【研報】IC設計行業報告：國產替代正當時精選賽道獲雙重紅利-20200623[34頁].pdf

1、 1 / 34 行業研究|信息技術|半導體與半導體生產設備 證券研究報告 半導體與半導體生產設半導體與半導體生產設 備行業研究報告備行業研究報告 2020 年 06 月 23 日 國產替代正當時，精選賽道獲雙重紅利國產替代正當時，精選賽道獲雙重紅利 IC 設計行業報告設計行業報告 報告要點：報告要點： “逆全球化逆全球化”趨勢加劇，國產半導體當自強趨勢加劇，國產半導體當自強 中國本土的半導體市場需求占全球的 1/3， 但供給能力卻明顯不足。 在 美國科技霸權政策下，現全球已經展現出明顯的“逆全球化”趨勢。 在此之前，國內的供需不平衡的問題仍可通過向國外企業采購解決， 但在當前局面下，產業鏈之間

2、的相互合作有可能會隨時在美國政府的 一紙禁令之下發生變局。在中國半導體供需不平衡、 “逆全球化”的趨在中國半導體供需不平衡、 “逆全球化”的趨 勢加劇的情況下，半導體的國產替代時不可待勢加劇的情況下，半導體的國產替代時不可待。 本土本土 IC 設計亟待成長，精選賽道享雙重紅利設計亟待成長，精選賽道享雙重紅利 IC 設計作為半導體行業中極其重要的一環， 是國產替代的重要組成部設計作為半導體行業中極其重要的一環， 是國產替代的重要組成部 分。分。根據不同的下游應用，不同半導體設計公司產品的形態與功能各 不相同。不同的半導體設計企業，在面對不用的下游應用時將有完全 截然不同的發展前景，因此精選賽道至

3、關重要。因此，同樣作為后進同樣作為后進 者，在趕超先進企業的過程中，若能卡位具有良好發展前景的行業，者，在趕超先進企業的過程中，若能卡位具有良好發展前景的行業， 則更有希望在下游快速發展的過程中實現彎道超車，享受國產替代和則更有希望在下游快速發展的過程中實現彎道超車，享受國產替代和 市場發展的雙重紅利市場發展的雙重紅利。 功率、模擬器件大有可為，射頻、消費芯片功率、模擬器件大有可為，射頻、消費芯片前景廣闊前景廣闊 在各賽道中，我們看好功率器件、模擬電路、射頻器件、以及消費類在各賽道中，我們看好功率器件、模擬電路、射頻器件、以及消費類 半導體半導體的的國產國產替代效應。替代效應。功率器件和模擬電

4、路器件幾乎應用于一切電 子領域，包括工業、汽車、通信、消費電子等等，在下游應用領域不 斷的擴大的背景下，國內相關企業將；射頻器件受益于 5G 時代快速 發展，將呈現量價齊升的局勢；消費類半導體國內部分廠商在各自領 域不遜于國外企業，在下游產品不斷創新、技術迭代升級以及需求不 斷提高等因素的推動下，將迎來新一輪的高額業績增長。 投資建議投資建議： 推薦關注上述行業的龍頭公司，包括卓勝微、樂鑫科技、聞泰科技、 圣邦股份、斯達半導、捷捷微電、匯頂科技、揚杰科技等。 風險提示風險提示： 1、下游發展不及預期；2、技術研發不及預期；3、晶圓廠代工風險。 推薦推薦|維持維持 過去一年市場行情 資料來源：W

5、ind 相關研究報告 國元證券行業研究-美方制裁華為事件點評：沒有傷痕累累， 哪來皮糙肉厚2020.05.19 國元證券行業研究-電子板塊 2019 年年報、2020 年 1 季報 報匯總分析： 短期受疫情干擾， 長期不改景氣周期 2020.05.07 報告作者 分析師 賀茂飛 執業證書編號 S0020520060001 電話 021-51097188 郵箱 聯系人 劉堃 電話 021-51097188 郵箱 附表：重點公司盈利預測附表：重點公司盈利預測 公司代碼公司代碼 公司名稱公司名稱 投資評級投資評級 昨收盤昨收盤 （元）（元） 總市值總市值 （億元億元） 凈利潤凈利潤（百萬元）（百萬元

