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电子行业2022年中期策略:聚焦创新需求,立足国产替代

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2022/07/14 02:18发布
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获奖论文推荐——电子行业2022年中期策略:聚焦创新需求,立足国产替代

一、研究逻辑

行业整体:聚焦创新需求,立足国产替代。回首2022H1,供给持续释放,而疫情和 俄乌战争等因素影响消费需求,加速缓解供需紧张态势;展望2022H2,聚焦创新需 求,立足国产替代。科技创新永不停歇,服务器DDR5开启新周期,内存接口芯片量 价齐升;汽车电动化大势所趋,智能化乘势而上;VR/AR内容和硬件双轮驱动,踏 时代浪潮发展。国产替代穿越景气周期,模拟芯片长坡厚雪空间大,国产替代持续 进行;国内扩产方兴未艾,半导体设备国产替代正当时。

二、服务器:DDR5 开启新周期,内存接口芯片量价齐升

(一)DDR4 向 DDR5 升级,PC 先行服务器接力

内存接口芯片紧跟DDR内存技术的升级而不断演进。为了实现更高的传输速率和支 持更大内存容量,JEDEC组织不断完善更新DDR内存接口芯片的技术规格,用以支 持更高速率和更大容量的内存。标准升级方向主要体现为:(1)降低工作电压以降 低功耗,减少发热量;(2)提高工作频率,提升预读取能力;(3)内存容量持续 提升;(4)封装转向FBGA,减少寄生电容和阻抗匹配问题,并增加稳定性。

把握DDR5上半场投资机遇。DDR5世代内存接口芯片赛道空间扩大、产品升级驱动 高毛利率以及竞争格局愈发优化将带来投资机会。复盘DDR4内存接口芯片迭代期间 Rambus/IDT表现:新世代更迭上半场,内存接口芯片厂商产品迭代都较好驱动了公 司业绩和市场表现。2022Q1,Rambus以内存接口IC为主的产品业务营收约4800万 美元(QoQ+9%,YoY+69%),并继续指引22Q2预计实现QoQ +2.1%~14.6%的强 劲增长;2022Q1,澜起科技以内存接口IC为主的互连类芯片产品线营收为5.75亿元 (YoY+ 94%),DDR5内存接口及配套芯片已实现批量出货。DDR5已进入从0到1 的快速渗透初期,建议把握DDR5渗透前中期由行业边际变化红利带来的投资机遇。

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DDR4升级DDR5,PC先行、服务器接力。从DDR4到DDR5的转换不仅需要内存模 组供应商对市场需求的支持,同时也需要处理器与主板设计架构的支持,因此,生 态的完善对DDR5的渗透率有着重要影响。从CPU厂商推进情况来看,DDR5率先在 PC端开始渗透,随着年内DDR5服务器平台的推出,服务器DDR5渗透将推动整体 渗透率持续爬坡。PC端,(1)DDR5 Gen 1.0:Intel于2021年首发同时适配DDR4和DDR5的处理器 Alder Lake;AMD于2022年推出仅支持DDR5的锐龙6000。以上两款处理器均支持 4800MT/s速率。(2)DDR5 Gen 2.0:Intel预计在2022年内发布DDR5第二子代 5600MT/s桌面端平台Raptor Lake,我们预计AMD后续也会相应发布锐龙CPU系列, 支持DDR5第二子代的CPU后续会逐渐在桌面端上量。根据海力士2022Q1电话会, 预计2022年游戏PC将表现出强劲需求,推动年内PC DDR5渗透率超预期。

服务器端,根据Intel数据中心副总裁Sandra Rivera和AMD 2022金融分析师日公开 交流披露,支持DDR5的下一代服务器平台Intel Sapphire Rapids与AMD EPYC Genoa均预计于2022H2推出。目前产业链正处于备货阶段。预计在支持DDR5的服 务器CPU大规模上量之后,DDR5将会迎来渗透率爬坡。

(二)内存接口量价提升,市场空间显著增长

内存接口芯片厂商位于产业链上游,下游主要为三星电子、海力士、美光科技为代 表的内存模组制造商。DDR5世代,由于其配套芯片延伸至PC领域,内存接口芯片 行业的市场空间可分为服务器市场和PC/NB市场:

