十五五・新质生产力：逻辑存储拉动半导体设备产能扩产，国产替代进程加速

专题报告 主要内容： 中证鹏元资信评估股份有限公司研究发展部 当前半导体设备行业的投资逻辑主要围绕两条核心链条展开：一是以前道设备为核心的“存储与先进逻辑产能扩张”逻辑，二是以后道设备为核心的“国产算力崛起驱动测试机量价齐升”逻辑。从基本面来看，2025年及2026年一季度，半导体设备行业营收与利润延续高速增长势头，后道设备业绩增速显著快于前道，行业整体在手订单充沛，存货与合同负债均创历史新高。 翁欣wengx@cspengyuan.com 前道设备方面，存储扩产预期已被市场充分认知，长鑫存储与长江存储两大龙头产能近乎满载，扩产势在必行；而先进逻辑扩产是当前市场最大的预期差。国产算力芯片的突破正倒逼先进逻辑晶圆厂加速扩产，且先进逻辑单万片产能资本开支远超存储，将成为拉动前道设备需求的核心超预期变量。同时，制程节点演进带来设备投资额成倍数增长，高深宽比刻蚀、高选择比刻蚀及ALD设备渗透率加速提升。 后道设备方面，AI技术的发展对芯片测试提出了极高要求，SOC测试机与存储测试机迎来完美的“量价齐升”逻辑；此外，先进封装作为“以封代制”突破算力瓶颈的战略路径正加速崛起，虽然封测端扩产确定性最强，但价值链核心增量正向上游设备与材料环节传导，上游前道图形化设备等将迎来爆发式增长。 国产替代方面，美日荷外部制裁持续加码倒逼本土替代进程加速，当前整体国产化率仅约20%-30%，未来去日化逻辑有望强化。在刻蚀、薄膜、清洗及测试机等领域，国产设备商正迎来从20%向50%-70%迈进的黄金期，大基金三期的重磅加码亦为产业链注入强劲动能。 一、半导体设备业绩延续高增长，前后道现分化，在手订单充沛 半导体是指介于导体与绝缘体之间的物理材料，其广泛应用于计算机、通信、消费电子、汽车、工业/医疗、军事/政府等核心领域。根据WSTS的数据，全球半导体市场规模由2019年的4,123亿美元增长至2023年的5,201亿美元。2023年全球半导体市场规模同比下滑9.4%，主要由于2023年下游需求疲软且库存高位，导致半导体市场低迷。然而在AI芯片需求强劲的推动下，全球半导体行业将有所回暖，开始进入上行周期。预计2024年全球半导体市场规模将增长至5,884亿美元，同比增长13.1%；2025年，随着AI技术迭代加速及自动驾驶、边缘计算等新兴应用场景的持续落地，全球半导体市场规模将进一步增长至6,472亿美元，同比增长10.0%；2026年，伴随3nm、Chiplet等先进制程技术的规模化应用与全球数字经济深化，市场规模预计达到7,249亿美元，同比增长12.0%，行业上行趋势持续强化。 在半导体制造流程中，前道工艺主要聚焦于晶圆制造环节，包括氧化、光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、CMP（化化机机抛光光等等步；；而后道工艺涵盖封封装化Packaging等与测试化Testing等环节。从2025年及2026年一季度的表现来看，半导体设备行业整体处于高速成长阶段，营收与利润端表现亮眼，但前后道出现结构性分化。 资料来源：头豹研究院，中证鹏元整理 2025-2026年Q1半导体设备公司整体业绩：营收利润高增，研发投入持续加码。2025年，14家设备公司合计实现营业收入899.9亿元，同比增长35%；归母净利润134.5亿元，同比增长17%；扣非归母净利润116.4亿元，同比增长15%。进入2026年，高增长态势延续：一季度实现营业收入217.8亿元，同比增长32%；归母净利润40.1亿元，同比大增61%；扣非归母净利润29.2亿元，同比增长29%。行业整体保持了约30%及以上的增速，景气度维持高位。盈利能力方面，行业毛利率相对稳定，净利率受研发投入影响略有波动。2025年及2026Q1，14家公司销售毛利率分别为41.8%/43.2%，同比变动-3.5/-0.6pct；销售净利率为13.6%/14.9%；扣非归母净利润率为12.9%/8.6%，主要因研发投入加大而有所下滑。