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今年以来,芯片行业供需出现结构性调整趋势,但半导体制造环节的盈利依旧强劲增长,内资半导体晶圆制造的代表企业如中芯国际、华虹半导体等今年一季度业绩再创新高。同时,多家国际晶圆代工巨头近期也再度传出涨价声音,被视为行业景气度依旧高涨的信号,半导体产业上游的半导体设备制造环节也有望因此受到积极影响。
当前,中国半导体行业进入寻求国际竞争力时期。中国成为第三次半导体转移的核心地区,半导体的需求规模与产能与日俱增,全球半导体产业的重心正逐渐向中国转移。
半导体产业下游应用领域发展情况
想要了解为何当前半导体产业的投资和产业整体发展势头在近年来均呈现快速增长的态势,就不得不提到半导体下游主要应用领域的发展情况。
新能源汽车、消费电子产品、5G网络建设是中国发展最快的几大半导体下游应用领域。新能源汽车是全球汽车产业绿色发展和转型升级的重要方向,也是中国汽车产业发展的一种战略选择。新能源汽车是芯片的主要下游市场之一,从核心的车载电脑、安全系统、引擎控制到车载娱乐系统、车窗雨刷控制都离不开MCU芯片。2021年,中国新能源汽车销量达350余万辆,2017至2021年期间,年均复合增长率超过45%,新能源汽车销量的增加极大的带动了对芯片的需求。而随着《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》等一系列行业支持及相关补贴政策的持续出台,预计未来中国新能源汽车销量仍将保持超过20%年复合增长率的高增速。
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而对于消费电子产品领域,中国已成为全球最大消费电子区域市场,芯片是消费电子产品最核心的上游原材料,消费电子产品的更新迭代对芯片市场带来了新的机遇:一方面体现在对新型芯片研发的促进作用,例如5G终端设备对新型手机芯片的需求,各大芯片和手机厂商纷纷研发新型5G手机芯片;另一方面,消费电子产品升级也使得某些特定种类芯片的需求大幅提升,例如受消费电子产品中高像素摄像头的普及而带动,CMOS图像传感器成为消费电子产品的核心组件,拉动了对CIS芯片需求的大幅提升。
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同时,5G时代的来临也带动了半导体行业发展。2020年是中国5G网络建设的关键年份,2020年三大运营商5G网络建设投资总额175.7亿元,是2019年投资额41.2亿元的4倍有余;2020年5G基站总数达到71.8万台,是2019年5G基站总数13.5万台的5倍有余。疫情后三大运营商对5G的投建速度明显加快,在5G基站的爆发式增长驱动下,未来中国通讯基站芯片市场将进一步扩大。
半导体产业上游半导体相关设备行业发展情况
半导体下游应用领域的快速发展,带动了半导体产业上游半导体设备行业的持续景气。半导体设备,主要指在芯片制造流程中应用到的设备,广义上也包括生产半导体原材料所需的机器设备。一块芯片的诞生需经历芯片设计、芯片制造、芯片封装测试三大环节,除设计环节外,每一环节都需用到大量的专用设备。因此,按芯片制造流程来分,半导体设备可对应分为晶圆制造设备、测试设备、封装设备与其他设备四类,其中晶圆制造设备为核心设备,指在硅片上加工制作各种电路元件结构,使之最终形成具有特定电性功能所用到的设备,主要包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉淀设备、检测检测设备等,晶圆制造设备投资额占半导体设备投资总额超80%;封装设备是指将晶圆裸片装配为芯片过程中所使用到的设备,包括晶圆减薄机、切割机、黏片机、引线键合机等设备;测试设备指指在晶圆制造流程完成后,对晶圆的质量、性能进行量测检测的设备,主要包括厚度仪、颗粒检测仪、硅片分选仪以及ATE等设备,用于改进涉及生产工艺的相关设备;其他设备是指在晶圆制造过程中会用到的辅助型设备,例如硅片导片机、抛光片以及存储设备等,整体占比较小。
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近年来,中国半导体设备总体市场规模快速攀升,并预计将在未来保持稳步上涨。得益于国内晶圆厂扩产潮短期内迅速拉动市场对半导体设备的需求,2021年中国半导体设备市场规模达到超过1400亿元人民币,2017年至2021年期间复合增长率达超过25%。预计在2022到2026年间,中国半导体设备市场规模仍将保持平稳较快增长,2026年,中国半导体设备市场规模将达到约2800亿元人民币。
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中国半导体设备行业的发展趋势
首先,半导体终端产品应用面的扩展,推动半导体设备市场保持稳定较快增长。半导体终端产品应用面的扩展带动中国芯片的需求近年来快速增长,中国集成电路产业年销售额由2017的5400余亿元增长至2021年的超万亿元,年复合增长率近20%。随着5G、云计算、物联网及人工智能相关技术的不断发展,半导体的终端应用场景将不断扩展,结合国家在战略层面对于芯片自给的鼓励和支持,预计中国上游晶圆制造和相关设备行业在较长时间内保持稳定快速增长。
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其次,半导体制造工艺的更新迭代使半导体设备的更新换代需求增加,同时能够带动半导体二手设备的市场规模不断扩大。半导体产业的发展至今仍遵循摩尔定律,促使半导体相关工艺快速迭代和半导体设备的不断更新,新建成熟制程产线可通过购买先进制程产线升级过程中淘汰设备满足其扩产需求。目前二手半导体设备再制造领域交易品类以8英寸及以下晶圆制造相关设备为主,且未来在功率半导体等车载半导体及智能家电等终端应用领域,使用8英寸以下晶圆的情况仍将占据主流,存量产线设备先进程度的差异在较长时间内将持续存在。此外,随着已投产12英寸产线的发展成熟,以及更为先进的半导体制造工艺的出现,预计8英寸及以下产线设备以及12英寸产线相关设备市场容量都将迎来扩充,半导体设备再市场将形成小尺寸晶圆制造设备和大尺寸晶圆制造设备同发展的交易品类矩阵,带动半导体设备相关市场规模不断扩大。
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总结
目前全球半导体产业正处于迭代升级的关键时期,新技术、新领域不断加速拓展,同时,由于中美贸易摩擦使得中国半导体设备与原材料进口受影响,在此背景下,紧跟全球半导体发展步伐,加强半导体领域自主研发是保持中国半导体行业持续发展的必然趋势。未来,中国半导体产业结构有望迎来进一步优化升级,部分领域国产半导体设备将迎来替代提升,带动中国半导体产业及上游半导体设备行业的稳步扩张。