北方华创财务建模：国内硅刻蚀设备龙头.pdf

优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构北方华创财务建模国内硅刻蚀设备龙头今天我们要研究的这个赛道，属于半导体设备领域。刻蚀设备，被称为半导体的 “ 雕刻刀 ” ，其占成本比重，甚至超过光刻机。该行业的龙头之一，自 2 0 1 6 年重组上市后股价一路走高，其累计涨幅 8 3 3 . 5 2 % ，目前市值 8 8 8 亿元。近期，其自峰值高位回调了 3 6 % 。图：股价（单位：元）来源： W I N D优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构它，就是北方华创，国内硅刻蚀设备龙头。由于半导体设备领域技术壁垒高，主要以欧美日厂商主导，目前本案已经可以为下游客户提供刻蚀、薄膜沉积、扩散 / 氧化炉等半导体设备。对半导体设备领域，之前我们还研究过国内另一家龙头公司：中微公司。其自峰值高位，已经回调了 5 2 % 。图：走势（单位：元）来源：东方财富 C h o i c e 数据看到这里，在做研究之前，几个值得我们深思的问题来了： 1 ）本案生产刻蚀、薄膜沉积、清洗、氧化 / 扩散炉等多种半导体设备，到底哪种设备才是其核心收入来源？优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构 2 ）半导体设备领域，到底是平台型公司好，还是技术领先型公司护城河更深？今天，我们就以北方华创入手，来研究半导体设备行业的建模逻辑。对于相关行业，之前我们研究过的，还有拉姆研究、科天半导体、中微公司、圣邦、兆易等，详见科技版报告库。 0 1 龙头，模式北方华创， 2 0 1 6 年由北京七星华创电子和北京北方微电子战略重组而成。主营业务包括半导体设备、锂电设备等电子工艺设备和电子元器件。其大股东为北京七星华电科技集团，持股比例 3 6 . 3 1 % ，实际控制人是北京电子控股，持股比例为 1 0 . 5 9 % 。优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构图：股权结构来源：公司公告来看近三年一期财务数据： 2 0 1 7 年 - 2 0 2 0 年半年报，其营业收入分别为 2 2 . 2 3 亿元、 3 3 . 2 4 亿元、 4 0 . 5 8 亿元、 3 8 . 3 6 亿元；净利润分别为 1 . 6 7 亿元、 2 . 8 3 亿元、 3 . 7 亿元、 3 . 8 8 亿元；经营活动现金流净额分别为 0 . 3 2 亿元、 - 0 . 2 亿元、 - 9 . 4 1 亿元、 1 . 6 5 亿元。从盈利能力来看，毛利率分别为 3 6 . 5 9 % 、 3 8 . 3 8 % 、 4 0 . 5 3 % 、 3 5 . 1 7 % ；净利率分别为 7 . 5 3 % 、 8 . 5 1 % 、 9 . 1 1 % 、 1 0 . 1 2 % 。优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构从业绩增速来看，近三年营业收入复合增速为 3 5 . 1 1 % ，净利润年复合增速为 4 8 . 8 5 % ，营业收入和净利润均出现高增长，是因为下游晶圆厂和光伏企业产能扩张从而对生产设备有较高的需求。 2 0 2 0 年半年报营业收入同比上升 4 0 . 1 6 % ，净利润同比上升 4 7 . 4 9 % ，营业收入增长的原因是销售及订单、生产规模较上期增加。图：部分公司产品来源：公司官网优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构从收入结构来看， 2 0 1 9 年其 7 8 . 6 % 来自电子工艺设备， 2 0 . 8 8 % 为电子元器件、以及 0 . 4 8 % 的其他业务。我们将电子工艺设备业务进一步拆分为半导体设备和真空设备。图：收入结构（单位： % ）来源：塔坚研究优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构图：毛利结构（单位： % ）来源：塔坚研究半导体设备主要有刻蚀机、 P V D 、 C V D 、 A L D 、氧化 / 扩散炉、清洗机、外延设备等品类，客户为中芯国际、长江存储等逻辑及存储晶圆制造厂。