中信建投證券研究
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外部制裁雖然邊際收緊,國內也加緊半導體產業攻關,大基金三期出臺,將重點支持先進制程突破,拉動設備需求并加快卡脖子設備的攻關進度,預計設備國產化率將持續提升。國內下游擴產持續向上+國產化設備驗證持續推進,國產設備公司訂單增長維持較好趨勢,板塊整體基本面向好。
展望2025年,半導體產業鏈將有哪些投資機遇?中信建投證券通信、人工智能、電子及機械等研究團隊推出【半導體產業鏈2025年投資展望】:
通信視角下的新質生產力:科技自強,先進發展
人工智能2025年投資策略報告:算力為基,自主可控大勢所趨,Agent及B端應用崛起
電子行業2025年投資策略:AI端側應用興起,國產高端芯片亟需國產化
機械行業2025年投資策略:聚焦泛科技、存量更新與出海
01 通信視角下的新質生產力:科技自強,先進發展
新技術:科技創新,自立自強
新技術強調原創性、顛覆性科技創新,科技自立自強。隨著當前科技領域自立自強的需求愈發強烈,無論是針對前沿性的技術創新,還是現有技術的國產化替代,都是迫在眉睫。從通信行業的視角來看,新技術主要包含人工智能與算力、量子技術和鴻蒙(操作系統)等。
2022年8月,美國首次針對中國實施大規模芯片出口制裁,停止出口A100和H100兩款芯片和相應產品組成的系統,為滿足合規要求,英偉達隨后推出了面向中國市場的H800與A800,互聯帶寬被下調。2023年10月,BIS公布的先進計算芯片出口管制新規進一步擴大限制范圍。新規去除了“互聯帶寬”作為判定是否受限的依據,并新增了“性能密度”與“總處理性能(TPP)”成為新的標準,使得A100、A800、H100、H800、L40、L40S、RTX 4090等多款產品遭到限制。雖然英偉達推出了符合新規的L20、L2和H20,但芯片的算力性能被迫遭到大幅下調。2024年11月,環球時報引述路透社10日報道稱,美國商務部已致函臺積電,要求其從11月11日起開始停止向中國大陸客戶供應7納米及更先進制程工藝的AI芯片。
北美云廠商持續加大對于人工智能領域的投資。2024Q3,北美四家云廠商的資本開支總計為588.62億美元,同比增長59.31%,持續高速增長態勢,且對未來資本開支指引樂觀,重點投向AI算力基礎設施建設。
人工智能是發展新質生產力的重要引擎。新質生產力由創新主導,人工智能是推動創新的核心數字能力,是發展新質生產力的重要引擎。2024年諾貝爾物理學獎、化學獎授予者均與AI相關。2024年3月國務院政府工作報告中:在談到“科技創新實現新的突破”時,肯定了“關鍵核心技術攻關成果豐碩”,特別提到“人工智能、量子技術等前沿領域創新成果不斷涌現”;在談到大力推進現代化產業體系建設,加快發展新質生產力時,提出深化大數據、人工智能等研發應用,開展“人工智能+”行動,打造具有國際競爭力的數字產業集群。
國內人工智能算力基礎設施投資也在持續加碼。以騰訊、阿里巴巴兩家云廠商為例,2023Q1資本開支開始呈現逐季度回暖態勢,從23Q4開始同比轉正,2024年以來較快增長。2024Q3,騰訊、阿里巴巴資本開支分別為170.94億元、169.77億元,分別同比增長114%、313%。
在海外的算力基礎設施產業中,除芯片環節外,國內廠商在其他環節均有不同程度的參與,尤其在光模塊領域占據主要市場份額,并在液冷、電源、銅連接等領域不斷提升滲透率,未來主要關注需求增長、產品升級、新產品滲透等幾個維度帶來的業務增量;在國內的算力基礎設施產業中,國產算力的應用比例將不斷提升,產業鏈自身基本可以實現閉環,包括AI芯片、服務器、交換機、光模塊、液冷、連接器/線束、PCB等各環節在內的國內公司都將集中受益,未來主要關注需求增長、芯片性能和供應能力提升、國產化比例增加等幾個維度帶來的業務增量。
國家高度重視量子科技的發展,將其視為戰略性領域。2021年至今,國家層面制定了相應的政策和規劃,以推動量子科技的研究和應用。當前,在電信運營商的推動下,量子密話正加速向行業及個人客戶拓展,尤其是華為Mate 60對外宣傳量子密話功能后,量子通信在個人市場推廣引發市場關注。我們預計量子密話的應用前期主要以政府、國防、公安、金融、電力等行業為主,但考慮到這些行業龐大的業務量及基層員工數量,若量子密話滲透率的提升將反向促進量子通信網絡的建設。我們建議關注以下兩個方向,一是QKD組網設備,直接受益于量子通信網絡的建設;二是量子SIM卡領域,當前在手機等移動場景實現量子加密功能,通常是采用更換量子SIM卡的形式,且量子SIM卡價值量高于普通SIM卡(與內存大小相關,內存越大價格越貴)。
