解密中國半導體崛起之路:36條晶圓產線發力 消費電子助攻

文章推薦指數: 80 %
投票人數:10人

大陸晶片自給率在25%左右,隨著國家政策推動人才、資金加速向半導體產業集中,中國國內晶圓生產線自2016年進入了發展高潮期。

目前,中國在建的22座晶圓廠中,有17條產線將於2017年年末至2018年量產,新增投資約六千億元人民幣以上。

本期的智能內參,我們推薦來自光大證券的大陸晶圓代工行業報告,從當前的半導體產業轉移節點出發分析大陸晶圓代工廠商的市場機遇和成長路徑。

如果想收藏本文的報告全文(光大證券-晶圓代工為大陸機會,發展曲折但前途光明),可以在智東西頭條號回復關鍵詞「nc235」下載。

以下為智能內參整理呈現的乾貨:

一、六千億投在機遇期 本土半導體逆襲

時間節點:半導體產業第三次轉移

▲半導體產業歷史遷移路徑

半導體被稱為國家工業的明珠,亦即信息產業的「心臟」。

半導體產業起源地為美國,美國迄今仍在IDM模式(從設計、製造、封裝測試以及投向消費市場一條龍全包)及垂直分工模式中的半導體產品設計環節占據絕對主導地位,而存儲器、晶圓代工及封測等重資產、附加值相對低的環節陸續外遷。

由於半導體屬於技術及資本高度密集型行業,只有下游終端需求換代等重大機遇來臨時,新興地區通過技術引進、勞動力成本優勢才有機會實現超越,推動產業鏈遷移。

半導體先後在大型計算機時代和PC時代發生兩次產業轉移,當前為IoT(物聯網)等下一輪終端需求換代醞釀期,為大陸半導體產業崛起創造機遇,並提供技術積累的時間窗口。

光大證券認為,未來五年半導體市場仍將由智慧型手機矽含量增加主導,汽車電子、物聯網等新興領域為高增長亮點。

大陸半導體產業在國家政策資金重點扶持下,通過技術積累、及早布局,具備能力把握潛在需求換代機遇,成為半導體產業第三次遷移地。

本土現狀:IC自給率提升空間大

▲國內下游市場需求旺盛,IC自給率提升空間大

中國是全球最大的半導體消費市場,半導體需求量全球占比由2000年的7%攀升至2016年的42%,成為全球半導體市場的增長引擎。

然而,大陸半導體產業發展與其龐大的市場需求並不匹配,IC仍大程度依賴於進口。

據SEMI 統計,2016 年本土晶片自給率僅為25%,且預計未來三年自給率仍不到 30%,國產IC自給率仍有相當大的提升空間。

趨勢:政策利好 三大環節規模化

▲中國半導體產業各環節政策目標及支持

為避免大陸IC產業過度依賴進口,中國政府已將半導體產業發展提升至國家戰略高度,並針對設計、製造、封測各環節制定明確計劃。

國家集成電路產業投資基金(大基金)首期募資規模達1387.2億元人民幣,截至2017年9月已進行55餘筆投資,承諾投資額已達1003億元,且二期募資正在醞釀中。

同時由「大基金」撬動的地方集成電路產業投資基金(包括籌建中)達5145億元,合計基金規模達6531億元人民幣,引導中國大陸半導體業產能建設及研發進程加快,生產資源加速集中最終實現競爭力提升。

▲全球半導體產業鏈各環節龍頭廠商

半導體產業鏈分為核心產業鏈(設計、製造及封裝測試)和支撐產業鏈(設計環節服務的電子設計自動化/EDA工具及IP核供應商、為製造封測環節服務的原材料及設備供應商)。

目前,支撐產業鏈由歐美日本壟斷,大陸廠商與國際龍頭技術及規模差距甚大;核心產業鏈這塊,大陸正在逐步實現規模化,陸續誕生躋身全球前十的龍頭廠商。

▲大陸核心產業鏈逐步規模化

▲半導體核心產業鏈各環節大陸龍頭與全球龍頭企業平均凈利率對比

二、進擊中的大陸晶圓代工

全球:市場增量靠先進位程

▲2005-2021E全球純晶圓代工廠各製程市場規模及預測,最先進位程創造增量空間(單位:十億美元)

