半导体设备行业系列研究十一：双重扩产红利，国产装备迎来黄金时代.pdf

识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 29 Table_Page 行业专题研究 |机械设备 2020 年 3 月 9 日 证券研究报告 Table_C ontacter 本报告联系人： Table_Title 半导体设备行业系列研究 十一 双重 扩产 红利 ，国产装备迎来 黄金 时代 Table_Author 分析师： 周静 分析师： 罗立波 分析师： 许兴军 SAC 执证号： S0260519090001 SAC 执证号： S0260513050002 SAC 执证号： S0260514050002 021-60750636 021-60750636 021-60750532 zhoujinggf luolibogf xuxingjungf 分析师： 代川 SAC 执证号： S0260517080007 SFC CE.no: BOS186 021-60750615 daichuangf 请注意，周静 ,罗立波 ,许兴军并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人，不可在香港从事受监管活动。 Table_Summary 核心观点 ： 全球半导体设备行业开始复苏 。 根据 SEMI， 2020 年 1 月北美半导体设备制造商出货金额 20.45 亿美元，同比增长 22.9%。 其中 逻辑晶圆厂商投资积极，是带动此轮全球半导体设备行业进入新一轮增长期的主要动力。海外半导体设备巨头迎来业绩向上拐点 ， 包括 ASML、科天半导体、泰瑞达、东京电子等 19Q4 收入均实现环比及同比正增长，同时毛利率迎来回升， 主要是逻辑客户需求带动，而存储器客户需求有企稳现象 。 国内半导体设备： 充分 受益逻辑厂与存储器厂积极扩产 。 一方面，下游需求旺盛叠加国产化趋势，国内晶圆代工市场景气上行，产能利用率攀升，推动代工厂积极扩产。当前国内晶圆代工厂呈现先进与成熟工艺扩产并行的状态，为国产状态发展提供了充分的空间。另一方面，当前中国存储器产业面临 重大 机遇，促使国内存储器厂商积极进行工艺研发与产能建设，长期性与规模性的下游投资将对国产装备创造极佳的成长环境，其中长江存储与合肥长鑫都将在 2020 年进入积极的产能爬坡期，预期将促使设备需求大幅增长。 产能利用率攀升，代工厂资本开支强劲 。 根据 中芯国际季度报告 ， 2019Q4 公司产能利用率达 98.8%。 为 顺应市场需求， 中芯国际将启动 新一轮资本支出计划， 根据中芯国际 19Q4 报告， 2020 年 公司 资本开支计划 31 亿美元。 此外， 华虹半导体产能利用率从 2019Q1 的 87.3%提升至 2019Q3 的 96.5%。 当前下游扩产晶圆厂形成了良好梯队， 为 国产装备 提供了充分的发展舞台。根据中国招标网，截止 2020 年 2 月，华力集成（ 28nm） 国产化率 7.0%、华虹无锡（ 90-65nm） 国产化率 23.7%、积塔半导体（ 8 寸） 国产化率 34.4%。 契合全球产能转移趋势，国内存储器厂积极扩产 。 根据集邦咨询数据， 19 年 Q4 长江存储产能 2 万片 /月（ 12英寸）， 2020 年底有望扩产至 7 万片 /月；合肥长鑫目前产能已达到 2 万片 /月，预计 2020 年第一季度末达到 4万片 /月。我们测算 2020-2022 年本土存储器厂设备投资分别为 291.9 亿元 /519.7 亿元 /860.4 亿元，分别同比增长 231%/78%/66%。 根据中国招标网，截止 2020 年 2 月长江存储主要设备国产化率总体为 7.1%，其中 2020年前两个月国产装备中标比例达到 14.3%，提升显著。 投资建议： 国内 半导体设备将 充分受益逻辑厂与存储器厂积极扩产 。建议关注国内从事半导体设备优质厂商：北方华创（电子小组覆盖）、中微公司 *、至纯科技、芯源微 *、盛美半导体（ ACMR.O）、华兴源创 *、晶盛机电（与广发电新小组联合覆盖）。（标 *表示与广发电子小组联合覆盖） 风险提示 ： 行业投资波动带来的收入不确定性；行业竞争加剧导致毛利率下滑；技术研发及国产化趋势推进不及预期；国家产业扶持政策变化或扶持力度不及预期。 