半导体设备行业深度：AI发展带动HBM需求爆发，看好半导体设备商充分受益

首席证券分析师：周尔双执业证书编号：S0600515110002zhouersh@dwzq.com.cn 证券分析师：李文意执业证书编号：S0600524080005liwenyi@dwzq.com.cn ⚫AI驱动HBM需求爆发，DRAM供需持续偏紧，全球存储进入新一轮扩产周期。AI训练及推理需求持续增长，推动GPU、ASIC等AI芯片出货量快速提升，同时单芯片HBM容量、堆叠层数及带宽持续升级，HBM需求呈现量价齐升趋势。我们测算，全球HBM wafer需求将由2024年的2.9万片/月增长至2028年的44.2万片/月，年均复合增速超过90%。由于HBM持续挤占传统DRAM晶圆产能，AI对存储的挤出效应未来两年内仍难缓解，全球DRAM供需仍将维持紧平衡，国内外存储厂商扩产需求具备较强持续性。 ⚫HBM带动存储制程升级，设备投资额与资本开支同步提升。随着HBM向HBM4、HBM4E持续演进，DRAM制程不断升级，3D NAND同步向更高层数发展，先进存储单位产能对应设备投资额持续提升。与此同时，为满足高带宽、高堆叠、高良率要求，刻蚀、薄膜沉积、量检测等关键工艺的重要性进一步提高，设备数量及工艺复杂度同步增加。我们测算，薄膜、刻蚀及量测设备合计占存储设备资本开支超过50%，将充分受益于本轮存储扩产周期。 ⚫国内外存储同步扩产，平台化设备龙头及核心环节有望持续受益。海外三星、SK海力士、美光持续加大HBM及先进DRAM产能投入，国内长鑫存储、长江存储扩产节奏同步加快，国产存储市占率有望持续提升。随着存储景气度回升及新一轮资本开支开启，平台化设备商将凭借产品覆盖度持续提升率先受益，同时薄膜沉积、刻蚀、量检测等高价值量环节也将迎来更大的成长空间，看好具备平台化能力及国产替代优势的设备龙头长期成长。 ⚫投资建议：看好前后道半导体设备+零部件厂商，重点推荐前道设备【北方华创】【中微公司】【迈为股份】 【芯源微】【屹唐股份】【中科飞测】【精测电子】【天准科技】【拓荆科技】【微导纳米】【先导基电】 【华海清科】【盛美上海】【晶盛机电】；后道设备【长川科技】【华峰测控】；材料和零部件环节【富创 精密】【新莱应材】【英杰电气】【汉钟精机】【晶盛机电】；建议关注后道设备【联讯仪器】【精智达】【联动科技】。 ⚫风险提示：半导体行业投资不及预期，设备国产化进程不及预期，技术迭代及工艺路线变化风险。 一、AI发展带动HBM需求爆发，DRAM挤出效应未来两年内仍难缓解 二、DRAM短缺影响巨大，行业亟待扩产 三、国内外存储加速扩产，设备商将充分受益 四、投资建议&风险提示 1.1全球模型数量及能力不断提升，带动算力需求增长 ⚫全球大模型性能不断提升，驱动训练算力投入持续攀升。截至2025年底，全球已公开披露的千亿参数以上大模型达87个，2025年新发布的开源大模型数量达124个，其中有超20个模型参数量超过700亿，海内外如Claude、Gemini、ChatGPT、Deepseek、智谱GLM、Kimi等众多模型的竞争不断白热化。2026年，四大科技巨头合计AI资本支出预计再次上调至7250亿美元，同比增长约77%，远超2025年的4100亿美元，投入规模空前。 ⚫AI在下游应用的渗透率不断提升，驱动推理token调用量高增长。据Gartner预测，到2028年，至少15%的日常工作决策将由Agentic AI自主完成，33%的企业软件应用将内嵌AI Agent能力，AI在应用层的渗透率将不断提升。同时，推理端调用量正持续增长，全球最大人工智能模型API聚合平台OpenRouter最新数据显示，3月16日至3月22日，全球AI大模型总调用量为20.4万亿Token，环比增长20.7%，其中中国大模型调用量达7.36万亿token，环比提升56.9%，并已连续三周超越美国大模型，推理token需求持续膨胀。 