电子行业投资策略报告：高成长性趋势确立国产替代需求在即.pdf

Table_RightTitle 证券研究报告 |电子 Table_Title 高成长性趋势确立 ，国产替代需求在即 Table_IndustryRank 强于大市 (维持 ) Table_ReportType 电子 行业投资策略报告 Table_ReportDate 2021 年 06 月 22 日 Table_Summary 行业核心观点： 以新能源汽车为代表的新兴产业近月以来持续保持稳定快速增长的发展 态势， 带动上游所需各类芯片 供应 景气度持续高企， 美国与华全球战略科 技竞争的加剧使得半导体设备材料等制备性领域自主可控必要性愈发凸 显， 国产替代力量亟待突围， 半导体板块近 3 个月涨跌幅遥遥领先其他电 子赛道 。下半年我们重点看好 由新能源汽车等市场带动的半导体高成长性 投资机遇和国产替代主题明确的半导体材料设备等领域。 投资要点： 市场景气驱动主线 ：由市场利好带来的广阔业绩上升空间为该类 高成长性 公司带来上行预期 。 受新能源汽车等市场景气传导，功率半导体、 MCU、存 储 IC、传感器等半导体器件增长空间十分广阔。 1） 从传统燃油车到纯电 动汽车，汽车含硅量的大幅提升主要体现在功率半导体方面， MOSFET 和 IGBT 模块被大量运用于“三电系统”，尤其电池系统。 2） 近月以来的汽 车产业缺芯潮体现在 MCU 领域尤为明显，迅速扩大的市场需求和晶圆厂产 能 分配的紧缺形成严重错配，叠加美国生产设备销售的钳制，预计供给显 著短缺局面仍将持续一段时间。 3） 新能源汽车带动汽车智能化趋势加速 渗透，使单车信息存储量迅速增大，带动单车存储 IC 价值量上涨，形成 同样景气传导的还有 5G 手机等市场。 4） 汽车多维感知能力是智能化提 高的重要特征，使得 CIS、毫米波 /超声波 /激光雷达、红外传感器需求增 长显著加快。推荐重点关注上述领域相关核心标的公司。 国产替代主线 ：海外技术垄断和与华科技封锁尤其明显的半导体设备材料 等领域使得国产替代确定性预期不断增强 。 “制备”半导体所需的设备、 材料、 IP 等领域为美日欧等西方发达国家地区尤其高度垄断的技术领域， 随着美国与华全球战略科技竞争大势的进一步确立，为保障我国战略新兴 产业安全快速发展，此等半导体生产的制备性技术，尤其中高端领域，自 主可控变得尤为关键。推荐重点关注上述领域的国产替代龙头标的公司。 投资建议： 高成长性投资基调确立，推荐重点关注受新能源汽车市场带动 的功率半导体、 MCU、存储 IC、传感器等细分领域 ；国产替代需求在即， 推荐重点关注光刻胶、刻蚀机、半导体 IP 等细分领域 。 风险因素： 国产技术突破不及预期、国外 技术封锁加大、细分市场增速不 及预期 Table_Chart 行业相对沪深 300 指数表现 数据来源： 聚源，万联证券研究所 Table_ReportList 相关研究 半导体景气持续，设备国产重要性凸显 疫期转单、国产替代、供不应求，多重利好 共振半导体上行 日企光刻胶限制令催化半导体国产替代主 题恒强 Table_Authors 分析师 : 夏清莹 执业证书编号： S0270520050001 电话： 075583228231 邮箱： 研究助理 : 贺潇翔宇 电话： 02085806067 邮箱： 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 电子 沪深 300 证 券 研 究 报 告 行 业 投 资 策 略 报 告 行 业 研 究 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 2 页 共 22 页 $start$ 目录 1 2021 年电子行业中期展望：高成长性趋势确立，国产替代需求在即 . 4 2 “制造半导体 ”， 关注汽车电子等高成长性投资机遇 . 6 2.1 新能源汽车带动功率器件强劲增长 . 6 2.2 车规 MCU 供需错配凸显 , 市场热度高企 . 9 2.3 智能汽车、 5G 手机等市场提振存储 IC 上行 . 11 2.4 车载装配带动三类传感器市场加速打开 . 12 3 “制备半导体 ”， 关注国产替代力量加速突围 . 14 3.1 光刻胶 ：高端 ArF 等半导体用光刻胶是国产力量突围关键 . 14 3.2 刻蚀机：芯片精密度提高带动刻蚀需求扩大，国产亟待突围 . 16 3.3 IP：美国技术高度垄断下的突围 . 18 4 投资建议 . 20 5 风险提示 . 