1.服务器内存接口芯片市场规模=服务器出货量*单服务器CPU用量*单CPU对应的 DRAM内存条数量*内存接口芯片ASP

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我们认为,以下量价指标的边际变化将推动DDR5世代内服务器市场内存接口芯片市 场空间规模扩大。

量增逻辑一:服务器市场回暖带来服务器出货量的提升。随着全球人工智能、大数 据、云计算、5G、VR/AR 等新兴技术发展带来的数据量提升,对数据处理能力的 需求不断提升,数据中心赛道长期向好。从CPU和DRAM厂商数据中心相关收入来看,2022Q1 Intel DCAI、AMD Computing and Graphics合计收入YoY+14.8%, 2022Q2美光CNBU收入YoY+31.3%,均指引了数据中心较强的增长动能。从景气度 指标观察,2022Q1全球云服务厂商资本支出YoY+27.8%, 全年指引较为强劲,云服 务厂商资本支出新一轮的上升周期将极大程度带动数据中心的建设和服务器需求体 量的提升;信骅科技是一家专注服务器领域高毛利利基市场的IC设计公司,主营产 品为服务器管理芯片,近年来市占率超过60%,因此其营收增速可作为服务器景气 度指标。自2021年8月起,信骅单月营收YoY保持增速较高30%以上的增速,指引了 服务器产业链景气度向上。

量增逻辑二:服务器升级带来单服务器内存条数量的增加。随着CPU与主板布线的 持续升级,服务器支持的内存通道数也在增加,单台服务器可以搭载内存模组数量 随之增加,带来了内存接口及配套芯片数量的提升。DDR4世代,服务器主要支持 4/6/8条内存通道;根据Intel和AMD下一代支持DDR5服务器平台参数,DDR5世代 服务器预计将有8/12个通道,若每个通道插2个内存条,一共需要16或24个内存条, 相比DDR4的12个内存条提升明显。

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价增逻辑一:DDR世代演进带来的内存模组芯片搭配数目增加。DDR5世代由于服 务器、PC端CPU及内存模组之间数据传输量的增加,逐渐产生了对内存模组配套芯 片的需求。根据JEDEC的定义,在DDR5世代,服务器内存模组RDIMM/LRDIMM搭 配一颗寄存时钟驱动器(RCD)、一颗串行检测芯片(SPD)、一颗电源管理芯片 (PMIC)及两颗温度传感器(TS),此外LRDIMM还需要配置10颗数据缓冲器(DB)。相较于DDR4,DDR5世代的LRDIMM增加了一颗DB,同时所有类型模组均搭载了 内存配套芯片。

价增逻辑二:性能更优的世代与子代升级带来ASP提升。与DDR4世代相比,DDR5 标准性能更强,功耗更低,因此造成设计难度与研发成本更大。如DDR5的电压从 1.2V降低到1.1V,低电压的抗干扰设计难度显著增加,对于电源完整性和信号完整 性的设计要求也更严苛,造成研发成本更高,对产品的ASP将会有所提升。目前DDR5 已规划了3个子代,支持速率分别是4800MT/s、5600MT/s、6400MT/s,预计未来 还将会有1-2个子代。根据子代迭代价格规律,新子代在刚推出时价格更高,也能够 提振产品的平均价格。因此,随着DDR5渗透率的提升和子代的升级,内存接口芯片 的ASP将会随之增加。

价增逻辑三:LRDIMM渗透率增加带来ASP提升。相较于RDIMM,LRDIMM一方面 可以降低内存总线的负载和功耗,另一方面可以提供更大的内存容量,价格也更贵。只有在RDIMM满插后的最大内存容量不足或有功耗要求时,才会采用LRDIMM方案, 因此目前的渗透率较低。但随着CPU处理数据量的增大,内存数据的访问量也快速 上升,DDR5世代中后期对LRDIMM的需求会愈来愈高,从而拉动整体ASP提升。

2.PC/NB内存接口芯片市场规模=PC/NB出货量*单PC/NB对应的内存条数量*内存 接口芯片ASP

DDR5新定义开辟PC端内存接口及配套芯片新增量市场。DDR5世代普通台式机及 笔记本电脑常用的内存模组UDIMM/SODIMM额外搭配一颗SPD及一颗PMIC。此外, 根据JEDEC定义,DDR5渗透中后期UDIMM/SODIMM还将搭载一颗CKD芯片用以 提高时钟信号的信号完整性和可靠性。因此,DDR5新定义下,内存接口及配套芯片 的应用延伸至PC端,开辟了PC端新增量市场。