真空设备该品类下游客户以新能源领域为主，如单晶炉供应给隆基股份；真空搅拌机、涂布机、高速分切机等供应国内锂电池厂家。电子元器件包括电阻、电容、晶体器件、模块电源等，下游应用于航空航天，以及精密仪器仪表、自动控制等特种行业领域。优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构本案生产的半导体设备占比超过 6 0 % 。以半导体产业来看，上游为半导体材料和设备企业，中游为集成电路制造企业，依次为芯片设计、晶圆制造和封测企业，下游包括汽车电子、消费电子、云计算、人工智能等终端应用领域。图：半导体产业链来源：盛美半导体招股书北方华创，位于半导体产业链上游，产品有刻蚀、薄膜沉积、氧化 / 扩散炉、清洗机等半导体设备。上游代表企业还有拉姆研究、应用材料、阿斯麦、科天半导体等，毛利率在 4 5 - 6 0 % 左右；中游代表企业有 T S M C 、中芯国际、华润微、长电科技等，毛利率在 2 0 - 5 0 % 左右；下游应用范围较广，代表企业有苹果、特斯拉、亚马逊、英伟达等，毛利率在 4 0 % 左右。优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构 2 0 1 7 年至 2 0 1 9 年，其前五大客户的销售收入占营业收入比例分别为 2 1 . 2 2 % 、 3 0 . 7 % 、 3 4 . 3 1 % ；前五大供应商的采购额占年度采购总额的比例分别为 1 7 . 3 5 % 、 1 4 . 3 1 % 、 1 2 . 9 5 % 。以上产业链和业务模式，形成了本案特殊的财报结构：从产业链上下游公司的资产结构来看，中游的晶圆制造和芯片封测厂商，为典型的资产驱动型公司，固定资产占比较高。其中，台积电、中芯国际、长电科技固定资产占总资产的比重甚至超过 5 0 % 。同时，上游半导体设备厂商需要投入大量研发或以并购的方式保持竞争力，因此无形资产和商誉占比在产业链中属于较高水平，另外存货占比较高也是上游设备厂商的特征。图：资产结构对比（单位：亿元、 % ）来源：塔坚研究优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构从利润结构上来看，产业链中如芯片设计、设备、先进晶圆制程代工等技术壁垒较高的企业均有较高的毛利率，而像封测以及成熟制程代工的晶圆厂普遍毛利率较低。图：利润结构对比（单位：亿元、 % ）来源：塔坚研究接着，来看一组塔坚研究整理的基本面数据：图： R O E V S R O I C （单位： % ）来源：塔坚研究优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构图：同行业 R O E 对比（单位： % ）来源：塔坚研究图：营业收入 V S 营收增速（单位：亿元、 % ）来源 : 塔坚研究优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构图：营业收入增速及净利润增速（单位： % ）来源：塔坚研究图：毛利率 V S 净利率（单位： % ）来源：塔坚研究优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构图：同行业毛利率（单位： % ）来源：塔坚研究图：净利润及经营活动现金流（单位：亿元）来源：塔坚研究优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构图：现金流（单位：亿元）来源：塔坚研究图：资本支出对现金流的拉动（单位：亿元、 % ）来源：塔坚研究优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构图：净营运资本对现金流的拉动（单位：亿元、 % ）来源：塔坚研究图：资产结构（单位：亿元）来源：塔坚研究优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构图：股价与可比乘数（单位：元、倍）来源： W I N D 看完这组基本面图表后，重要的问题来了如果将这家公司放在同行业的坐标系中，其回报、增长情况到底如何？如果要对这家公司做建模，应该从什么地方入手？ 0 3 同行业，回报分析优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构在塔坚的投研体系之下，对任何行业做分析的核心，都始于回报分析。本案近三年，其 R O E 为 3 . 8 7 % 、 6 . 