20 图表 1： 中国新能源汽车当月产量（万辆） . 4 图表 2： 中国 5G 手机当月出货量（万部） . 4 图表 3： 申万电子二级板块近 3 个月涨跌幅 . 4 图表 4： 中国集成电路当月产量（千万块） . 4 图表 5： 国外近期半导体技术限制措施 . 5 图表 6： 半导体产业链 . 5 图表 7： 全球半导体市场规模（十亿美元） . 6 图表 8： 集成电路的微观结构 . 6 图表 9： 汽车电子在整车 成本中的占比 . 6 图表 10： 纯电动汽车半导体价值量分布 . 6 图表 11： 不同类型汽车的半导体价值量分布（美元） . 7 图表 12： 全球汽车功率器件市场（亿美元） . 7 图表 13： 新能源汽车新增主要功率器件分布图 . 7 图表 14： 新能源汽车 “三电 ”成本分布 . 8 图表 15： 新能源汽车 “三电 ”系统图示 . 8 图表 16： 全球功率半导体市场分布 . 8 图表 17： 中国当月充电桩保有量（万个） . 9 图表 18： 中国新能源汽车 IGBT 市场份额 . 9 图表 19： 中国 MCU 市场规模（亿元） . 9 图表 20： MCU 主要产品对比 . 9 图表 21： 全球 MCU 市场需求结构 . 10 图表 22： 车规 MCU 市场规模增长（亿美元） . 10 图表 23： 全球车规 MCU 市场份额分布 . 10 图表 24： 车规 MCU 主要国内外厂商情况 . 10 图表 25： 主要存储芯片对比 . 11 图表 26： 存储芯片将成汽车半导体中增长最快的品类之一（美元） . 11 图表 27： 汽车存储芯片主要厂商 . 11 图表 28： 2021Q2 PC/Server DRAM 及整体 DRAM 价格预测 . 12 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 3 页 共 22 页 图表 29： 5G 与 4G 手机中所用存储芯片容量对比 . 12 图表 30： 主要车载传感器基本情况对比 . 12 图表 31： 市场代表车型传感器配置数量 . 13 图表 32： 主要车载传感器技术特点 . 13 图表 33： 全球传感器市场分布 . 13 图表 34： 全球传感器龙头企业 . 13 图表 35： 传感器产业位置 . 14 图表 36： 中国传感器市场规模（亿元） . 14 图表 37： 半导体光刻胶 细分市场结构 . 14 图表 38： 全球光刻胶主要公司市场份额占比 . 14 图表 39： 全球半导体光刻胶市场分布 . 15 图表 40： 中国光刻胶市场规模增长（亿元） . 15 图表 41： 国内光刻胶产品产业化进度 . 15 图表 42： 光刻胶产业链 . 15 图表 43： 主要光刻胶类型对应的技术参数 . 15 图表 44： 南大光电定增项目投产产能情况 . 16 图表 45： 半导体设备对下游行业的支撑意义巨大 . 16 图表 46： 全球半导体设备 CR5 制造商营收排名（亿美元） . 16 图表 47： 全球半导体设备投资分布 . 17 图表 48： 半导体制造三大核心工艺 . 17 图表 49： 中微公司刻蚀设备主要产品 . 17 图表 50： 全球刻蚀设备市场份额分布 . 17 图表 51： 中微公司存储芯片企业 A、存储芯片企业 B、逻辑芯片企业 C 的刻蚀设备 订单份额（台数占比） . 18 图表 52： 中微公司技术进阶方向 . 18 图表 53： 世界主要半导体 IP 供应商的产品覆盖范围 . 18 图表 54： 集成电路产业链 . 18 图表 55： 美国半导体技术环节垄断性程度 . 19 图表 56： 不同工艺节点下的芯片所集成的硬件 IP 的数量（平均值） . 19 图表 57： 全球半导体 IP 市场规模（十亿美元） . 19 图表 58： 芯片设计公司规划中的设计项目数 . 20 图表 59： 全球半导体 IP 供应商销售收入市占率 . 20 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 4 页 共 22 页 1 2021 年 电子行业中期 展望 ：高成长性趋势确立 ，国产替代 需求在即 行至 2021年中期，中国电 子行业已基本 摆脱 2020年国内疫情严峻期所带来的市场供需 下行的局面， 半导体制造行业随新能源汽车等新兴市场迅速渗透而呈现高成长性态 势 。 