半导体设备材料产业链投资宝典

科技   2024-11-25 16:30   上海  

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  导 读  
  • 作为半导体产业链核心环节,设备材料领域受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。半导体设备和材料领域具备技术壁垒高、研发周期长、研发投入高、制造难度大、设备价值高等特点,需要持续的资金和人才投入,政策支持对其发展推进的意义重大;
  • 半导体设备材料国产化空间广阔。尽管国产半导体设备材料厂商已在多个领域取得一定突破,但该领域中众多环节国产化率仍低,这也意味着国产化带来的增量空间广阔;
  • AI 创新带来新增量,半导体市场增长带动设备材料行业发展。作为整个半导体产业链的支撑产业,半导体设备材料行业具备独立于全产业链的 Alpha,且又受益于全球半导体景气复苏,未来增长空间可期。同时,全球新一轮科技创新周期已经启动,以人工智能为代表的新动能有望成为半导体需求端的核心增长级。

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半导体产业链核心环节:设备材料领域

 

半导体产业是新一代信息技术的核心,也是现代数字经济的基石。近年来,随着人工智能、汽车智能化、5G、物联网、云计算等新兴行业不断发展,全球半导体市场总体呈现增长态势。中国作为全球经济和科技的重要一环,凭借日益增长的市场需求、稳定的经济增长和持续的政策支持等有利条件,半导体产业实现了快速发展。
半导体产业链可以大致分为上游的设备材料、中游的设计制造、以及下游的封装测试。其中,上游的半导体设备和材料领域基本都是技术密集型和资本密集型产业,具有较高的产业壁垒。
半导体设备是指用于半导体生产流程的各种设备的总称。这些设备不仅具有高度的技术含量和复杂性,而且要求具备高度稳定性、高效率和高度自动化。半导体设备作为半导体产业链的先导性、基础产业,具有技术壁垒高、研发周期长、研发投入大、制造难度高、设备价值大、客户验证壁垒高等特点,因此它也是半导体产业中最难攻克但至关重要的一环。此外,半导体设备的种类众多,包括硅片制造、芯片设计、晶圆制造、封装和测试等多个品类。半导体设备的出现和不断改进对于半导体工业的发展和技术的进步起到了至关重要的作用。


半导体材料也是半导体产业链上游中的重要组成部分,在集成电路、分立器件等半导体产品生产制造中起到关键性作用。具体来说,半导体材料是一类导电能力介于导体与绝缘体之间,可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。半导体材料具有热敏性、光敏性和掺杂性等特点,一般情况下其导电率随着温度的升高而升高。作为集成电路能量转换功能的媒介,半导体材料被广泛应用于汽车、照明、家用电器、消费电子和信息通讯等各个领域。目前,半导体材料主要包括晶圆制造材料和半导体封装材料。


近年来,中国半导体设备材料领域受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。作为半导体产业链中的基石,半导体设备和材料领域具备一定的门槛,需要持续的资金和人才投入,政策支持对其发展推进的意义重大。
因此,国家相继出台了多项政策,鼓励设备和材料环节的发展与创新。例如,《深圳市培育发展半导体与集成电路产业集群行动计划(2022-2025年)》、《“十四五”数字经济发展规划》、《新材料产业发展指南》等产业政策为半导体设备和材料领域提供了明确而广阔的市场前景,为企业创造了良好的生产经营环境。具体情况列示如下:


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半导体设备材料国产化空间

 

目前,半导体设备与材料领域中的多个环节国产化率仍低,因此国产化带来的增量空间广阔。尽管国产半导体厂商已在多个领域取得一定突破,但半导体设备和材料领域中的许多环节国产化率依然较低,例如当前光刻机几乎全部依靠进口,而刻蚀机、薄膜沉积设备(LPCVD除外)国产化比例也不高于20%,因此国产化依然具有巨大的潜力。