當前,全球純晶圓代工市場增長平穩。

在智慧型手機市場增速放緩、物聯網、汽車電子等新興終端應用尚未放量背景下,當前全球純晶圓代工市場的增量空間主要來自人工智慧、加密貨幣等高性能計算應用持續向最先進位程遷移(當前採用14nm及以下節點)。

鑒於10nm已於2H17開始逐步放量,高端 AP、加密貨幣等對10nm需求旺盛,光大證券預計2018年10nm 將繼續放量,加之7nm於2H18突破放量,產品遷移有望帶動全球純晶圓代工市場增長提速至 9%。

大陸:本地優勢成突圍關鍵

▲半導體產業微笑曲線

▲大基金一期各產業鏈的承諾投資額占比(截至2017年11月30日)

大陸已率先突破微笑曲線底部封測環節,伴隨著封測業盈利質量提升拐點來臨。

考慮到IC製造為當前國家政策重點支持環節(在一期大基金承諾投資額占比高達63%),光大證券判斷,大陸半導體崛起將沿著微笑曲線由底部向兩端發展,封測之後的下一突破口便是晶圓代工。

▲2016年全球前十大純晶圓代工企業排名(台灣占據絕對主導地位,大陸僅占10%市場份額)

晶圓製造屬於技術及資本密集型行業,其最關鍵的技術為製造流程的精細化技術,為攻克最先進位程需巨額資本開支及研發投入。

晶圓行業寡頭競爭特徵愈發明顯,2016年全球前十大純晶圓代工企業聯合市場份額達94.2%,大陸份額較低。

根據晶圓代工廠商的最先進節點,其市場位勢可劃分為三大陣營,大陸晶圓代工廠仍位於二三線陣營(28nm及以上節點)。

▲晶圓代工廠商的三大陣營

當前大陸IC設計客戶普遍製程要求相對較低,大多仍處於向28nm製程遷移的過程中,對成熟製程需求依然旺盛。

相較於台積電等海外廠商,大陸代工廠在同等製程上可為大陸客戶提供更高的產能保證,配備自身最優質的資源,且基於自身地域優勢,產品生產周期得以縮短,因此大陸客戶在技術相當的前提下更加傾向於選擇本地代工廠。

▲2017H1大陸晶圓代工銷售份額分布(本土廠商占大陸市場份額35%,台積電壟斷程度有所減弱)

內外資催生36條大陸晶圓產線

▲大陸內外資晶圓廠複合增速預測

鑒於下游 IC 設計業快速成長帶來晶圓代工剛需,大陸代工廠產能規模及本地化優勢依舊穩固,光大證券認為:大陸晶圓代工廠通過把握現有製程市場仍能實現快速成長,預計未來三年大陸晶圓代工業複合增速在 15%以上。

▲大陸現有、在建及計劃中的晶圓代工廠

當前中國大陸12寸及8寸現有晶圓產線合計36條(現有產線20條,在建及計劃16條),就純晶圓代工,內資外資廠商在建及計劃產線合計8條。

光大證券預計2021年大陸8寸晶圓代工廠產能將達865K/m,2016-2021年間複合增速為6%,內資及外資晶圓代工廠產能擴張均較為平穩;2021年大陸12寸晶圓代工廠產能將達457K/m,2016-2021年間複合增速達24%,在內資及外資晶圓廠的共同推動下預計將進入快速擴張狀態。

儘管外資在大陸IC設計市場高增長的吸引下計劃搶食大陸晶圓市場,但無論是產能還是製程的角度,外資衝擊影響有限。

從產能角度看,台積電、聯電大陸晶圓產能擴張仍面臨台灣法規限制其大陸晶圓廠30億美元單筆投資額限制;從製程角度看,台積電、格羅方德、聯電三大國際領先廠商在大陸布局重點均在 28nm 及以下製程。