新能源汽车 的月度产量增长态势及上升稳定性尤为突出，进而 带动 半导体 多个子 赛道高速 增长 ,芯片性能集成度遵循摩尔定律不断攀升，以新能源汽车为代表的汽车 智能化蓝海市场同样使芯片需求量 与日俱增 ，芯片制造的高成长性 趋势愈发确立， 半 导体 市场预期 的上升和 逻辑的 不断验证使其逐渐走向电子科技行业投资的焦点中心， 过去 3个月涨幅遥遥领先其他电子行业板块。 图表 1： 中国新能源汽车当月产量（万辆） 图表 2： 中国 5G手机当月 出货量（万部） 资料来源： Wind,万联证券研究所 资料来源： Wind,万联证券研究所 图表 3： 申万电子二级板块近 3个月涨跌幅 图表 4： 中国集成电路当月产量（千万块） 资料来源： Wind,万联证券研究所 资料来源： Wind,万联证券研究所 在 半导体材料设备等芯片制备性领域，我国国产替代需求尤为迫切 。 高端制造设备和 所用原材料是影响芯片制造质量、效率等的重要因素 ，我国在中低端技术领域已实现 一部分覆盖，但高端设备材料我国整体与国际先进水平有较大差距，虽然个别领域技 术已 趋近 国际先进水平 。 海外疫情反复使全球芯片供给紧张趋势加剧， 叠加美国对华 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 5 页 共 22 页 科技制裁此起彼伏， 中美战略科技竞争中，半导体 制备技术作为 支撑 半导体 制造 产业， 乃至整个电子信息科技 产业 的基石 ， 国产替代 必要性愈发明确。 下半年我们重点看好 由新能源汽车等市场带动的半导体高成长性投资机遇和国产替代主题明确的半导体 材料设备等领域。 图表 5： 国外近期半导体技术限制措施 资料来源：中国半导体行业协会 ,萝卜投研，万联证券研究所 图表 6： 半导体产业链 资料来源：沪硅产业招股说明书 ,万联证券研究所 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 6 页 共 22 页 图表 7： 全球半导体市场规模（十亿美元） 图表 8： 集成电路的微观结构 资料来源： IBS Semiconductor Market Analysis ,万联证 券研究所 资料来源：中微公司招股说明书 ,万联证券研究所 2 “制造半导体”，关注汽车电子等高成长性投资机遇 2.1 新能源汽车带动功率器件强劲增长 由于新能源汽车近月以来销量攀升的高速度和增长的稳定性，其越来越被看作相对 来说红利确定性最高的产业之一，伴随其间的是汽车电子在整车成本中占比的 上涨 ， 与紧凑型和中高端燃油车 15%、 28%的汽车电子成本占比而言，纯电动汽车的占比达 65%，因此新能源汽车销售的大热对相关电子器件 ，主要 车规 半导体 的高增长前景不 言而喻，包括功率器件、 MCU、存储 IC、传感器等。 从传统燃 油 车到 新能源汽车 ，汽 车含硅量大大提升 ， 逐渐 成为半导体行业需求增长最快的 领域 ， 近几年增长的 CAGR为 9.2%，远高于半导体行业整体 3.7%的增速水平。 图表 9： 汽车电子在整车成本中的占比 图表 10： 纯电动汽车半导体价值量分布 资料来源： 智研咨询 ，万联证券研究所 资料来源： 搜狐汽车 ， 万联证券研究所 功率半导体是 车规半导体增长的主要源泉 。 电动 汽 车新增功率器件的需求主要 来自 逆变器中的 IGBT模块 、 OBC/DC-DC中的高压 MOSFET以及 辅助电器中的 IGBT分立器件 等 ， 用于大电流和大电压的环境。 在传统燃油汽车中，功率半导体主要用在启动、停止和 行车安全等领域。 按照传统汽车中半导体价值 450美元，功率器件为 50美元， 功率半 导体 占比 10%左右。 对于新能源汽车而言，不再使用汽油发动机、油箱或变速器， “ 三 电系统 ” 即电池、电机、电控系统取而代之，新增 DC-DC模块、电机控制系统、电池 管理系统、高压电路等部件 ， 相应地实现能量转换及传输的核心器件 功率半导体含 量大大增加 。 混合动力汽车的功率器件占比增至 40%左右 ，纯电动汽车的功率器件占 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 7 页 共 22 页 比增至 55%。按照纯电动汽车半导体单车价值 750美元计算，功率半导体单车价值量约 为 455美元 ,相比传统 燃油 车 ，纯电动汽 车 单车 功率半导体需求提升 约 9倍 。 