行业景气追踪Nowcasting：半导体行业

│ 行业景气追踪Nowcasting：半导体行业 作者 分析师：陆豪 证券研究报告2024年04月15日 半导体行业景气度刻画 本报告中，重点研究以下几个问题：基于产业链系统分析，追踪上下游行业部门；对行业进行财务指标分解，挖出可追踪的重点指标；重构一套对半导体行业细分行业的景气度追踪的框架。 半导体行业产业链拆分和追踪 半导体产业链包括集成电路、分立器件、半导体材料和半导体设备等细分 行业，这些行业在市场规模、公司数量和市值等方面存在差异，其中分立器件和半导体设备行业表现较为强劲，而集成电路和半导体材料行业相对平稳。 财务拆分和指标追踪 为更好地追踪半导体行业景气度，需要关注整个产业链的综合数据，包括公司营收构成、成本变化、原材料价格走势和产量等多个方面，以全面了解行业现状和发展趋势。同时，关注宏观经济指标如工业增加值、PMI和社会融资规模等，以掌握行业所处经济环境，具体内容详见正文。 行业景气度Nowcasting：半导体行业景气度见底 随着2022年半导体行业由繁荣转向调整，市场已经进入去库存周期，导 致设备开支增速回落和行业股价普遍下跌。展望2024年，尽管市场在短期内面临压力，但半导体行业的长期增长和技术升级趋势仍然坚定。新兴领域如数据中心、人工智能、自动驾驶和元宇宙的需求增长，以及消费电子市场的潜在复苏，预计将成为行业回暖的催化剂。同时，新能源汽车和功率半导体市场的持续渗透将支撑需求。国产半导体在提升自身技术和扩大市场份额方面迎来新机遇。因此，尽管半导体行业在2024年初可能仍在触底，但未来整体景气度有望逐渐修复并走向复苏。 执业证书编号：S0590523070001邮箱：luhao@glsc.com.cn 分析师：康作宁 执业证书编号：S0590524010003邮箱：kangzn@glsc.com.cn 金融工程 金融工程专题 风险提示：本报告仅作为参考，相关指标的计算和模型假设均基于合理逻辑，但模型假设存在失效风险，过往业绩也并不预示未来表现，亦不构成投资收益的保证或投资建议。 相关报告 1、《多因子模型在可转债中的应用——量化可转 债研究（一）：——量化可转债研究（一）》2024.04.10 2、《基于遗传规划的因子挖掘优化模型》 2024.03.24 正文目录 1.半导体行业景气刻画3 1.1半导体行业景气度分析框架3 1.2半导体各细分行业景气度预测时序图3 2.产业链拆分3 2.1产业链构成：业务拆分和细分行业3 2.2产业链营收和运营成本5 3.财务拆分和指标追踪10 3.1公司运营情况追踪10 3.2细分行业经济指标追踪11 4.产业链景气度追踪11 4.1追踪方法和模型11 4.2分立器件11 4.3集成电路12 4.4半导体13 5.行业景气度Nowcasting：半导体行业景气度见底14 6.风险与提示14 图表目录 图表1：半导体细分行业景气度预测时序图3 图表2：半导体细分行业标的数量分布4 图表3：半导体行业标的市值分布，截至2024.3（亿元）4 图表4：集成电路公司W营收构成-2022年4 图表5：半导体材料公司Y营收分布-2022年4 图表6：半导体细分行业超额收益走势5 图表7：半导体细分行业ROE-TTM（单位：%）5 图表8：半导体产业链9 图表9：半导体行业标的毛利率分布图,2022年财报（横坐标为毛利率，%）10 图表10：分立器件公司T营收构成10 图表11：集成电路公司X主要原材料构成11 图表12：集成电路公司W主要营收构成11 图表13：半导体细分行业经济指标11 图表14：分立器件行业景气度预测指标12 图表15：分立器件行业景气度预测、实际财务指标和行情走势12 图表16：集成电路行业景气度预测指标12 图表17：集成电路行业景气度预测、实际财务指标和行情走势13 图表18：半导体行业景气度预测指标13 图表19：半导体行业景气度预测、实际财务指标和行情走势14 1.