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2020蓝焱资本投资交流会——半导体投研报告

作者:黄炎 浏览:405 发表时间:2020-04-28 13:25:42

2020蓝焱资本投资交流会——半导体投研报告

我国面临掣肘的关键技术中,半导体及相关领域占据了近1/5。例如,制造芯片的光刻机,其精度决定了芯片性能的上限。我国光刻机的最高水平是上海微电子的90nm制程,世界顶尖的光刻机是ASML7nm EUV光刻机,ASM已经开始研制5nm制程的光刻机。相对来说,我国在光刻机制造领域与国际先进水平有很大的差距,高端光刻机全部依赖进口,我国的中芯国际今年将会引进ASML最新的7nm制程的EUV光刻机,一定程度上减小了与台积电、三星的差距。

再比如,低速的光芯片和电芯片已实现国产,但高速的仍全部依赖进口。国外最先进芯片量产精度为10纳米,我国只有28纳米,差距两代。在计算机系统、通用电子系统、通信设备、内存设备和显示及视频系统中的多个领域中,我国国产芯片占有率为0

此外,在射频芯片、滤波器、触觉传感器、光刻胶、超精密抛光工艺等方面均有明显代差。

 

行业整体形势

2019 年,全球半导体行业实现销售总收入 4090 亿美元,同比下降 12.8%。集成电路的细分项存储器收入大幅下滑是拖累产业进入低谷的首要因素。集成电路是半导体行业的最大组成部分,2019 年收入 3304 亿,占比达到 80.8%,同比下降 16.0%

集成电路的萎靡直接导致了半导体行业的景气度下滑。集成电路又可细分为存储器、 逻辑电路、微处理器及模拟电路四个主要组成部分,2019 年的收入分别为 1059 亿/1046 亿/657 亿/542 亿,占比依次为 32.1%/31.7%/19.9%/16.4%。在过去一年,集成电路各细分市场均出现了不同程度的下滑,其中首当其冲是存储器板块,全年收入同比降低 33.0%,成为拖累整个半导体产业进入低谷的首要因素。供给侧来看,2018年,三星、SK 以及 Micron 等全球存储器芯片巨头在创新技术上展开激烈竞争,在投资、建厂、扩产等方面纷纷布局,导致了产能过剩,2018-2019 年上半年,DRAM NAND Flash 价格大幅下滑;需求侧来看,全球智能手机、服务器等需求动能趋于疲软。叠加中美贸易战影响持久,2019 年全球半导体产业出现了十年以来的最大降幅。而我们预判,随着半导体行业的整体迁移逐步推进,及5GAI应用的展开,半导体产业的新景气周期即将开启。

半导体行业存在三大周期:产品周期(长周期)、资本开/产能周期(中周期)、库存周期(短周期)。三大周期以产品周期为首要周期,其决定了资本开支/产能周期与库存周期,周期与周期之间存在嵌套。以一个完整的半导体周期为例,每隔 10年左右因划时代新技术与新产品的出现,半导体需求呈现连续数年的爆发性增长,半导体生产企业亦加大资本开支/产能以满足正在扩张中的产品周期,此时半导体行业增长特点由产品周期引致的成长性主导;当产品周期进入需求饱和或下降以及企业进入存量竞争阶段,叠加切换期的产能过剩,供需产生失衡,半导体行业销售与价格均产生大幅下滑。此时行业增长特点由资本开支/产能周期主导;随后行业产能利用率下降,在新需求动能尚未铺开的前提下,IC 设计企业或部门的订单预测决定了库存周期。

每一次技术研发升级、产品更新换代都有可能成为下一轮半导体景气周期的导火索。纵观半导体行业发展史,随科技及制造工艺的进步,下游需求逐步演化,半导体行业增长的动力由家电、PC 向以智能手机为主的消费类电子产品转移。当前是继 PC 与智能手机之后,5GAIIoT云计算以及汽车电子等新兴应用领域崛起的起点,市场规模的壮大对半导体的需求与日俱增,有望带动半导体进入新一轮景气周期。

