算力引擎，穿越周期

首次覆盖，给予“增持”评级，目标价142.9美元。我们持续看好台积电继续保持远超同行业的技术领跑优势，龙头地位带来的高利润率将继续延续 。 预计台积电2023年-2025年的营业收入分别为2,149,559/2,610,356/3,087,705百万新台币。 净利润分别为827,018/985,255/1,213,414百万新台币。根据DCF与PE估值法，首次覆盖，给予目标价142.9美元，较最新收盘价有36%的上涨空间。 制程技术与先进封装持续领跑构成超预期，世界算力引擎地位锁定算力爆发红利。目前市场对于英特尔与三星的激进研发计划有着过度担忧。但在高研发投入与前代技术领先惯性双重作用下，我们认为台积电将在 3nm 保持领先，在 2nm 维持惯性，龙头定价优势持续。 下游算力应用景气度高涨。1）AI催化拉动先进制程与先进封装订单，AI训练芯片市场火热，下半场端侧推理芯片市场蓄势待发；AI PC与AI手机带来终端电子芯片代工量价齐升。2）智能化转型长期带动成熟制程与先进制程需求，汽车物联网智能化进行时，由IDM模式向晶圆代工模式转型，车规级与极低电压成熟制程需求持续增加，SoC制程升级先进制程需求进一步渗透；PC与服务器CPU“英特尔替代”趋势为台积电带来大量代工增量。 叠加行业库存周期拐点，产能利用率持续上升。下游全球手机与PC行业及台积电三大客户已近健康库存水位，出货量同比降幅持续缩窄，下一季度开启行业库存周期上行确定性较高。台积电在沉浮中穿越下行周期，周期上行双重叠加，即将迎来高增长阶段。 风险提示：行业风险；地缘政治风险；供应链风险；法律法规风险； 经济周期风险；市场波动风险等。 1.投资建议 核心数据预测。我们预计台积电2023年-2025年的营业收入分别为2,149,559/2,610,356/3,087,705百万新台币，同比-5%/+21%/+18%，即68,334/84,205/99,603百万美元。净利润分别为827,018/985,255/1,213,414百万新台币，即26,399/31,782/39,142百万美元。 图1台积电关键数据预测（新台币） 估值1：考虑到台积电可以持续稳定产生利润和现金流，我们首先采用DCF估值法对公司的股权价值进行测算。基于以下假设，我们计算得到公司2024年的合理市值为7,822.1亿美元，对应合理价格（每股价格）为144.7美元，目前价值低估。 核心假设： 1）无风险利率采用美国10年期国债收益率为无风险收益率Rf=3.9% 2）风险溢价：我们计算得出2003年到2023年纳斯达克指数的复合增长率为10.6%，得出风险溢价为6.7%； 3）β= 1.19；由于台积电没有债权成本，基于核心假设1和核心假设2我们得出加权平均资金成本WACC为11.9%； 4）永续增长率为3.0% 图2台积电DCF估值法 估值2：考虑到台积电下游广泛覆盖半导体行业，我们使用P/E方法估值。结合彭博一致预期，晶圆代工行业可比公司2024E为20.2X。由于目前晶圆代工行业其他企业聚焦于成熟制程，利润率远低于台积电，因此我们参考半导体行业内封装测试，IDM可比公司的平均P/E 20.9X，基于台积电无法超越的龙头优势，给予2024年P/E 23X，对应合理价格（每股价格）141.0美元。 图3 P/E临近支撑点位并在逐渐回升，目标定在75分位 图4台积电可比公司估值 2.芯片行业向前，代工巨头崛起 2.1.芯片产业分工明确，台积电为晶圆代工龙头 半导体芯片核心产业链包括设计，制造，封装测试三个环节，需进行研发+资本双重成本投入。其中芯片设计属于研发密集型产业，需要厂商不断投入研发支出用于新技术开发，研发支出占比总产业链53%；芯片制造属于资本开支密集型产业，主要依靠“资本投资拉动产能-收入与利润增长-增长资金投入成长性资本开支”发展，具有较强的规模效应，资本投入占比总产业链64%。 