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半導(dǎo)體行業(yè)2023年度策略報(bào)告:但行“芯”路,不問(wèn)“硅”期

發(fā)布人:旺材芯片 時(shí)間:2022-12-14 來(lái)源:工程師 發(fā)布文章

(報(bào)告出品方/作者:平安證券,付強(qiáng)、徐碧云)


一、 市場(chǎng)回顧:跑輸滬深 300 指數(shù),估值低于歷史平均

1.1 回顧:2022 年行情概述

1.1.1 全球半導(dǎo)體指數(shù)表現(xiàn)低迷,國(guó)內(nèi)申萬(wàn)半導(dǎo)體指數(shù)跑輸滬深 300


2022 年A 股半導(dǎo)體指數(shù)整體呈現(xiàn)下跌趨勢(shì),截至 12月 5日,申萬(wàn)半導(dǎo)體指數(shù)下跌 33.64%,同期滬深 300指數(shù)下跌 20.11%, 申萬(wàn)半導(dǎo)體跑輸滬深 300 指數(shù) 13.53pct,其他電子板塊也全部下跌。同期美國(guó)費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)下跌 30.61%,跑輸納斯達(dá)克 指數(shù) 2.46pct;中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體指數(shù)下跌 25.88%,跑輸中國(guó)臺(tái)灣 50 指數(shù) 5.65pct??梢?jiàn),全球半導(dǎo)體板塊均較為疲弱。


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1.1.2 半導(dǎo)體各子板塊表現(xiàn)均低迷,估值大幅低于近三年均值


截至 12 月 5 日,分立器件、半導(dǎo)體材料、數(shù)字芯片設(shè)計(jì)、模擬芯片設(shè)計(jì)、集成電路封測(cè)、半導(dǎo)體設(shè)備漲幅分別為-24.28%、 -26.51%、-40.44%、-35.13%、-20.88%、-28.60%,表現(xiàn)均較弱。由于估值較低,集成電路封測(cè)僅跑輸滬深 300 指數(shù) 0.77 個(gè)百分點(diǎn);半導(dǎo)體設(shè)備板塊跑輸滬深 300 指數(shù) 8.49 個(gè)百分點(diǎn);分立器件跑輸滬深 300 指數(shù) 4.17 個(gè)百分點(diǎn);而芯片設(shè)計(jì)由 于與消費(fèi)類應(yīng)用市場(chǎng)關(guān)聯(lián)較多,因此下跌較多。截至 12 月 5 日,申萬(wàn)半導(dǎo)體板塊 PE(TTM)為 37.22 倍,低于過(guò)去三年 均值的 82.99 倍。


1.2 半導(dǎo)體行業(yè)業(yè)績(jī)回顧及 2023 年投資概述

1.2.1 業(yè)績(jī)回顧:營(yíng)收增速持續(xù)回調(diào),設(shè)備、分立器件及材料等表現(xiàn)較好


半導(dǎo)體設(shè)備板塊營(yíng)收高增:2018 年下半年,半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入下行周期,2018 年行業(yè)凈利潤(rùn)同比下滑 40.54%,之后自 2020 年下半年開(kāi)始隨著國(guó)內(nèi)疫情控制,下游需求回暖,行業(yè)進(jìn)入上行期。2021 年半導(dǎo)體行業(yè)營(yíng)收和利潤(rùn)同比增速呈現(xiàn)雙高,行 業(yè)處于景氣周期。2022Q2 受到下游消費(fèi)電子需求疲軟等影響,板塊開(kāi)始進(jìn)入下行周期。2022 前三季度,半導(dǎo)體行業(yè)營(yíng)收 達(dá)到 2260 億元,同比增速約 10%。從子板塊來(lái)看,分立器件(18.17%)、半導(dǎo)體材料(11.19%)、集成電路封測(cè)(15.94%)、半導(dǎo)體設(shè)備(58.93%)營(yíng)收增速 均高于板塊整體增速(10.46%),尤其半導(dǎo)體設(shè)備增速最快,是驅(qū)動(dòng)板塊營(yíng)收增長(zhǎng)的主要因素。受益于各大晶圓廠的擴(kuò)產(chǎn)以 及國(guó)產(chǎn)設(shè)備的逐步導(dǎo)入,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商在手訂單飽滿,業(yè)績(jī)確定性高。而數(shù)字芯片設(shè)計(jì)(3.81%)、模擬芯片設(shè)計(jì)(-17%, 含射頻芯片)營(yíng)收增速均低于板塊整體增速。


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模擬芯片設(shè)計(jì)、集成電路封測(cè)是板塊盈利下滑的主導(dǎo)因素:2022 年前三季度,半導(dǎo)體行業(yè)歸母凈利潤(rùn)達(dá)到 253 億元,同比 下滑約 4%。歸母凈利增速為負(fù)數(shù),主要系消費(fèi)類需求疲軟,相關(guān)產(chǎn)品去庫(kù)存價(jià)格下跌所致。從子板塊來(lái)看,半導(dǎo)體設(shè)備 (116.68%)、分立器件(15.96%)、半導(dǎo)體材料(12.05%)歸母凈利增速高于板塊整體增速(-4.14%),而模擬芯片設(shè)計(jì) (-46.07%)、集成電路封測(cè)(-11.95%)是板塊盈利下滑的主導(dǎo)因素。


毛利率和凈利率同向波動(dòng):在SW 半導(dǎo)體板塊中,毛利率和凈利率呈現(xiàn)比較明顯的同向波動(dòng)。2021 年三季度,板塊毛利率 達(dá)到最高點(diǎn) 29.69%,2022 年三季度下降至 27.44%;同時(shí),由于營(yíng)收增長(zhǎng)帶來(lái)的規(guī)模效應(yīng),費(fèi)用率下降,2021 年三季度, 板塊凈利率達(dá)到最高點(diǎn) 14.84%,2022 年三季度下降至 11.21%。


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展望 2023 年業(yè)績(jī),預(yù)計(jì)芯片設(shè)計(jì)增速回升,半導(dǎo)體設(shè)備增速回落:2022 年消費(fèi)電子庫(kù)存維持高位,需求疲軟,明年我們 預(yù)計(jì)隨著庫(kù)存和需求的邊際改善,有望帶動(dòng)設(shè)計(jì)板塊營(yíng)收增速回升;半導(dǎo)體設(shè)備由于今年基數(shù)較高,且隨著晶圓廠產(chǎn)能利用 率下降,資本開(kāi)支將減少,雖然仍受益于國(guó)內(nèi)晶圓廠擴(kuò)產(chǎn),但預(yù)計(jì)增速環(huán)比2022 年將有所回落。