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 29 Table_PageText 行业专题研究 |机械设备 重点公司估值和财务分析表 股票简称 股票代码 货币 最新 最近 评级 合理价值 EPS(元 ) PE(x) EV/EBITDA(x) ROE(%) 收盘价 报告日期 （元 /股） 2019E 2020E 2019E 2020E 2019E 2020E 2019E 2020E 中微公司 688012 CNY 152.73 2019/11/26 买入 74.7 0.37 0.51 412.8 299.5 191.57 100.4 5.1 6.7 华兴源创 688001 CNY 46.25 2019/6/21 - - 0.75 1.00 61.7 46.3 - - 13.5 15.4 北方华创 002371 CNY 133.72 2020/3/5 买入 136.2 0.63 0.99 212.3 135.1 109.93 98.16 5.3 7.7 芯源微 688037 CNY 105.43 2019/12/6 - - 0.33 0.50 319.5 210.9 - - 3.7 5.3 晶盛机电 300316 CNY 23.38 2020/2/28 买入 24.52 0.49 0.82 47.7 28.5 42.1 26.35 13.5 18.3 至纯科技 603690 CNY 35.06 2020/2/23 买入 57.50 0.46 0.97 76.2 36.1 40.91 23.44 8.3 14.9 数据来源： Wind、广发证券发展研究中心 备注 ：表中估值指标按照最新收盘价计算。 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 29 Table_PageText 行业专题研究 |机械设备 目录索引 一、国内半导体设备：受益逻辑厂与存储器厂 积极扩产 . 5 （一）全球半导体设备行业开始复苏 . 5 （二）全球：逻辑厂投资是增长主力，海外设备巨头迎来业绩拐点 . 6 （三）国内：充分受益逻辑厂与存储器厂积极扩产，国产装备加速发展 . 9 二、产能利用率攀升，代工厂资本开支强劲 . 11 （一）台积电：业绩持续增长，指引 20 年行业景气大幅改善 . 11 （二）中芯国际：产能利用率维持高位， 20 年计划资本开支强劲 . 14 （三）国内晶圆代工厂：先进与成熟工艺扩产并行，国产装备各展风采 . 17 三、契合全球产能转移趋势，国内存储器厂积 极扩产 . 22 （一）国内存储器投资：具备长期性与规模性， 2020 年迎增速向上拐点 . 22 （二）本土存储器厂国产化逻辑清晰，助力国产装备加速发展 . 23 四、投资建议与风险提示 . 26 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 29 Table_PageText 行业专题研究 |机械设备 图表索引 图 1：北美半导体设备制造商出货额（亿美元） . 5 图 2：全球半导体设备销售额（亿美元） . 5 图 3：全球半导体销售额（亿美元） . 6 图 4：英特尔、台积电、中芯国际资本开支（亿美元） . 7 图 5： ASML 营业收入与毛利率 . 8 图 6：应用材料营业收入与毛利率 . 8 图 7：科磊营业收入与毛利率 . 8 图 8：泰瑞达营业收入与毛利率 . 8 图 9：国内晶圆厂截止 2019 年底装机产能（万片 /月） . 9 图 10：晶圆代工模式与 IDM 模式对比 . 10 图 11：台积电营业收入和同比增速 . 11 图 12：台积电毛利率和净利率 . 11 图 13：台积电收入结构及收入增速 . 12 图 14：台积电季度资本开支 . 13 图 15：台积电收入增速、净利润增速与资本开支增速 . 13 图 16：中芯国际净利润与产能利用率 . 14 图 17：中芯国际营业收入与毛利率 . 14 图 18：中芯国际与华虹半导体来自中国区收入占比 . 15 图 19：华虹半导体营业收入与 8 寸厂产能利用率 . 16 图 20：华虹宏力与华虹无锡的资本开支（千美元） . 16 表 1：全球内存厂晶圆投片量预估（千片 /月） . 7 表 2：中芯国际资本开支（亿美元） . 15 表 3：国内主要在建晶圆代工厂情况 . 17 表 4：华力集成、华虹无锡、积塔半导体（ 8 寸）国产化率 . 18 表 5：华力集成各类设备中标情况 . 18 表 6：国产装备在华力集成的中标情况 （台） . 19 表 7：华虹无锡厂各类设备中标情况 . 19 表 8：国产装备在华虹无锡厂的中标情况 . 20 表 9：华虹无锡厂各类设备中标情况 . 20 表 10：国内主要在建晶圆厂（存储器） . 22 表 11：国内主要在建晶圆厂（存储器） . 23 表 12：长江存储、华力集成、华虹无锡、晶合集成国产化率 . 24 表 13：长江存储各类设备国产化情况（截止 2020 年 2 月） . 