费用端，研发费用率维持在16%-18%的高位，2025年/2026Q1分别达177.80/39.78亿元，同比增长33.8%/31.7%。同时，研发投入费用化比例显著提升，如北方华创从2020年的35%升至2025年的65%。人员结构方面，2020-2025年员工总数从1.7万人增至5.4万人，CAGR达26%；研发人员占比从32.6%提升至37.9%，为技术持续创新储备核心动能。 订单与现金流：存货合同负债双高，经营向好。截至2025年末及2026Q1，14家公司存货金额分别为717.2/741.8亿元，同比增长22%/18%，创历史新高，下游需求旺盛、发出商品及原材料备货增加。合同负债分别为187.6/185.9亿元，2026Q1略降主要因成熟产品增多、订单确认节奏加快。存货与合同负债双高，充分表明行业订单充沛，财务指标健康。经营性现金流持续改善：2025年合计经营性现金流净额为59.6亿元，保持增长；2026Q1受供应链紧张、原材料备货上升影响，阶段性承压至-10.7亿元，属于产业扩张期的正常现象。 前后道分化：后道业绩增速显著快于前道。进一步将样本企业分为后道设备化长川科技、华峰测控、精智达、金海通等和前道设备化其余10家等进行对比。后道设备2025年合计营收84.6亿元，同比大增47%；2026Q1营收22.7亿元，同比飙升75%。利润端爆发更为明显：2025年归母净利润21.1亿元，同比增长122%；2026Q1归母净利润5.4亿元，同比暴增198%。前道设备2025年合计营收815.3亿元，同比增长34%；2026Q1营收195.1亿元，同比增长28%。利润端2025年归母净利润113.4亿元，同比增长8%；2026Q1归母净利润34.7亿元，同比增长50%。 后道进入收获期，前道仍处攻坚期。后道景气度高企，费用相对稳定：受益于下游SoC、模拟及AI相关测试需求极度旺盛，后道设备产能利用率高企。同时，后道设备研发投入强度相对稳定，无需像前道那样为跨越式技术迭代持续加码，因此业绩进入显著的收获期。前道高研发投入与股权激励侵蚀短期利润：前道设备正处于攻坚克难的关键期，企业不断拓展新品类化如从刻蚀拓展至薄膜、清洗、电镀等等，需持续加大研发投入与人员扩张，费用化比例显著提升，短期内不可避免地压制了利润表现。 需要特别强调的是，对于前道半导体设备公司，2026-2027年利润增速并非核心考量指标。这两年正值存储与先进逻辑的大扩产周期，前道设备商着眼于长远技术卡位，研发投入占比高企是必然现象。相较利润，订单的高增长更为关键——预计前道设备商在此期间至少能实现50%以上的订单增长。充沛的在手订单是未来业绩爆发的坚实基石，也是衡量前道设备投资价值的核心先行指标。 资料来源：Wind，中证鹏元整理 资料来源：Wind，中证鹏元整理 资料来源：Wind，中证鹏元整理 资料来源：Wind，中证鹏元整理 二、前道设备：先进逻辑与存储扩产拉动产能扩张 前道设备的需求主要受先进逻辑与存储扩产两大因素驱动。当前，AI驱动全球半导体设备支出创新高，中国大陆晶圆制造环节自主可控需求强烈，本土晶圆厂逆周期大规模扩产，构成了前道设备繁荣的底层逻辑。据SEMI预测，2026年全球半导体设备销售额预计将达1330亿美元，同比增长18%，创历史新高；2027-2029年有望进一步升至1510/1550/1720亿美元。分赛道看，2027-2029年逻辑领域预计设备总投资额将达2280亿美元，是设备支出第一大领域；存储领域预计支出总计将达1750亿美元化其中DRAM 1110亿美元，3DNAND 620亿美元等。 2.1存储扩产：长期空间广阔，短期景气度确定 从长期视角来看，国内外存储龙头产能差距巨大，国产替代空间极其广阔。NAND端，三星与闪迪25Q2分别以41万片和40万片双分天下，而长江存储月产能仅14万片；DRAM端，三星、SK海力士、美光三家12英寸月产能分别为64.5万片、51.5万片和33万片，而长鑫存储现有月产能约26万片。