1.2.2 2023 年投資策略:但行“芯”路,不問(wèn)“硅”期


“硅周期”和宏觀經(jīng)濟(jì)周期等多種因素疊加,行業(yè)在 2023年有望探底:由于宏觀經(jīng)濟(jì)下行、地緣政治沖突、疫情反復(fù)等因 素影響,加上本輪的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和 IT 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的“硅周期”進(jìn)入尾聲,行業(yè)下行壓力凸顯。從宏觀經(jīng)濟(jì)****以及下游 應(yīng)用發(fā)展來(lái)看,我們預(yù)測(cè)行業(yè)有希望在 2023 年見(jiàn)到周期底部,年內(nèi)有可能完成去庫(kù)存,2024 年有望恢復(fù)增長(zhǎng)。下行周期看賽道,關(guān)注新能源汽車、新能源以及研發(fā)設(shè)計(jì)類儀器儀表等領(lǐng)域:1)半導(dǎo)體加速“上車”,供需偏緊的格局還在 持續(xù)。一方面,新能源汽車中半導(dǎo)體器件獲得顯著的增量需求,單車半導(dǎo)體價(jià)值量已翻倍;另一方面,我們看到新能源汽車滲透率的大幅度提升。整體芯片需求依然旺盛,包括功率器件、碳化硅、MCU 和模擬芯片依然還是需求增長(zhǎng)的重點(diǎn)。2)“風(fēng) 光儲(chǔ)”裝機(jī)量快速增長(zhǎng)拉動(dòng)功率半導(dǎo)體需求,而且受益于國(guó)內(nèi)整機(jī)廠和零部件廠的集聚,國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的功率半導(dǎo)體企業(yè)也 獲得比較大的市場(chǎng)機(jī)會(huì);3)設(shè)計(jì)研發(fā)類儀器儀表也迎來(lái)替代高峰,國(guó)家鼓勵(lì)政策連續(xù)出臺(tái),國(guó)內(nèi)電子測(cè)量?jī)x器廠商能力較 快提升,替代空間在逐步打開(kāi),建議關(guān)注。


二、供需視角:下游賽道趨于分化,結(jié)構(gòu)性機(jī)會(huì)凸顯

2.1 供給端:晶圓代工價(jià)格下滑,行業(yè)資本支出收縮


全球芯片平均交付周期已連續(xù)六個(gè)月縮短:2022 年以來(lái),芯片制造產(chǎn)能正在持續(xù)釋放,在經(jīng)濟(jì)低迷和消費(fèi)者支出疲軟的情 況下,市場(chǎng)需求正在下降,其中芯片應(yīng)用大戶——手機(jī)和 PC 需求降幅最大,供需格局發(fā)生了轉(zhuǎn)向。據(jù) Susquehanna Financial Group 的研究顯示,2022 年 10 月全球芯片平均交付周期為 25.5 周,相比 9 月又縮短了 6 天,為 2016 年以來(lái)的最大降幅, 所有主要產(chǎn)品領(lǐng)域的交付周期都縮短了,且調(diào)查的公司中有 70%表示能夠更快地供應(yīng)芯片。雖然不少芯片廠商都不得不面 對(duì)高庫(kù)存的難題,但仍有一些芯片(如車芯)存在短缺的情況。以德州儀器為例,雖然公司 10月的交付時(shí)間減少了 25 天, 但一些用于汽車的芯片供應(yīng)仍然短缺。全球硅片出貨面積增速放緩:硅片出貨面積和半導(dǎo)體銷售額高度共振,根據(jù)SEMI 的最新數(shù)據(jù)顯示,今年第三季度全球硅片 出貨面積為 37.41 億平方英寸,環(huán)比增長(zhǎng)約 1%,同比增長(zhǎng) 2.5%。雖然硅片的出貨面積依然創(chuàng)出季度新高,但同比環(huán)比的 增量皆較之前幾個(gè)季度有所下降。

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晶圓代工價(jià)格將繼續(xù)下滑:隨著全球半導(dǎo)體進(jìn)入下行周期,需求減退,受到下游廠商去庫(kù)存策略的影響,群智咨詢預(yù)計(jì) 2022 年 Q4 晶圓廠成熟制程產(chǎn)能利用率進(jìn)一步下滑,代工價(jià)格將持續(xù)走低。其中 12 英寸 28/40nm 制程晶圓價(jià)格預(yù)計(jì)至 2023 年 底前有望維持穩(wěn)定;12 英寸 55-90nm 制程受下游客戶在 CIS、DDIC、MCU 等應(yīng)用的訂單修正,Q2 價(jià)格開(kāi)始松動(dòng),中國(guó) 臺(tái)灣晶圓廠跟隨中國(guó)大陸也逐漸跟進(jìn)了降價(jià)策略,Q4 平均價(jià)格預(yù)計(jì)將繼續(xù)下降;受到 DDIC、PMIC 等砍單應(yīng)用的沖擊,8 英寸晶圓廠產(chǎn)能利用率下降明顯,價(jià)格策略普遍開(kāi)始松動(dòng),Q4 晶圓代工價(jià)格預(yù)計(jì)有 3-5%的環(huán)比下滑。全球半導(dǎo)體行業(yè)資本支出將收縮:除了中芯國(guó)際逆勢(shì)上調(diào)了 2022 年資本開(kāi)支之外,各大代工廠、存儲(chǔ)廠紛紛下調(diào)了資本開(kāi) 支計(jì)劃。臺(tái)積電將 2022 年資本開(kāi)支預(yù)算從先前 400 億美元的下限下修至 360 億美元;聯(lián)電將今年中報(bào)上調(diào)的 36 億美元資 本支出重新調(diào)降至年初計(jì)劃的 30 億美元;美光宣布 2023 年財(cái)年資本支出削減約 30%,降至 80 億美元左右;SK 海力士預(yù) 計(jì) 2023 年的資本支出將比今年減少 50%以上;格芯將全年資本開(kāi)支從中報(bào)下修的 40 億美元再次下修至 30~33 億美元…… 資本支出的收縮可能帶來(lái)產(chǎn)能擴(kuò)張的降速,消費(fèi)電子等過(guò)剩領(lǐng)域的壓力在減緩。近期,IC Insights 也將今年全球半導(dǎo)體資本支出的預(yù)測(cè)增速下修為 19%,全年資本支出達(dá)到 1817 億美元,仍將達(dá)到歷史最 高水平,但明年存儲(chǔ)的資本支出將至少下降 25%,同時(shí)美國(guó)新制裁將限制中國(guó)半導(dǎo)體生產(chǎn)商采購(gòu)設(shè)備,預(yù)計(jì)將導(dǎo)致中國(guó)半 導(dǎo)體行業(yè)的投資預(yù)算在 2023 年削減 30%甚至更多,因此 2023 年全球半導(dǎo)體行業(yè)資本支出將下降 19%,出現(xiàn) 2009 年金融 危機(jī)之后的最大降幅。


2.2 需求端:全球半導(dǎo)體行業(yè)處于下探周期,但汽車 IC 增速最快


全球半導(dǎo)體行業(yè)處于下探周期,月增速已為負(fù)數(shù):半導(dǎo)體行業(yè)具有典型的周期性特點(diǎn),會(huì)經(jīng)歷需求爆發(fā)(新應(yīng)用刺激居多)、 漲價(jià)、擴(kuò)產(chǎn)、產(chǎn)能釋放、需求萎縮、產(chǎn)能過(guò)剩和價(jià)格下跌的往復(fù)波動(dòng)。行業(yè)在經(jīng)歷了 2021-2022H1 的較快增長(zhǎng)之后,地緣 政治、經(jīng)濟(jì)及下游主要應(yīng)用疲弱以及供應(yīng)鏈等問(wèn)題疊加的效應(yīng)加速顯現(xiàn),行業(yè)月度增速進(jìn)入快速下行通道。2022 年 9 月的全球半導(dǎo)體銷售額為 470 億美元,環(huán)比下滑 0.5%,同比下滑 3.0%。分地區(qū)來(lái)看,2022 年 9 月當(dāng)月,中國(guó) 半導(dǎo)體銷售收入約 144.3 億美元,同比降幅(-14.4%)在主要地區(qū)中最大,而歐洲(12.4%)、美洲(11.5%)和日本(5.6%) 的銷售額同比增長(zhǎng)。從2022年前9個(gè)月累計(jì)銷售額來(lái)看,中國(guó)大陸半導(dǎo)體銷售收入約1455.1億美元,全球市場(chǎng)份額超32%。