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内存接口量价齐升,市场空间显著扩容。综合以上行业逻辑推演,我们认为,DDR5 世代下内存接口芯片迎来量价齐升机遇,其应用从服务器领域拓展至PC领域,市场 空间迎来明显扩容。根据测算,DDR4世代内存接口芯片市场容量仅4~6亿美金(仅 包含服务器领域 RCD+DB),而DDR5世代完全渗透后内存接口芯片市场容量有望 达25亿美金(包含服务器领域RCD+DB / PMIC+SPD+TS和PC领域 PMIC+ SPD), 产业链相关公司将显著受益。

三、汽车:电动化大势所趋,智能化乘势而上

(一)电动化大势所趋,功率器件持续高景气

1.新能源车市场景气度持续提升

新能源车销量增长显著。根据英飞凌官网数据,2022年第一季度,全球新能源车销 量为206万辆,渗透率达10.8%;其中我国新能源车销量为116万辆,已超过2021年 1-6月整体销量。随着全球“双碳”政策的持续推动,叠加车企的积极响应,新能源 车销量增长迅速,渗透率显著提升。

伴随新能源汽车渗透率的提升,充电桩作为配套基础设施迎来爆发式增长。根据中 国电动汽车充电基础设施促进联盟(EVCIPA)发布的数据,2022年1-5月,全国充 电基础设增量为96.3万台,同比增长409.5%,其中公共充电桩新增27.2万台,同比 增长253.8%,随车配建私人充电桩新增69.1万台,同比增长516.5%。随着电动车销 量持续提升,充电桩建设量进入高速上升通道。

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2.汽车电动化拉动功率半导体需求

汽车电动化进程成为功率半导体增长的核心动力。英飞凌官网材料显示,相比于燃 油车,纯电动车单车将新增400美元功率半导体用量。功率半导体增量主要用于汽车 电动控制系统中,细分来看,主驱逆变器中主要使用IGBT将高压电池的直流电转换 为驱动三相电机的交流电,价值量约300美金;车载充电器、DCDC、辅助功能等应 用场景中,主要使用超结MOSFET/IGBT将交流电通过OBC模块转换为直流,再通 过DC-DC模块后,输出适合电压的直流电辅助高压电池充能,价值量约100美金。

快充需求提升充电桩功率器件用量。根据英飞凌统计,充电桩功率器件单位价值量 为200-300美元/100kW。相较于交流充电桩,直流充电桩充电功率更高,单桩功率 器件价值含量大幅提升。同时,直流充电桩充电时间更短,随着市场对快充需求持 续放量,高功率直流充电桩的占比正持续提升,根据EVCIPA发布的数据,截至2022 年5月,我国公共充电桩中直流充电桩占比从2017年的28.7%上升至43.2%。在直流 充电桩所需的工作功率和电流要求下,超结MOSFET因其更低的导通损耗和开关损 耗、高可靠性、高功率密度成为主流的充电桩功率器件应用产品。随着充电桩建设 力度不断加强,直流充电桩因快充需求占比持续提升,以超结MOSFET为首的功率 器件有望充分受益于充电桩的快速建设,迎来高速发展机遇。

新能源车高压化加速碳化硅导入进度。为响应高功率快充对充电电压的提升,新能 源车母线电压需从400V升级至800V。在800V平台下,需使用1200V耐高压功率器 件使逆变器正常工作,但高压环境下会造成IGBT阻抗升高、频率性能下降进而导致 IGBT器件的导通损耗、开关损耗显著增加。相较于硅基IGBT,碳化硅材料由于其高 耐压的特性,以其为材料制造的SiC-MOSFET在1200V的耐压下阻抗远低于Si-IGBT, 更适合应用于800V平台下的新能源车中。在保时捷Taycan率先采用800V设计后, 本土国产品牌相继展开800V车型布局,小鹏G9、长城机甲龙等车型即将实现量产。新能源车高压化进程的持续推进,将有效促进碳化硅功率器件渗透率的提升。

