电子设备、仪器和元件行业：解构半导体行业景气_供给篇-20210411-长江证券-34页_2mb

半导体行业景气——供给篇总结

核心内容概述

本报告聚焦于半导体行业供给端的景气情况，分析全球半导体产业链在多种外部因素（如疫情、天灾、国际事件）影响下的运作情况，探讨其对行业供需平衡及价格走势的影响。报告指出，全球半导体行业在2020年下半年进入新一轮成长期，行业景气周期有望在供需失衡与真实需求扩张的共振中开启。

主要观点

1. 供给端与需求端联动

• 全球半导体行业呈现“需求旺盛→抢占产能+天灾削弱有效产能→产能紧张→超额订单→产能进一步挤压→原材料涨价&缺芯&芯片涨价→进一步超额订单以维持经营→产业链库存环环放大”的循环。
• 智能终端（如5G手机、笔记本电脑、平板电脑）需求爆发，导致产能紧张，而汽车电子系统价值量持续提升，但因毛利较低，在产能争夺中不占优势，汽车缺芯问题逐渐显现。

2. 产业链全球化与脆弱性

• 半导体行业高度全球化，全球供应链系统在疫情、暴雪、地震、火灾等突发事件下展现出脆弱性。
• 产业链转移形成多国协作的精密系统，导致外部冲击容易在各环节放大。

3. 产能扩张缓慢

• 晶圆制造属于重资产、高投入、长周期产业，产能新增缓慢，难以及时应对市场变化。
• 先进制程（如5nm）的设备投资成本极高，例如5nm制程的设备投资成本约为150亿美元，远高于14nm（约75亿美元）和28nm（约37.5亿美元）。

4. 中国半导体产业潜力

• 中国在半导体产业链中具备一定优势，包括工程师红利、国家政策支持和产业基础。
• 在全球半导体产能紧张的背景下，中国半导体企业有望受益，建议关注具备技术研发基础、产品矩阵升级、产能稳定、管理效益提升、客户资源优质的公司，如三安光电、韦尔股份、紫光国微、卓胜微、斯达半导、华润微、北京君正、芯原股份-U、中微公司等。

关键信息

供给端表现

• 晶圆代工：台积电、联电、三星等企业营收持续增长，台积电5nm制程营收占比快速提升，显示需求紧张。
• 设备厂商：全球半导体设备市场表现强劲，2021年设备支出预计增长23%，2022年有望维持增长。
• 硅片供应：硅片在晶圆制造成本中占比超40%，价格波动对晶圆制造影响显著。

需求端影响

• 5G手机：2020年全球5G手机出货量达2.55亿台，占总出货量19.93%，我国占63.83%。
• 汽车电子：汽车销量回升，新能源车增长迅速，但因芯片短缺，全球汽车产量预计减少450万辆。
• 存储器：DRAM和NAND Flash价格持续上涨，2021年二季度预计全面上涨。

外部因素影响

• 疫情：影响全球供应链运作，导致生产受限、物流成本上升。
• 自然灾害：如日本福岛地震、美国暴雪导致的停电，对晶圆制造产能造成直接影响。
• 国际事件：如中美贸易摩擦、芯片出口限制等，影响产能分配与供应安全。

产业链各环节价值占比

产能与市场趋势

晶圆制造

• 2020年全球晶圆制造产能持续紧缺，2021年Q1全球前十大晶圆代工企业营收同比增速达20%。
• 台积电5nm制程营收占比从2020Q3的8%提升至2020Q4的20%，预计2021Q1仍保持紧张态势。

存储器

• 存储器产能占比或将持续提升，2021年设备支出预计达280亿美元。
• 2022年全球半导体设备市场将在DRAM和3DNAND投资的推动下增长26%。

8寸晶圆

• 8寸晶圆用于成熟制程（如90nm-0.13μm），是多种芯片（如MCU、电源管理IC、驱动IC、CIS）的主要生产平台，产能开始吃紧。

风险提示

1. 半导体需求不及预期；
2. 我国半导体产业建设不及预期。

图表与数据概览

• 图1：我国集成电路产业销售额（单位：亿元）
• 图2：我国集成电路产业销售季度同比增速
• 图3：中国台湾地区集成电路产业月度销售额（单位：百亿新台币）
• 图4：中国台湾地区集成电路产业月度销售同比增速
• 图5：日本集成电路相关指数情况
• 图6：全球半导体月度销售额（单位：十亿美元）
• 图7：台积电5nm制程营收占比快速提升显示需求紧张
• 图8：中国台湾地区主要晶圆厂月度营收情况（单位：亿新台币）
• 图9：中国台湾地区主要晶圆厂月度营收同比增速
• 图10：北美、日本半导体设备制造商出货额
• 图11：各类厂商设备支出变动
• 图12：存储器产能占比或将持续提升
• 图13：全球智能手机代际变化（单位：亿部）
• 图14：国内手机出货情况
• 图15：H市场份额受外部事件影响出现下滑（单位：%）
• 图16：小米集团存货（单位：亿美元）
• 图17：台积电各应用平台营收环比变化
• 图18：全球汽车销量在疫情后整体快速回升
• 图19：国内新能源车销量（单位：万辆）
• 图20：未来电子系统价值量将持续增加（单位：%；美元）
• 图21：半导体行业高度全球化，受疫情对国际贸易的阻滞影响，生产供应不畅
• 图22：2019年国内晶圆制造企业S中硅片占晶圆制造成本超40%
• 图23：2018年全球半导体硅片市场竞争中信越化学排名第一
• 图24：环球晶圆月度营收（单位：亿新台币）
• 图25：台积电日均用水约15.6万吨（单位：万吨/日）
• 图26：2021年初瑞萨火灾影响的产品
• 图27：芯片平均交期时间延长（单位：周）
• 图28：我国台湾地区IC设计企业月度营收同比增速（SoC、MCU、网通芯片等）
• 图29：DRAM价格持续走高（单位：美元）
• 图30：NAND Flash价格也出现回升趋势（单位：美元）
• 图31：存储器2021年二季度或全面上涨
• 图32：缺芯对汽车产业链的影响（单位：千辆）
• 图33：每5万晶圆产能的设备投资（单位：亿美元）
• 图34：随着制程持续演进，能参与竞争的厂商越来越少（单位：家）
• 图35：按晶圆尺寸的晶圆厂关停趋势（单位：座）
• 图36：拥有8寸/12寸晶圆厂的企业数量（单位：家）
• 图37：全球8寸等值晶圆产能（单位：百万片/年）
• 图38：全球功率&化合物半导体产能（单位：千片/年；座）
• 图39：联电总体产能相对稳定（千片/月，折合8寸片）
• 图40：联电产能利用率较满
• 图41：2020年按晶圆尺寸的产能排名
• 图42：供应链瓶颈——对台积电的依赖

表格与数据概览

• 表1：半导体产业各环节价值量占比
• 表2：2021Q1全球前十大晶圆代工企业营收排名预测（单位：百万美元）
• 表3：2020年半导体设备厂商营收排名（单位：百万美元）
• 表4：不同制程要求决定半导体硅片需求结构
• 表5：汽车电子类别
• 表6：主要半导体企业存货与存货周转天数情况
• 表7：存储器2021年二季度或全面上涨
• 表8：缺芯停产企业情况（不完全统计）

结论

全球半导体行业正经历由供需失衡引发的景气周期，供给端成为行业平衡修复的关键。中国半导体产业在全球供应链紧张的背景下，具备长期成长潜力，建议关注具备技术实力和产能优势的国内企业。然而，行业仍面临需求不及预期和产业建设滞后等风险。