图5半导体芯片产业链核心包括设计、制造、封装测试三个环节 图6芯片设计需要大量研发支出，晶圆制造需要大量资本支出 行业最早以IDM模式进行全流程设计生产，在研发+资本双重成本压力下，行业逐渐向无晶圆厂模式（Fabless）和晶圆代工（Foundry）模式转型。在半导体行业早期阶段，企业全部采取芯片设计、制造、封测于一体的IDM模式，但随着行业规模的不断扩大，核心生产环节的研发与资本投入增加，“摩尔定律”加速技术迭代，芯片厂商需要投入大量资金来自建生产线，促使企业从IDM模式向无需晶圆厂的Fabless模式+专注于制造的Foundry模式转型。 晶圆代工模式解决了产品安全问题与制造成本问题，显著降低芯片设计行业准入门槛。代工模式兴起后行业内涌现了英伟达、联发科、Marvell等新兴Fabless企业。传统企业如AMD、IBM也在逐渐剥离芯片制造业务以节约投入成本。英特尔在2023年决定分拆晶圆制造业务，预计2023年即可节省30亿美元成本，到2025年可节省80亿至100亿美元成本。 表1传统半导体厂商在2008年后大量退出制造业务 表2 Foundry处于产业中游，具有高资本投入、行业集中的特点 晶圆代工行业进入壁垒高，市场呈现寡头垄断格局，台积电为行业唯一龙头。晶圆代工行业具有资本投入大、技术壁垒高、迭代速度快、规模效应强等特点，决定了晶圆代工行业寡头垄断集中的竞争格局。2022年三星与台积电两家公司共占据市场份额72%，台积电营收便占据晶圆代工行业半壁江山，2003年便占据50%的市场，自创立以来一直维持晶圆代工龙头地位。 图7台积电为晶圆代工龙头，占据56%的代工市场份额 2.2.复盘历史，三次赢下关键对决 2.2.1.1985年-1987年：日美半导体之争为中国台湾带来发展机遇 半导体行业曾经王者日本遭受美国打压，产业转移窗口出现。台积电创立的时期，半导体行业由日企及IDM模式主导。1987年，NEC、东芝、日立、富士通和三菱半导体总营收排名世界前十，前十大半导体企业中有五家来自日本。八十年代中期开始美日贸易冲突开始，1985年，美国半导体企业提出反倾销诉讼并签订广场协议，1986年，美日签署《美日半导体协议》设立价格下限并协议提升美国半导体产品在日本市场份额，1991年续签第二份半导体协议。日本半导体产业从此由盛转衰，外溢需求转移至其他国家。这一段时间美国也涌现出大量IC设计企业，新增的生产需求为中国台湾带来产业转移机遇。 表3 1987年，全球营收前10名的半导体企业中有5家日本企业 在美国半导体行业耕耘多年后，张忠谋回台挂帅工业技术研究院，并创立台积电。张忠谋是台积电创立与壮大的灵魂人物。张忠谋在1949年由中国香港赴美并在麻省理工大学获得学士与硕士学位，之后在斯坦福大学博士学位。在加入德州仪器公司后，逐步成长为德州仪器集团的第三号人物，但由于德州仪器公司内部路线问题，1983年张忠谋退出公司。 1985年，张忠谋受邀回台担任工业研究院院长，并率领团队创办台积电，担任董事长。 2.2.2.1987年-1997年：艰难初创，逐步确立行业领先地位 中国台湾地区半导体产业落后急需差异创新。1987年，台积电在中国台湾新竹成立。当时全球半导体行业被美日IDM巨头占领，中国台湾的技术与资金很难在短时间内完成追赶，因此台积电需要在商业模式上找到差异化。随着制程的提升，生产线的投入也在对应增加。 台积电首创晶圆代工模式将设计与制造分离，旨在减少资本投入，并且在升级新产线的同时仍能保持旧产线的产能与稼动率。但在前两年，台积电的技术尚未成熟，代工模式也没有受到大众认同，以致订单寥寥，处境艰难。1988年时，恰逢英特尔从存储芯片赛道转换到了可以将设计与生产分工的CPU赛道。张忠谋抓住机会，通过私人交情，拿到英特尔的资质认证，接轨世界标准的同时拿到了第一笔代工大单。 与美半导体产业绑定后快速发展，并在台美两地上市。美国大量新兴芯片设计公司受益于代工模式，无需承担独立建设晶圆厂的高额成本，得以轻装上阵。