1.2AI芯片出货持续高增，英伟达占据市场主导地位 ⚫AI算力需求持续扩张，驱动芯片出货量保持高增长。我们预计全球AI芯片出货量由2025年约1,007万颗增至2028年的约2,657万颗，年均复合增速约38%。云厂商资本开支加码、模型训练算力持续升级，以及生成式AI推理需求加速落地，共同支撑AI芯片需求快速放量。 ⚫英伟达仍占据主导地位，市场供给结构有望逐步多元化。2025年英伟达AI芯片出货量占比约57%，谷歌及其他ASIC分别占约25%和18%。凭借CUDA生态及软硬件一体化优势，英伟达短期仍将保持领先；中长期随着Google TPU、AWS Trainium、AMD及国内自研芯片加速迭代，非英伟达芯片有望逐步放量，推动市场结构趋于多元。 1.3AI芯片迭代驱动HBM容量与带宽持续升级，HBM需求增长趋势明确 ⚫英伟达GPU迭代持续推动芯片HBM容量与带宽升级，进一步放大AI芯片对HBM的拉动。当前Blackwell平台通常为1颗GPU搭配8颗HBM3E，GB200/GB300单GPU的HBM容量为186GB/278GB。VeraRubin进一步采用HBM4，单GPU容量约288GB、带宽22TB/s，Rubin Ultra有望跃升至1TB。HBM需求将同时受芯片出货增长与单芯片配置升级驱动。 ⚫谷歌TPU配套HBM容量和带宽整体持续提升。由TPU v5e的16GB、400GB/s，提升至TPU v7(Ironwood)的192GB、7.4TB/s；最新TPU v8i进一步增至288GB、8.6TB/s，较v5e分别提升约18倍和21.5倍。尽管不同代际因训练与推理定位存在配置差异，但高性能TPU持续升级HBM代际、堆栈数量及堆叠层数，单芯片HBM需求增长趋势明确。 1.4AI算力需求推动下，存储产能向HBM倾斜 ⚫2025年，HBM市场由SK海力士、三星和美光占据，SK海力士以绝对优势占据市场58.3%份额，三星和美光各自占比约20%左右。其中HBM主流产品为HBM3e系列，占整个市场96.3%，HBM3以及HBM2e系列分别占2.2%与1%，逐渐被市场淘汰。截至2025年，HBM4系列还未实现大规模量产，市场还处于验证阶段，仅占比0.6%。 ⚫AI算力需求推动下，存储产能向HBM倾斜。从2025Q1至2026Q1，三家厂商的DRAM晶圆总投入量持续攀升，尤其是用于生产HBM的晶圆占比显著提高，并且我们预计有加强趋势。SK海力士的HBM晶圆投入占比从25.9%一路增长至29.2%，始终保持行业最高水平；三星和美光的占比也分别从约19%和11%稳步提升至约23%和约19%。 1.5我们预测2028年全球由AI拉动的HBMwafer需求将达44.2万片/月 1.6AIHBM对存储产能的挤出效应未来两年内仍难缓解 ⚫AIHBM对存储晶圆产能的挤占在未来两年内难以缓解。根据Trendforce测算，全球DRAMwafer总产能将从2024年的164万片/月提升至2026年的205万片/月，用于HBM的wafer产能将由2024年的20万片/月提升至2026年的43万片/月，我们估计2027年两者增速分别为20%/30%。在此基础上，我们估计全球HBM占DRAM产能比重、AIHBM需求量占比在未来两年内仍将保持增长，HBM产能占DRAM比重预计从2025年的17.1%提升至2027年的22.5%，我们预计AI需求占HBM产能比重从2025年的58.5%提升至2027年的79.5%。据此，我们判断AI对存储芯片的挤出效应未来仍得不到有效缓解，存储仍亟待扩产。 一、AI发展带动HBM需求爆发，DRAM挤出效应未来两年内仍难缓解 二、DRAM短缺影响巨大，行业亟待扩产 三、国内外存储加速扩产，设备商将充分受益 四、投资建议&风险提示 2.1.1国内：消费电子和汽车电子作为存储下游第一大终端，对存储芯片的需求正不断提升 ⚫消费电子和汽车电子为存储下游最大需求端，对大容量、高带宽存储需求量将随技术进步不断提升。