操作系統作為數字基礎設施的底座,承擔軟硬件協同的關鍵角色。過去,全球操作系統市場基本被谷歌旗下的Android、微軟旗下的Windows、蘋果公司旗(金麒麟分析師)下的iOS與MacOS,以及Linux系統等壟斷。自主可控的操作系統對國家安全和產業發展具有重要意義。鴻蒙是國產操作系統發展史上的重要里程碑,實現全棧自研。
目前,鴻蒙生態已經發展成為全球第三大、國內第二大移動應用生態。2024Q1,HarmonyOS在國內手機市場份額達到17%,首次超過ios系統躍居國內第二,全球手機市場份額也持續提升至4%。截止2024年6月,整個鴻蒙生態的設備數量已超過9億,已有230萬鴻蒙開發者投入到鴻蒙生態的開發中來。2023年8月,華為發布HarmonyOS NEXT開發者預覽版,并啟動了鴻蒙原生應用的開發。2024年10月,華為發布原生鴻蒙操作系統HarmonyOS NEXT,并且已上架1.5萬個鴻蒙原生應用與元服務。我們認為,未來持續關注華為HarmonyOS的生態合作伙伴的相關業務進展,包括硬件(芯片、模組、硬件開發)、軟件提供商、行業應用等環節。
風險提示:
AI熱點應用及變現能力不及預期可能導致AI算力投資快速回落,進而導致算力板塊利潤率、業績預期明顯下修;紅利資產在估值修復后,可能因業績增速下降、預期股息率下降或者籌碼結構交易因素等導致估值、股價回落;國際環境變化對供應鏈的安全和穩定產生影響,對相關公司向海外拓展的進度產生影響;人工智能行業發展不及預期,影響云計算產業鏈相關公司的需求;低空經濟行業發展進度不及預期;5G-A基站建設規模低于預期;低軌衛星星座建設成本居高不下,商業化落地進程受阻;市場競爭加劇,導致毛利率快速下滑;匯率波動影響外向型企業的匯兌收益與毛利率,包括ICT設備、光模塊/光器件等板塊的企業;數字經濟和數字中國建設發展不及預期等;電信運營商的云計算業務發展不及預期;運營商資本開支不及預期;云廠商資本開支不及預期;通信模組、智能控制器行業需求不及預期等。
報告來源
證券研究報告名稱:《通信行業2025年投資策略報告:通信視角下的新質生產力:科技自強,先進發展》
對外發布時間:2024年11月25日
報告發布機構:中信建投證券股份有限公司
本報告分析師:
劉永旭(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440520070014
SFC 編號:BVF090
閻貴成(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440518040002
SFC 編號:BNS315
武超則(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440513090003
SFC 編號:BEM208
楊偉松(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440522120003
汪潔(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440523050003
曹添雨(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440522080001
尹天杰 SAC 編號:S1440524070016
02 算力為基,自主可控大勢所趨,Agent及B端應用崛起
國產AI芯片:25年值得期待,重視更可控、更具產品力的AI芯片
GPU具備圖形渲染和并行計算兩大核心功能。GPU具有數量眾多的運算單元,適合計算密集、易于并行的程序,一般作為協處理器負責圖形渲染和并行計算。對于國內來說,民用圖形渲染領域買單的人是游戲愛好者,GPU公司需要跟大型游戲廠商進行適配合作,背后的生態支持需要大量工作。對于智算領域,生態要求極高,需要基礎算子及應用程序算法的持續積累和優化,英偉達的CUDA具備絕對的生態優勢,其次互聯能力要求也極高,并且由于海外對國內使用先進制程有諸多限制,也限制了國內AI芯片的迭代。
我們認為國內AI芯片廠商能否脫穎而出,核心看以下三點:
出貨量至關重要:國產AI訓練芯片研發周期2年, 人員500人以上, 則需要人員費用500*80萬*2=8億, 7nm流片費用1500萬美金, EDA、 IP數千萬美元, 則一顆芯片整體投入約10億。按照訓練芯片單價7萬, 毛利率50%測算, 則需要出貨至少達到3萬片才能分攤研發成本。
構建自主生態:兼容英偉達CUDA在短期可以減輕開發和遷移難度;長期來看,國產GPU如果完全依賴CUDA生態,硬件迭代將受英偉達的開發進程束縛。對于很多互聯網大廠來說,自主生態的路會更長。
產品力:做產品而不是做項目,核心是互聯網客戶。
自動駕駛芯片:國產力量加速崛起