与此同时,半导体材料领域的多样性使得国产化在该领域的进展相对较慢,因为每一种材料种类和应用领域都占据了整个生产过程中的高成本比例。例如,12英寸硅片、ArF光刻胶等半导体材料对产品的性能和技术要求更为严格,要求更高水平的技术,本土厂商正在突破这些高端产品的技术和市场壁垒。
然而,受益于大陆晶圆代工产业的快速发展和国产化趋势下企业得到的政策、产业支持,本土半导体材料厂商有望保持快速成长。在中低端产品领域,有望加速产品研发和客户引入的进展,不断扩展企业的增长边界。



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半导体市场增长带动设备材料行业发展

 

全球半导体行业需求维持高速增长。过去几年,受益于下游5G、新能源汽车、高性能计算等细分领域对于芯片的需求持续提升,半导体行业市场不断创新高。据WSTS统计及预测,尽管2022年增速大幅放缓,但全球半导体销售额依然达到了5740.84亿美元的历史新高。
虽然进入2022年后,全球半导体市场受下游需求变化影响,行业景气度也发生短期波动,但随着下游终端客户及设计公司去库存不断推进,行业景气度整体有望触底回升,其中不同细分产品环节去库存进度有所分化。此外,AI需求异军突起,对算力芯片等细分产品有望持续快速拉动,助力行业景气度更好恢复。


与此同时,中国半导体产业凭借巨大的市场需求、丰富的人口红利、稳定的经济增长及有利的产业政策环境等众多优势条件,实现了快速发展。根据中国半导体行业协会统计,中国半导体产业销售额由2017年的7885亿元增长至2021年的12423亿元,年均复合增长率达12%,预计2023年中国半导体行业市场规模将达15009亿元。



而在半导体产业类各子版块中,半导体设备板块的成长性较高。2023年上半年,半导体设备板块总营收203亿元,同比上升35.32%,归母净利润45亿元,同比提升61.60%,其中2023Q2营业收入110亿元,同比上升26.03%,归母净利润29亿元,同比上升47.61%。得益于近年国内晶圆厂的持续扩产和国产化,而设备厂产品交付和收入确认周期较长,设备板块二季度业绩继续亮眼。订单方面,跟随国内主流大厂扩产节奏调整,设备公司订单增速呈现季度间波动,二季度末的合同负债金额则环比相对稳定。而随着国内部分存储厂晶圆厂陆续、有序启动扩产,以及关键产线的逐步突破,设备公司年内及明年订单有望继续实现较好增长。



另外,科技创新周期也是孕育半导体行业新增长的温床。可以看到,2000年以来,半导体共经历了3轮科技创新引领的下游需求爆发周期。具体来看:1、2001年至2008年,Windows系统带来电脑需求增加以及2G、3G的诞生带来手机出货量稳步上升持续拉动半导体需求;2、2010年至2014年,iphone4的横空出世引爆全球智能手机浪潮,智能手机渗透率加速提升带来半导体需求高增;3、2017年至2022年,高性能数据存储的兴起、光伏等新能源的快速发展以及5G的诞生为半导体行业注入强劲动力,半导体需求端迎来多点开花。可以看到,2000年以来历次科技创新周期均能为半导体行业孕育新的增长极,催生需求端拥抱高景气。



当前,AI创新或将掀起新一轮科技产业革命,以算力和服务器为中心,受益方向持续向上游设备材料端传导。历史上每一次科技创新的浪潮通常都是通过突破某一项先进生产力要素,从而提升人类生产效率所实现。回望前三次科技革命的步伐,不难发现,一项先进生产力从萌芽到被广泛使用,我们认为其核心在于能否变革人类的生产生活方式,带来生产效率大幅提升。无论蒸汽机、电力、互联网等信息技术,都符合这样的规律。AIGC的出现真正赋予了人工智能大规模落地的场景,有望在更高层次辅助甚至代替人类的部分工作,提升人类生产效率。
当前,大模型对算力的需求高增,AI算力和服务器成为各大厂商大模型训练和推理不可或缺的“基础设施”,也是提升大模型性能的关键,AI算力板块的关注度大幅上升。同时,高性能计算芯片国产化的趋势或将助推半导体设备与材料环节的国产化进程。

来源:银创智库


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