图表 11： 不同类型汽车的半导体价值量分布 （ 美元 ） 资料来源：搜狐汽车，万联证券研究所 图表 12： 全球汽车功率器件市场（亿美元） 图表 13： 新能源汽车新增主要功率器件分布图 资料来源： Omdia，万联证券研究所 资料来源：搜狐汽车，万联证券研究所 新能源汽车 功率器件价值量主要来自 汽车的 “三电系统” 。 在 电机系统 中， IGBT或 SiC 模块将高压直流电转换为驱动三相电机的交流电；在车载充电器 AC/DC和 DC/DC直流转 换器中，都会用到 IGBT或者 SiC、 MOS、 SBD单管；在电动助力转向、水泵、油泵、 PTC、 空调压缩机等高压辅助控制器中都会用到功率器件或者模块。 其中，电池方面成本占 比最大，约 42%，电控和电机的成本占比分别为 11%和 10%。 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 8 页 共 22 页 图表 14： 新能源汽车“三电”成本分布 图表 15： 新能源汽车“三电”系统 图示 资料来源：新能源汽车网 ,万联证券研究所 资料来源：电车资源网 ,万联证券研究所 图表 16： 全球功率半导体市场分布 资料来源：中国产业信息网，万联证券研究所 MOSFET和 IGBT为功率器件主要市场 。 1） MOSFET具有导通电阻小，损耗低，驱动电路 简单，热阻特性好等优点，特别适用于移动电源、电动交通工具、 UPS电源等电源控 制领域，随着全球新能源汽车规模的增长， 2016-2022年间 MOSFET在汽车应用领域的 市场需求预计将以 5.1%的复合年增长率快速增长； 到 2022年， MOSFET在汽车应用领域 的需求将超越计算机和数据存储领域，占总体需求市场的 22%。英飞凌与安森美占据 了国内将近一半的市场份额，因此在国内 MOSFET市场中，国产厂商进口替代潜力很大。 2） IGBT兼有 MOSFET的高输入阻抗和 BJT的低导通压降两方面优点 ，是新能源汽车电控 系统和直流充电桩的核心器件， 成本占到新能源汽车整车成本的 10%，占充电桩成本 的 20%。由于未来几年新能源汽车 /充电桩等新兴市场的快速发展， IGBT等半导体功率 器件将迎来黄金发展期。据中国产业信息网数据， 2020年全球 IGBT市场空间已达 60亿 美元左右，预计未来五年我国新能源汽车和充电桩市场将带动 200亿元 IGBT模块的国 内市场需求， 我国 IGBT整体起步较晚，上升 空间 较大 。 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 9 页 共 22 页 图表 17： 中国 当月 充电桩保有量（万个） 图表 18： 中国新能源汽车 IGBT市场份额 资料来源： Wind，万联证券研究所 资料来源：英飞凌 ,佐思汽车研究，万联证券研究所 2.2 车规 MCU 供需错配凸显 , 市场热度高企 受益于物联网快速发展带来的 联网节点数量增长 、 汽车电子渗透率提升 以及工业 4.0 对 自动化设备的旺盛需求 等影响，近年来全球 MCU市场持续快速增长。 据 IHS数据，近 五年中国 MCU市场增长 CAGR为 7.2%，是同期全球的 4倍， 2019年中国 MCU市场规模达 256 亿元。 与传统中央处理器相比，微处理器具有体积小、重量轻、易于模块化等优点， 包括 MCU、 MPU、 DSP等，尤其 MCU。 MCU可分为 4位、 8位、 16位、 32位乃至最先进的 64 位，总线越宽的 MCU可以完成的任务越复杂 。 MCU是把中央处理器的频率与规格做适当 缩减，并将内存、计数器、 USB、 A/D转换、 UART、 PLC、 DMA等周边接口，甚至 LCD驱 动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。 图表 19： 中国 MCU市场规模（亿元） 图表 20： MCU主要产品对比 资料来源： Omdia,万联证券研究所 资料来源：电子发烧友，万联证券研究所 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 10 页 共 22 页 图表 21： 全球 MCU市场需求结构 图表 22： 车规 MCU市场规模增长（亿美元） 资料来源： iFind,万联证券研究所 资料来源： NXP，中汽协，万联证券研究所 新能源汽车市场在最近季度的火热增长大幅拉动高集成 MCU需求。 MCU是新能源车电 控系统的重要单元，指令控制电机运行。