高通、英伟达、Marvell都是在此阶段涌现，与台积电相辅相成。1994年和1997年，台积电分别在中国台湾证券交易所和纽约证券交易所上市，94年营收为0.73亿美元，97年营收为1.53亿美元，3年间CAGR为31.47%。2000年公司收购世大半导体与德基半导体，规模迅速提升。 2.2.3.1998年-2008年：击败联华电子扩大领先优势，铜制程自研摆脱IBM依赖 联华电子早期曾与台积电并驾齐驱。1995年，此前做全产业链的联华电子开始转型专做代工，时任董事长曹兴诚一年内创立4家代工厂，联合12家美国IC设计公司，产能迅速与台积电并驾齐驱，在0.18微米制程时代，联电作为后来者，技术甚至领先台积电。 图8 2000年之前台积电与联电营收接近，2001年后拉开差距 台积电选择自研铜导线/低介电系数（Cu/Low-K）制程技术，领先联电并打破IBM技术霸权。此前，晶圆代工行业的技术皆出自IBM授权，自主能力差。时值0.13μm制程攻关阶段，IBM是业内首个发表Cu/Low-K技术的公司，希望向台积电和联电销售该技术，但台积电认为IBM技术并不成熟，因此选择建立自己的研发团队。2001年，台积电率先研制出Cu/Low-K技术，而IBM的技术未能走出实验室。凭借0.13μm的优势，台积电逐渐领先联电并扩大优势。IBM技术霸权被终结后，十年后，IBM将代工业务转给格芯，退出代工行业。联电彻底落后，目前已退出对先进支制程的研发。2004年，台积电拿下了全球一半的芯片代工订单，总营收位列半导体全行业第9位。 2.2.4.2009年-2015年：击败三星拿到苹果独家代工，抓住智能手机机遇走出困境迎来高增长周期 2009年金融危机后台积电遇到短暂危机，利润下滑遭遇挑战。三星的芯片代工业务始于2005年但声量一直较低，直到2009年，通过捆绑销售策略，三星拿到苹果独家订单，代工收入激增；同年格罗方德成立，代工行业竞争日渐激烈。台积电公司内部同样陷入困境：经济下行，下游需求减弱，CEO蔡力行出于成本考虑大幅裁员，同时新产线开发艰难，良率不及预期。2009年6月，张忠谋以78岁高龄重返台积电应对危机。 凭借领先 28nm 与InFO封装技术，替代三星成为苹果独家代工商。张忠谋重新执掌台积电后，当即撤销裁员并加大研发投入。在 28nm 制程的关键技术上，台积电选择后闸级路线，而三星错误的选择了前闸级路线，正确的技术路线与高投入让台积电率先宣布量产 28nm 制程。在2011年入局封装行业后，台积电开发出了CoWoS与简化版的InFO技术，可让逻辑芯片与DRAM直连，虽然三星在封装领域也有充足经验，但InFO相比三星的改良PoP技术厚度小30%，满足了苹果对厚度的需求。又因苹果手机与三星手机的业务竞争关系，2013年开始，台积电为苹果代工并从2016年开始成为唯一代工商，苹果截至目前是台积电最大的客户。 表4 2014年开始代工苹果，2016年后成为苹果唯一供应商 搭上智能手机顺风车，手机业务代替PC成为新的支柱。2007年，苹果正式发布iPhone，由此开启全球范围内的智能手机热潮，智能手机出货量从2007年的1.5亿部暴增到了2015年的14.3亿部。手机极快的迭代速度使得代工成为最主流的芯片生产模式，台积电通信业务占比由2007年的32%迅速增加到了2015年的61%。 图9全球智能手机销量爆发，台积电通信营收加速增长 2.2.5.2016年-现在：击败英特尔赢下先进制程市场，高性能计算成为新的增长点 10nm 以下节点实现对英特尔反超，先进制程技术领先形成压倒优势。 随着制程不断缩小，研发难度大幅上升，格罗方德和联电已放弃 14nm 以上制程研究，目前先进制程玩家玩家仅剩台积电、三星与英特尔三家。 2014年英特尔的 14nm 技术曾短暂领先台积电与三星。为突破 10nm 技术，张忠谋启动夜莺计划，带领工程师团队进行24小时