6、） PE 2019A 2020E 2021E 2019A 2020E 2021E 300782 卓勝微 增持 654.00 1177.20 497.17 787.04 1062.03 131.54 83.10 61.58 688018 樂鑫科技 增持 191.00 152.80 158.51 261.64 361.49 96.40 58.40 42.27 600745 聞泰科技 增持 125.91 1415.27 1253.56 3242.69 4331.21 112.90 43.64 32.68 300661 圣邦股份 增持 286.00 444.52 176.03 272.25 353.2

7、2 252.52 163.28 125.85 603290 斯達半導 增持 196.39 314.22 135.28 166.05 223.27 232.28 189.23 140.74 300623 捷捷微電 增持 28.66 139.98 189.69 260.47 327.10 79.18 57.66 45.92 603160 匯頂科技 增持 213.24 972.49 2317.36 2688.42 3328.73 41.94 36.15 29.19 300373 揚杰科技 增持 28.85 136.21 225.15 319.33 398.33 60.50 42.65 34.20 資

8、料來源：Wind，國元證券研究中心 -8% 21% 51% 80% 110% 6/249/2312/233/236/22 半導體與半導體生產設備滬深300 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2 / 34 目 錄 1. 中美貿易摩擦背景下，本土芯片產品公司自強不息 . 5 1.1 美方實施科技霸權政策，“逆全球化”愈演愈烈 . 5 1.2 國內市場需求大，但自給率較低 . 6 1.3 本土 IC 設計亟待成長，精選賽道享雙重紅利 . 7 2功率器件，國內企業大有可為 . 10 2.1 功率半導體：電力電子設備的核心器件 . 10 2.2 市場規模穩步上升，發展潛力巨大 . 12 2.3 功率半導

9、體行業集中度高，我國企業整體實力尚顯不足 . 15 3受益 5G 驅動，射頻前端市場快速增長 . 19 3.1 受益于 5G 發展，射頻前端價值量顯著提升. 19 3.2 國外占據大部分市場，國內廠商替代空間巨大 . 21 3.2.1 濾波器 . 21 3.2.2 功率放大器 . 22 3.2.3 射頻開關 . 23 4.消費類產品不斷創新，國產替代助力新增長 . 24 4.1 Wi-Fi 芯片：樂鑫科技憑借性價比獲得市場 . 24 4.2 指紋識別：匯頂科技占據光學屏下指紋識別龍頭位置 . 26 4.3 音頻 SoC：下游需求強勁，國產廠商迎發展良機 . 29 5.投資建議 . 32 6.風

10、險提示 . 33 圖表目錄 圖 1：美方對華實施的科技霸權政策 . 5 圖 2：中國與全球半導體銷售額占比 . 6 圖 3：歷年集成電路進出口數據 . 7 圖 4：半導體行業分工模式 . 7 圖 5：半導體分類 . 9 圖 6：各種類型二極管 . 10 圖 7：二極管伏安特性 . 10 圖 8：絕緣柵雙極型晶體管 IGBT 模塊產品圖 . 11 圖 9：IGBT 模組等效電路圖 . 11 圖 10：晶閘管產品圖 . 11 圖 11：晶閘管伏安特性曲線 . 11 圖 12：功率 MOSFET 產品圖 . 11 圖 13：功率 MOSFET 模組等效電路圖 . 11 圖 14：全球功率半導體市場規

11、模 . 12 圖 15：中國功率半導體市場規模 . 12 圖 16：2018 年全球功率半導體應用分布 . 12 oPqPoQzRqQtMmMrOtNsMoNaQ9RaQmOmMpNrReRqQrPlOoMyQbRqQxOwMmPuMvPtQyR 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 3 / 34 圖 17：全球工業功率半導體市場規模 . 13 圖 18：新能源汽車銷量 . 13 圖 19：充電樁累計保有量 . 13 圖 20：通訊領域功率半導體應用構成 . 14 圖 21：通訊領域功率半導體器件市場規模 . 14 圖 22：家電領域功率半導體市場規模預測 . 15 圖 23：2018 年全球前十

