料環節基本同步于半導體銷售波動,但波動幅度較小。3.2.2 設備選“大”,平臺型廠商強者恒強3.2.3 材料擇“優”,優質龍頭具備更強盈利持續性中國芯 未來夢2023半導體洞察報告29305.04.03.02.01.00.016%14%12%10%8%6%4%2%0%單位:億元設備A設備B設備C設備D設備E設備F海外收入海外占比表:全球材料廠商在細分賽道呈現寡頭壟斷圖
51、:全球前十大芯片公司2021年營收圖:不同產品市場規??臻g及國產化率表:主要半導體材料產品賽道對比數據來源:公開資料,景順長城基金以上提及的個股僅用作舉例說明,不代表任何具體的投資建議,投資需謹慎。數據來源:wind,景順長城基金數據來源:景順長城基金數據來源:景順長城基金備注:越多代表更占優材料環節,更適用于小而美的成長模式。半導體材料是產業鏈中細分領域最多的產業環節,包含有上百種產品料號,單一產品市場容量有限,但客戶也很難去選擇多個供應商進行替換,因此可以保障其較好的盈利能力,廠商多呈現“小而美”的經營特征。區別于設備,大部分半導體材料廠商僅參與少數幾種產品賽道,具備小而美的業務屬性。關注
52、不同材料賽道經營特征及廠商替代成長階段。類似于設備,國內領先廠商已實現產品和客戶突破,并受益于國產替代趨勢,進入加速成長階段。但參考全球,不同產品賽道業務模式和經營特征存在較大差異,同時國內不同廠商在各自賽道的替代發展階段也不盡相同,中長期成長空間及業績釋放節奏也會逐步分化。IC設計環節以產品為王,優質的人才團隊是設計領域最重要的資產,而我國工程師紅利突出,極其適合IC設計行業的發展。對比全球,國內芯片公司還有巨大的成長空間。以2021年營收為參考,國內尚未有一家芯片公司進入全球排名前十,甚至上市公司中前十家芯片公司營收總和,也無法實現突圍,國內芯片公司未來仍具備巨大的成長空間。同時,2021
53、年全球成長最快的20家芯片公司中,有19家來自中國,我們正以驚人的速度實現追趕。未來更看好空間大但國產化率低的領域。過去我們在功率半導體、模擬芯片、MCU芯片、消費類SoC等領域取得了長足進步,國產化率已經上了一個臺階,而在存儲器、CPU/GPU等領域,市場空間巨大但國產化率卻極低(1%/5%),是未來進一步國產替代的方向。3.3 IC設計:進入國產替代深水區中國芯 未來夢2023半導體洞察報告3132產業環節價值量占比廠商第1名第2名第3名第4名第5名地域第1名第2名第3名第4名第5名占比第1名第2名第3名第4名第5名集中度CR1CR3CR5硅片36.3%信越SUMCO環球晶圓.世創SK S
54、iltron日本日本臺灣德國韓國28%22%15%11%11%28%65%87%掩膜版12.7%PhotronicsToppanDNP美國日本日本32%27%23%32%82%電子特氣13.1%空氣化工林德集團液化空氣太陽日酸美國英國法國日本25%25%23%1 8%25%73%91%光刻膠5.7%JSR東京應化陶氏/杜邦信越化學富士電子日本日本美國日本日本28%21%15%13%10%28%64%87%濕法化學品6.2%巴斯夫AshlandMerk關東化學三菱化學德國美國美國日本日本CMP拋光液3.1%Cabot日立化成陶氏/杜邦APCI富士集團美國日本美國美國日本39%15%10%10%9
55、%39%64%83%CMP拋光墊2.5%陶氏/杜邦CabotThomasFojiboJSR美國美國美國日本日本79%5%4%2%1%79%88%91%靶材2.2%JX日礦金屬霍尼韋爾東曹普萊克斯日本美國日本美國圖:看好格局更好的汽車和工業市場圖:未來聚焦高端難做的領域數據來源:景順長城基金數據來源:景順長城基金,公開資料整理未來更看好汽車和工業等格局好的下游市場?,F階段,國內芯片公司在手機、消費市場的占比相對較高,而在汽車、工業市場布局有限,也是競爭格局更健康的藍海市場。我們看到本土汽車尤其是電動車品牌正在崛起,這將帶給本土芯片公司非常好的成長機遇,就像德國汽車品牌的崛起培育了英飛凌,日本汽車