“硅周期”和經(jīng)濟(jì)周期疊加:半導(dǎo)體技術(shù)作為經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基石,正在為傳統(tǒng)行業(yè)賦能,此前的單一應(yīng)用,開(kāi)始走向多 元化,但也會(huì)受到宏觀經(jīng)濟(jì)的景氣度的影響。從全球來(lái)看,行業(yè)周期性表現(xiàn)的較為明顯,是硅周期和宏觀經(jīng)濟(jì)周期疊加的結(jié) 果。1)“硅周期”:3-5 年,產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用周期,歷次的泡沫都是硅周期的體現(xiàn),比如 2000 年 IT泡沫、2016 年的內(nèi)存泡沫…… 2)宏觀經(jīng)濟(jì)周期:2008 年的金融危機(jī),大幅下調(diào);2019 年以來(lái)的疫情影響等;IMF 最新數(shù)據(jù)預(yù)計(jì),2023 年全球宏觀經(jīng)濟(jì) 增速將觸底(2.7%),此后會(huì)逐步恢復(fù),2024 年之后回到 3%以上。


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智能手機(jī)、PC 市場(chǎng)低迷,有望先后進(jìn)入出貨量回升通道。智能手機(jī)換機(jī)周期已超過(guò) 40 個(gè)月,消費(fèi)者信心不足,出貨量連 續(xù) 5 個(gè)季度下降,Q3 絕對(duì)量(3.02 億部)已經(jīng)低于 2014 年同期的水平(3.33 億部)。根據(jù)Strategy Analytics 最新報(bào)告, 2022 年全球智能手機(jī)出貨量將同比下降 10%,下行軌跡將持續(xù)到 2023 年,但年增長(zhǎng)率將改善至-5%。隨著量產(chǎn)的持續(xù), 5G 手機(jī)的價(jià)格會(huì)更快下降,市場(chǎng)接受度將持續(xù)提升,出貨量延續(xù)快速增長(zhǎng),從而帶動(dòng)智能手機(jī)整體出貨量的回升。


PC 在 2022Q3 的出貨量為 7425.20 萬(wàn)臺(tái),同比下降 15%,降幅較上季度有所擴(kuò)大。目前行業(yè)仍處在去庫(kù)存階段,下行的狀 態(tài)可能會(huì)持續(xù)到 2023 年下半年。由于微軟即將停止更新和服務(wù)支持,2024 年對(duì) Win 7 的更換將加快,處理器平臺(tái)性價(jià)比 也會(huì)因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)加劇而更有吸引力,出貨量可能實(shí)現(xiàn)正增長(zhǎng),在 2024 年實(shí)現(xiàn)反彈。


數(shù)據(jù)中心需求也開(kāi)始承壓,但仍能保持增長(zhǎng)。無(wú)論是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心還是云計(jì)算數(shù)據(jù)中心,都是邏輯、存儲(chǔ)芯片需求最為密集 的領(lǐng)域之一,一直以來(lái)該領(lǐng)域增長(zhǎng)較為快速,但由于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩和能源價(jià)格上漲,包括谷歌、亞馬遜、微軟等廠商,對(duì)今 年和下一年資本支出的態(tài)度都相對(duì)保守。Gartner 預(yù)計(jì)后續(xù)數(shù)據(jù)中心資本支出增速同樣在 2023 年探底,后續(xù)隨著市場(chǎng)的改 善,會(huì)略有提高,IDC 預(yù)計(jì)服務(wù)器及相關(guān)芯片需求增長(zhǎng)也會(huì)提速。


存儲(chǔ)芯片是半導(dǎo)體行業(yè)的先行指標(biāo),價(jià)格仍在下跌:DRAM 和 NAND Flash 下游應(yīng)用中手機(jī)、PC 等消費(fèi)占了絕大多數(shù)份額, 其價(jià)格指數(shù)在持續(xù)調(diào)整。存儲(chǔ)對(duì)消費(fèi)電子市場(chǎng)非常依賴,超過(guò) 80%的收入來(lái)源于PC 和智能手機(jī),其中PC 占比超過(guò) 50%。由于市場(chǎng)的低迷,內(nèi)存和閃存客戶端庫(kù)存壓力都非常高,價(jià)格壓力明顯。DRAM 今年客戶談價(jià)空間較大,價(jià)格下殺比較明顯。DDR4 8G 和 4G 產(chǎn)品分別從年初(1 月 19 日)的 7.70 美元和 3.75 美元,下跌到 12 月 2 日的 4.29 美元和 2.09 美元,降 幅均超過(guò) 44%;NAND 128G、64G 和 32G 也出現(xiàn)了連續(xù) 5 個(gè)月下跌(截至10 月)。


整體趨勢(shì):市場(chǎng)萎縮已成共識(shí),2023年可能是底部。WSTS 最新預(yù)計(jì) 2022 年全球半導(dǎo)體行業(yè)增速將顯著放緩至 4.4%,2023 年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)將下滑 4.1%,主要是受到存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)將繼續(xù)出現(xiàn) 17%下滑的拖累;IC Insights 最新預(yù)計(jì) 2022 年全球 半導(dǎo)體銷售額增速將降至 3%,然而受到需求疲軟、庫(kù)存高企等因素阻礙,2023 年銷售額將減少 5%,但在經(jīng)歷了 2023 年 的周期性下滑后,將出現(xiàn)反彈并在未來(lái)三年實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)勁的增長(zhǎng),到 2026 年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為 6.5%;Gartner 預(yù)計(jì)今年全球 半導(dǎo)體收入增長(zhǎng) 4%,遠(yuǎn)低于 2021 年的 26.3%,2023 年全球半導(dǎo)體收入下修增速至-3.6%。Gartner 指出目前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 由消費(fèi)者、企業(yè)驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)呈現(xiàn)兩極化,其中消費(fèi)市場(chǎng)受通貨膨脹、加息等因素影響,消費(fèi)者可支配收入下降,對(duì)電子產(chǎn)品 采購(gòu)產(chǎn)生負(fù)面連鎖效應(yīng)。可見(jiàn),市場(chǎng)萎縮已成機(jī)構(gòu)共識(shí),2023 年是行業(yè)底部可能性較大。支出趨弱且稼動(dòng)率降低可能帶來(lái)供需格局改變,各家產(chǎn)品開(kāi)始向車和新能源調(diào)整。我們預(yù)計(jì),2024 年,行業(yè)有望開(kāi)始恢復(fù), 關(guān)鍵在于全球半導(dǎo)體庫(kù)存周期的改變。主要原因來(lái)自兩個(gè)方面:1)資本支出的收縮,可能帶來(lái)產(chǎn)能擴(kuò)張的降速,消費(fèi)電子 等過(guò)剩領(lǐng)域的壓力在減緩;2)代工廠、存儲(chǔ)廠將考慮減產(chǎn),控制產(chǎn)能利用率,消化客戶端庫(kù)存,預(yù)計(jì) 2024 年行業(yè)庫(kù)存水 平有機(jī)會(huì)回歸正常。其中新賽道如汽車、新能源等領(lǐng)域機(jī)會(huì)依然存在,設(shè)計(jì)、制造也積極向這些領(lǐng)域進(jìn)行調(diào)整,以彌補(bǔ)傳統(tǒng)消費(fèi)電子的下滑。例 如,代工廠、IDM 廠商也開(kāi)始發(fā)力汽車賽道:1)臺(tái)積電正在加大對(duì)汽車電子領(lǐng)域的產(chǎn)能傾斜力度,以彌補(bǔ)其 7nm 消費(fèi)電子 市場(chǎng)的低迷,其南京工廠、日本熊本的產(chǎn)線也是面向于車規(guī)產(chǎn)品;三星也正在規(guī)劃車規(guī)生產(chǎn)廠;聯(lián)電也獲得英飛凌、恩智浦、 德州儀器、微芯科技等大廠的認(rèn)證。2)中國(guó)大陸代工廠如華虹、中芯國(guó)際等也在轉(zhuǎn)向車規(guī)等賽道。