24 表 14：国产装备在长江存储的中标情况（截止 2020 年 2 月） . 25 表 15：本土存储器厂投资对应的国产装备市场空间测算（亿元） . 25 表 16：主要国产装备 2018 年收入、归母净利润、毛利率等 . 26 表 17：行业内主要海外上市公司估值（市值统计截止 2020.3.6 收盘） . 27 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 29 Table_PageText 行业专题研究 |机械设备 一、 国内半导体设备 ：受益逻辑厂与存储器厂 双重 扩产 （一） 全球半导体设备行业开始复苏 北美半导体设备制造商 20年 1月出货同比高增长 。 根据国际半导体产业协会（ SEMI），2020年 1月北美半导体设备制造商出货金额 20.45亿美元，同比增长 22.9%。自 2019年 5月以来北美半导体设备制造商出货额降幅逐渐收窄、并逐步增速转正。当前已经连续 4个月增速持续回升、增速提升显著，且今年 1月出货额绝对值是历年来 1月出货额的次高水平（最高为 2018年 1月的 23.70亿元）。全球半导体设备行业正迎来复苏。 根据 SEMI在 2019年 12月发布的预测报告， 预计 2019年全球半导体设备市场 576亿美元，同比下降 10.5%；预计 2020年重回增 长达到 608亿美元，同比增长 5.5%；预计2021年全球销售额将进一步增长 9.8，达到 668亿美元，创下历史新高，并且到 2021年，中国大陆将成为半导体设备的最大市场，规模达 164.4亿美元。 图 1：北美半导体设备制造商出货额（亿美元） 数据来源： SEMI，广发证券发展研究中心 图 2：全球半导体设备销售额（亿美元） 数据来源： SEMI，广发证券发展研究中心 -40%-20%0%20%40%60%80%0.05.010.015.020.025.030.014-0114-0514-0915-0115-0515-0916-0116-0516-0917-0117-0517-0918-0118-0518-0919-0119-0519-0920-01北美半导体设备制造商出货额（亿美元） 同比增速-100%-50%0%50%100%150%200%-100200300400500600700800半导体设备销售额 同比变动识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 29 Table_PageText 行业专题研究 |机械设备 （二）全球：逻辑厂投资是增长主力，海外设备巨头迎来业绩拐点 根据 WSTS发布的预测报告，预计 2019年全球半导体销售额为 4090亿美元，同比下滑 12.8%。其中存储器销售额 1059亿美元，同比下降 33%；模拟半导体销售额 541亿美元，同比下降 7.9；微处理器 657亿美元，同比下降 2.3；逻辑元件 1046亿美元，同比下降 4.3。 WSTS对 2020年全球半导体市场发展持乐观态度。预计 2020年半导体有望逐渐恢复增长，全球销售额将增加 5.9，达到 4330亿 .27亿美元。WSTS认为，由于 5G正式进入商用阶段，再加上数据中心相关投资的恢复以及新一代游戏机即将推出， 2020年半导体市场 增速 有望转负为正，包括模拟半导体、微处理器、传感器、芯片、内存等产品，都有望重新迎来正增长。 图 3：全球半导体销售额（亿美元） 数据来源： WSTS，广发证券发展研究中心 设备 需求 动力 有差异：逻辑晶圆厂商投资 强劲 ，存储器产业投资偏弱 。 从全球半导体行业投资结构看，逻辑晶圆厂商投资 积极 （包括 IDM厂商与晶圆代工厂）， 是带动此轮全球半导体设备行业 进入 新一轮增长期的主要动力，而存储器投资启动迟缓 。 一方面 ， 由于 5G、 高效能运算 （ HPC）等推动先进逻辑制程市场需求、中长期看成长动能充足， 2019年包括台积电、英特尔、三星晶圆代工等资本支出都创下新高，并且对未来几年资本开支维持乐观。 根据台积电 19Q4季度报告及 说法会， Q4公司投入资本开支 56亿美元， 2019全年整体资本开支达到 149亿美元接近指引上限。展望 2020年，公司规划资本开支区间在 150160亿美元区间，其中 80%用于投入 7nm及以下先进制程。根据英特尔 19Q4财报， 2020年公司资本支出预算 170亿美元，其中超过一半的支出将与英特尔下一代 7纳米和 5纳米制造工艺节点的额外工厂和设 备有关， 2018-2019年公司资本支出分别为 152亿美元、 162亿美元。 另一方面，由于内存价格在 2018-2019年的大幅下跌 ，包括美光、 SK海力士等大厂都削减了 2019年资本支出。