三、大陸晶圓成長路徑預測

大陸晶圓代工業仍處起步階段,技術及規模較主導地區台灣差距明顯。

隨著全球摩爾定律放緩、下游國產終端品牌崛起、國家加速重視及資金扶持,大陸晶圓代工業已進入關鍵成長期。

龍頭:中芯2021年有望躋身前三

▲2005-2017 年台積電、聯電與中芯國際、 華虹宏力的業績對比及動因分析(註:四家公司 2017 年財務數據由2017Q1-Q4未經審計的季度財務數據匯總計算得到)

台積電把握先進位程、產能、人才、客戶等多維度卡位優勢,格羅方德相比聯電在先進位程領域投入更為激進,預計二者市場占有率將保持第一第二。

而聯電先進位程研發未及預期、成本結構拖累利潤,已選擇退出先進位程競賽,停留在14nm節點,營收增長動力略顯不足。

與此同時,中芯14nm已進入集中研發攻克階段,28nm技術及良率瓶頸期突破,部分產品向40nm及55/65nm遷移帶動12寸成熟工藝需求回暖,差異化工藝平台的陸續發布,再加上中國區優勢地位,預計中芯國際未來三年複合增速達15%。

光大證券保守預計中芯國際及聯電未來六年營收複合增速分別為15%/5%,中芯國際與聯電的規模差距將持續縮減,有望於2023年趕超台聯電。

製程結構:節點滯後

▲2017年中芯、華虹與聯電、台積電的營收結構對比(按技術節點)

台積電製程結構高端化明顯,主要聚焦於先進位程市場,蘋果A11更是刺激了10nm製程的放量;聯電14nm有效產能有限,前兩大主力製程分別為40nm、28nm。

中芯國際與聯電製程結構較相似,隨著良率逐步改善,28nm於2016年末陸續放量,2017年營收占比達8%;華虹宏力則專注於8寸晶圓代工,前兩大主力製程為≥0.35μm 及 0.11/0.13μm。

下游應用:聚焦消費電子

▲2015年全球半導體市場需求占比

根據WSTS統計,全球半導體產業下游應用市場中,2015 年通訊、計算機電子應用占比分別為34%、30%,消費電子應用(智慧卡、電視、機頂盒、IoT等)以13%的份額位居第三。

▲四家公司2017年營收結構

台積電核心應用領域為通訊,占比高達59%;其次為工業,占比約23%,而消費僅占 8%。

大陸 廠商則更加聚焦於消費電子領域, 這與大陸晶圓廠自身的技術能力(消費電子所需製程技術相對低端)、市場位勢及客戶需求相匹配。

晶圓價格:製程落後 ASP表現弱勢

▲2014Q2 晶圓代工廠先進位程與落後製程的單片邏輯晶圓價格相差甚大(單位:美元)

先進位程與落後製程的單片邏輯晶圓價格相差甚大 , 製程結構差異直接導致廠商間ASP差距明顯。

鑒於先進產能的稀缺性,搶先量產者可因此獲得蘋果、高通等頂級客戶的高端訂單,且在價格談判上掌握一定的主動權,台積電便是藉此實現每個製程階段的ASP爬升。

▲四家公司8寸等值晶圓綜合ASP對比(單位:美元)

基於聯電、中芯相對台積電較為落後的製程進度,兩者難以享受先行者的價格溢價,ASP表現相對弱勢。

不過,在自身製程結構較聯電相對低端的基礎上,中芯ASP仍維持與聯電基本相當(2017年705美元),由此可見中芯在相同製程工藝平台優勢及較高議價能力。

華虹宏力由於其純8寸晶圓構成,ASP僅約為中芯的二分之一。

研發及CAPEX:跟隨者成本優勢

▲跟隨者據研發成本優勢

隨著晶圓製造不斷向更精細化的製程演進,晶圓廠商所需要的研發投入及資本支出呈指數型增長態勢。

就先進位程而言,中芯國際身處第二梯隊,有一定的跟隨者成本優勢,研發投入及資本開支大大縮減。

據IEK 2016年數據,晶圓製造領導者相對於跟隨者需多付出35%以上的研發投入。

為保持製程領先優勢,台積電每年均付出巨額的研發投入,2017年研發費用高達27億美元,聯電、中芯的研發費用則分別為4.5億美元、4.3億美元,與台積電幾近相差一個量級。