56、品牌的崛起培育了瑞薩半導體,我們也期待著大陸領先的車規芯片廠商的誕生。未來聚焦自下而上的突破機會。受限于發展階段,國內芯片公司往往并不處于產業創新的前沿,而在一些中低端的應用市場,伴隨更多廠商的加入,國產替代紅利釋放過后逐步成為紅海市場。未來,IC設計的國產替代將逐步進入深水區,而我們也已經看到一些優秀的公司正在進行產品攻堅,一旦形成技術突破,將會給企業、給投資人都帶來巨大的回報。最后,如我們開篇所述,半導體產業的自主可控其實是一場“持久戰”,但我們保持信心。因為在全球半導體領域,吃苦耐勞的華人基本撐起了半邊天,在CPU、GPU和先進制造三個重點領域,基本都是華人把控著最頂尖的技術。未來,我們
57、深信假以時日,中國的半導體產業一定會發展起來,蓬勃壯大,成為真正的國之重器。中國芯 未來夢2023半導體洞察報告3334風險揭示書中國芯 未來夢2022半導體洞察報告3536尊敬的投資者:投資有風險,投資需謹慎。公開募集證券投資基金(以下簡稱“基金”)是一種長期投資工具,其主要功能是分散投資,降低投資單一證券所帶來的個別風險?;鸩煌阢y行儲蓄等能夠提供固定收益預期的金融工具,當您購買基金產品時,既可能按持有份額分享基金投資所產生的收益,也可能承擔基金投資所帶來的損失。您在做出投資決策之前,請仔細閱讀基金合同、基金招募說明書和基金產品資料概要等產品法律文件和本風險揭示書,充分認識基金的風險收益
58、特征和產品特性,認真考慮基金存在的各項風險因素,并根據自身的投資目的、投資期限、投資經驗、資產狀況等因素充分考慮自身的風險承受能力,在了解產品情況及銷售適當性意見的基礎上,理性判斷并謹慎做出投資決策。根據有關法律法規,景順長城基金管理有限公司做出如下風險揭示:一、依據投資對象的不同,基金分為股票基金、混合基金、債券基金、貨幣市場基金、基金中基金、商品基金等不同類型,您投資不同類型的基金將獲得不同的收益預期,也將承擔不同程度的風險。一般來說,基金的收益預期越高,您承擔的風險也越大。二、基金在投資運作過程中可能面臨各種風險,既包括市場風險,也包括基金自身的管理風險、技術風險和合規風險等。巨額贖回風
59、險是開放式基金所特有的一種風險,即當單個開放日基金的凈贖回申請超過基金總份額的一定比例(開放式基金為百分之十,定期開放基金為百分之二十,中國證監會規定的特殊產品除外)時,您將可能無法及時贖回申請的全部基金份額,或您贖回的款項可能延緩支付。三、您應當充分了解基金定期定額投資和零存整取等儲蓄方式的區別。定期定額投資是引導投資者進行長期投資、平均投資成本的一種簡單易行的投資方式,但并不能規避基金投資所固有的風險,不能保證投資者獲得收益,也不是替代儲蓄的等效理財方式。四、特殊類型產品風險揭示:1.如果您購買的產品為養老目標基金,產品“養老”的名稱不代表收益保障或其他任何形式的收益承諾,產品不保本,可能
60、發生虧損。請您仔細閱讀專門風險揭示書,確認了解產品特征。2.如果您購買的產品為貨幣市場基金,購買貨幣市場基金并不等于將資金作為存款存放在銀行或者存款類金融機構,基金管理人不保證基金一定盈利,也不保證最低收益。3.如果您購買的產品為避險策略基金,避險策略基金引入保障機制并不必然確保您投資本金的安全,基金份額持有人在極端情況下仍然存在本金損失的風險。4.如果您購買的產品投資于境外證券,除了需要承擔與境內證券投資基金類似的市場波動風險等一般投資風險之外,還面臨匯率風險等境外證券市場投資所面臨的特別投資風險。5.如果您購買的產品以定期開放方式運作或者基金合同約定了基金份額最短持有期限,在封閉期或者最短
61、持有期限內,您將面臨因不能贖回或賣出基金份額而出現的流動性約束。五、景順長城基金管理有限公司承諾以誠實信用、勤勉盡責的原則管理和運用基金資產,但不保證本基金一定盈利,也不保證最低收益。本基金的過往業績及其凈值高低并不預示其未來業績表現,基金管理人管理的其他基金的業績并不構成對本基金業績表現的保證。景順長城基金管理有限公司提醒您基金投資的“買者自負”原則,在做出投資決策后,基金運營狀況與基金凈值變化引致的投資風險,由您自行負擔?;鸸芾砣?、基金托管人、基金銷售機構及相關機構不對基金投資收益做出任何承諾或保證。六、本基金管理人依照有關法律法規及約定申請募集旗下基金,并經中國證券監督管理委員會(以下簡稱“中國證監會”)許可注冊。相關基金的基金合同、基金招募說明書和基金產品資料概要已通過中國證監會基金電子披露網站http:/eid.cs- 招募說明書 以及相關公告。投資人進行投資時,應嚴格遵守反洗錢相關法規的規定,切實履行反洗錢義務。景順長城基金管理有限公司