据 KAMA数据， 2020年全球电动车销量约 294 万辆，同比增长 44.6%，而 IHS Markit数据显示， 2020年全球汽车销量约 7680万辆， 同比下降 15%，在汽车总销量阶段性失速的情况下电动车销量不减反增。汽车电子为 全球 MCU下游需求的首要单一市场，占据 19%的份额。因系统复杂程度日益增加，车用 MCU逐渐由 8/16位转变成 32位，并且使用数量也在不断增加。此外， 2020年疫情高峰 期后，线上云 经济率先带动 PC、笔电等产品需求旺盛，抢占了台积电等晶圆厂的大部 分产能，车规半导体尤其 MCU所用 8寸晶圆产能明显不足，而全球车规 MCU大部分由台 积电代工生产，产能集中度较高， 车规 MCU供需错配特征阶段性明显 。 从行业竞争格局来看， 全球主要供应商仍以国外厂家为主，行业集中度相对较高，以 瑞萨电子、恩智浦等厂商占据主导地位。国内厂商如中颖电子、兆易创新、杰发科技、 东钦载波等已具备相关研发生产能力，正积极布局 32位 MCU等热销产品类型以进一步 增强与国际大厂的竞争能力。 图表 23： 全球车规 MCU市场份额分布 图表 24： 车规 MCU主要 国内外厂商情况 资料来源： IC Insights，前瞻产业研究院 ,万联证券研究所 资料来源：搜狐汽车，中国市场学会（汽车），万联证券研究 所 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 11 页 共 22 页 2.3 智能汽车 、 5G 手机 等市场 提振存储 IC 上行 随智能汽车渗透而上涨的汽车电子需求对存储芯片市场的提振 巨大。 智能化的提升 对车载信息存储量形成显著带动，进而带动存储芯片需求。据 IHS数据，存储芯片在 2019年汽车半导体中的单车价值量约为 33.6美元，占比约 8%；预计至 2025年，随汽车 智能化的加速渗透，存储芯片单车价值量将上升至 81.5美元，占比提高到 12%左右。 单车存储芯片价值量的上涨将为存储厂商带来更大的利润边际。 图表 25： 主要存储芯片对比 图表 26： 存储芯片将成汽车半导体中增长最快的 品类之一（美元） 资料来源： TrendForce,万联证券研究所 资料来源： IHS，万联证券研究所 图表 27： 汽车存储芯片主要厂商 资料来源：搜狐汽车，中国市场学会（汽车），万联证券研究所 5G手机、服务器等终端应用的持续上量对存储芯片的市场需求起到显著的拉动作用， 同时需求的不断上涨又会对芯片价格的提振起到促进作用 。 市场研究机构 TrendForce 原先预计 2021年 DRAM芯片整体市场价格将上涨 13-18%，但二季度以来加速上涨的市场 热度让其进一步调整了涨价预测，预计 2021年 DRAM整体涨价 18-23%，其中 PC DRAM价 格料将上涨 23-28%， Server DRAM价格预计上涨 20-25%， 存储芯片厂商的盈利空间将 进一步扩大 。 目前我国存储芯片国产能力仍较弱， 据海关总署披露的数据， 2019年 中 国集成电路进口金额达到 3040亿美元，其中存储器进口金额 947亿美元，占比达 31.2%。 据集邦咨询数据， 在 DRAM和 NAND领域 ， 三星 /海力士 /美光 /东芝 /西部数据 /英特尔占 有 94%以上市场份额，呈高度垄断态势， 国内需求 目前 几乎全部通过进口填补 。 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 12 页 共 22 页 图表 28： 2021Q2 PC/Server DRAM及整体 DRAM价格 预测 图表 29： 5G与 4G手机中所用存储芯片容量对比 资料来源： TrendForce,万联证券研究所 资料来源： SUMCO，万联证券研究所 2.4 车载装配带动三类传感器市场加速打开 车载传感器 代表性地承载了 三类典型传感器，即 CIS、毫米波 /超声波 /激光雷达以及 红外传感器。 1） CIS:得益于智能手机多摄升级以及车载摄像等下游应用的驱动，据 Frost & Sullivan统计， 2021年全球 CIS市场预计将增长至 200亿美元，并持续保持较 高的增长率。至 2024年，全球图像传感器出货量将达 91.1亿颗，市场规模将突破 238 亿美元， CAGR为 7.5%，汽车市场或将是其中增长最快的领域， CAGR为 29.7%。 2)雷达： 毫米波 /超声波 /激光雷达 能够帮助车辆进行动态障碍检测、盲区检测、泊车辅助、自 动紧急制动、 倒车辅助、自适应巡航、车辆高精度定位和路况 3D建模等，为智能汽车 的实现提供了强大的技术支撑。