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新能源发电规模提升,亦将拉动功率器件需求增长。与传统能源相比,新能源发电 在经济性和发电场景上独具竞争力,同时在全球各国相继提出“碳中和”相关规划的背 景下,新能源发电行业发展迅速。我们预计到2025年,全球风光储新增装机量总和 将超过750GW,与2021年相比增长幅度超过一倍。根据英飞凌数据,光伏、风电和 储能设备的功率半导体单位含量为2000-5000欧元/兆瓦,新能源发电新增装机量的 持续增加,将有力推动功率器件市场规模增长。(报告来源:未来智库)

3.供不应求状态持续,行业持续高景气

高景气下海外大厂供应紧张状态持续。英飞凌作为全球功率器件龙头,其经营数据 对行业整体景气度具有指导作用。根据英飞凌FY22Q2财报所述,尽管其奥地利菲拉 赫工厂以及马来西亚居林工厂扩产正有序进行,但由于下游旺盛的需求,截至FY22 Q2英飞凌已确认和未确认订单的总积压量仍环比增加60亿欧元,达370亿欧元,其 中汽车领域积压订单超过50%,75%的订单在未来12个月内才能交货。缺货行情下海外龙头开启新一轮提价。2022年二月至三月,英飞凌与意法半导体相 继发出涨价函,表示在行业需求激增,同时受俄乌冲突,疫情扰动等导致上游原材 料上涨的情况下,公司将全线上调产品价格。可见尽管海外龙头在进行产能扩充, 但仍无法充分满足强劲的下游需求,行业依旧处于供应紧张的状态。

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高景气周期下本土功率厂商下游导入顺利。传统汽车电子产业链主要被国外知名厂 商占据,国内厂商作为后入者存在较高的认证门槛和后发劣势,而新能源汽车的兴 起,尤其是众多国内造车新势力品牌的发展壮大,一定程度打破了原有的汽车电子 供应链格局,为国内功率半导体厂商加速进入汽车电子产业链提供了良好机遇。以 本土IGBT龙头斯达半导为例,公司2021年IGBT模块配套超60万辆新能源车,与20 年相比增加40万辆,其中A级及以上车型配套超过15万辆。新产品层面,公司抢先 布局800V系统配套的IGBT/SiC-MOSFET模块产品,第六代1200V车规级IGBT/SiCMOSFET模块已新增多个800V系统车型定点,将为公司长期发展提供充足动力。

(二)智能化乘势而上,车规半导体深度受益

1.自动驾驶技术升级驱动车载CIS量价齐升

自动驾驶技术等级、渗透率正经历快速提升阶段。根据SAE的定义,汽车智能驾驶 分为6个等级,从L0~L5智能化程度依次提高。伴随汽车智能化发展趋势,高等级 自动驾驶车辆渗透率将逐渐提升。根据IHS预测,国内L0/L1级别自动驾驶渗透率在 2021年仍占据约80%的主要市场份额,L2级别的自动驾驶占比约20%,到2025年 L3/L4级别自动驾驶渗透率将达到9%。根据 Roland Berger研究预测,到2025年全 球L3及以上级别自动驾驶车辆占比将达到9%。

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高等级自动驾驶技术驱动汽车CIS量价齐升。汽车CIS单车数量方面,根据Yole数据, L1-2级别自动驾驶技术的实现仅需要单车2颗摄像头,当自动驾驶发展到L4或者L5 时候,汽车对摄像头的需求主要包括:前视需要1-3目,主要是1目,一些高端车需 要3目;侧向感知需要2-4目;后向感知需要1目;四环视及APA(自动泊车辅助系统) 需要4目;舱内驾驶员监测需要1-2目,单车搭载摄像头数量可达到20个甚至更多。价格方面,辅助ADAS的前置主摄像头具有高像素需求(目前主流像素8M),舱内 监控摄像头需要配备近红外成像、全局快门等功能,单颗产品价值量较高。在汽车 CIS量价齐升的趋势下,汽车CIS市场规模正经历快速增长,根据Frost&Sullivan数 据,2020年全球汽车CIS市场规模约20.2亿美元,预计2025年将达到53.3亿美元, 期间CAGR约21.42%。

2.汽车智能化的发展衍生出对各类存储产品的需求

伴随汽车智能化、网联化发展,汽车需要处理和存储更多的视频、语音等数据信息, 使得汽车对存储的需求不断增加。目前汽车中应用到的存储产品主要有DRAM、 NAND FLASH、Nor Flash、EEPROM等。