12、功率半導體企業市場份額 . 15 圖 24：全球功率半導體器件產地份額 . 15 圖 25：全球 MOSFET 市場規模 . 16 圖 26：2018 年全球 MOSFET 供應商市場份額 . 16 圖 27：2018 年國內 MOSFET 供應商市場份額 . 17 圖 28：全球 IGBT 市場規模變化 . 17 圖 29：2018 年全球 IGBT 市場份額 . 17 圖 30：中國 IGBT 市場規模變化 . 18 圖 31：2018 年中國 IGBT 市場份額 . 18 圖 32：射頻前端結構 . 19 圖 33：射頻前端器件價值量占比 . 20 圖 34：不同射頻前端器件市場估計 .

13、 20 圖 35：SAW 濾波器全球市場份額 . 21 圖 36：BAW 濾波器全球市場份額 . 21 圖 37：PA 市場份額情況 . 22 圖 38：全球射頻開關市場規模（億美元） . 23 圖 39：全球射頻開關市場份額 . 23 圖 40：Wi-Fi 芯片應用場景 . 24 圖 41：樂鑫科技的 Wi-Fi MCU 通信芯片 . 24 圖 42：物聯網設備數量預測 . 25 圖 43：中國智能家居市場規模及預測（億元） . 25 圖 44：指紋識別原理 . 26 圖 45：指紋識別技術 . 26 圖 46：指紋識別發展歷史 . 27 圖 47：電容式指紋識別 . 28 圖 48：光學指

14、紋識別 . 28 圖 49：屏下指紋識別滲透率及預測 . 28 圖 50：全球 OLED 屏下指紋手機出貨量及預測（百萬） . 28 圖 51：2018 年全球指紋識別芯片廠商市占率 . 29 圖 52：智能音頻 SoC 芯片圖示 . 30 圖 53：TWS 耳機出貨量 . 30 圖 54：全球 TWS 出貨量及銷售量前 10 . 31 表 1：2020 年 1 季度半導體銷量前十公司（百萬美元） . 6 表 2：2019 年全球十大 IC 設計公司排名（百萬美元） . 8 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 4 / 34 表 3：常見四種功率半導體特性及其應用 . 10 表 4：國內外重點功率

15、半導體企業梳理 . 16 表 5：射頻前端器件功能介紹 . 19 表 6：濾波器國內廠商情況 . 22 表 7：射頻 PA 國內廠商情況 . 23 表 8：樂鑫科技產品價格 . 26 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 5 / 34 1. 中美貿易摩擦背景下，本土芯片產品公司自強不息中美貿易摩擦背景下，本土芯片產品公司自強不息 1.1 美方美方實施科技霸權政策， “逆全球化”實施科技霸權政策， “逆全球化”愈演愈烈愈演愈烈 美方長期實施美方長期實施霸權政策，霸權政策，對華為的一系列制裁政策是美方科技霸權的核心體現對華為的一系列制裁政策是美方科技霸權的核心體現，近近 年來的相關政策更是將其年來的相

16、關政策更是將其科技霸權的目的展現的淋漓盡致科技霸權的目的展現的淋漓盡致。在華為被列入實體名單 的一周年后，美國商務部于 2020 年 5 月 15 日宣布，所有全世界公司，只要利用到 美國的設備與技術，幫助華為生產產品，都必須得到美國政府的批準，已經下了訂單 尚未交貨的公司可將此禁令寬限至 120 天。其打壓以華為為代表的國內具備先進水 平公司的決心已經非常明顯。從 2018 年的中興事件與晉華事件，到 2019 年以來美 國將百余家中國企業、高校及政府單位列入實體名單，再到制裁華為的政策，均彰顯 了美國不希望中國掌握先進技術的意圖。 圖圖 1：美方對華實施的科技霸權政策美方對華實施的科技霸權

