2019半导体产业格局与市场空间浅析报告 作者：行研君 目录： 一、半导体简介 二、半导体各产业链的现状 三、半导体的需求空间 四、投资逻辑 正文：以下内容通过对平安证券“电子行业半导体行业系列深度报告”、国元证券“从美国技术禁运看大陆半导体投资机会”、长城证券“2019 年半导体行业展望：暮色苍茫看劲松,乱云飞渡仍从容”、华融证券“电子元器件行业：深度报告”及公开资料整理所得。 一、半导体简介 1、芯片、集成电路、半导体的定义 芯片指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片（chip）就是半导体元件产品的统称。是集成电路（IC, integrated circuit）的载体，由晶圆分割而成。 集成电路集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功 行业研究报告，服务于财经领域，整合发布高质量的财经相关领域精品资讯，提供各行业研究报告和干货。我们以微信公众号为基础，覆盖第三方平台为财经相关领域从业群体提供高质量的免费资讯信息服务。 我们的优势： 高质量的内容生产模式、多平台覆盖的整合营销服务、超百余万的高净值人群粉丝、专业、稳定的管理与团队。 旗下的矩阵号： 行业研究资本、行研资本、行研君、IPO智囊团、IPO最前沿、并购大讲堂、科创板的韭菜花、海外投资政策、海外置业政策、海外留学政策、海外留学、全球海外移民政策、番国志。 扫码关注公众号： 行研君 IPO最前沿 全球海外移民政策 报告索取请加：report08 商务合作请加：report998 能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克•基尔比（基于锗（Ge）的集成电路）和罗伯特•诺伊思（基于硅（Si）的集成电路）。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。 半导体（ semiconductor），指常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。 2、芯片与集成电路的联系与区别 芯片，英文为Chip；芯片组为Chipset。芯片一般是指集成电路的载体，也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果，通常是一个可以立即使用的独立的整体。“芯片”和“集成电路”这两个词经常混着使用，比如在大家平常讨论话题中，集成电路设计和芯片设计说的是一个意思，芯片行业、集成电路行业、IC行业往往也是一个意思。实际上，这两个词有联系，也有区别。集成电路实体往往要以芯片的形式存在，因为狭义的集成电路，是强调电 路本身，比如简单到只有五个元件连接在一起形成的相移振荡器，当它还在图纸上呈现的时候，我们也可以叫它集成电路，当我们要拿这个小集成电路来应用的时候，那它必须以独立的一块实物，或者嵌入到更大的集成电路中，依托芯片来发挥他的作用；集成电路更着重电路的设计和布局布线，芯片更强调电路的集成、生产和封装。而广义的集成电路，当涉及到行业（区别于其他行业）时，也可以包含芯片相关的各种含义。 芯片也有它独特的地方，广义上，只要是使用微细加工手段制造出来的半导体片子，都可以叫做芯片，里面并不一定有电路。比如半导体光源芯片；比如机械芯片，如MEMS陀螺仪；或者生物芯片如DNA芯片。在通讯与信息技术中，当把范围局限到硅集成电路时，芯片和集成电路的交集就是在“硅晶片上的电路”上。芯片组，则是一系列相互关联的芯片组合，它们相互依赖，组合在一起能发挥更大的作用，比如计算机里面的处理器和南北桥芯片组，手机里面的射频、基带和电源管理芯片组。 3、半导体产品分类 半导体产品主要分为集成电路(Integrated Circuit，简称IC)、光电子、分立器件和传感器四部分。根据Wind统计，2018年集成电路销售占比84%，光电子占比8.1%，分立器件占比5.1%，传感器占比2.8%。由于多年来集成电路销售占半导体销售比重均达80%以上，因此市场上一般将IC代指为半导体。 此外，集成电路按照不同功能用途区分，主要包括四大类：微 处理器(约18%)、存储器(约23%)、逻辑芯片(约27%)、模拟芯片(约14%)。 二、半导体各产业链的现状 1、产业链 半导体产业对信息技术产业发展至关重要，是信息产业的核心部件，发展至今产业成熟度完整，产业链庞杂。半导体行业目前主流商业模式有两种：一是 IDM（Integrated Device Manufacturing）模式，以英特尔、三星、SK 海力士为代表，从设计到制造、封测直至进入市场全部覆盖；另一种是垂直分工模式，上游的芯片设计公司（Fabless）负责芯片的设计，设计好的芯片掩膜版图交由中游的晶圆厂（Foundry）进行制造，加工完成的晶圆交由下游的封装测试公司（OSAT）进行切割、封装和测试，每一个环节由专门的公司负 责。不管是IDM模式或是垂直分工模式，整个产业链无多大区别，大致是上游的设计工具、原材料、设备，中游的芯片设计、芯片制造、芯片封装测试，下游计算机、通信、电子等。下面我们主要阐述芯片设计、制造、封装测试的格局。 2、芯片设计 芯片设计过程可以粗略的分为确定项目需求、系统级设计、逻辑设计、硬件设计四部分。IC 设计行业中少数巨头企业占据了主导地位，其中美国IC设计行业处于领先地位。根据 IC Insights 的报告，2018 年，全球 IC 设计总产值达 1094 亿美元，增长8%。