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2019-2020年一季度中国半导体产业营收结构现状分析 供需失衡,进口替代前景广阔

   日期:2020-06-29     浏览:59    评论:0    
核心提示:一、强者恒强,半导体制造行业龙头头部集中半导体产业链分为上中下游。上游芯片制造封测支撑行业,主要是半导体设备和材料提供商,设备代表厂商有ASML、应材、Lam,国内企业有沪硅产业,北方华创、中微公司;材料代
 一、强者恒强,半导体制造行业龙头头部集中

    半导体产业链分为上中下游。上游芯片制造封测支撑行业,主要是半导体设备和材料提供商,设备代表厂商有ASML、应材、Lam,国内企业有沪硅产业,北方华创、中微公司;材料代表厂商有信越化学、SUMCO、住友化学、陶氏化学,国内厂商有华特气体、安集科技等。中游生产分为设计、制造、封测三个环节。设计厂商有高通、AMD、英伟达、联发科,国内厂商有华为海思、卓胜微、圣邦股份、紫光国微等;IC制造厂商有台积电、联电、格罗方德,国内厂商有中芯国际、华虹半导体;IC封测厂商有日月光、矽品、AMKOR,长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技等。涵盖IC设计、制造、封测三者的IDM厂商有Intel、三星电子、索尼、TI,国内厂商有长江存储和士兰微。半导体下游终端应用领域有汽车电子、工业电子、通信、消费电子、PC等领域。在行业价值链中,半导体制造占有近一半的产值,毛利率也较高,但高价值伴随着高壁垒,技术限制、高额的资本投入导致制造领域马太效应十分明显,龙头厂商市占率和毛利率均远高于其他厂家。

半导体产业链示意

资料来源:智研咨询整理

    二、半导体制造行业长期成长空间

    半导体制造行业的发展是受到下游需求驱动的,因此对下游市场的发展进行分析能够理清制造行业的长期成长逻辑及未来的增量空间。

    此处将应用分为两类,一类是受到摩尔定律主导的市场,主要包括智能手机、电脑和服务器的CPU和存储芯片;一类是超越摩尔定律的应用领域,主要包括模拟芯片、传感器、功率芯片等领域。摩尔定律主导的市场是半导体市场的主战场,从市场增速来看,存储芯片、逻辑芯片增速依旧排在前列。

    摩尔定律主导的市场是半导体市场的主战场,从市场增速来看,存储芯片、逻辑芯片增速依旧排在前列。

    CPU 为了满足高性能计算、续航散热这些需求,对芯片制程需求越来越高,手机和电脑都是最先采用先进制程的领域。

    CPU和存储器的长期动能来自手机、PC和服务器的增长。目前手机、计算机等仍是半导体行业终端最大的应用市场。智能手机和计算机市场是摩尔定律前进的推动力。

    智能手机的成长动力主要源自5G的出现。2019年是5G元年,IDC预计2020年将出货1.9亿部5G智能手机,占智能手机总出货量的14%,预计到2023年,这一数字将增长到全球智能手机出货量的28.1%。

    2019年全球PC出货量同比增长2.7%,这是自2011年来PC首次实现全年增长,显示市场回暖迹象。尽管PC市场一直被看衰,但是可以看到PC需求仍然一直存在。从PC的设计上看,全面屏和轻薄化是趋势,性能、续航、散热需求也逐渐增加,这些需求对电脑CPU的要求更高。

    数据的高速增长带动了数据中心业务急速增长。据估计,到2024年,全球数据中心机架服务器市场将从2019年的521亿美元增长到1025亿美元,在预测期内复合年增长率(CAGR)为14.5%。推动市场增长的因素是对可扩展数据中心和高密度计算的需求。此外,边缘计算、物联网和云计算等新兴技术的进步有望为数据中心机架式服务器供应商创造充足的机会。

2019-2024年全球数据中心服务器市场规模及预测

资料来源:智研咨询整理

    而数据中心的增长带动了 CPU、GPU 处理器的发展,数据的增长带动了 DRAM 和 NAND的发展。

半导体下游市场增长

数据中心的需求
高性能计算
存储优化
内存优化
GPU驱动
基本设施
高性能CPU;大内存;定制化集成电路
中等功率CPU;高动态内存;快慢存储结合
高功率CPU;最大内存;高性能存储
最高性能CPU和GPU;最大动态内存;高性能硬盘内存
对功率和冷却速度的要求
中等
非常高
对网络容量需求

资料来源:智研咨询整理

    对于超越摩尔定律应用领域,摩尔定律的推进降低了 CPU、存储、逻辑芯片的成本,但是不能给模拟芯片、传感器芯片、射频芯片等带来理想的成本效益。RF、电源管理、MEMS、CMOS 传感器等芯片需要更专业化,需要通过集成增加更多功能。虽然这些专用芯片的制造商仍然关注尺寸、速度和功率,但是不一定需要在最先进的节点上进行功能集成,它们需要综合考虑性能、集成度和成本。这类应用统称为超越摩尔定律的应用领域。摩尔制程主导的领域追求的是制程的发展,而超越摩尔定律的应用领域朝着多样化发展。