17、政策 資料來源：SEMI，新聞整理，國元證券研究中心 在此之前，半導體行業全球分工的模式已經運行多年，相互合作的模式推動了整個在此之前，半導體行業全球分工的模式已經運行多年，相互合作的模式推動了整個 半導體行業的快速發展。半導體行業的快速發展。 北美的半導體設備、歐洲的光刻機、中國臺灣地區的半導體 制造、亞洲的封測廠以及遍布全球的各類 IC 設計公司之間相互合作，分別在各自的 領域深耕，推動了整個行業的發展，并推出了各類不斷迭代的產品與技術。 在美國科技霸權政策下，現全球已經展現出明顯的“逆全球化”趨勢在美國科技霸權政策下，現全球已經展現出明顯的“逆全球化”趨勢。以華為為例， 此次美國政府將制

18、裁升級至極致， 若嚴格按照此項要求， 則華為的絕大多數供應商均 需向美國政府申請后才可供貨。 若供應商堅持向華為供貨， 則有可能同樣面臨被美國 政府制裁的風險。供應鏈相關公司不得不選擇“站隊”的問題，這樣會導致全球半導 體供應鏈的撕裂， “逆全球化”的趨勢正愈演愈烈。 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 6 / 34 1.2 國內市場需求大國內市場需求大，但自給率較低，但自給率較低 中國半導體市場需求量大， 約占全球半導體市場的中國半導體市場需求量大， 約占全球半導體市場的 1/3。 伴隨著中國經濟的快速發展， 在以手機、PC、可穿戴設備為代表的消費電子，以及以物聯網、可穿戴設備、云計 算、大數

19、據、新能源、醫療、安防等新興應用領域的快速推動下，國內的半導體市場 需求旺盛。美國半導體產業協會數據顯示，中國半導體銷售額占全球比例約 1/3，已 成為球半導體需求市場的重要組成部分。 圖圖 2：中國與全球半導體銷售額占比：中國與全球半導體銷售額占比 資料來源：美國半導體產業協會，國元證券研究中心 面對中國市場的廣大需求，國內企業規模卻普遍偏小面對中國市場的廣大需求，國內企業規模卻普遍偏小。根據 IC Insight，2020 年 1 季 度十大半導體公司中，絕大多數為美國企業，亦有部分來自于韓國或臺灣。中國大陸 的企業中， 僅華為海思的營收規模擠進了前十的行列， 且海思在去年同期這一排名僅

20、為 15 名。除海思之外，國內其他半導體企業的規模則處于較小的狀態，與中國廣大 的市場需求不匹配。 表表 1：2020 年年 1 季度半導體銷量前十公司（百萬美元）季度半導體銷量前十公司（百萬美元） 20Q120Q1 排排 名名 19Q119Q1 排排 名名 公司公司 總部所在地總部所在地 19Q119Q1 營收營收 20Q120Q1 營收營收 同比增減（同比增減（% %） 業務模式業務模式 業務模式業務模式 1 1 英特爾 美國 15,799 19,508 23% 設計和制造 IDM 2 2 三星 韓國 12,867 14,797 15% 設計和制造 IDM 3 3 臺積電 臺灣 7,096

21、 10,319 45% 制造 foundry 4 4 SK 海力士 韓國 6,023 6,039 0% 設計和制造 IDM 5 5 美光 美國 5,465 4,795 -12% 設計和制造 IDM 6 6 博通 美國 4,183 4,110 -2% 設計 fabless 7 7 高通 美國 3,753 4,050 8% 設計 fabless 8 8 德州儀器 美國 3,407 3,164 -7% 設計和制造 IDM 9 11 英偉達 美國 2,215 3,035 37% 設計 fabless 10 15 海思 中國 1,735 2,670 54% 設計 fabless 0% 5% 10% 15