汽车智能化的发展使得其需要更多的运行程序,而NOR Flash凭借快速启动、高可 靠性、持久性强、低容量下成本较低等优点最初在车用广播市场应用,目前正快速 向其他车载领域扩展。比如用于ADAS的后视摄像头需要仪表盘能快速启动,ADAS 的激光雷达需要内建一个NOR Flash控制内部各种功能,此外自动紧急刹车系统 (AEB)、胎压侦测器(TPMS)、道路偏移警示等ADAS系统等都需要用到NOR Flash。EEPROM被广泛应用于汽车的娱乐系统、摄像头、显示屏、车身控制模组、数字服 务及导航等。目前平均每辆车上的EEPROM使用需求约15颗。近年,受益于汽车智 能化和电动化趋势,车用EEPROM的应用范围进一步扩大至智能座舱、网关、三电 系统等,带动EEPROM单车需求量快速提升。

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3.汽车电子电气架构换代为MCU产品创造新机会

随着汽车从分布式架构往集中式架构的转变,MCU的功能出现两极分化。一方面, 8-16位的MCU被其他芯片集成,做成智能传感器和智能执行器,或者是升级成32位 的运算能力更强的MCU;另一方面,高端MCU的需求主要在高主频、多核,在域控 制器和计算平台上做实时的运算,起到安全性功能。在这个过程中,单核MCU迭代 到双核MCU,再到三核MCU;制程从90nm迭代到40nm,再到28nm,甚至更先进 制程;MCU的架构从电源+MCU+ASIC迭代到更高集成化(如功率+MCU+电机驱动)。

综合来看,汽车电子电气架构的变革为汽车MCU市场带来新机遇,根据IC Insights 数据,2021年全球汽车MCU市场规模达到76亿美元,同比增长23%,预计2025年 市场规模达120亿美元,2021-2025年CAGR约14.1%,显著高于MCU整体市场的增 速。

四、VR/AR:内容和硬件双轮驱动,踏时代浪潮发展

(一)VR/AR 呈阶段性趋势发展,体量持续增长

VR/AR伴随应用场景及应用功能的逐渐拓宽,体量有望持续增长。Quest 2发布后的 热卖开启VR/AR的行业景气趋势,在1~2年的短期发展阶段中,行业开启1.0时代, VR主要应用场景为游戏和娱乐,渗透率快速提升,Meta凭借Quest 2发展迅速;我 们预计在3~5年的中期发展阶段中,行业将步入2.0时代,主流厂商持续加码及技术 的不断发展将点亮VR设备的多元应用场景,VR应用端将逐渐从游戏娱乐延伸至远 程在线办公、教育、旅游、医疗、健身等领域。硬件端有望由两大互联网龙头Meta 和字节跳动、两大硬件龙头苹果和Sony引领发展,行业百花齐放、快速成长;在5 年之后的长期发展阶段中,AR将二维交互升级为三维,在多个领域重塑目前的做事 方式,在游戏、社交、健身、通讯、医疗、工业等消费级和企业级应用场景不断优 化感知能力的范围和精度,有望成为继电脑和智能手机后下一代计算平台。伴随全 球科技巨头引领AR发展,各类AR产品将持续迭代升级,打开长期成长空间。

(二)VR 内容端:VR 游戏数量及月活数量增长明显

从内容端来看,主流平台VR游戏的数量增长明显。游戏提供的沉浸式视听体验是元 宇宙设计的重要载体,游戏构建的虚拟空间会成为元宇宙的快速通道。Steam VR平 台方面,根据青亭网统计,2022年5月Steam支持VR的游戏和应用总数达到6,614 个。Meta平台方面,根据青亭网统计,截至2022年5月底,Meta Quest的平台应用 数量为364个,App Lab应用和游戏数量自首发12款测试应用后快速增长至1,132款, 开发者对Quest的热情持续高涨。