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根據(jù)IC Insights 的數(shù)據(jù),汽車芯片在全球IC終端應(yīng)用中的市場(chǎng)份額保持穩(wěn)定增長(zhǎng),2021年約7.4%,在2022年將達(dá)到8.5%, 且預(yù)計(jì)在 2026 年上升至將近 10%,成為 2021-2026 年年復(fù)合增速最快(CAGR 約 13.4%)的終端市場(chǎng)。


2.3 應(yīng)用端之汽車:半導(dǎo)體加速“上車”,供需偏緊格局將持續(xù)


目前,汽車芯片已經(jīng)廣泛應(yīng)用在動(dòng)力系統(tǒng)、車身、座艙、底盤和安全等諸多領(lǐng)域。汽車芯片種類較為龐雜,主要分四類:一 是功能芯片,主要是指 MCU 和存儲(chǔ)器,其中 MCU 負(fù)責(zé)具體控制功能的實(shí)現(xiàn),承擔(dān)設(shè)備內(nèi)多種數(shù)據(jù)的處理診斷和運(yùn)算;二 是主控芯片,在智能座艙、自動(dòng)駕駛等關(guān)鍵控制器中承擔(dān)核心處理運(yùn)算任務(wù)的 SoC,內(nèi)部集成了 CPU、GPU、NPU、ISP 等一系列運(yùn)算單元;三是功率半導(dǎo)體,主要是 IGBT和 MOSFET;四是傳感器芯片,包括導(dǎo)航、CIS 和雷達(dá)等。


新能源汽車滲透率提升,延續(xù)高增長(zhǎng)。根據(jù)EV Volumes 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全球新能源汽車的滲透率都在持續(xù)提升,尤其是中國(guó) 作為全球最大的汽車市場(chǎng),受益于汽車電動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì),以及“碳中和”目標(biāo)、《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035 年)》等政策的提出,EV Volumes 統(tǒng)計(jì)中國(guó)的新能源汽車滲透率從 2021 年的 14.2%大幅提升至 22Q3 的 26.7%。


車用半導(dǎo)體單車價(jià)值量翻倍。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展,汽車不再只是單純的代步工具,而是逐漸向著電子化的方向發(fā)展 升級(jí)。未來(lái),汽車的電動(dòng)化、聯(lián)網(wǎng)化、智能化將催生汽車電子化進(jìn)入新的發(fā)展階段。新能源汽車相比于傳統(tǒng)的燃油車新增了 電池、電機(jī)、電控“三電”系統(tǒng),從而帶動(dòng)相關(guān)半導(dǎo)體器件獲得顯著的增量需求。根據(jù) Strategy Analytics 的數(shù)據(jù),2021 年 電動(dòng)車平均單車半導(dǎo)體價(jià)值量已達(dá)到 1000 美元,相比傳統(tǒng)內(nèi)燃車提升了一倍,其中價(jià)值量提升最多的是功率半導(dǎo)體,預(yù)計(jì) 到 2027 年純電動(dòng)車的單車半導(dǎo)體價(jià)值量將達(dá)到將近 1500 美元。除了功率器件之外,模擬、邏輯、MCU 等集成電路也是重 要增長(zhǎng)點(diǎn)。


根據(jù) Strategy Analytics 的數(shù)據(jù),2021 年汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模約 467 億美元,同比增長(zhǎng) 31.5%。前五大供應(yīng)商均為海外公司, 其中英飛凌排名第一,占據(jù) 12.7%的市場(chǎng)份額,緊隨其后的是恩智浦(11.8%),其次分別是瑞薩、德州儀器和意法半導(dǎo)體, CR5 約 48.5%。

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全面“缺芯”困局有所紓解,但部分芯片依然供應(yīng)緊張。根據(jù) Auto Forecast Solutions 統(tǒng)計(jì),由于芯片短缺,2021年全球 汽車市場(chǎng)累計(jì)減產(chǎn)量達(dá) 1020 萬(wàn)輛。而截至10 月 30 日,今年全球汽車市場(chǎng)因“缺芯”累計(jì)減產(chǎn)約390.5 萬(wàn)輛。AFS 預(yù)測(cè) 至 22 年底,全球汽車市場(chǎng)累計(jì)減產(chǎn)量將攀升至427.85 萬(wàn)輛,可能要到 2023 年甚至更久才能從芯片短缺中恢復(fù)過(guò)來(lái)。


2.3.1 功率器件:主流廠商已量產(chǎn),模塊裝機(jī)量持續(xù)提升


相較于燃油車,電動(dòng)車中的功率器件對(duì)工作電流和電壓有更高要求,是新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、整車熱管理系統(tǒng)、充 電逆變系統(tǒng)等的核心元器件,在新能源汽車領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。尤其是 MOSFET 和 IGBT,是新能源汽車電驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分,很大程度上決定了功率密度、系統(tǒng)效率、可靠性和安全性,是汽車電子的核心。根據(jù)集邦咨詢的預(yù)測(cè),受益于新能源汽車和工業(yè)領(lǐng)域的需求大幅增加,中國(guó) IGBT市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng),2025 年中國(guó) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 522 億人民幣,年復(fù)合增速達(dá)到 19%以上,是細(xì)分市場(chǎng)中發(fā)展最快的半導(dǎo)體功率器件。其中中國(guó)新能源汽 車所用 IGBT市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 210 億元,與充電樁用 IGBT合計(jì) 310 億元。


在車載功率半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域,前五大供應(yīng)商主要是英飛凌、意法半導(dǎo)體、德州儀器、安森美、羅姆,英飛凌排名第一,市占 率為 31.7%,CR5 達(dá) 72.7%。雖然國(guó)外巨頭起步早且設(shè)備工藝經(jīng)驗(yàn)豐富,而國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)業(yè)化起步較晚,但國(guó)內(nèi)具備核心競(jìng) 爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的廠商已著手布局附加值更高的高壓 MOSFET、IGBT等中高端產(chǎn)品,目前斯達(dá)半導(dǎo)、時(shí)代電氣、比亞迪半導(dǎo)體、士 蘭微等已可實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)中高端產(chǎn)品量產(chǎn)出貨。隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)品牌知名度不斷提升以及產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新升級(jí),國(guó)內(nèi)龍頭廠商產(chǎn) 品的市場(chǎng)占有率將得到提高。