22、% 20% 25% 30% 35% 40% 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 全球半導體銷售額（十億美元）中國半導體銷售額（十億美元） 中國半導體市場占比 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 7 / 34 資料來源：IC Insight，國元證券研究中心 除企業規模之外，集成電路的進出口數據更能體現國內自給率偏低除企業規模之外，集成電路的進出口數據更能體現國內自給率偏低。根據海關總署 數據顯示，2019 年中國集成電路出口額為 1017 億美元，而進口額為 3050 億美元， 出口額僅為進口額的 1/3，貿易逆差超

23、過 2000 億美元。雖從歷年數據趨勢來看，此 比例呈現出上升的趨勢， 但這數額巨大的貿易逆差顯示， 國內集成電路行業的國產替 代仍有廣闊的市場空間。 圖圖 3：歷年集成電路進出口數據歷年集成電路進出口數據 資料來源：海關總署，國元證券研究中心 1.3 本土本土 IC 設計亟待成長，精選賽道享雙重紅利設計亟待成長，精選賽道享雙重紅利 半導體行業的分工環節主要包括設計、制造和封測半導體行業的分工環節主要包括設計、制造和封測。部分企業采用 IDM 模式，即公 司可自行完成從設計到封測的所有環節；部分企業專注于單獨一個環節，即 Fabless （無工廠芯片供應商）+Foundry（代工廠）+OSAT

24、（委外封測代工）模式。 圖圖 4：半導體行業分工模式：半導體行業分工模式 資料來源：國元證券研究中心 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 進口金額(億美元）出口金額(億美元）出口額/進口額 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 8 / 34 半導體設計企業是半導體行業中極其重要的一環。半導體設計企業是半導體行業中極其重要的一環。如前述表 1 所述，全球前十的半 導體企業中，除部分 IDM 模式的企業之外，其余多數均為 Fabless 模式，此現象也 說明了設計類企業在半導體行業中的重要地位。 近

25、來， 華為被美國進一步制裁的事件 將半導體國產替代這一話題提上風口。芯片設計作為半導體行業中極其重要的一環， 是國產替代的重要組成部分。 中國中國 IC 設計企業規模普遍偏小，成長空間巨大。設計企業規模普遍偏小，成長空間巨大。如下表所示（此排名僅統計公開財 報十大廠商， 因此海思不在此統計范圍內， 按營收規模計算， 海思排名應處于 4-5 位） ， 中國大陸尚未有公司擠進全球前 10 大芯片設計廠商的排名之中。說明了除海思外， 中國大陸的設計類公司規模都偏小，仍有很大的進步空間。隨著華為被制裁，將刺激 更多的國內下游企業選擇本土供應商， 在提高自給率的過程中， 必然有一批企業逐步 成長，從小規

26、模逐漸成長為中、大規模的企業，從而為投資者帶來投資機會。 表表 2：2019 年全球十大年全球十大 IC 設計公司排名（百萬美元）設計公司排名（百萬美元） 排名排名 公司公司 20192019 年營收年營收 20182018 年營收年營收 YoYYoY 1 博通 17246 18547 -7% 2 高通 14518 16370 -11% 3 英偉達 10125 11163 -9% 4 聯發科 7962 7882 1% 5 超威 6731 6475 4% 6 賽靈思 3236 2868 13% 7 美滿 2708 2823 -4% 8 聯詠科技 2085 1813 15% 9 瑞昱半導體 196

27、5 1518 29% 10 戴洛閣半導體 1421 1442 -1% 前十合計 67997 70901 -4% 資料來源：拓璞產業研究院，國元證券研究中心 注：此排名僅統計公開財報十大廠商，因此海思不此排名僅統計公開財報十大廠商，因此海思不在此統計范圍內在此統計范圍內；博通僅計算其半導體部分營收；高通僅計算 QCT 部門 營收，QTL 未計入；英偉達扣除 OEM/IP 營收 根據不同的下游應用，不同半導體設計公司產品的形態與功能各不相同根據不同的下游應用，不同半導體設計公司產品的形態與功能各不相同，因此半導因此半導 體設計公司可大致按照半導體產品的類型進行分類體設計公司可大致按照半導體產品的類

