半导体行业国产替代十三：中国大陆半导体产业国产边际提速，迎来穿越周期的成长新机遇-20200601-广发证券-35页_1mb

半导体国产替代十三：中国大陆半导体产业成长机遇与挑战

核心观点

• 自给率低，成长空间大：中国大陆半导体自给率在2018年为14%（若允许外资代工则为33%），距离70%的目标仍有较大差距，但行业成长潜力巨大。
• 2019年快速成长：在政策支持和需求改善的推动下，2019年中国半导体行业实现营收同比增长27%，但进口金额仍远高于出口金额，显示对外依赖度较高。
• 未来乐观预期：BCG预测中国大陆半导体自给率将在2025年提升至25-40%（考虑外资代工厂则为50-60%），预计年复合增速达10-17%。在上游制造、设备、材料领域，技术突破和验证加速，国产替代前景广阔。
• 投资主线明确：重点关注下游市场需求带来的芯片投资机会（如卓胜微、澜起科技等）以及国产替代背景下上游设备、材料等环节的龙头（如北方华创、中微公司等）。
• 风险提示：包括疫情对需求的冲击、中美贸易摩擦、新技术渗透不及预期、技术更新换代、建厂进度慢、产能过剩和专利风险等。

中国大陆半导体产业现状与趋势

一、行业背景与市场规模

• 半导体是电子信息产业链顶端，广泛应用于消费电子、工业、汽车等领域。
• 2017年全球半导体销售额达4123亿美元，年复合增速为15%。
• 中国大陆半导体销售额从1999年的4285万美元增长至2019年的206.15亿美元，增长超400倍，年均增速远高于全球水平。
• 2019年中国大陆半导体销售额占全球5%，但进口金额高达3055.5亿美元，远高于出口金额1015.8亿美元，显示对外依赖度高。

二、IC设计：国产替代加速

• 2019年国内IC设计销售额达3063.5亿元，同比增长21.6%，增速高于制造和封测行业。
• 国内IC设计企业在分立器件、WiFi/蓝牙芯片、CIS、MCU、电源管理等中低端领域已具备替代能力，部分领域实现较高市占率。
• 随着“产学研”协同，未来有望在射频前端模组、存储芯片、MEMS等高技术壁垒领域实现国产替代。

三、EDA软件：国产厂商逐步崛起

• EDA是IC设计上游关键环节，集中度高，前三大厂商Synopsys、Cadence和Mentor Graphics占据64.1%的市场份额。
• 中国本土EDA企业如华大九天、芯愿景等已具备部分单点工具的竞争力，未来有望提供全流程解决方案。

四、IC制造：先进制程仍有差距，存储追赶迅速

• 先进工艺节点：国内企业在高端制程上与台积电、三星等仍有较大差距，中芯国际14nm量产时间较晚。
• 存储芯片制造：合肥长鑫（DRAM）和长江存储（NAND）在技术上迅速追赶，已实现主流产品量产。
  • 长鑫存储：2019年实现64层NAND量产，预计2023年产能达30万片/月，有望成为全球第四大DRAM厂商。
  • 长江存储：2019年实现64层NAND量产，2020年将量产128层QLC产品，目标2023年达到20%的全球市占率。
• 成熟工艺：国内在0.35μm-90nm等成熟制程领域布局较全，中芯国际、华虹、华润微等企业正积极扩产，满足物联网、汽车电子等需求。

五、半导体设备：政策推动下需求放量

• 设备需求与晶圆厂资本开支高度同步：设备投资占晶圆建设投资的80%，其中晶圆加工环节占比最高。
• 政策支持：国家出台多项政策推动半导体设备发展，如《国家集成电路产业发展推进纲要》、税收减免等，带动设备需求增长。
• 国产设备成长加速：政策与资金扶持下，国内设备企业如北方华创、中微公司等在技术验证和订单方面取得进展，未来成长可期。

六、半导体材料：进口主导，国产替代加速

• 市场格局：半导体材料以日美厂商为主，国内厂商在部分领域尚未进入主流市场。
• 国产替代进展：随着晶圆产能提升，国内材料需求逐步增加，本土厂商如沪硅产业、安集科技等正在加速验证与应用。