根據(jù) NE 時(shí)代的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2022 年 1-9 月中國(guó)乘用車功率模塊裝機(jī)量中(統(tǒng)計(jì)口徑參照中國(guó)本土乘用車上險(xiǎn)數(shù)據(jù)按照電控 數(shù)量統(tǒng)計(jì),未統(tǒng)計(jì)出口車和低壓 MOS 車型),英飛凌仍位居第一,累計(jì)裝機(jī) 88.6 萬(wàn)套,市場(chǎng)份額 25.7%,其次分別是比亞 迪半導(dǎo)體(累計(jì)裝機(jī) 72.4 萬(wàn)套,市場(chǎng)份額 21.1%)、斯達(dá)半導(dǎo)(累計(jì)裝機(jī) 54.3 萬(wàn)套,市場(chǎng)份額 15.8%)、中車時(shí)代(累計(jì)裝 機(jī) 41.1 萬(wàn)套,市場(chǎng)份額 12%)和ST(累計(jì)裝機(jī) 32.0 萬(wàn)套,市場(chǎng)份額 9.3%)。


2.3.2 碳化硅:“上車”速度超預(yù)期,供需處于兩旺狀態(tài)


SiC 是第三代寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料的代表之一,因其具有禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、電子飽和遷移速率高、臨界擊穿電場(chǎng) 高、抗輻射能力強(qiáng)等特性,特別適用于高壓、高頻、高溫、大功率等工作環(huán)境,近年來(lái)發(fā)展迅速。與硅基功率器件相比,SiC 功率器件具備高頻、高壓、耐高溫、開(kāi)關(guān)損耗小、導(dǎo)通電阻低等顯著優(yōu)勢(shì),可提高功率密度和效率,同時(shí)有效降低能耗,減 小體積,能夠應(yīng)用于新能源汽車、新能源發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)等各個(gè)領(lǐng)域。


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新能源汽車是 SiC 最重要的應(yīng)用領(lǐng)域,也是最大的驅(qū)動(dòng)市場(chǎng),主要用于驅(qū)動(dòng)和控制電機(jī)的逆變器、DC/DC 轉(zhuǎn)換、車載充電 器 OBC 和快速充電樁。SiC 作為下一代新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的理想器件,可降低設(shè)備能耗、縮小設(shè)備體積、提升 整車工作效率和性能穩(wěn)定性。SiC MOSFET 與硅基 IGBT相比,其產(chǎn)品尺寸、重量、能耗大幅減小,可以有效提升新能源汽 車電池的電能轉(zhuǎn)化效率,從而提高續(xù)航能力,同時(shí)還可以優(yōu)化電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu),節(jié)省成本,實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化。根據(jù) Yole 的報(bào)告,電動(dòng)車中 SiC 價(jià)值量的 90%都在逆變器中,電動(dòng)車用碳化硅的市場(chǎng)規(guī)模將從 2022 年的 10.55 億美元攀升至 2027 年的 49.86 億美元,年復(fù)合增速達(dá) 39%。根據(jù)英飛凌的財(cái)報(bào)信息,到 2030 年電動(dòng)車上 SiC 應(yīng)用的市場(chǎng)空間將超過(guò)Si。


應(yīng)用端看,目前已有部分以特斯拉為代表的中高端車型已經(jīng)啟用SiC 方案。2018 年,特斯拉率先在高端車型 Model 3 中搭 載了采用 24 個(gè) 650V、100A 全SiC MOSFET 模塊的主逆變器,電能轉(zhuǎn)換效率的提升使得續(xù)航里程提升 5~10%,同時(shí)車身 比Model S 減輕了20%。隨后博世等多家Tier1制造商以及比亞迪、蔚來(lái)、小鵬等車企都宣布在部分產(chǎn)品中采用 SiC MOSFET 方案。2022 年,由于電動(dòng)車滲透率疊加電動(dòng)車中碳化硅接納度的雙提升,SiC 在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用速度超出預(yù)期。


目前供應(yīng)量、良率與成本等因素依然是制約 SiC 商業(yè)化進(jìn)程的掣肘。SiC 晶片的制備需要在 2500℃的高溫環(huán)境中生長(zhǎng)出大 尺寸、高品質(zhì)、單一晶型的晶體(碳化硅可以形成 200+晶體結(jié)構(gòu),只有一種晶型可用于功率應(yīng)用),生長(zhǎng)速率慢,且質(zhì)地堅(jiān) 硬,切割、研磨、拋光等加工難度也較大,技術(shù)門檻高。目前國(guó)際主流 SiC 襯底尺寸為 4 英寸和 6 英寸,晶圓面積較小、 芯片切割效率低,單晶襯底及外延良率也較低,疊加后續(xù)晶圓制造、封裝良率較低,導(dǎo)致 SiC 器件整體價(jià)格仍數(shù)倍于硅基器 件。尤其是SiC 襯底制備難度高,成本占元件總成本約 50%,目前國(guó)外的Wolfspeed、II-VI 和 SiCrystal(Rohm 旗下)占 據(jù)近 90%出貨量。下游應(yīng)用領(lǐng)域仍需平衡采納 SiC 器件的高成本與 SiC 器件優(yōu)越性能帶來(lái)的系統(tǒng)范圍內(nèi)的成本下降,短期 內(nèi)一定程度上限制了 SiC 的滲透率。未來(lái)隨著產(chǎn)線良率將逐步提高,同時(shí)擴(kuò)產(chǎn)將逐漸形成規(guī)模效應(yīng),SiC 制造成本有望下降, 下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)拓展和深化。鑒于此,國(guó)際半導(dǎo)體龍頭企業(yè)紛紛在碳化硅領(lǐng)域加速布局。在供給端,無(wú)論是更上游的碳化硅襯底片、外延片領(lǐng)域,還是中游的芯片,國(guó)內(nèi)外廠商也都在積極擴(kuò)產(chǎn)。國(guó)外的龍頭Wolfspeed、 英飛凌、安森美等紛紛宣布了擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃;國(guó)內(nèi)來(lái)看,天岳先進(jìn)、三安光電均在大舉投資SiC 襯底材料,功率器件廠商斯達(dá)半 導(dǎo)、時(shí)代電氣、士蘭微等也在投建 SiC 芯片產(chǎn)線,搶占第三代半導(dǎo)體的制高點(diǎn)。


2.3.3 MCU:高端需求快速增長(zhǎng),正在走向高度集成化


汽車電子對(duì) MCU 的性能要求很高,同時(shí)也是 MCU 最大的應(yīng)用領(lǐng)域,2021 年在 MCU 市場(chǎng)中的份額達(dá)到 36.4%。MCU 是 汽車功能芯片的主角,以一輛奧迪豪華型 SUV 為例,根據(jù) IHS 的報(bào)告,共使用了 38 顆MCU,其中動(dòng)力域使用了 2顆,底 盤和安全域使用了 12 顆,ADAS 使用了 6 顆,信息娛樂(lè)使用了8 顆,車身和便利使用了 10 顆。