8 3 % 、 8 . 0 1 % ； R O A 为 2 . 2 8 % 、 3 . 1 2 % 、 3 . 1 1 % ； R O I C 为 4 . 5 5 % 、 6 . 8 % 、 6 . 4 7 % 。这个水平到底如何，我们来和同行业做个比较：图：投入回报对比（单位： % ）来源： W I N D 、塔坚研究从 2 0 1 9 年财报数据来看，可比公司中，本案回报率处于行业较低水平。从核心指标拆解来看：优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构总资产周转率 2 0 1 9 年，北方华创的总资产周转率为 0 . 3 4 次，低于应用材料的 0 . 7 9 次、阿斯麦的 0 . 5 5 次、科天半导体的 0 . 6 2 次、拉姆研究的 0 . 7 9 次，以及中微公司的 0 . 4 7 次。总资产周转率远低于海外同行，原因是其大量研发机器在客户验证阶段，这类机器作为存货占比较高，拉低了周转率。资产负债率 2 0 1 9 年，北方华创的资产负债率为 5 5 . 5 9 % ，低于拉姆研究的 6 1 . 0 6 % 、科天半导体的 7 0 . 2 8 % 、应用材料的 5 6 . 8 2 % 、高于阿斯麦的 4 4 . 3 6 % 、中微公司的 2 1 . 4 3 % 。净利率 2 0 1 9 年，北方华创的净利率为 9 . 1 7 % ，低于中微公司的 9 . 6 9 % 、应用材料的 1 8 . 5 2 % 、阿斯麦的 2 1 . 9 3 % 、拉姆研究的 2 2 . 7 % 、科天半导体的 2 5 . 7 2 % 。图：销售净利率、总资产周转率、资产负债率来源：塔坚研究优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构接下来，我们将分子、分母拆开，以 2 0 1 9 年为横截面，对比一下各家的资产情况和收益情况、收益以及营运效率情况。图：同行业财务数据对比来源：塔坚研究根据以上三张表，我们认为，半导体设备这个行业的国内企业的核心资产是存货。而应用材料及科天半导体都是通过专注某一特殊领域，做出核心技术，再通过并购整合成为国际巨头，因此，从财报上看，这些企业的核心资产是无形资产及商誉。看完回报，行业未来增长逻辑如何？我们继续分析。 0 4 增长，驱动优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构从历史增速来看，本案 2 0 1 6 年由七星科技和北方微电子合并而成，因此我们重点分析 2 0 1 6 年至今的增速情况。图：历史收入增速（单位：亿元、 % ）来源：塔坚研究图：同行业可比公司历史收入增速（单位： % ）来源：塔坚研究优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构本案，其历史五年增速较高的时点，出现在 2 0 1 6 年、 2 0 1 8 年和 2 0 2 0 年 Q 3 ，其中： 2 0 1 6 年是因为七星科技和北方微电子重组整合，成立北方华创，并表后营业收入同比增加约 9 0 % 。 2 0 1 8 年、 2 0 2 0 年 Q 3 上游晶圆厂扩厂，刻蚀机、薄膜沉积、清洗机等设备订单大幅增加。对比全球半导体设备龙头，中微、北方华创增速明显更高，其原因是中国大陆晶圆厂扩产的同时加大了对国产设备的采购力度，以长江存储为例， 2 0 1 7 年其中标总数量为 4 5 5 台，国产设备仅为 1 0 台，国产化率 2 . 2 % ；到 2 0 1 9 年，其中标数量为 1 0 8 7 台，国产装备有 7 8 台，国产化率上升到 7 . 2 % 。由此来看，本案未来增长的核心，主要取决于营业收入占比超过 6 0 % 的半导体设备业务获得下游客户订单的情况。综上，对于本案的收入预测，可采用如下方法： 1 、半导体设备由于本案生产的半导体设备品类较多，且不同设备具有不同价值量，无法使用量价进行拆分，同时单一设备的市占优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构率与整体市占率统计结果误差较大。因此，我们采用增速法进行预测：公式 1 ：半导体设备收入 = 上一年收入 * （ 1 + 增长率）；其中，增长率受下游晶圆厂扩产和本案市场份额提升等因素影响。 2 、电子元器件目前该业务占本案营业收入比例大约在 2 0 % 左右，呈逐年缩小的趋势。