市场上多款车型均已配备了不同数量的雷达以增强 在智能汽车时代的市场竞争力。 3）红外 ： 由于可见光相机在夜间、雾天等能见度较 低时的目标检测效果不理想，车载红外技术受到各大汽车制造厂商的高度重视，车载 红外夜视系统的应用逐渐推广开来。 图表 30： 主要车载传感器基本情况对比 资料来源：禾赛科技招股说明书，万联证券研究所 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 13 页 共 22 页 图表 31： 市场代表车型传感器配置数量 图表 32： 主要车载传感器技术特点 资料来源：各公司官网 ,万联证券研究所 资料来源：小马智行，万联证券研究所 高端传感器国产替代需求仍然较大。 传 感器是物联网感知层的核心，是获取所需信息 的硬件基础。美国、日本和德国传感器技术开发较早，目前占据全球主导地位，市场 份额合计近 70%。 我国传感器已形成完整产业体系，中低端传感器基本能满足市场需 求，然而在高端领域，与世界领先水平仍存在一定差距 。据工信部数据，我国敏感元 件与传感器大约有 60%依赖进口，核心芯片 80%以上依赖进口，国产化缺口巨大，实现 高端传感器国产替代于我国传感器行业发展有迫切需要，对保障战略新兴产业增长 有重大意义。 图表 33： 全球传感器市场分布 图表 34： 全球传感器龙头企业 资料来源：前瞻产业研究院，工信部电子科技情报所 ,万联证 券研究所 资料来源：中国电子元件行业协会，万联证券研究所 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 14 页 共 22 页 图表 35： 传感器 产业位置 图表 36： 中国传感器市场规模（亿元） 资料来源：汉威科技定增募集说明书 ,万联证券研究所 资料来源：赛迪顾问，万联证券研究所 3 “制备半导体”，关注 国产替代力量加速突围 3.1 光刻胶 ：高端 ArF 等半导体用光刻胶是国产力量突围关键 我国中低端 PCB、 LCD用光刻胶产品尚可基本自足，高端半导体用光刻胶仍严重依赖进 口。 光刻工艺的成本约占整个芯片制造工艺的 35%，耗费时间约占整个芯片工艺的 40%- 60%， 光刻胶的 质量会影响 产品 性能、成品率及可靠性，属于高技术壁垒材料，需长 时间技术积累 ，行业门槛较高。高端 ArF浸没式等半导体光刻胶，目前国内公司量产 能力十分欠缺，却是集成电路 28nm、 14nm乃至 10nm以下制程的关键，国产替代需求迫 切，目前主要被日本合成橡胶、东京应化、信越化学、富士电子材料等厂商垄断。 图表 37： 半导体光刻胶细分市场结构 图表 38： 全球光刻胶主要公司市场份额占比 资料来源： 前瞻产业研究院 ，万联证券研究所 资料来源： 前瞻产业研究院 ，万联证券研究所 据美国半导体产业协会的统计， 高端 ArF 干式和浸没式光刻胶占据 42%市场份额， KrF 和 g 线 /i 线分别占据 22%、 24%的 市场份额 ， ArF 光刻胶已是需求金额最大的产品种 类，面临广阔的国产替代机遇，我国南大光电、上海新阳等企业已基本具备 ArF 光刻 胶的研发生产能力 。日本厂商在 ArF、 KrF、 g 线 /i 线胶市场中市占率分别为 93%、 80%、 61%，在高端市场中展现出极强的控制力，日本信越化学近期对我国光刻胶限供 就使我国半导体企业面临一定程度上短期产能下行的压力。 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 15 页 共 22 页 图表 39： 全球半导体光刻胶市场分布 图表 40： 中国光刻胶市场规模增长（亿元） 资料来源： SEMI，万联证券研究所 资料来源：公开资料整理，万联证券研究所 图表 41： 国内光刻胶产品产业化进度 图表 42： 光刻胶产业链 资料来源：南大光电定增募集说明书，万联证券研究所 资料来源：前瞻产业研究院，万联证券研究所 图表 43： 主要光刻胶类型对应的技术参数 资料来源：南大光电定增募集说明书 ,万联证券研究所 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 16 页 共 22 页 图表 44： 南大光电定增项目投产产能情况 资料来源：南大光电定增募集说明书 ,万联证券研究所 3.2 刻蚀机 ：芯片 精密度提高带动刻蚀 需求扩大 ，国产亟待突围 全球半导体设备市场目前主要由国外厂商主导，行业呈现高度垄断的竞争格局。 