半导体行业景气刻画 1.1半导体行业景气度分析框架 行业的中观景气度是刻画一个行业繁荣度的基本指标。行业景气度往往从行业基本面以及行业二级市场交易活跃度等视角进行刻画。 一个行业的收入与产品的定价逻辑及公开市场的交易量相关，盈利能力则牵涉到成本与价格的差异。对公司的运行情况进行准确无误的追踪难度较高，实际预测中只能通过识别主营业务，然后追踪主营业务的营收和成本情况来进行监控其整体的景气度情况。 本文对半导体行业基本面刻画视角如下： 基于产业链系统分析，追踪上下游行业部门； 对行业进行财务指标分解，挖出可追踪的重点指标； 重构一套对半导体细分行业的景气度追踪的框架； 1.2半导体各细分行业景气度预测时序图 如下图表所示，给出的是半导体各细分行业的景气度预测结果时序图。 图表1：半导体细分行业景气度预测时序图 资料来源：wind，国联证券研究所整理 2.产业链拆分 2.1产业链构成：业务拆分和细分行业 本文将半导体产业链细分为4个细分行业：集成电路、分立器件、半导体材料和半导体设备。其中约三分之二属于集成电路行业。从市值来看，这些公司大部分属于中小型规模，其中市值超过千亿的公司一共有4家，分别为海光信息、中芯国际、北方华创和韦尔股份。 如下图表所示，各细分行业的公司数量分布、公司市值分布和营收分布等。 图表2：半导体细分行业标的数量分布图表3：半导体行业标的市值分布，截至2024.3（亿 元） 资料来源：wind，国联证券研究所整理资料来源：wind，国联证券研究所整理 图表4：集成电路公司W营收构成-2022年图表5：半导体材料公司Y营收分布-2022年 资料来源：wind，国联证券研究所整理资料来源：wind，国联证券研究所整理 下图为半导体细分行业相对半导体行业的超额收益走势。根据对集成电路、分立器件、半导体材料、半导体设备行业细分指数与半导体行业整体指数的相对超额收益表现的观察，集成电路、半导体材料的超额收益相对较稳定，围绕行业整体上下波动；而分立器件、半导体设备的超额收益波动较大，其中分立器件2021-2022年领先行业整体，后趋于平稳；半导体设备则一直领先于行业整体。 图表6：半导体细分行业超额收益走势 资料来源：wind，国联证券研究所整理 下图为半导体细分行业ROE-TTM值。 图表7：半导体细分行业ROE-TTM（单位：%） 资料来源：wind，国联证券研究所整理 2.2产业链营收和运营成本 随着科技进步，半导体材料已成为现代生活和工作不可或缺的一部分，其应用覆盖了从电子产品如计算机、手机、电视到医疗、能源和交通运输等广泛领域。预计未来，随着人工智能、物联网及5G技术的深入推广，对半导体材料的需求将持续上升。此外，环境保护和能源问题也将成为推动半导体行业发展的关键因素。综上所述，半导体材料在众多领域都展现出了极高的应用价值，并且随着科技进步及市场需求的增加，该行业预期将迎来更多的成长机遇和投资潜力。 半导体材料作为半导体产业链的关键环节，对整个半导体行业的发展起着至关重要的作用。这一行业特征明显，包括产业规模庞大、技术门槛高、研发周期长、投资规模大且细分市场多。其不仅为下游产品如集成电路和传感器等提供必要的原 材料，而且还因其高附加值和独特的产业生态系统，在国际竞争中常常成为国与国之间竞争的关键因素。 在全球晶圆厂扩产的大环境下，中国大陆作为新兴的晶圆制造力量，其发展必将促进对上游半导体材料的需求增长。在半导体材料产业链中，上游原材料包括多种金属、合金、陶瓷、树脂、塑料和玻璃等；中游则涉及基体材料、制造材料以及封装材料。基体材料主要用于生产硅晶圆或是用于制作化合物半导体的基础材料；制造材料则是在将硅晶圆或化合物半导体加工成芯片的过程中所需的各种辅助材料；封装材料用于最终的芯片包装和切割。下游应用涉及集成电路、半导体分立器件、光电子器件和传感器等产品。 