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隨著汽車的“新四化”帶來(lái)的技術(shù)變革,智能座艙、高精度地圖、車身電子等應(yīng)用對(duì) MCU 需求量大增,所需的 MCU 數(shù)量 和單價(jià)均會(huì)提升,扮演的角色也日益重要。大到動(dòng)力系統(tǒng)、車身控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、儀表盤、車載影音娛樂(lè)系統(tǒng)、高 級(jí)安全系統(tǒng)、ADAS 系統(tǒng),小到車窗、雨刮、電動(dòng)座椅、倒車?yán)走_(dá)和車鑰匙等都需要 MCU 進(jìn)行控制,一輛電動(dòng)汽車上的 MCU 數(shù)量可達(dá)幾十顆甚至上百顆。尤其是油門控制系統(tǒng)、自動(dòng)泊車、先進(jìn)巡航控制、防撞系統(tǒng)等ADAS 系統(tǒng)對(duì) 32 位MCU 芯片需求量將大幅度提升。當(dāng)前,汽車電子電氣架構(gòu)正在經(jīng)歷從分布式架構(gòu)到基于域的集中式架構(gòu)再到域融合(中央集成)的帶狀架構(gòu)的重構(gòu)歷程,未 來(lái)幾年,相應(yīng)的高性能 MCU 需要實(shí)現(xiàn)高度的集成化,對(duì) MCU 的需求和性能要求也會(huì)隨之發(fā)生變化。根據(jù)群智咨詢的統(tǒng)計(jì),2022 年 Q3車用 MCU 市場(chǎng)價(jià)格漲幅約 5-10%,主要系下游新能源汽車產(chǎn)銷量增長(zhǎng)迅猛,車用MCU 的需求量日益旺盛,短期內(nèi)價(jià)格難下。根據(jù) IC Insights 的預(yù)測(cè),車載 MCU 市場(chǎng)規(guī)模將實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng),2023 年可能實(shí)現(xiàn)微 增,到 2026 年有希望市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 125 億美元。目前,全球 MCU 供應(yīng)商以國(guó)外廠商為主,行業(yè)集中度相對(duì)較高,尤其是 在車載 MCU 細(xì)分領(lǐng)域,市場(chǎng)主要由瑞薩、恩智浦、英飛凌、德州儀器、微芯科技占據(jù),瑞薩排名第一,市占率為 28.8%, CR5 高達(dá) 90.5%,國(guó)內(nèi)廠商目前競(jìng)爭(zhēng)力正在形成中。


由于車規(guī)級(jí)MCU 認(rèn)證門檻高、認(rèn)證周期長(zhǎng),對(duì)可靠性、安全性、一致性、壽命、良率要求很高,我國(guó) MCU 芯片的國(guó)產(chǎn)自 給率偏低,且國(guó)內(nèi)大部分廠商的 MCU 產(chǎn)品主要集中在消費(fèi)電子和家電等中低端領(lǐng)域,汽車、工業(yè)等高端領(lǐng)域下游大量需求 長(zhǎng)期被國(guó)外廠商占據(jù),但目前國(guó)內(nèi)也已有不少?gòu)S家在布局車規(guī)級(jí) MCU,如芯旺微、杰發(fā)科技、芯馳科技、比亞迪半導(dǎo)體以 及兆易創(chuàng)新等。


2.3.4 模擬 IC:應(yīng)用最廣,助力電子系統(tǒng)“安全+智能”


與傳統(tǒng)通訊市場(chǎng)相比,現(xiàn)代新能源電動(dòng)汽車電子系統(tǒng)追求“安全+智能”,要求更加高效低功耗、更加集成化、更加智能化、 更加內(nèi)核數(shù)智化。其中安全重要性居首位,要求電子系統(tǒng)與電源做到有效的安全隔離,模擬隔離芯片起到了關(guān)鍵作用。智能 即是電車智能化,指智能駕駛輔助系統(tǒng)ADAS和影音娛樂(lè)系統(tǒng),智能駕駛和影音娛樂(lè)因脫離了人的主動(dòng)駕駛,需要極高要求 的毫米波雷達(dá)、監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)、車聯(lián)控制模塊、電源輔助模塊等,離不開(kāi)高性能的模擬芯片如放大器、傳感器、接口產(chǎn)品、 電源管理產(chǎn)品等。


模擬芯片在新能源電動(dòng)汽車電子系統(tǒng)領(lǐng)域承擔(dān)著重要作用,覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管、機(jī)油/剎車、空調(diào)壓力、動(dòng)力總成、汽油 尾氣檢測(cè)、車載電池管理等。從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看,隨著新能源汽車的快速發(fā)展,模擬芯片的市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)推測(cè),預(yù)計(jì)到 2026 年,全球車載模擬芯片預(yù)計(jì)將較 2021 年接近翻番,接近 310 億美元,受半導(dǎo)體行業(yè)周 期波動(dòng)影響較小。


車規(guī)級(jí)模擬芯片領(lǐng)域具有較為嚴(yán)格的進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn),如可靠性標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q 系列和功能安全標(biāo)準(zhǔn) ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)等,要求更高的 性能保障、更嚴(yán)格的安全保障以及更加可靠的實(shí)用性。早期國(guó)內(nèi)模擬芯片公司相對(duì)聚焦在消費(fèi)類,在車規(guī)模擬領(lǐng)域起步比較 晚,隨著下游新能源汽車的需求爆發(fā),國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)模擬企業(yè)紛紛切換到車規(guī)模擬賽道,如納芯微早于 2016 年即開(kāi)始布局,具 有一定的先發(fā)優(yōu)勢(shì),經(jīng)過(guò)近六年的發(fā)展,現(xiàn)已躋身國(guó)內(nèi)模擬隔離芯片龍頭,而傳統(tǒng)模擬廠商圣邦股份、思瑞浦、希荻微等企 業(yè)緊隨其后,利用其技術(shù)積累與上下游產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì),不斷豐富車規(guī)模擬芯片布局。


2.4 應(yīng)用端之可再生能源:“風(fēng)光儲(chǔ)”裝機(jī)量快速增長(zhǎng)拉動(dòng)功率半導(dǎo)體需求


隨著節(jié)能減排需求的提升,全球已有多個(gè)國(guó)家提出“零碳”或“碳中和”的發(fā)展目標(biāo),全球的太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)電、儲(chǔ)能 等可再生能源行業(yè)發(fā)展迅猛,新增裝機(jī)量快速增長(zhǎng)。