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主流游戏平台持续发布VR游戏,合力构筑VR内容生态。根据Steam发布的年度最 佳游戏榜单,2021年Steam平台VR游戏数量持续增加,全年推出超过500款全新VR 专属游戏。2022年4月,Meta在Gaming Showcase上发布12款VR游戏大作,其中 包括IP大作《捉鬼敢死队VR》、《NFL PRO ERA》,以及VR游戏续作《Espire 2》、 《Moss 2》、《Red Matter 2》、《BONELAB》等。2022年6月,Sony在State of Play 发布会上宣布共有5款游戏的PS VR 2版本正在开发中,包括《生化危机4 重制版》、 《生化危机8:村庄》、《行尸走肉:圣徒与罪人2》、《无人深空》、《地平线:山之呼唤》,主流平台VR内容加速丰富。

Quest Store营收质量亮眼,平台生态系统趋向成熟。根据RoadtoVR数据,截至2022 年2月,共有124款Quest游戏营收超过100万美元,其中8款营收超过2000万美元、 14款营收超过1000万美元、17款营收超过500万美元。Quest 2发布后Quest Store 的营收出现爆发式增长,2022年2月Quest Store的每月平均营收增长至5130万美元, Quest Store的总计营收超过10亿美元,收入的增长来自生态平台中新客户的加入以 及单客户平均收入贡献的增加。

(三)VR 硬件端:VR 设备作为元宇宙入口需求放量

元宇宙拉动VR硬件需求放量,Quest 2机型占据半壁江山。根据青亭网数据,Steam 平台中VR用户数维持高位,Meta的Steam VR硬件份额占比达到66.39%,Meta Quest 2份额占比提升至47.99%,环比上涨0.01pct,其作为最便携的VR一体机销量 强劲,是唯一持续保持增长态势的机型,几乎夺得半壁江山。

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展望未来,我们认为VR设备新一轮创新周期将开启,预计Meta、字节、索尼、苹 果的下一代VR/MR产品有望陆续推出。2022年3月,扎克伯格在SXSW活动中发表 对于VR和元宇宙规划的观点,指出现在VR市场类似苹果推出一代iPhone时的智能 手机市场,未来VR头显有望每隔两年左右更新一代。Facebook Connect 2021大会 上,Meta公布MR头显Project Cambria的产品计划,是一款价格更高的高端设备, 将采用一系列的先进技术,包括优化的社交临场感、彩色透视、Pancake光学元件 等,并于2022年5月公布Cambria关于RGB全彩VST透视demo。在拉瓦勒虚拟现实 (欧洲)2022活动上,Pico在正式宣布在欧洲推出消费级的Pico Neo 3 Link,售价 449欧元,这是Pico首次在海外推出消费级VR产品,将起到Pico从引进海外优质内 容到吸引海外开发者来Pico首发的重要转折。

2022年1月的CES大会上,索尼宣布将在2022年为PS5主机发布全新一代的VR头显 PlayStation VR2和控制器PlayStation VR2 Sense。根据索尼官网,PlayStation VR2 提供4K HDR、110度视场角、以及注视点渲染功能,增加眼动追踪,设备采用OLED 显示器,单眼显示分辨率为2000×2040,刷新率为90/120Hz。根据美国专利商标局, 苹果一项新AR/VR头显专利中头显设备搭载多颗摄像头和传感器。我们认为,随着 硬件的不断升级和元宇宙概念的逐渐渗透,VR作为打破虚拟与现实世界壁垒的重要 设备,有望开启新一轮创新周期,打开行业长期成长空间。

五、模拟芯片:长坡厚雪空间大,国产替代持续进行

(一)长坡厚雪空间大,产品种类多应用广

模拟芯片市场空间大且下游领域较为分散。根据WSTS数据,2021年全球模拟芯片 市场规模达741.05亿美元,2016-2021年间CAGR为9.2%。模拟芯片下游应用百花 齐放,涉及消费电子、通信、工业、汽车电子、安防监控、医疗等诸多领域。根据 IC Insights,2021年模拟芯片下游应用领域占比分别为通信36.2%、汽车24.3%、工 业20.5%、消费电子10.5%、计算机7.2%、政府/国防1.3%。通信、汽车、工业是模 拟芯片主要的应用领域。受益于汽车电动化、智能化趋势和工业数字化转型等需求, 根据WSTS数据,至2023年,全球模拟芯片市场规模有望达到933.18亿美元, 2021-2023E CAGR达到12.2%。