資本變現:中芯比聯電更會賺

▲四家晶圓廠資本變現能力示意

光大證券統計發現,2011-2016年間,每投入一元錢,台積電可以產生的銷售額約為0.35元,中芯國際略低但仍達0.24元(憑藉準確的市場定位及發展路徑超越聯電),聯電僅0.12元;鑒於華虹宏力專注於純8寸晶圓代工,其資本性開支微乎其微,再加上中國快速發展的消費電子市場,其資本支出-營收/凈利潤轉化率較為領先。

利潤率:產能利用率改善成關鍵

▲三家公司產能利用率對比

半導體行業產能過剩背景下,晶圓代工需求傾向於向絕對龍頭台積電聚集,其他晶圓代工廠產能利用率與行業整體景氣度聯動性較大,由於折舊額的固定成本屬性將進一步影響利潤率表現。

與從同時,晶圓廠大幅擴產後產能利用率需要一段時間爬坡,未形成對摺舊費的有效攤薄,利潤率也將短期承壓。

▲晶圓代工易受行業景氣度影響

就毛利率而言,隨著台積電寡頭壟斷地位的持續鞏固,較高的議價能力及技術領先地位保障其較高產能利用率及產品綜合 ASP 不降反升,中芯國際、華虹與聯電則易受市場景氣度影響。

從凈利率看,台積電凈利率始終遠高於業內其他競爭者,華虹因其折舊及研發投入較小而享有較為可觀的凈利率,中芯產能利用率及研發投入影響較大,聯電則致力於各項費用的合理管控。

智東西認為,時值終端需求換代機遇,成熟製程市場競爭加劇,大陸晶圓代工企業在獲取政策和資本支持後,在消費電子市場的本土優勢和IC設計需求的高增長下,市場定位和技術路徑明確,有望實現盈利質量提升,並藉此加速攻克先進節點。


請為這篇文章評分?


相關文章 

張忠謀為什麼說晶圓代工的水很冰

本文來自technews和商業周刊,如轉載不當,請及時聯繫後台處理,謝謝。晶圓代工廠台積電董事長張忠謀表示,英特爾(Intel)跨足晶圓代工領域,是把腳伸到池裡試水溫,他說,相信英特爾會發現水是...

盤點|晶圓代工企業及未來發展

近日,晶片問題引起全國關注,晶圓作為晶片製造中的重要角色,需求和企業也呈現變動。英特爾的「急剎車」,矽晶圓的需求大爆發,從長期和短期來看,晶圓的重要性與必要性不言而喻。圖 「晶圓」相關新聞晶圓是...

中國晶圓廠可以從台積電學到什麼?

中國正在大規模投資建設半導體,但由於技術所限,目前基本上都是集中在比國際先進水平落後一到兩代的技術上投入。但是半導體行業觀察記者發現,某些從業人員或者旁觀者會有「中國投資的技術那麼差,這不浪費錢...

台灣晶圓代工業可能永遠稱霸全球?

從全球晶圓代工龍頭——台灣積體電路製造公司(TSMC)於1987年成立、締造專業的半導體晶圓代工產業後,已經過了30多個年頭了,台灣至今仍然在擁有620億美元的晶圓代工市場稱霸全球。根據市場研究...

這應該是史上最笨的工程師!最高判10年!

大陸半導體產業近年來盡情揮舞併購大棒,取得迅猛發展,但不管是在存儲還是晶圓代工產業,仍然面臨高科技人才「一人難求」的局面,於是很多國內的半導體企業開始到台灣挖人。這裡面最積極的當屬晶圓代工廠華力...

全球58%晶圓代工產能鏈處於地震高風險之下

華夏經緯網訊:據台灣媒體消息,2月6日凌晨南台灣驚天一震,震醒許多人,也震出了晶圓廠的大麻煩,台積電、聯電甚至面板廠群創在南科的廠房設備雖未有重大災損,然地震造成的晶圓破片已讓大廠們吃不消,對水...