其中，美国占据了全球 68%的市场份额，居世界首位；中国台湾地区的市场占有率约 16%，中国大陆的市场占有率为 13%；两者位于第二、三位。 根据 DIGITIMES 的数据，2018 年全球前 10 大 IC 设计公司（fabless）中有6 家美国公司、3 家中国台湾地区公司、1 家中国大陆公司。 图表3：全球十大Fabless2018营收（百万美元） 来源：DIGITIMES，华融证券 从上面的榜单中我们可以看到华为海思上榜，华为海思跻身前五，34.2%的增速是所有厂商中最高的，这也使得其超过AMD，成为全球第5大Fabless IC设计公司。这也表明大陆IC设计产业已经具备追赶国际领先公司的能力，未来将涌现更多的大陆公司。 虽然国内有海思这样的优秀企业，但整体IC设计产业依旧以美国公司为主导，美国占了全球IC设计份额的53%，中国占比11%，差距明显。 经过多年的发展，我国集成电路设计业的销售额在2017年就超过封装测试业销售额，成为集成电路产业中销售额最大的子行业。2018年，我国集成电路设计产业销售额为2519.3 亿元，较上年同期增长21.5%，但增速较上年的26.1%有所回落。 3、晶圆代工制造 晶圆制造是指晶圆制造厂接受版图文件（GDSII 文件），通过 光刻、掺杂、溅射、刻蚀等过程，将掩膜上的电路图形复制到晶圆基片上，从而在晶圆基片上形成电路的过程。制造完成的晶圆再送往下游封装测试场进行封装和测试。 2018 年，全球芯片代工产业市场规模为 627 亿美金，同比增长 5.72%。国内芯片代工产业市场规模为 60.16 亿美元，同比增长 11.69%。预计未来三年国内增速仍将领先全球，市场份额的快速增长表明目前全球集成电路产能正向大陆转移。 图表4： 来源：Gartner，平安证券 台积电依靠先进的制程，在全球占据约50 的市场份额，除台积电之外三星在其余厂商中市场份额较为领先。大陆最大的半导体代工厂商中芯国际不仅制程落后于国际大厂，市场份额也远不如竞争对手。 台积电近年来一直保持制程领先，第二名三星一直在后面追赶。现在台积电第二代7nm的产品使用了EUV机台将于2019年下半年量产，而三星对应的量产仍需到2020年。此外，台积电的5nm预期在2020年量产，3nm的技术研发早已在进行，建厂也已经开始，而三 星的5nm量产时间也尚未公布。预计在可预见的未来，台积电将继续保持其市场领先者的身份。 图表5： 来源：拓璞，国元证券研究中心 国内工艺制程落后两到三代，全球领先厂商台积电和三星均已实现量产的芯片制程达到7nm。大陆集成电路制造业近些年呈现稳步增长态势，政府大力支持，提供优惠政 策，但瓶颈在于国内厂商的技术存在差距，制程较为落后，如中芯国际尚在攻克14nm制程的量产，华力微电子也在努力向14nm发起攻关。 4、封装测试 半导体封测的技术含量相对较低，国内企业最早以此为切入点进入集成电路产业。国内封测企业通过外延式扩张获得了良好的产业竞争力，技术实力和销售规模已进入世界第一梯队。 图表6：全球封测市场与中国封测市场 来源：WSTS，平安证券 封装测试领域前十的公司中，第一名日月光为台湾公司，安靠为美国公司，中国大陆三家公司上榜，分别是长电科技、华天科技、通富微电。 封测属于规模经济产业，现已进入成熟期，龙头之间竞争加剧，只有通过相互整合才能获得经济效益，近年来全球前十的厂商并购频繁，中国大陆企业为兼并收购的主角，且龙头之间的互相合并加速。长电科技通过并购原全球第四大厂新加坡星科金朋进入封测业国际第一梯队，但是由于并购标的减少，龙头的竞争更加激烈，自主研发+国内整合将会成为以后增长的主要方式。 图表7：全球封测公司市场格局 来源：IC insights，国元证券研究中心 半导体行业中只有封装环节对资本与人才的要求相对较低，在国内集成电路发展早期就是以封测环节作为切入口，现在中国企业已步入成熟期，无论是营收水平还是技术水平均已与国外厂商接近，而且增速更快，国内企业的未来排名还会靠前。 三、半导体的需求空间 1、国内市场强于全球市场，保持双位增长 根据SIA公布的数据，2019年上半年全球半导体市场同比下降14.5%。受到全球半导体市场下降影响，中国集成电路产业增速有所下降，但仍保持双位增长。中国半导体行业协会统计，2019年1-6月中国集成电路产业销售额为3048.2亿元，同比增长11.8%，增速比一季度略有增长。其中，设计业同比增长18.3%，销售额为1206.1亿元；制造业同比增长11.9%，销售额为820亿元；封装测试业销售额1022.1亿元，同比增长5.4%。 根据海关统计，2019年1-6月中国进口集成电路1929.2亿块，同比下降5.3%；进口金额1376.2亿美元，同比下降6.9%。出口集成电路989.6亿块，同比下降8.5%；出口金额457.5亿美元，同比增长17.1%。 图表8：集成电路产业市场规模情况及细分市场增长情况 来源：中国半导体行业协会、华融证券 2、政策扶持集成电路产业的快速发展 集成电路作为信息产业的核心，是支撑社会发展和保障国家安全的基础性、战略性、先导性产业。2014 年，国务院发布《国家集成电路产业发展推进纲要》。《推进纲要》作为我国集成电路产业发展的纲领性文件，推动集成电路产业链中材料、设备、设计、制造、封测等各个环节的发展。 我国将新一代信息技术确立为战略新兴产业，集成电路作为信息技术产业的核心产业，我国通过《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《信息产业发展指南》、《“十三五”国家信息化规划》、《关于集成电路设计和软件产业企业所得税政策的公告》等政策对其进行扶持和发展。各个省、市、地区针对各地情况，也纷纷提出发展集