根据韩媒 Business korea报导，三星电子、 SK 海力士 2020年的 投资计划仍然较为保守。尽管预期 5G可以提振下游需求，但考虑需求整体的不确定性、以及产品获利水平等，预期 2020年海外内存巨头的产能不会明显扩张。根据集邦咨询对 2020年存储产业趋势分析报告，从全球内存厂晶圆投片量预估来看， 2020年 Q4与 2019年 Q4相比总体成长只有约为 5%。其中，三星 2020年增加 30千片 /月、海力士缩减 10千片 /月、美光增加 10千片 /月，而其余的产能增量将主要来自与中国大陆。 -20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%0200400600800100012001400全球半导体销售额（亿美元） 同比增速识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 29 Table_PageText 行业专题研究 |机械设备 图 4： 英特尔、台积电 、中芯国际 资本开支（亿美元） 数据来源： 英特尔 财报等 ，广发证券发展研究中心 表 1： 全球内存厂晶圆投片量预估（千片 /月） 公司 工厂 19Q1 19Q2 19Q3 19Q4(E) 20Q1(F) 20Q2(F) 20Q3(F) 20Q4(F) 三星 Line13 100 100 100 95 90 80 70 60 Line15 185 185 185 185 190 190 195 195 Line17 120 115 115 125 125 135 135 145 P1L 60 60 60 60 65 70 80 80 P2L 0 0 0 0 0 0 5 15 三星合计 465 460 460 465 470 475 485 495 SK 海力士 M10 75 70 60 45 35 30 25 20 M14 130 140 150 165 165 170 175 180 无锡厂 (C2) 140 140 140 140 140 140 140 140 SK 海力士合计 345 350 350 350 340 340 340 340 美光 Fab6 25 25 25 25 25 25 25 25 Fab11 125 125 125 125 125 125 125 125 Fab15 110 100 98 95 100 105 105 105 Fab16 90 90 90 90 90 90 90 90 美光合计 350 340 338 335 340 345 345 345 南亚科 Fab 3A 73 71 70 70 72 73 75 75 南亚科合计 73 71 70 70 72 73 75 75 全球投片量 1311 1293 1293 1295 1301 1321 1348 1370 数据来源：集邦咨询，广发证券发展研究中心 海外半导体设备巨头迎来业绩向上拐点 ， 主要是逻辑客户需求带动 ，而存储器客户需求有企稳现象。 包括 ASML、科天半导体、泰瑞达 、东京电子 等 19Q4收入 均实现环比及同比正增长，同时毛利率迎来回升。总体上，需求的增长动力来自逻辑客户，存储器客户收入仍在下滑。但处在设备链条前端的光刻机情况看， 存储器 客户的需求有企稳现象。 051015202530350204060801001201401601802018 2019 2020E台积电 英特尔 中芯国际（右轴）识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 29 Table_PageText 行业专题研究 |机械设备 科磊 2019Q4实现营收 15.09亿美元，同比增 35%（连续 4个季度增速上行）；实现Non-GAAP净利润 4.22亿元，同比增 13%。 收入 细分领域 方面 ， Foundry增长强劲，Memory仍处负增长。 Semiconductor Process Control（ SPC，占总营收 83%）中，Memory占比 40%（ YoY -25%，连续 5个季度负增长）， Foundry 占比 52%（ YoY +148%）， Logic占比 8%（ YoY -39%）。 东京电子 2019Q4实现营收约 2954亿日元（ YoY +10%），毛利率 39.8%，归母净利润 493亿日元（ YoY +1%），同时营收和利润同比增速均扭转了前 3个季度的负增长态势转负为正。