据 VLSI Research统计， 2019年全球半导体设备系统及服务销售额为 772亿美元， CR5占 比 64.77%，主要因为起步较早，凭借资金、技术、客户资源、品牌等优势所拓展业务 较广。 半导体制造设备合计投资额占晶圆厂投资总额的 75%左右，其中 刻蚀设备、 光 刻设备、 薄膜沉积设备是集成电路前道生产工艺中最重要的三类设备。 拆分 CR5来看， 应用材料、东京电子和泛林半导体是提供等离子体刻蚀和薄膜沉积等工艺设备的三 强； 阿斯麦在光刻机设备方面形成寡头垄断；科天半导体是检测设备的龙头企业。 图表 45： 半导体设备对下游行业的支撑意义巨大 图表 46： 全球半导体设备 CR5制造商营收排名（亿美元） 资料来源：中微公司定增募集说明书 ,万联证券研究所 资料来源： VLSI Research，万联证券研究所 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 17 页 共 22 页 图表 47： 全球半导体设备投资分布 图表 48： 半导体制造三大核心工艺 资料来源： Gartner,万联证券研究所 资料来源：中微公司招股说明书，万联证券研究所 随着集成电路中器件互连层数增多，刻蚀设备的使用量不断增大。 在国际巨头中，泛 林半导体由于刻蚀设备品类齐全，从 65nm、 45nm设备市场起逐步超过应用材料和东京 电子，成为行业龙头，占据刻蚀设备市场份额半壁江山。 中微公司是我国半导体设备 企业中极少数能与全球顶尖设备公司直接竞争并不断扩大市场占有率的公司 。 中微 公司的刻蚀设备已在多家 存储芯片 和 逻辑芯片 厂商的生产线上量产 。 1）在 3D NAND制 造领域 ，中微公司的电容性等离子体刻蚀设备可应用于 64层 3D NAND芯片的量产，且 正在开发能涵盖 128层关键刻蚀应用的设备。 2）在逻辑芯片制造领域 ，中微公司开发 的高端等离子体刻蚀设备已运用在国际知名客户 65nm-5nm的芯片生产线上，并且正在 开发更先进的刻蚀工艺设备。中微公司自主研发的刻蚀设备正逐步打破国际领先企 业在国内市场的垄断，已被海内外主流集成电路厂商接受。 图表 49： 中微公司刻蚀设备主要产品 图表 50： 全球刻蚀设备市场份额分布 资料来源：中微公司定增募集说明书 ,万联证券研究所 资料来源： The Information Network，万联证券研究所 在摩尔定律的推动下，元器件集成度的大幅提高要求集成电路线宽不断缩小，直接导 致集成电路制造工序愈发复杂。据 SEMI统计， 20nm工艺需要的刻蚀步骤约为 50次，而 10nm和 7nm工艺所需刻蚀步骤则超过 100次， 工序步骤的大幅增加意味着需要更多以刻 蚀设备、薄膜沉积设备为代表的半导体设备参与集成电路生产环节 ，市场需求不断增 长。 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 18 页 共 22 页 图表 51： 中微公司存储芯片企业 A、存储芯片企业 B、 逻辑芯片企业 C的刻蚀设备订单份额（台数占 比） 图表 52： 中微公司技术进阶方向 资料来源：中微公司招股说明书 ,万联证券研究所 资料来源：中微公司招股说明书，万联证券研究所 3.3 IP：美国技术高度垄断下的突围 半导体 IP市场如大多数半导体细分产业一样，仍由国外大厂垄断，但 中国大陆的芯原 股份已冲进全球前十 。半导体 IP的市场参与者可大致分为两类，一类是与 EDA工具捆 绑型的半导体 IP供应商，如铿腾电子、新思科技等；一类是提供专业领域 IP的半导体 IP供应商，如 ARM、芯原股份、 CEVA、 Imagination等。从销售收入看，芯原股份是中 国大陆排名第一、全球排名第七的半导体 IP供应商。从种类齐备方面来说，芯原股份 在全球前七名半导体 IP授权供应商中，种类齐备程度也具有较强的竞争力。 图表 53： 世界主要半导体 IP供应商的产品覆盖范围 图表 54： 集成电路产业链 资料来源：各公司官网 ,万联证券研究所 资料来源：芯原股份招股说明书，万联证券研究所 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 19 页 共 22 页 图表 55： 美国半导体技术环节垄断性程度 资料来源： BCG， SIA,万联证券研究所 随着先进制程的演进，线宽的缩小使芯片中晶体管数量大幅增加，进而使单颗芯片中 可集成的 IP数量也大幅增加 ，这为更多 IP在 SoC中实现可复用提供了新的空间，推动 了半导体 IP市场的进一步发展，据 IBS数据 ，全球 半导体 IP市场至 2027年 将增长至 101 亿美元， CAGR为 9.13。