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在光伏發(fā)電方面,根據(jù) CPIA 的數(shù)據(jù),2021 年全球光伏新增裝機(jī)量為 170GW,其中中國(guó)光伏新增裝機(jī) 54.88GW。CPIA 樂(lè) 觀預(yù)測(cè)下,2025 年全球光伏新增裝機(jī)量將達(dá)到 330GW;我國(guó) 2025 年光伏新增裝機(jī)量將達(dá)到 110GW。在風(fēng)力發(fā)電方面, 根據(jù) GWEC的數(shù)據(jù),2021 年全球風(fēng)電新增裝機(jī)(并網(wǎng)容量)93.6GW,中國(guó)裝機(jī)占比 50.91%,預(yù)計(jì)未來(lái) 5 年 CAGR 約 6.6%, 2025 年全球風(fēng)電新增裝機(jī)量達(dá)到 119.4GW。在儲(chǔ)能方面,根據(jù)BNEF的數(shù)據(jù),2021 年全球儲(chǔ)能新增裝機(jī) 10GW/22GWh, 中國(guó)儲(chǔ)能新增裝機(jī) 2.45GW/4.61GWh,而隨著光伏風(fēng)電配儲(chǔ)率的提高,預(yù)計(jì)未來(lái)幾年儲(chǔ)能行業(yè)將飛速發(fā)展,根據(jù)《儲(chǔ)能產(chǎn) 業(yè)研究白皮書 2021》預(yù)測(cè),樂(lè)觀場(chǎng)景下 2025 年電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)投運(yùn)規(guī)模有望達(dá)到 55.9GW,對(duì)應(yīng) 2022-2025 年間,電化 學(xué)儲(chǔ)能新增裝機(jī)量年均增速為 62.7%。功率半導(dǎo)體是發(fā)電、輸電、變配電、用電、儲(chǔ)能等領(lǐng)域的基礎(chǔ)核心部件,以 MOSFET、IGBT為代表的功率半導(dǎo)體和模組是 電力轉(zhuǎn)換和控制的核心元器件,能起到提高轉(zhuǎn)換效率和電流密度的作用。由于需要輸出符合電網(wǎng)要求的交流電,新能源發(fā)電 增加了大量對(duì)于整流器、逆變器及變壓器的需求,由于逆變器/變流器是“風(fēng)光儲(chǔ)”系統(tǒng)的核心設(shè)備,二極管、MOSFET、 IGBT等功率半導(dǎo)體因此應(yīng)用廣泛。根據(jù)英飛凌的數(shù)據(jù),在風(fēng)能發(fā)電中,功率半導(dǎo)體的價(jià)值量在 2000~3500 歐元/MW;在光伏發(fā)電中,功率半導(dǎo)體的價(jià)值量在 2000~5000 歐元/MW;在儲(chǔ)能系統(tǒng)中,功率半導(dǎo)體的價(jià)值量在 2500~3500 歐元/MW。假設(shè)風(fēng)能、光伏、儲(chǔ)能應(yīng)用中功率半 導(dǎo)體的價(jià)值量分別均取中值 2750、3500、3000 歐元/MW,對(duì)應(yīng) 2021 年全球風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能領(lǐng)域功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模分 別大約是 19.2 億元、44.4 億元和 2.2 億元人民幣(假設(shè)匯率1 歐元=7.4578 人民幣),合計(jì)約 66 億元。


國(guó)內(nèi)供應(yīng)商在核心器件取得突破?!帮L(fēng)光儲(chǔ)”是國(guó)內(nèi)功率廠商進(jìn)入最晚的市場(chǎng),國(guó)產(chǎn)化率最低。以最大的光伏市場(chǎng)為例,光 伏芯片開(kāi)關(guān)頻率高,能量轉(zhuǎn)換效率要求高。2021 年斯達(dá)半導(dǎo)、士蘭微、新潔能、時(shí)代電氣、宏微科技抓住了分布式光伏用 IGBT 缺貨的歷史機(jī)遇,切入了光伏市場(chǎng)。根據(jù) Wood Mackenzie 的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2021 年全球光伏逆變器市場(chǎng)前五均為中國(guó)公司,分別是國(guó)內(nèi)的華為、陽(yáng)光電源、古瑞瓦特、錦浪、固德威。其中華為保持第一 23%的市場(chǎng)份額,陽(yáng)光電源緊隨其后, 且從 2020 年的 19%提升到了 21%,同時(shí)古瑞瓦特取代了原先的 SMA 躋身前三,前三在全球光伏逆變器市場(chǎng)占有率過(guò)半。光伏逆變器的競(jìng)爭(zhēng)格局較為集中,且由國(guó)內(nèi)逆變器龍頭主導(dǎo),有利于國(guó)內(nèi)上游半導(dǎo)體器件供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)核心器件國(guó)產(chǎn)替代的里 程碑式突破。


三、國(guó)產(chǎn)化視角:電子測(cè)量?jī)x器受制于人,國(guó)產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)


電子測(cè)量?jī)x器是 5G、人工智能、新能源、航空航天、國(guó)防軍工等行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備,推動(dòng)各產(chǎn)業(yè)不斷進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)與技術(shù)創(chuàng) 新,是工業(yè)、半導(dǎo)體等智能制造領(lǐng)域發(fā)展的加速器。電子測(cè)量?jī)x器屬于精密儀器領(lǐng)域,高端儀器以及生產(chǎn)儀器所必需的 ADC/DAC/FPGA 等芯片掌握在美國(guó)等西方國(guó)家手里。近年來(lái),瓦森納協(xié)議、美國(guó)芯片法案、是德科技 Keysight 出口管控等 一系列的制裁措施,意圖打壓國(guó)內(nèi)電子測(cè)量?jī)x器企業(yè)的高端突破。隨著工業(yè)信息化產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,電子測(cè)量?jī)x器的國(guó)產(chǎn)替 代重要性凸顯,國(guó)務(wù)院及各單位鼓勵(lì)政策連續(xù)出臺(tái),國(guó)內(nèi)電子測(cè)量?jī)x器廠商開(kāi)始嶄露頭角,自主可控勢(shì)在必行。


3.1 電子測(cè)量?jī)x器是工業(yè)、半導(dǎo)體等智能制造的加速器


半導(dǎo)體集成電路經(jīng)歷從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段、客戶端產(chǎn)品認(rèn)證階段到大規(guī)模量產(chǎn)階段等,每一個(gè)階段都需要經(jīng)過(guò)專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè) 試,而電子測(cè)量?jī)x器即是一桿秤,用來(lái)衡量產(chǎn)品是否達(dá)到性能指標(biāo)要求,從而進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行驗(yàn)證。因此,電子測(cè)量?jī)x 器的需求將伴隨著半導(dǎo)體集成電路生命周期的每一個(gè)階段,是工業(yè)、半導(dǎo)體等高端智能制造的加速器。一般來(lái)說(shuō),電子測(cè)量?jī)x器分為專用測(cè)量?jī)x器和通用測(cè)量?jī)x器,專用測(cè)量?jī)x器屬于偏定制化儀器,針對(duì)不同產(chǎn)品不同應(yīng)用,提出不同的測(cè)量需求,這類測(cè)量?jī)x器具有客戶粘性高、因定制化帶來(lái)的技術(shù)門檻高、應(yīng)用范圍較小、需求量不高等特點(diǎn),如光 纖測(cè)試儀器、電磁兼容EMC 測(cè)試設(shè)備等。通用測(cè)量?jī)x器主要用來(lái)測(cè)試電信號(hào)基本參量,包括示波器、射頻類儀器、波形發(fā) 生器、電源及電子負(fù)載和其他儀器等,其中射頻類儀器包括頻譜(信號(hào))分析儀、微波射頻源、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、微波功率 計(jì)等,每個(gè)儀器分類針對(duì)不同的產(chǎn)品測(cè)試要求,具有應(yīng)用范圍廣、市場(chǎng)需求量大等特點(diǎn)。

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電子測(cè)量?jī)x器主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電子產(chǎn)品各項(xiàng)性能的測(cè)試檢測(cè)功能,將貫穿電子產(chǎn)品生命周期,同時(shí)也滲透進(jìn)電子產(chǎn)品的各個(gè)下游 應(yīng)用領(lǐng)域,如電子暗室測(cè)試、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療電子、航空與國(guó)防研究所、汽車電子、教育與科學(xué)研究等。