28、型進行分類： 分為分立器件、 集成電路、 光電 器件和傳感器等， 其中集成電路又分為模擬電路和數字電路， 其中數字電路包括微器 件、存儲器和邏輯電路等。 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 9 / 34 圖圖 5：半導體分類半導體分類 資料來源：國元證券研究中心 不同的半導體設計企業，在面對不用的下游應用時將有完全截然不同的發展前景，不同的半導體設計企業，在面對不用的下游應用時將有完全截然不同的發展前景， 因此因此精選賽道至關重要。精選賽道至關重要。 以美國公司為例， 過去十年是智能移動通信的黃金十年，不 同行業的龍頭公司發展速度各不相同： 定位手機處理器芯片和射頻芯片的高通、Skyworks

29、分布取得了 1 倍和 3.5 倍的 增長； 定位通訊芯片的博通取得 11 倍增長； 定位存儲芯片的美光取得 4 倍增長； 相對而言，定位 FPGA，模擬芯片的賽靈思和 TI 則相對速度慢了很多。 因此，因此， 同樣作為后進者同樣作為后進者， 在， 在趕超先進企業的過程趕超先進企業的過程中中， 若能卡位若能卡位具有良好發展前景的行具有良好發展前景的行 業業，如功率半導體、模擬器件以及如功率半導體、模擬器件以及 Wi-Fi、指紋識別、音頻等消費類芯片領域，、指紋識別、音頻等消費類芯片領域，國內國內 的龍頭公司的龍頭公司更更有有希希望望在下游快速發展的過程中實現彎道超車，在下游快速發展的過程中實現彎

30、道超車，享受國產替代和市場享受國產替代和市場 發展的雙重紅利。發展的雙重紅利。 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 10 / 34 2功率器件，國內企業大有可為功率器件，國內企業大有可為 在各賽道中，我們首先看好國產功率半導體廠商的國產替代效應。在各賽道中，我們首先看好國產功率半導體廠商的國產替代效應。在下游應用領域 對功率半導體需求不斷增加的推動下，功率半導體市場空間將呈現穩定快速的增 長，這為國內功率半導體企業的發展提供了很好的機會。雖然國產廠商整體處于相 對落后的位置，但我們也應看到，在各個細分領域，均存在具備相對優勢的國內功 率半導體企業。如剛收購了安世半導體的聞泰科技在 MOSFET

31、領域已經具備了和 國際巨頭企業競爭的實力；斯達半導作為國內 IGBT 領軍企業，也已經進入到了該 領域全球前十的行列；以及新潔能，在 MOSFET 和 IGBT 領域同樣具有不可小覷 的實力。在當前國產替代的大背景之下，國內功率半導體相關企業將大有可為。在當前國產替代的大背景之下，國內功率半導體相關企業將大有可為。 2.1 功率半導體：電力電子功率半導體：電力電子設備設備的核心器件的核心器件 半導體功率器件半導體功率器件：即電力電子器件，簡單來說就是用于改變電氣設備中的電壓、電 流和頻率，實現交直流之間的轉換的電子器件，可以使得電氣設備得到最佳的電能 供給并高效、安全、經濟地運行，是電子電力變換裝置的核心器件之一。 按照器件器件能夠被控制信號控制的程度能夠被控制信號控制的程度，半導體功率器件可以分為全控型器件 （如晶閘管） 、半控型器件（如 IGBT）和不可控器件（如電力二極管） ； 按照是否有進行集成或封裝是否有進行集成或封裝，半導體功率器件可分為功率模組、功率 IC 和分 立器件三大類。其中，功率模組是將多個分立半導體功率器件進行模塊化封 裝；功率 IC 是將分立半導體功率器件與外圍電路進行集成；而分立半導體功 率器件正是前兩者的核心