七、半导体封测：国内厂商技术实力与国际接轨

• 技术实力：国内封测厂商如长电科技、华天科技等具备较强技术实力，与国际厂商差距缩小。
• 受益趋势：全球半导体东移趋势为国内封测厂商带来发展机遇，先进封装技术如WLCSP、SiP等需求增长。
• 行业前景：封测市场持续增长，国内厂商有望在全球市场份额中进一步扩大。

投资建议

下游芯片投资机会

• 相关标的：卓胜微、澜起科技、韦尔股份、兆易创新、圣邦股份、汇顶科技、斯达半导、闻泰科技、华润微等。

上游设备与材料投资机会

• 相关标的：北方华创、中微公司、长电科技、华天科技、通富威电、晶方科技、中环股份、沪硅产业、安集科技、南大光电等。

风险提示

• 外部风险：疫情对下游需求的冲击、中美贸易摩擦、新技术渗透不及预期。
• 内部风险：技术更新换代、建厂进度慢、产能过剩、专利风险等。

重点数据与图表

• 图1：全球半导体销售额及三月移动平均值增速。
• 图2：全球半导体产业分布。
• 图3：大陆集成电路设计行业高速增长。
• 图4：大陆集成电路进口金额远大于出口金额。
• 图5：预计集成电路设计各领域替代进程。
• 图6：重要领域全球市场规模与国产替代受益者。
• 图7：全球与大陆EDA软件市场规模。
• 图8：IC制造分为IDM和Foundry两种模式。
• 图9：全球晶圆制造产能以存储和代工为主。
• 图10：全球晶圆产能按尺寸地区分布。
• 图11：全球晶圆产能按制程技术地区分布。
• 图12：台积电各制程季度收入占比。
• 图13：中芯国际各制程季度收入占比。
• 图14：全球晶圆代工厂商工艺制程布局进度。
• 图15：合肥长鑫发展大事记。
• 图16：DRAM主流厂商技术路线图。
• 图17：NAND主流厂商技术路线图。
• 图18：成熟制程产品类型多样。
• 图19：设备投资占晶圆建设投资80%，晶圆加工环节占比最高。
• 图20：国内资金扶持半导体行业。
• 图21：2018年全球半导体制造设备分类。
• 图22：设备与下游晶圆厂资本开支同步。
• 图36：封测由封装和测试组成。
• 图37：封装的四大功能。
• 图38：智能手机轻薄化推动WLCSP、SiP等封装需求。
• 图39：半导体封装发展的四个阶段。
• 图40：全球先进封装市场规模。
• 图41：不同厂商先进封装出片量。
• 图42：中国大陆封测市场规模及增速。
• 图43：全球封测重要厂商营收占比变化。
• 图44：国产材料、设备、制造成长空间与市占率。
• 图45：国产EDA、IC设计、封装成长空间与市占率。
• 图46：中国大陆半导体自给率预测。

表格数据

• 表1：国内关键领域高端芯片本土占有率较低。
• 表2：国内关键设备高端芯片占有率较低。
• 表3：2019年全球晶圆产能TOP5。
• 表4：半导体代工竞争格局。
• 表5：2020Q1全球DRAM厂商市场份额。
• 表6：DRAM主流厂商产能对比。
• 表7：2020Q1全球NAND厂商市场份额。
• 表8：NAND主流厂商产能对比。
• 表9：国内现有成熟制程产线及扩产计划。
• 表10：国内政策扶持半导体行业。

总结

中国大陆半导体产业正迎来国产替代加速发展的关键阶段，尽管当前自给率仍较低，但政策支持、市场需求旺盛以及技术突破，使得行业成长空间巨大。在IC设计、制造、设备、材料和封测等多个环节，国产替代进程已取得显著进展，尤其在存储芯片制造领域，长鑫和长江存储等企业表现突出。未来2-3年，随着晶圆代工厂和封测厂商的产能扩张，半导体设备与材料的需求也将同步增长。投资者应重点关注国产替代背景下的上下游龙头企业，把握行业成长机遇。同时，需警惕外部环境变化和技术迭代等风险。