從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看,得益于電子測(cè)量?jī)x器的廣泛應(yīng)用,2015-2018 年全球及中國(guó)的電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)規(guī)模實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2019 年受中美貿(mào)易摩擦影響,全球及中國(guó)的電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)規(guī)模出現(xiàn)較大幅度下滑,2020 年開(kāi)始隨著下游行業(yè)的需求持 續(xù),根據(jù) Frost&Sullivan 推測(cè),預(yù)計(jì)到 2025 年全球電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 1257 億元,2019-2025 年的年復(fù)合增長(zhǎng)率 為 5.3%;2025 年中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 467 億元,2019-2025 年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為6.5%。從下游應(yīng)用來(lái)看,根據(jù) Frost&Sullivan 推測(cè),2025 年全球電子測(cè)量?jī)x器下游應(yīng)用市場(chǎng)份額中,通信、航空航天與消防、消 費(fèi)電子、交通、半導(dǎo)體、工業(yè)電子、醫(yī)療、能源等分別占據(jù) 39%/15%/11%/10%/5%/5%/6%/8%。下游應(yīng)用相對(duì)廣泛,對(duì)電 子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)抵抗某單一行業(yè)周期波動(dòng)起到一定利好作用。


3.2 美國(guó)制裁不斷,電子測(cè)量?jī)x器自主可控是必經(jīng)之路


全球著名模擬芯片龍頭廠商德州儀器 Texas Instruments 提供常規(guī)的電子測(cè)量?jī)x器功能模塊,國(guó)內(nèi)電子測(cè)量?jī)x器廠商早期發(fā) 展模式一般是通過(guò)從德州儀器等國(guó)際廠商購(gòu)置核心功能模塊,然后加上自主研發(fā)的軟硬件及算法等核心技術(shù),可設(shè)計(jì)出滿足 不同測(cè)試功能的電子測(cè)量?jī)x器。


高端 ADC/DAC 芯片、FPGA 芯片是電子測(cè)量的核心零部件,供應(yīng)商主要以德州儀器、賽靈思、英特爾等國(guó)外企業(yè)為主,國(guó) 內(nèi)芯片企業(yè)暫時(shí)不具備此類芯片的自主研發(fā)能力。美國(guó)為了維護(hù)其國(guó)防軍事實(shí)力以及高端制造等領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),不斷對(duì)中 國(guó)進(jìn)行高端芯片的出口限制、以及高端電子測(cè)量?jī)x器出口管制。


事件一:瓦森納協(xié)定,是一項(xiàng)于最初簽訂于 1996 年 5 月 12 日、專門管制傳統(tǒng)武器及軍商兩用貨品的多邊出口控制機(jī)制的 協(xié)定,目前含 42 個(gè)成員國(guó)家,并不斷補(bǔ)充限制物項(xiàng)清單和增加國(guó)家成員名單。其中電子測(cè)量?jī)x器所必需的高端ADC、FPGA 等芯片屬于出口管制的范圍之列,中國(guó)也屬于受限制的國(guó)家之一。高端ADC 芯片禁運(yùn)范圍主要是精度超過(guò) 8 位 1.3Gsps 以 及 16 位以上采樣率超過(guò) 65MSPS 的芯片。例如在絕大多數(shù)示波器產(chǎn)品中,使用的ADC 芯片都需要美國(guó)政府的同意才能進(jìn) 口,同時(shí)要承諾不被轉(zhuǎn)用軍事用途。國(guó)內(nèi)電子測(cè)量?jī)x器廠商雖然出口數(shù)量較多,但大多都是中低端儀器,受制于高速高精度 ADC/DAC 芯片的出口管控,目前高端儀器較大程度依賴進(jìn)口。

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事件二:2021 年 8 月,美國(guó)政府因國(guó)際電子測(cè)量?jī)x器龍頭廠商是德科技 Keysight 向中國(guó)和俄羅斯等 15 個(gè)國(guó)家出售用來(lái)“模 擬電子戰(zhàn)的形式以及建?!钡亩?***場(chǎng)景生成器,對(duì)其罰款 660 萬(wàn)美元,或?qū)⑵仁故堑驴萍紘?yán)格執(zhí)行禁運(yùn)性清單,阻止其 部分高端儀器對(duì)中國(guó)的出口。是德科技被禁運(yùn)儀器主要為多****場(chǎng)景生成器,具有電子戰(zhàn)系統(tǒng)測(cè)量、雷達(dá)/通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、 脈沖****控制和多****機(jī)場(chǎng)景模擬等應(yīng)用方向,下游應(yīng)用場(chǎng)景主要有電子對(duì)抗、航空航天、國(guó)防軍工以及雷達(dá)等,其被禁 運(yùn)主要因?yàn)槠湓谲娛伦鲬?zhàn)上起到的關(guān)鍵作用,意圖打擊中國(guó)以及俄羅斯的軍事實(shí)力,保護(hù)美國(guó)的自身利益。


競(jìng)爭(zhēng)格局:電子測(cè)量?jī)x器屬于精密儀器領(lǐng)域,國(guó)外起步早,且與德州儀器等芯片廠商、蘋果微軟等應(yīng)用廠商深度合作,外加上美國(guó)對(duì)高端 ADC、DAC 芯片以及 FPGA 芯片的禁運(yùn),全球電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)前排一直被國(guó)際廠商占據(jù)著。根據(jù) Frost&Sullivan 統(tǒng)計(jì),2019 年全球電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)占比前五的公司分別為是德科技 Keysight、羅德與施瓦茨 Rohde & Schwarz、安立 Anritsu、泰克 Tektronix 和力科 LeCroy,累計(jì)占據(jù)全球市場(chǎng)份額的 48.7%,其中是德科技以 25.9%的市場(chǎng) 份額領(lǐng)跑全球。從國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,2019 年我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)占比前五的公司與全球市場(chǎng)相同,前五大廠商共占據(jù) 43.2%的市場(chǎng)份額。這些前排國(guó)際廠商電子測(cè)量?jī)x器種類齊全,其中是德科技還具有一系列的配合自身測(cè)量?jī)x器的 EDA 軟 件工具,具有非常深厚的技術(shù)積累和良好的市場(chǎng)口碑,穩(wěn)居國(guó)際國(guó)內(nèi)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)龍頭地位。


3.3 政策加持+技術(shù)推動(dòng),國(guó)內(nèi)企業(yè)在細(xì)分賽道正發(fā)力


受下游應(yīng)用的推動(dòng)以及國(guó)產(chǎn)替代的必須性,電子測(cè)量?jī)x器自主可控的重要性不言而喻。但因其賽道的特殊性,部分高端 ADC/DAC、FPGA 芯片被禁運(yùn)的背景下,單靠行業(yè)自身驅(qū)動(dòng)力還不夠,因此國(guó)務(wù)院及各單位紛紛出臺(tái)支持電子測(cè)量?jī)x器行 業(yè)發(fā)展的激勵(lì)政策,包括貸款額度的發(fā)放及貼息、高校研究所儀器設(shè)備更新升級(jí)、鼓勵(lì)優(yōu)先使用國(guó)產(chǎn)儀器、設(shè)立專項(xiàng)項(xiàng)目、 攻克高端芯片難題等等。


在下游行業(yè)需求推動(dòng)、國(guó)務(wù)院及各單位的支持政策激勵(lì)下,國(guó)內(nèi)誕生出一批優(yōu)秀的電子測(cè)量?jī)x器企業(yè),主要有普源精電、鼎 陽(yáng)科技、坤恒順維以及未上市的電科思儀等。每家公司發(fā)展模式及產(chǎn)品側(cè)重方向略有不同,均在各自賽道上不斷發(fā)力。


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