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龙头模拟厂商历史悠久、底蕴深厚。模拟IC是长坡厚雪的赛道,龙头厂商核心竞争 力的构筑来自对人才、经验、工艺、料号数量、客户资源的积累。目前,排名靠前 的模拟芯片企业,基本都成立在集成电路诞生的60年代初和黄金发展的90年代,包 括德州仪器(1930年)、亚德诺(1965年)、英飞凌(1999年)等。上述企业与集 成电路行业共同成长,形成了较高的竞争壁垒。模拟产品生命周期长,产品寿命通 常在5年以上,应用于工业、汽车等下游领域的产品生命周期可达15年以上。因此龙 头公司可以享有产品料号积累带来的复利效应,以亚德诺为例,公司2021年约50% 的营收来自十年前推出的产品。

模拟IC市场波动较低,龙头厂商盈利能力稳定。受益于模拟IC产品下游应用广泛、 产品料号数量多、客户数量多等特点,模拟IC市场规模波动率低于集成电路行业, 周期性相对较弱。在空间广阔、波动较低的模拟IC市场中,龙头厂商都具有较为稳 定的盈利能力。一方面,大多龙头厂商在十余年的周期跨度中毛利率保持平稳或小 幅提升;另一方面,大多龙头厂商保持55%以上的高毛利率水平。

按照功能划分,模拟芯片可分为信号链芯片和电源管理芯片两大类,分别用于模拟/ 数字信号之间的转换和电子设备系统中的电能管理。根据IC Insights数据,2021年 通用信号链芯片市场空间约109亿美元,主要包括运算放大器、接口、数据转换器等 产品;2021年通用电源管理芯片市场空间约189亿美元,电源管理芯片下游应用十 分广泛,包括白色家电、消费电子等,如智能手机中电池管理芯片、显示屏驱动芯 片等。专用模拟芯片市场空间约442亿美元,主要应用于通信、汽车电子、工业等领 域。

(二)国产厂商品类扩张,国产替代持续进行

根据赛迪顾问数据,2021年中国模拟芯片市场规模达到2731亿元,是全球第一大市 场。我们认为,在5G、云计算、汽车智能化、工业数字化等时代机遇和时代背景下, 中国的模拟芯片市场增速有望高于全球的平均增速,拥抱更加广阔的应用前景和市 场需求。近年来,中国模拟芯片自给率呈现上升趋势,但仍然处于较低的水平,根 据测算,2021年中国模拟芯片自给率不足12%,仍有非常广阔的国产替代空间。

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相比国际龙头厂商,中国模拟芯片厂商普遍成立时间晚,体量规模小,近些年在国 产替代的趋势下实现了快速增长。除成立时间较早的矽力杰外,国内主要模拟芯片 厂商近三年营收CAGR均在40%以上,且不乏思瑞浦、纳芯微等CAGR超过100%的 高速增长企业。但由于成立时间较晚,国内公司的体量相比海外龙头仍然有较大差 距,国内模拟芯片龙头厂商矽力杰(台股上市)营收规模仅为德州仪器的4.23%, 全球市占率约为1.05%;圣邦股份(A股上市)营收规模仅为德州仪器的1.91%。

国内厂商研发费用率保持高水平。对于成立初期的模拟芯片厂商,料号数量的增加、 新产品品类的拓展往往伴随着客户资源以及营业收入的增加。我们认为,当下对于 国内厂商,加大研发投入、增加料号数量、拓展产品品类、提高产品性能是增强企 业竞争力的重要途径。模拟芯片公司对于研发的重视程度可以从研发人员数量及占 员工总数的比例、研发费用投入及其占营业收入比例这两个维度考察。国内厂商近 几年不断加大研发投入,但受制于体量较小,在研发费用上仍然与国际龙头企业有 巨大差距。研发费用率方面,国内厂商大多维持在15%以上的较高水准,说明均将 研发创新视为企业发展的重要战略。国内厂商大多采用Fabless的轻资产模式,因此 研发人员数占总员工数比例大多维持在65%以上的较高水准。(报告来源:未来智库)