半导体产业所处周期阶段可通过三周期框架判断。中国市场因力图提高国产化率,国内半导体企业与产业处于成长性阶段。通过前述半导体行业存在的三周期框架,我们可以很好地描述半导体在某区域范围内的周期特点。从全球范围看,当前半导体需求端新技术/新产品已经出现,但新需求动能尚未完全铺开,新产品周期或正处于大规模释放前夜,老产品存量需求不可忽视,因此,资本开支/产能周期与库存周期在短期内仍将作为主导全球半导体产业增长的首要因素;而处于全球半导体产业第三次转移浪潮中的中国半导体,在政策与资金的大力支持下,则呈现出更强的成长性特点。

举例来说,安全、信息娱乐、导航和燃料效能方面的汽车电子元件消费在未来几年内将出现增长,这得益于越来越多的电子元件应用于车载安全功能。在驱动半导体增长的各类应用中,高级辅助驾驶系统增幅最大,这将推动对集成电路、微控制单元和传感器的需求相应增长。此外,数据处理电子包括计算和存储设备。其中,以固态硬盘为主的存储设备将贡献最大增长份额。2018年以来的价格下降趋势仍在持续,固态硬盘的大规模普及以及平均存储容量的增加将保持较强态势;特别是随着数据中心的需求成为关键驱动力之一,企业固态硬盘将更加普及。

在半个世纪的发展历程中,半导体产业曾经历过两次产业转移:

第一次产业转移:1970-1980s,美国至日本。日本以 DRAM 为切入口,依托于家电及工业级计算机产业的繁荣发展,在美国的技术支持下实现了对其反超。这次产业转移造就了索尼、东芝、松下等知名厂商。

第二次产业转移:1980-20 世纪初,日本至韩国、台湾。韩国和台湾凭借其低廉的人工成本及大量高素质人才,顺应消费级 PC 的快速发展趋势,取代日本在半导体产业大部分的市场份额。韩国成为 PC DRAM 的主要生产者;台湾则通过晶圆代工、芯片封测领域的垂直分工成为半导体代工领域的龙头。这次产业转移成就了三星、海力士、台积电、日月光等厂商。

日本、韩国及中国台湾在全球性半导体产业转移中的崛起,离不开相关政策及资金的支持。在半导体产业发展初期,由于资本投入大,回收期长,往往需要政府的推动。政府的规划制定、政策优惠及资金支持发挥了举足轻重的作用。

转移的可能性:摩尔定律放缓有利于中国追赶国际一流技术水平。进入 10nm 尺寸,摩尔定律明显放缓。在摩尔定律步伐放缓的趋势下,全球范围内芯片技术的发展有所减慢,有利于中国半导体产业链相关企业趁机追赶国际一流技术水平,为全球半导体产业向中国转移提供了技术上的可能性。

转移动力:庞大市场需求牵引产业转移,国产化率低亟待供应链崛起。中国是全球第一大消费电子生产国和消费国,也是全球半导体/集成电路最大的销售市场。集成电路已成中国最大进口商品,市场供需错配状况亟待扭转。

移基础:产业链较为完善。当前,中国集成电路产业已经形成了集 IC 设计、芯片制造、封装测试三大主要环节以及设备、原材料等支撑配套环节共同发展的较为完善的产业链布局。在各个环节,都涌现出了一批优质的企业。

转移路径:封测率先发展,制造迎来高速发展。中国大陆在 IC 封测环节已经具有国际竞争力。产业转移重点将在 IC 制造环节实现突破。中国大陆半导体建厂热潮,将直接为中国大陆半导体设备和材料行业打开更大的市场空间。