半导体 IP由于性能高、功耗优、成本适中、技术密度高、知 识产权集中、商业价值昂贵，是集成电路设计产业的核心要素，随着芯片代工和设计 行业的不断演进，半导体 IP市场需求愈发扩大，当前国际上绝大部分 SoC都是基于多 种不同 IP组合进行设计的。 预先设计验证好的 IP功能模块有助于提高集成电路设计 制造的效率 。 近年来中国芯片设计公司规划中设计项目数的增多为 IP服务提供了更 加广阔的市场空间。 图表 56： 不同工艺节点下的芯片所集成的硬件 IP的数 量（平均值） 图表 57： 全球半导 体 IP市场规模（十亿美元） 资料来源： IBS Design Activities and Strategic Implications ,万联证券研究所 资料来源： IBS Design Activities and Strategic Implications，万联证券研究所 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 20 页 共 22 页 图表 58： 芯片设计公司规划中的设计项目数 图表 59： 全球半导体 IP供应商销售收入市占率 资料来源： IBS Design Activities and Strategic Implications ,万联证券研究所 资料来源：芯原股份招股说明书，万联证券研究所 4 投资建议 以新能源汽车为代表的新兴产业近月以来保持 稳定 高速增长态势，对上游各类芯片 供应形成强力的景气度传导，同时制备芯片的设备材料等领域关键技术的国产替代 必要性在巨头垄断和技术封锁下愈发凸显，半导体板块近 3个月涨势遥遥领先其他电 子赛道。 下半年我们重点看好 新能源汽车带动的 半导体高成长性投资机遇和国产替 代主题明确的半导体材料设备等领域。 A） 市场景气驱动主线 ： 受新能源汽车等市场景气传导，功率半导体、 MCU、存储 IC、 传感器等半导体器件增长空间十分广阔。 1） 从传统燃油车到纯电动汽车，汽车 含硅量的大幅提升主要体现在功率半导体方面， MOSFET和 IGBT模块被大量运用于 “ 三电 系统”， 尤其电池系统 。 2） 近月以来的汽车产业缺芯潮体现在 MCU领域尤 为明显， 迅速扩大的市场需求和晶圆厂产能分配的紧缺形成严重错配 ，叠加美国 生产设备销售的钳制，预计 供给显著短缺局面仍将持续一段时间。 3） 新能源汽 车带动汽车智能化趋势加速渗透， 使单车信息存储量迅速增大，带动单车存储 IC 价值量 上涨 ， 形成同样景气传导的还有 5G手机 等市场 。 4） 汽车多维感知 能力是 智能化提高的重要特征， 使得 CIS、毫米 波 /超声波 /激光雷达、红外传感器需求增 长显著加快 。 推荐重点关注上述领域相关核心标的公司。 B） 国产替代主线 ： “制备”半导体所需的设备、材料、 IP等领域为 美日欧等 西方发 达 国家 地区 尤其高度垄断的技术领域 ， 随着美国与华全球战略科技竞争 大势的进 一步确立，为保障我国战略新兴产业安全快速发展， 此等半导体生产的制备性技 术，尤其中高端领域 ， 自主可控变得尤为关键。 推荐重点关注 上述领域的国产替 代龙头标的公司。 5 风险提示 1） 国产技术突破进度不及预期： 就半导体产业而言，目前我国面临的首先问题仍是 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 21 页 共 22 页 各个领域里中高端技术的突破问题，关乎市场拓展、品牌声誉及产业安全。若技 术突破迟迟不及预期，或将对我国整个通信电子信息科技大产业形成稳定性隐患。 2） 国外技术封锁加大： 美国与我国进行战略竞争的态势愈发明显，其自有高端技术 及同盟国高端技术的市场垄断几乎覆盖半导体整个产业链，若其再次对我国半导 体相关环节进行严格的技术封锁，或将对我国相关产业及下游产业安全形成重大 冲击。 3） 相关细分市场增长速度不及预期： 由于半导体产业受下游多领域新兴市场增长强 劲的带动较为明显，因此若相关部 分产业后续增长势能或速度不及预期，或将对 相关细分半导体领域增长带来一定程度的不利影响。 Table_Pagehead 证券研究报告 |电子 万联证券研究所 第 22 页 共 22 页 $end$ Table_InudstryRankInfo 行业投资评级 强于大市：未来 6个月内行业指数相对大盘涨幅 10