目前两大存储厂全球份额仅约5%，提升空间巨大。中国大陆晶圆全球产能占比已从2021年的16%提升至2024年的22%，但相较于2024年中国半导体销售额全球占比的30%仍有明显差距，扩产势在必行。 国内长鑫与长江存储产能近乎满载，扩产动力极强。长鑫存储：2025年12月科创板IPO申请受理，募投项目计划总投资345亿元。其业绩表现超预期，2025Q1-Q3营收320.8亿元，同比大增140%；2025年全年营收580亿元。随着产品品类增多与先进产品放量，长鑫营收规模长期维持约100%增长。存储涨价、AI带来的成长以及先进产品突破，带动长鑫亏损持续收窄，基本处于满产状态，扩产动力极强。2026年5月27日，长鑫存储IPO已过会，预计6月上市。长江存储：母集团已完成股份制改革，形成多元股东结构，目前已启动IPO辅导。2026年扩产预计达2~3万片。产能利用率方面，两家存储大厂当前均处于产能近乎满载状态，这与全球存储芯片供不应求的超级周期高度吻合。长鑫存储产能利用率已从2024年的85%攀升至2025年的95%以上，长江存储前两条产线也已接近饱和，两家都在加速推进新产线建设以缓解产能瓶颈。 海外存储厂同样已走出周期底部，虽然扩产增速不及国内存储，但业绩稳定释放带动资本开支上行。2025年海外主要存储公司资本开支达4456亿元，同比+21%，产能扩张节奏明显加快。综合预判，今年国内存储扩产量约在12万片左右，较去年增长50%-60%，2026至2027年的扩产完全不用担忧。 资料来源：Wind，中证鹏元整理 资料来源：Wind，中证鹏元整理 2.2先进逻辑扩产：市场预期尚不充分，资本开支密度远超存储 相比于存储扩产的市场一致预期，当前市场对于先进逻辑这块的扩产预期尚其不充分。 国产算力正在快速发展，目前市场对2026至2027年先进逻辑的扩产量还没有明确预期。华为、寒武纪、海光等国产大芯片设计企业出货量取得显著进步，这背后直接对应的就是先进逻辑的产能需求。中芯国际、华为海思、以及北京厂、东莞、深圳等地的新厂（化如芯芯半导体等构成了先进逻辑扩产的主力。作为内资逻辑晶圆代工龙头，中芯国际2025年资本开支达81亿美元，同比+11%，预计2026年与2025年基本持平，维持高位。产能利用率方面，中芯国际已从2023年Q1的低点60%多持续回升至2025Q4的93.5%，满产状态必将带动资本开支上行。 核心预期差在于：先进逻辑单万片产能的资本开支较存储更大。存储1万片产能的资本开支不超过100亿元，而先进逻辑1万片产能的资本开支可能高达200亿至300亿元人民币。先进逻辑芯片需要在指甲封大小的面积上集成数百亿晶体管，需要最精密的光刻和最多的金属层数；DRAM的核心是存储电容，挑战在于"挖深孔"；3D NAND的核心是"堆高楼"，挑战在于垂直方向的刻蚀和填充。光刻层数每增加一倍，设备投资约增加50%-70%，这是逻辑和存储投资差异的根本来源。 先进逻辑产能多扩张，对设备公司的拉动作用将极为显著。若今明两年先进逻辑扩产量超预期，或将成为前道设备投资的最大催化因素。 2.3制程迭代对设备投资额提升显著 技术迭代化如逻辑制程从14nm向5nm以下演进、存储从200层向400层以上升级等推动单万片设备投资额增长，5nm制程设备投资额约200亿元/万片，3nm达300亿元/万片，远高于存储化400层NAND设备投资额约100亿元/万片等；新工艺催生高选择比刻蚀机、ALD薄膜沉积设备等需求，进一步拓宽设备市场空间。 芯片制程迭代加速，驱动制造工艺体系向更精细、更立体方向升级。逻辑制程方面，逻辑工艺路径从FinFET向GAA架构演进，FinFET支撑至5nm节点，GAA预计2025年量产2nm并持续向1.4nm/1nm节点迭代，CFET有望2031年后导入7Å以下工艺，伴随背面供电、EUV等先进工艺同步升级。存储领域，3D NAND于20