六、设备:国内扩产方兴未艾,国产替代正当时

(一)国内扩产方兴未艾,设备需求空间大

历经行业“超级周期”之后,半导体设备市场规模有望在高位维持稳定。2019年2021年,受到下游应用需求的驱动以及疫情对行业供需关系的影响,全球半导体 设备市场经历了一轮高景气周期。2022年,半导体设备市场规模有望再创新高。根据SEMI的数据,2022年,全球半导体设备销售额有望达1143.4亿美元,同比增 长11.4%,以 2021年中国市场的占比测算,预估2021年中国半导体设备市场规模 有望达329.96亿美元,同比增长11.4%。并且,未来1-2年的半导体设备市场规模 有望在高位基本保持稳定。其中,全球半导体设备市场规模有望稳定在 1000 亿 美元左右,中国半导体设备市场规模有望稳定在300亿美元左右。

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半导体设备公司的增量将更多地来源于市场份额的提升。在半导体设备整体市场规 模保持高位稳定的过程中,产业链公司的增量将更多地来源于市场份额的提升。我 们认为,市场份额的提升主要由三个因素驱动:产品的竞争力、所处市场的份额或 空间、品类扩张能力。其中,产品的竞争力是公司立足于市场获取份额的基础,所 处市场的份额或空间将决定公司高速成长的持续性,而品类扩张能力能够持续拓展 公司的成长边界。

中国大陆晶圆产能规模位居全球第三位,未来占比有望持续提升。伴随半导体产业 向中国大陆的转移,中国大陆晶圆产能规模持续扩张,目前已成为全球第三大晶圆 产能基地,且未来占比有望持续提升。根据Knometa Research的数据,2021年, 中国大陆晶圆产能约350万片/月(200mm当量),占全球的比重为16%;2024 年, 中国大陆在全球晶圆产能的份额有望提升至19%,产能约517万片/月(200mm 当 量)。

本土晶圆产线的现有产能距规划产能仍有较大提升空间,未来半导体设备需求稳固。在市场需求增长、国内相关配套政策和资金支持的驱动下,以中芯国际、华虹集团、 长江存储和合肥长鑫为代表的本土晶圆产线陆续开启产能扩张规划,根据芯思想研 究院的数据,截至2021年第四季度,中国大陆12英寸、 8英寸和6英寸及以下的晶 圆制造线合计达210条(不含纯MEMS、化合物半导体和光电子生产线),未来,本 土晶圆产线产能的持续扩张,有望为上游设备环节带来稳固的需求增量。

半导体行业资本支出维持高位,未来有望持续释放半导体设备订单需求。根据IC insights的数据,2022年,全球半导体行业的资本支出有望达1904亿美元的历史新 高,同比增长 24%。在 IC insights 统计的全球13家半导体厂商中,2022年,台积 电的资本支出规模位列行业首位,资本支出达420亿美元,同比增长 40%;其次为 英特尔,2022年的资本支出为270亿美元,同比增长 44%。预计这 13 家半导体公 司2022 年的合计资本支出将同比增长 52% 至 918 亿美元。

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(二)龙头厂商各领风骚,国产替代正当时

国产替代趋势下,国产半导体设备公司的成长性凸显。对于国产半导体设备厂商而 言,其驱动力除了行业规模的自然扩张,还包括在国内市场的国产替代。根据中国 电子专用设备工业协会数据统计,2020 年国产半导体设备销售额约为 213 亿元, 自给率约为 18.81%,如考虑集成电路设备,则自给率仅有 5% 左右,在全球市场 仅占 1-2%,技术含量最高的集成电路前道设备则自给率更低,未来的国产替代趋 势下,份额的提升有望为国产半导体设备厂商带来可观的成长性。

布局刻蚀、沉积等大赛道的设备厂商,具备更为广阔的收入空间。通过对半导体设 备市场竞争格局的分析可知,营收在百亿美金量级的龙头公司,其业务结构基本覆 盖了半导体设备细分市场规模前三大的品类:刻蚀、光刻和沉积。鉴于此,对于本 土半导体设备厂商而言,在刻蚀和沉积等“大赛道”深入布局的公司,具备更为广 阔的远期收入空间,未来的发展前景十分广阔。

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在各类细分赛道布局领先的设备厂商,有望率先卡位供应链优势位置。半导体设备 市场细分品类众多,目前,本土半导体设备产业仍处于成长早期,在各个“细分赛 道”率先卡位并建立竞争优势的设备厂商,有望在下游客户端抢占更优势的生态位 ---包括先发的研发验证机会、领先的供应份额以及积累更丰富的量产经验,从而在 细分品类中建立起更高的竞争壁垒。

*文章来源 未来智库

*侵权必删

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