按下游领域来分（仅针对 SPE， FPD营收不分类）， DRAM设备占比 13%（ YoY -21%）， Non-volatile Memory设备占比 14%（ YoY -45%）， Foundry设备占比 19%（ YoY +270%）， MPU/AP等设备占比 25%（ YoY +140%）。 图 5： ASML营业收入与毛利率 图 6：应用材料营业收入与毛利率 数据来源： Wind，广发证券发展研究中心 数据来源： Wind，广发证券发展研究中心 图 7：科磊营业收入与毛利率 图 8：泰瑞达营业收入与毛利率 数据来源： Wind，广发证券发展研究中心 数据来源： Wind，广发证券发展研究中心 38%40%42%44%46%48%50%051015202530354045营业收入（亿欧元） 毛利率37%38%39%40%41%42%43%44%45%46%47%01020304050营业收入（亿美元） 毛利率50%52%54%56%58%60%62%64%66%0246810121416营业收入（亿美元） 毛利率50%52%54%56%58%60%62%012345678营业收入（亿美元） 毛利率识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 29 Table_PageText 行业专题研究 |机械设备 （ 三 ）国内：充分受益逻辑厂与存储器厂积极扩产， 国产装备加速发展 根据芯思想研究院的统计，截止 2019年底我国 12英寸晶圆制造厂装机产能约 90万片，较 2018年增长 50%； 8英寸晶圆制造厂装机产能约 100万片，较 2018年增长 10%； 6英寸晶圆制造厂装机产能约 230万片，较 2018年增长 15%； 5英寸晶圆制造厂装机产能约 80万片，较 2018年下降 11%； 4英寸晶圆制造厂装机产能约 260万片，较 2018年增长 30%； 3英寸晶圆制造厂装机产能约 40万片，较 2018年下降 20%。 根据芯思想研究院 ， 统计的共 57个国内晶圆厂建设项目，宣布投资总额超过 15000亿元。 图 9：国内晶圆厂截止 2019年底装机产能（万片 /月） 数据来源：芯思想研究院，广发证券发展研究中心 国内半导体设备行业将充分受益逻辑厂与存储器厂 双倍 投资 强度，具体的扩产 逻辑有所区别： 1.晶圆代工厂 。 代工模式的核心在于“服务” ， 晶圆代工厂通常提供一个工艺技术平台，根据客户需求提供客制化产品与服务，发展壮大的关键在于覆盖更多的客户、满足客户更多的需求 ，因而晶圆代工厂的扩厂也是为了匹配客户需求、通常是 顺应市场需求发展趋势 的 。 当市场需求旺盛时，积极的资本开支以满足日益增长的下游需求，也是公司未来成长的动力。 面向客户需求，晶圆代工厂的 产能扩张情景主要有 2类： （ 1）产能需求。即现有产能利用饱满，为匹配客户产能需求而扩大产能。（ 2）工艺需求。即为满足客户更多需求或者扩大客户覆盖面， 进行工艺升级而新增产能 。 2019年以来行业的积极变化是，产业景气度持续攀升，晶圆代工厂产能利用率不断提升，促使代工厂积极规划资本开支。以中芯国际为例， 根据公司季度报告，中芯国际 19Q4的产能利用率进一步提升至 98.8%，公司计划 2020年资本开支 31亿美元，较 2019年的 20亿美元大幅提升。 2.存储器厂。 与代工厂不同，存储器厂采用 IDM模式，直接提供半导体产品。由于存储芯片技术标准化程度高，各家厂商的产品容量、封装形式都遵循标准的接口，性能也无太大差别，在同质化竞争情况下，存储厂商通过提升制造工艺，提供制造产能，利用规模优势降低成本，从而赢得市场。 为了提高竞争力、抢占市场份额，存储器厂可能采取 逆市扩张的策略 。 -30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%05010015020025030012英寸 8英寸 6英寸 5英寸 4英寸 3英寸2019年底装机产能（万片 /月） 同比增长识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 10 / 29 Table_PageText 行业专题研究 |机械设备 当前中国存储器产业面临 重大 机遇，促使国内存储器厂商积极进行工艺研发与产能建设，长期性与规模性的下游投资将对国产装备创造极佳的成长环境。其中长江 存储与合肥长鑫都将在 2020年进入积极的产能爬坡期，预期将促使设备需求大幅增长。根据集邦咨询， 19年 Q4长江存储产能 2万片 /月（ 12英寸）， 20年底有望扩产至 7万片 /月；合肥长鑫目前产能 2万片 /月，预计 2020年第一季度末达到 4万片 /月。 图 10：晶圆代工模式与 IDM模式对比 数据来源：集邦咨询，广发证券发展研究中心