这部分产品包括电阻、电容、微波组件等精密器件应用于军工领域，目前没有详细的产销率、价格、市占率等信息，故采用增速法预测。公式 2 ：电子元器件收入上一年收入 * （ 1 + 增长率）上述影响本案收入的几大变量，我们逐个来分析。 0 5 收入，增速优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构先看半导体设备业务。本案生产的半导体设备包括刻蚀、薄膜沉积、扩散 / 氧化炉、清洗机等，覆盖了晶圆制造工序中的多个大类设备。其中，核心产品是刻蚀设备，占半导体设备销量超过 5 0 % ，主要供应国内晶圆厂，包括中芯国际、华虹半导体、长江存储、合肥长鑫等。从下游客户结构来看，本案半导体设备业务收入增长的驱动力，主要来自于两个方面： 1 ）国内晶圆厂扩产； 2 ）国产替代带来的市占率提升。先来看晶圆厂扩产情况本案的设备以成熟制程为主，中芯国际、华虹半导体、长江存储等代工厂占其收入比重大约有 3 0 % 。由于卫生事件的影响，终端订单回流，国内晶圆代工厂开始产能供不应求，各家晶圆代工厂的产能利用率自今年首季度其便处于 9 0 % 以上至满载的水平。根据 W I N D 数据，中芯国际产能利用率达到 9 7 % ，处于历史较高水平。优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构图：产能利用率来源： W i n d 另外，今年电子产品的新品发布延迟到下半年后，导致 8 英寸产能订单集中，需求紧张，根据电子时报预计， 2 0 2 0 年下半年 8 寸晶圆交期将延长至 3 4 个月， 2 0 2 1 年供给缺口约达 2 成左右，产能的持续紧张，导致部分厂商上调了 1 0 % - 2 0 % 的 8 英寸晶圆制造报价。下游需求不断增加时，除了上调价格，晶圆厂也会进行扩建产能。其中，中芯国际表示，由于电源管理 I C 等需求增加，成熟制程缺口优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构很大，计划新增成熟工艺月产能（万片 8 英寸和 2 万片 1 2 英寸）。华虹半导体管理层也提到，目前其 3 个 8 英寸晶圆厂都是满产状态，因此会持续在一厂、二厂、三厂进行投资，增加产能，资产支出将超过 1 亿美元。具体来看，根据广发证券测算， 2 0 2 0 年至 2 0 2 2 年，中芯国际、华虹宏力、长江存储、合肥长鑫等多家厂家新建的产线，总投资金额将分别达到 1 1 2 5 亿元、 1 6 2 5 亿元、 2 0 9 8 亿元，整体保持每年 3 0 % 的增速水平，其中，存储厂商扩产速度会更快。因此，短期来看，晶圆厂景气扩产将会在 1 - 2 年内对半导体设备的需求增加；长期来看，半导体产业向中国大陆转移的趋势确定。根据 I C I n s i g h t s 的报告， 2 0 1 8 年底中国大陆的晶圆厂产能 2 3 6 万片 / 月，占全球的 1 2 . 5 % ，预计到 2 0 2 3 年占比提升至 2 0 % 。半导体设备和材料位于半导体制造业上游，受到华为事件影响，国内晶圆制造厂开始加大与国产半导体设备的合作研发。根据当前 9 4 个晶圆厂项目规划及目标总计，预计至 2 0 2 4 年，中国大陆地区产能将达到 7 5 2 . 4 万片 / 月，较 2 0 1 9 年提升 7 3 % 左右，年复合增速约 1 2 . 5 1 % 。优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构 0 6 竞争 2 0 1 9 年全球刻蚀设备竞争格局，泛林半导体 5 2 % 、东京电子 2 0 % 、应用材料为 1 9 % ，其余企业共占比 9 % 。国内刻蚀设备企业有本案和中微公司，目前市占率还较小，不足 1 % 。（对中微，我们之前在科技版报告库中研究过，此处不详述）图：全球刻蚀设备竞争格局来源：前瞻研究院优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构市占率的差距，主要原因还是在技术上。从技术覆盖面来看国际巨头如拉姆研究、应用材料、东京电子等较全面，可以同时生产硅、金属、介质刻蚀设备；中微半导体其次，以介质刻蚀设备起家，硅刻蚀设备逐步量产；北方华创仅能生产硅、金属刻蚀设备，介质刻蚀仍在客户验证阶段。