    根据统计,2017年超越摩尔的应用领域对晶圆需求为4500万片(8英寸当量),预计到2023年需求会增长到6600万片,CAGR10%。

    三、国内制造业“本土市场+制程追赶”

    目前,我国半导体产业发展尚处于起步阶段。国内企业缺乏长期的研发投资和积累,这使得我国半导体产业大多处于低端领域。高端产品市场被欧洲、美国、日本、韩国、台湾等少数大型国际公司垄断。我国半导体工业亟待解决的两个问题是:供求失衡和结构失衡。

    1. 供需失衡

    智研咨询发布的《2020-2026年中国半导体产业运营现状及发展前景分析报告》指出:中国是全球最大的半导体消费市场,也是全球工业制造中心,人口基数决定了半导体终端产品的消耗量。对于最核心的半导体元器件,只能长期依赖于进口。根据海关总署统计,2019年,中国集成电路进口金额达3055.5亿美元,连续第五年超过原油进口金额,位列中国进口商品第一位,并且贸易逆差居高不下。中国半导体产业国产化进程严重滞后于国内快速增长的市场需求,中国半导体供需失衡严重,国内企业进口替代空间非常可观。

2014-2020年一季度国内半导体供需缺口情况

资料来源:半导体行业协会、智研咨询整理

    2. 结构失衡

    国内大多数半导体公司都是定位于中低端市场的中小半导体设计公司,大规模、技术壁垒高的制造公司比较少。从国内半导体设计制造封测销售额看,半导体制造销售量在三者一直是最低者,常年在 30%以下。

2014-2020年一季度中国半导体营收结构

资料来源:半导体行业协会、智研咨询整理

    当前,中国半导体产业正处于产业升级的关键阶段,掌握核心技术是中国半导体产业现阶段最重要的目标,国内半导体制造公司崛起迎来机遇。

    先进制程工艺由于需要大量的工艺研发和资本投入,能负担大额成本投入的晶圆厂越来越少,摩尔定律放缓。除了英特尔、台积电、三星以外,联电和格芯都宣布了放弃对 7nm 制程的研发。这给国内制造企业提供了赶超的机会,目前中芯国际正在研发 N+1/N+2 代制程,以长江存储、合肥长鑫等企业深耕存储领域。

    四、中芯国际——硬核资产 A 股融资,上市在即引领市场关注

    中芯国际及其控股子公司是世界领先的晶圆代工企业之一,也是中国内地技术最先进、配套最完善、规模最大、跨国经营的集成电路制造企业。在纯晶圆代工厂市场,中芯国际市场份额多年排名第四,基本维持在 6%。中芯国际于 6 月 19 日晚发布公告称,公司在科创板发行上市申请获科创板股票上市委员会审议通过。从受理到过会,公司仅用时 19 天,可谓“闪电”,更有望成为科创板首家“A+H”公司。

    中芯国际营收波动上升,2019 阿韦扎诺晶圆厂被出售,营收有所下降。从增长率看,根据IHS Markit,2018 年纯晶圆代工厂增长率为 4.55%,中芯国际的年收入增长率为 8.3%,远高于市场增长率。毛利率在 20%-30%之间上下波动,2019 年以来毛利率持续提升,晶圆厂产能利用率逐渐提高,盈利能力在提升。

2018-2019年中芯国际晶圆总产能利用率

资料来源:中芯国际公告、智研咨询整理

    五、华虹半导体

    华虹半导体是全球领先的特色工艺纯晶圆代工企业,是华虹集团的一员,而华虹集团是国家“909”工程的载体,是以集成电路制造为主业、面向全球市场、具有自主创新能力和市场竞争力的高科技产业集团。2017年,华虹半导体在纯晶圆代工市场份额排名第六,市场份额总排名(包括IDM和纯晶圆代工厂)排名第七。

    华虹半导体营收持续增长,主要得益于公司业务MCU、IGBT、MOSFET等产品的需求增加。根据IHS统计,前十名的晶圆代工厂中,华虹半导体是唯一一家从2016-2018年连续三年增长率保持10%以上的晶圆厂。公司在2018年之前毛利润连续7年保持增长,毛利率连续4年保持在30%以上。

    由于华虹1、2、3厂早已稳定投入生产,因此晶圆产能保持稳定,19Q4在无锡厂开始生产后,产能提升较大。华虹产能利用率波动较大,19Q4产能利用率下降主要是因为华虹目前处于产能扩张阶段,12寸产线处于产能爬坡阶段,产能利用率低,部分产品由8寸转移到12寸,因此综合后总体产能利用率低。随着后续无锡厂产能逐步扩张,产能利用率会逐渐上升。在晶圆单价方面,公司晶圆单价逐年提升,反映了市场的供需情况,需求回升带动价格回升,行业景气度在上升。

华虹半导体2018-2019年产能及产能利用率

 
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