消费电子和汽车电子作为存储下游的重要客户，对高容量存储的需求正不断提升：（1）汽车电子：自动驾驶和ADAS系统对高可靠性、高带宽NAND的需求快速增长，未来两年内将成为NAND端需求增速最快的应用领域之一。（2）智能手机：随着AI功能在智能手机中的普及，对存储容量的需求大幅提升，市场预计AI手机将推动智能手机平均存储容量从2025年的128GB提升至256GB甚至512GB。（3）PC和笔记本电脑：随着操作系统和应用程序功能的不断增强，对存储容量的需求持续提升，市场预期AI PC的兴起将推动笔记本电脑存储容量从2025年的256GB/512GB向1TB甚至2TB升级。 2.1.1存储涨价潮致2026年全球智能手机出货量/出货预期大幅下降 ⚫全球智能手机受存储涨价、缺货影响，出货量持续走低。在2026年存储不断涨价的趋势下，以三星、苹果、小米、OPPO为代表的全球主要手机厂商2026Q1出货量显著下降，三星/苹果/小米/OPPO/VIVO/传音同比分别-2/+25/-38%/+9/-8/-10%，环比分别+8/-31/-37/-25/-8/-6%。 ⚫同时，国内主要厂商普遍下调了2026年的出货量预期：小米将2026年全年出货量预期由原先的1.35亿部下调约30%至9500万部左右；OPPO和vivo的全年出货预测也降至9000万部以下；荣耀表示在2025年创下7100万部出货纪录后，2026年可能难以继续保持增长势头。 2.1.2国内：低端机型对存储成本敏感，存储涨价大幅压缩了该类型手机利润空间 ⚫存储涨价趋势下，低端机型成本端急速膨胀，利润空间被大幅压缩。以小米Redmi Note 15为例，其基础款配置8GB内存型号价格已由原先的1099元上涨至1399元。按照2025年初和近期（2026年7月）LPDDR5内存价格测算，内存在该机型售价中的占比已由原先的15%上升至40%。由此可见，存储涨价影响下，存储在低端机型中的成本占比极高，低端机型的利润水平被大幅压缩。 2.1.2国内：中端定位新能源车受存储涨价影响同样严重，月销量自2026年以来严重下滑 ⚫相较低端、高端定位的新能源汽车，中端定位的新能源汽车受存储涨价影响最为严重。由于低端车型普遍不配置高端功能，因此对存储需求量天然较小，而高端定位车型售价较高，存储成本占比有限，因而以上两种车型对存储涨价的敏感度相对较低。而中端车型具备一定的进阶功能，对存储需求较多的同时价格相对低，存储成本占比较高，因而成本端受存储涨价影响明显。 ⚫以问界M7、M8为代表的中端车型销量自2026年初以来严重下滑。问界M7车型月销量已从2025年10月至2026年1月高点的超20000辆下跌至2026年3月的8383辆；M8车型销量在2025年4月上市后迅速爬升，2025年6-9月稳定在2.1万辆左右，但同样于2026年开始下滑，至3月销售量下滑至4007台。 2.1.2国内：整车存储成本占比进一步提高，新能源汽车行业的利润空间在本轮存储涨价潮中被严重压缩 ⚫按中性口径估计，某国产中档豪华车厂商在本轮存储涨价潮中因存储成本上涨而损失的利润超13亿，单车销售由盈转亏。由于车规存储、碳酸锂价格上涨，导致某国产中档豪华车的单车成本增加1.5-2万元，其中由于存储芯片涨价带动的成本增加约为7000-10000元，取均值8500元测算，2026年上半年其销售量约16.1万台，估算因存储成本上涨而减少的利润高达13.7亿元。由于车厂难以在保持市场份额的基础上将价格传导至终端，再叠加碳酸锂、钢材等材料涨价，我们估计厂商于本轮涨价潮中的单车销售将净亏损0.82万元，可见存储价格上涨对汽车制造业利润的挤压极为严重。 2.1.3国内：长鑫科技战略配售对象涵盖上游设备/材料供应商、下游应用端企业，与产业链紧密关联 ⚫此次战配对象多为产业链重要合作伙伴，包含上游核心零部件与设备供应商、下游受前期存储涨价影响的重要客户。此次配售对象中产业链