2.2.1基体材料 基体材料是半导体产业链中的一个重要环节，包括硅片（硅晶圆）和化合物半导体两大类。 硅片（硅晶圆）： 硅片或硅晶圆是制作集成电路的基础材料。集成电路和各种半导体器件的制造过程，如光刻、离子注入等，都是在硅片上进行的。 2022年，受到汽车、工业、物联网以及5G建设的推动，8英寸及12英寸硅晶圆需求同步增长。根据SEMI数据统计，2022年全球半导体硅晶圆出货面积相比2021年增加了3.9%。 全球半导体硅晶圆市场主要集中在几家大企业手中，技术壁垒较高。前五大硅晶圆厂商为日本的信越化学和胜高、中国台湾环球晶圆、德国世创电子材料以及韩国的SKSiltron。 化合物半导体： 化合物半导体是由两种或两种以上不同元素组成的半导体材料，因其独特的电子和光学特性而广泛应用于电子、通信、能源、军事等领域。 随着5G、物联网、新能源等新兴产业的快速发展，化合物半导体市场需求不断增长，成为半导体产业的一个重要组成部分。 市场竞争格局方面，美国和欧洲在化合物半导体领域处于领先地位，主要企业有IBM、Intel、AppliedMaterials等。日本和中国企业如三菱、夏普、富士通、华为、中电科等也取得了重要进展。 全球化合物半导体市场中，电子器件是最大的市场部分，其余部分则由光电器件、传感器、功率器件等构成。 发展趋势方面，化合物半导体市场预计将继续保持快速增长。5G、物联网等新兴产业的发展以及新技术和新材料的出现将推动化合物半导体技术的持续创新和进步。 2.2.2半导体制造材料 光掩模（Photomasks）：光掩模是一种具有精确图案的玻璃或石英板，这些图案定义了集成电路的微观结构。它们在光刻过程中用于传输图案到半 导体晶片的表面上。光掩模上的图案决定了晶片上的电路如何布局，是集成电路制造中不可或缺的组成部分。 湿电子化学品（WetElectronicChemicals）：湿电子化学品主要用于半 导体制造中的清洗和蚀刻过程。这些化学品包括各种酸、碱、溶剂和氧化剂，用于去除晶片表面的不纯物、氧化层或用于光刻过程中的开发步骤。它们对于保持晶片的高纯度和功能性至关重要。 电子特气（ElectronicSpecialGases）：电子特气是指用于半导体制造中的一系列高纯度气体。这些气体用于沉积（如化学气相沉积CVD）、蚀刻、掺杂以及其他制造过程。常见的特气包括硅烷（SiH4）、氮化硅（Si3N4）、 四氟化硅（SiF4）等。 溅射靶材（SputteringTargets）：溅射靶材是用于物理气相沉积（PVD）过程中的材料。在溅射过程中，这些材料的原子被高能粒子轰击而被释放， 然后沉积在晶片或其他基底上形成薄膜。靶材可以是金属、合金或其他化合物，取决于所需沉积材料的性质。 光刻胶（Photoresists）：光刻胶是一种对光或其他辐射源敏感的材料，用于光刻过程中。它们被涂覆在晶片上，经过曝光和显影过程后，形成保护图案。这些图案决定了哪些部分的晶片将被蚀刻或进一步加工。根据所需过程，光刻胶可以是正性也可以是负性。 CMP材料（ChemicalMechanicalPlanarizationMaterials）：CMP材料 用于化学机械平坦化过程，该过程通过化学和物理手段去除半导体晶片表面的材料。这一步骤对于确保晶片表面平整，以便后续制造层能正确构建非常关键。CMP过程涉及研磨液（浆料）、研磨垫和其他辅助材料。 2.2.3封装材料 封装材料是半导体制造过程中的关键组成部分，它们对于保障最终芯片产品的性能、稳定性和寿命至关重要。下面是三种常见的封装材料： 封装基板（PackagingSubstrates）：封装基板是封装体系的基础，它具 备多种功能，如为芯片提供机械支撑、确保电气连接的可靠性、实现热管 理以及保护芯片免受外界环境的影响。随着集成电路的功能增强和体积缩小，封装基板在材料、设计和制造工艺方面都提出了更高的要求。例如，高密度互连（HDI）基板允许更多引脚的布