中长期来看,全球半导体产业加速向中国转移将加速催生一批优秀的龙头企业。中国正处于全球半导体产业第三次转移的历史机遇期,与全球成熟市场较为明显的周期性不同,中国半导体行业的成长性更加突显。中国是全球最大的半导体/集成电路销售市场,但工艺技术及产能均难以满足下游庞大市场的需求,巨大的市场蛋糕及严重的供给错配为中国大陆发展半导体产业提供了充足动力。当前中国大陆封测龙头企业的收入规模已处于世界前列,拥有较强的国际竞争力,本次产业转移的重点将在 IC 制造领域实现突破。中国大陆正迎来投资建厂热潮,这将直接提振对半导体设备及原材料的需求。

《瓦森纳协定》2019 新增条款:

将技术光刻软件取代物理模拟软件

增加对大硅片技术的管控。

光刻软件和大硅片,恰巧是我国半导体产业发展的两大短板。西方国家对于我国施行的技术封锁,也是不断“与时俱进”的。管中窥豹,可见一斑。如果过去可以用钱解决的问题都不叫问题,那么如今越来越明确的趋势是,在半导体领域能用钱解决的关键产业技术已经不多了。中美关系激化促使国产替代和自主可控提上日程,对于党政军及核心技术企业对于国产替代提出更高要求和备胎准备,无论是从底层操作系统-芯片及元器件等都主动寻求国内替代者,相应的业绩将成倍的增长。

投资机构最终都需要考虑退出是否盈利的问题,包括退出的通道是否通畅。在科创板没有出现之前,国内坚持投半导体的专业机构只在10家左右,现在因为科创板的出现,整体的PE倍数远高于市场平均水平,过百亿市值的企业达到7家。半导体企业在科创板已注册的企业中比例高达14.7%

总体而言,中国半导体行业有四类企业:“国家队”、“地方队”、私募/创投基金、跨国企业,这四类企业竞相推动中国成为全球半导体行业的动力引擎。国家队的领衔企业“大基金”和紫光集团均在产业价值链中投入了数千亿美元;

“本土队”则紧 跟“大基金”的指引,许多地方政府纷纷在当地建立投资基金,如北京市集成电路产业发展股权投资基金和上海武岳峰资本基金。这些专注于半导体行业的地方基金资本预计已超过2,000亿元人民币。在私募/创投领域,许多“海归企业” 也加入了中国半导体产业的发展大潮,包括紫光展锐、芯原、兆易创新和澜起科技等。这些企业普遍由“海归”创立,专注于集成电路设计,并且大多由私募、创投基金支持;跨国企业中,英特尔、台积电和许多其他境外投资企业在中国大陆开展业务已久。近几年,越来越多的境外资本开始关注中国市场的机遇。格罗方德半导体在成都设立了工厂。ARM和高通均已在中国设立合资企业。特别值得一提的是,自从台湾地区放松对大陆高科技产业的投资后,台积电在南京开设了多个工厂,联华电子也通过福建晋华集成电路进入福建。

国家致力于自主核心技术的长期导向已经定调,集成电路行业自从2014年发布国家集成电路纲要的契机,加上1387亿大基金的支持,路风生水起,半导体链条上的企业都迎来发展的黄金十年甚至二十年。加上国家大基金二期2041亿和国家转型升级基金1500亿的支持,创业者蜂拥而至,2019年涉及企业达到1780家。国内资本市场出现全面开放的局面,从科创板试点注册制到推进创业板试点注册制,为半导体等高科技企业IPO打开了⼤门,同时也积极支持国内企业的并购重组,近两年,国内半导体企业并购案持续发生。