从设备工艺来看拉姆研究、应用材料、东京电子和中微公司技术水平一致，均已能够生产 7 n m 设备；本案目前应用于 2 8 - 1 4 n m ， 7 n m 产品还在研发验证阶段。图：同行业公司技术比较来源：拉姆研究官网、中微公司招股书、北方华创年报、广发证券优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构对比来看，国内厂商与国际龙头技术上还存在一定差异。但是，未来刻蚀设备这个赛道，究竟是是龙头市占率越来越集中，还是追赶者抢占市场份额？对于市场追赶者来说，受益于工程师红利，其技术追赶的可能性较强，而追赶唯一的风险，就在于技术方向的判断错误。在半导体设备各赛道中，刻蚀设备的技术更替风险要远低于光刻设备。在光刻机领域， E U V 由于精度更高，直接取代 D U V 刻蚀，导致阿斯麦赶超日本尼康，成为光刻机市场上的绝对龙头，随着技术进步，龙头效应增强。而在刻蚀领域，从 2 0 世纪 8 0 年代以来，等离子刻蚀仍旧是其核心技术，主要分为 C C P ( 等离子刻蚀 ) 和 I C P （电感等离子体）两大类设备。由于技术的趋势较为确定，导致刻蚀设备领域应用材料、拉姆研究和东京电子形成大寡头的格局。因此，在刻蚀设备领域，由于技术趋势的确定，国产替代的逻辑更强。那么，国内两大刻蚀龙头北方华创 V S 中微公司，谁更有潜力提高市占率？除了技术之外，我们重点看研发投入，以及与下游的合作：优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构 1 ）研发投入从研发投入占比来看，两者相差不大，而研发人员占比方面，中微公司的 3 5 % 远高于北方华创的 2 0 % ，另外， 2 0 1 9 年，中微公司人均创收为 2 6 9 . 2 9 万元，高于北方华创的 8 7 . 4 1 万元。图左：研发支出占收入图右：研发人员占比来源：塔坚研究 2 ）客户合作方面从目前的客户结构来看，中微公司供应的是国际一流晶圆厂，北方华创绑定的是国内一流晶圆厂。中微的客户有台积电、海力士、格罗方德、联华电子等国际厂商，本案的客户以中芯国际、长江存储、华虹宏力等国内企业为主。从合作研发来看，目前国内企业中微公司从 2 8 n m 开始便于台积电开始合作研发，北方华创也与中芯国际有战略合作。优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构综上来看，中微公司与先进代工厂合作更加紧密，未来市场份额提升的逻辑更强。基于上述分析，短期内由于下游晶圆厂扩产对设备的需求确定性较强，长期来看，半导体设备国产化率的提升将有助于国内半导体设备企业的持续增长。不过，本案有较多设备仍在客户验证阶段，由于其技术突破存在一定不确定性，因此，对于半导体设备业务的收入预测，我们分乐观保守情景进行假设。 1 、乐观情况下，未来三年，下游晶圆厂规划产能按预期落地，并且本案为长江存储等存储芯片制造商提供设备较多，假设 2 0 2 0 - 2 0 2 2 年，其半导体设备业务增速参照存储行业扩产增速 5 5 % 、 6 1 % 和 3 8 % ，之后由于半导体设备的国产替代逻辑，增速从中国大陆半导体设备历史十年销量复合 3 0 . 4 8 % 逐渐降至全球的 1 4 . 1 4 % 。 2 、保守情况，本案技术没有突破，停留在 2 8 n m 制程水平，因此增速将不及中微公司，不过，根据本案目前的在售订单测算，其 2 0 2 0 年营业收入增速预计能达到 4 0 % 。另外，本案存在产能跟不上下游晶圆厂扩产的需求，因此，我们参照其募集资金投建的半导体设备生产线的达产情况进行预测，根据其达产后每年平均新增销售收入优塾：发布于 2 0 2 0 年 1 1 月 1 7 日财务分析和财务建模领域专业研究机构 2 6 亿元测算， 2 0 2 1 年和 2 0 2 0 的增速分别为 3 1 % 、 2 2 % ，之后逐渐降至全球半导体销量增速 1 4 . 1 4 % 。 0 7 电子元器件 2 0 1 9 年，其电子元器件营业收入为 8 . 4 7 亿元，同比增长 7 . 4 9 % ，三年复合增速为 5 . 3 6 % 。该业务占收入比重从 2 0 1 6 年的 3 7 . 4 7 % 下滑至 2 0 1 9 年的 2 0 . 8 8 % ，整体收入占比呈下降趋势，从本案 2 0 1 9 年募集资金建设的项目来看，大约 9 0 % 用于半导体设备业务，预计未来该业务收入占比将持续缩小。图：营业收入、同比增速（单位：亿元、 % ）优塾：发布于 2 0 2 0