大基金⼀期已经基本投资完毕,⼀期投资领域涉及了整个半导体产业链,以芯片制造为主,解决了半导体产业尤其是 芯片制造领域缺乏长期资金的关键性问题 ;随着大基金二期注册成立,有望打造更加完善的自主可控产业链,半导体行业的投资将持续获得关注,大基金将对包括刻蚀机、薄膜设备、测试设备、清洗设备等领域已有布局的企业提供强有力的支持 根据我国《中国制造2025 规划目标, 2020 年,集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过 20% 企业可持续发展能力大幅增强。移动智能终端、网络通信、云计算、物联网、大数据等重点领域集成电路设计技术达到国际领先水平,产业生态体系初步形成。 16/14nm 制造工艺实现规模量产,封装测试技术达到国际领先水平,关键装备和材料进入国际采购体系,基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系。  2030 年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。 当前我国半导体产业的自给率才只有不到 15% 根据《中国制造2025 的目标,计划 2020 年自给率达 40% 2050 年达到 50%

目前整体的募资环境比较差,可供投资的赛道实际在变窄,所有基金的LP主要为政府和国有企业,占据了75%,这导致了机构的投资更加谨慎。加上移动互联网投资进入相对末期,模式类的投资基本停掉了,现在核心技术成为了一道硬性指标。目前对于机构来说投资方向无外乎新一代信息技术(包括集成电路、5G等)、智能制造、生物医药、人工智能等领域,看似方向多,其实真正好投的领域和企业并不多。半导体行业作为国内替代的重要方向,实际的市场是摆在明面上的,目前全球4000亿美元的市场中国内占据30%以上,上万亿的市场国内企业占据30%就是不错的表现。

无论是从交易量或是交易额来看,中国无疑是半导体并购活动最活跃的地区。从2014年至2018年,中国半导体行业并购交易量的全球占比从48%增至72%复合年均增长率高达18%。同时,围绕知识产权和国防安全问题的争议还将抑制中国企业走向全球化的进程。中国收紧对美国高科技公司的境外投资成为新常态,全球并购市场规模整体缩水。尽管如此,半导体大型企业集团仍在各垂直领域寻找拥有高市场份额和利润的潜在目标。


 

细分行业具体分析(以三代半导体为例)

 

影响功率半导体器产品性能的主要有两方面因素:一是器件结构,二是半导体材料。半导体材料的禁带宽度、饱和电子漂移速度、击穿场强都会影响功率半导体性能。从半导体产业发展至今,半导体产业主要经历了三代材料技术演变,第一代是以硅(Si)、锗(Ge)元素为主;第二代半导体材料以砷化镓(GaAs)为主;第三代半导体材料以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为主。

第一代半导体材料,尤其硅基半导体材料工艺成熟、成本较低,是目前半导体材料的主流,目前大部分功率半导体和集成电路都是基于硅基的第一代半导体材料。但是第一代半导体材料禁带宽度有限,击穿电压低、饱和电子漂移速度低导致硅基半导体材料在面对高电压、高频、高功率运用场景捉襟见肘。

第二代半导体是以砷化镓(GaAs)为主,砷化镓的运用主要集中在通讯领域,目前手机功率放大器是砷化镓的主要运用场景。砷化镓生产成本较高,物理性能低于第三代半导体材料, 因此在功率放大器中难以被使用。

第三代半导体材料氮化镓、碳化硅等材料在物理上具有能级禁带宽的特点,因此第三代半导体材料也成为宽禁带半导体。同时,第三代半导体材料的导热性能、高压击穿、电子饱和漂移速度均明显优于第一代、第二代功率半导体,因此第三代半导体在高温、高功率、高压、高频等运用场景有明显的优势。

 

行业投资策略分析

 

 

 

 

2020蓝焱资本投资交流会——半导体投研报告
长坡•厚雪•变局——半导体行业投资的2020。 芯片国产替代需求强烈,下游应用迎来爆发期,是为长坡: 中国对国产芯片强烈的需求; 国产芯片将得到国内下游应用客户更多的支持; 芯片为5G和AI应用提供底层的支持。 半导体投资的持续加码与并购市场的持续活跃,是为厚雪; 政策的推手与国内外格局的变动,是为变局: 从科创板试点注册制到推进创业板注册制,为半导体等高科技企业IPO打开了⼤门; 贸易战、疫情催
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