自動駕駛芯片以“CPU+GPU+NPU”的SoC異構方案為主,核心在NPU和ISP/DSP。傳統的汽車電子芯片為MCU,多依賴于單一CPU處理器,但面對復雜的自動駕駛任務,CPU顯得力不從心。目前自動駕駛芯片結構是以“CPU+GPU+NPU”的SoC異構方案為主,結合了通用計算、圖形加速和專用加速的優勢,能夠高效處理自動駕駛中的海量數據(維權)和復雜算法,滿足實時性和準確性的要求。自動駕駛芯片要完成瞬時處理、反饋、決策規劃、執行的效果,對NPU算力要求非常高。自動駕駛級別每升高一級,對計算力的需求至少增加十倍。L2級別至少需要數十TOPS的算力,L3需要數百TOPS的算力,L4為數千TOPS。ISP是圖像信號處理的核心芯片,負責前期的數據準備和圖像預處理,以確保輸入數據的質量;ISP生成的圖像數據需要經過DSP進一步處理,DSP則可以進行更高級的圖像處理,如目標檢測、道路檢測等應用。
英偉達代表全球自動駕駛芯片最頂尖水平。2023年9月,英偉達正式發布了智能汽車芯片Thor。Thor車載計算平臺分為兩個版本,分別是單片1000 TOPS算力版本,和雙片共計2000 TOPS算力版本。最早于明年開始量產,同年上車。伴隨著芯片架構升級,Thor平臺將搭載專為Transformer、大語言模型和生成式AI工作負載而打造的全新Blackwell架構。相比于其他主流的智能駕駛芯片,Thor芯片性能具有代差優勢。在AI算力上,Thor遠高于其他主流芯片,從而實現駕艙融合;在制造工藝上,Thor采用4納米的先進技術,有效降低功耗和成本,減少發熱問題。目前Thor超級芯片仍處于研發階段,計劃于2025年量產,而其他廠商同期規劃產品算力基本低于1000TOPS,Thor具有顯著的代差優勢。
外資芯片占比較高,自主廠商逐漸起量。根據蓋世汽車的數據顯示,2023年智駕域控芯片搭載量排名前四的分別是特斯拉FSD芯片、英偉達Orin、Mobileye EyeQ4H和Mobileye EyeQ5H,裝機量分別為:1,208,402顆、1,147,311顆、201,437顆和175,246顆,對應市場份額分別為34.4%、32.6%、5.7%和5%。特斯拉FSD和英偉達Orin占比近七成。自主廠商也在不斷突圍。地平線、華為等廠商緊隨英偉達、特斯拉其后,2023年地平線出貨量20萬顆,市占率為6.1%,位列第三,2024年上半年華為以10.5%市場份額位列第三。
Mobileye作為較早布局自動駕駛業務的芯片廠商,曾經是國內智能汽車首選的芯片廠商,但由于其“黑盒模式”以及整體性能擴展不如英偉達等廠商,因此一些廠商開始自研以及轉向英偉達。但Mobileye在ADAS市場份額依舊有較大影響力,中國市場約占其業績的1/3。外資Mobileye逐漸開始式微,其在中國的ADAS市場也被中國本土企業所蠶食。Mobileye二季度報告顯示,全球多家OEM大幅下調了今年下半年的產量預期,中國區市場下半年訂單有所下降。
風險提示:北美經濟衰退預期逐步增強,宏觀環境存在較大的不確定性,國際環境變化影響供應鏈及海外拓展;芯片緊缺可能影響相關公司的正常生產和交付,公司出貨不及預期;信息化和數字化方面的需求和資本開支不及預期;市場競爭加劇,導致毛利率快速下滑;主要原材料價格上漲,導致毛利率不及預期;匯率波動影響外向型企業的匯兌收益與毛利率;大模型算法更新迭代效果不及預期,可能會影響大模型演進及拓展,進而會影響其商業化落地等;汽車與工業智能化進展不及預期等。
報告來源
證券研究報告名稱:《人工智能2025年投資策略報告:算力為基,自主可控大勢所趨,Agent及B端應用崛起》
對外發布時間:2024年11月25日
報告發布機構:中信建投證券股份有限公司
本報告分析師:
于芳博 SAC 編號:S1440522030001
方子簫 SAC 編號:S1440524070009
辛俠平 SAC 編號:S1440524070006
03 AI端側應用興起,國產高端芯片亟需國產化
AI引領半導體周期,國產高端芯片亟需突破
2.1 處理器:高端芯片進口受限,國產供應鏈亟需突破
英偉達、AMD對華供應高端GPU芯片進一步受限。2022年,美國BIS實施出口管制,英偉達和AMD的高端GPU產品出口受到限制。為滿足合規要求,英偉達隨后推出了面向中國市場的H800與A800,互聯帶寬被下調。2023年,BIS公布的先進計算芯片出口管制新規進一步擴大限制范圍。新規去除了“互聯帶寬”作為判定是否受限的依據,并新增了“性能密度”與“總處理性能(TPP)”成為新的標準,使得A100、A800、H100、H800、L40、L40S等多款產品遭到限制。雖然英偉達推出了符合新規的L20、L2和H20,但新品的算力性能被迫遭到大幅下調。
國產算力芯片迎來國產替代窗口期。考慮到英偉達新品將迎來大幅性能升級,并面向中國市場禁售,國產算力芯片發展刻不容緩。當前已經涌現出一大批國產算力芯片廠商,昇騰、寒武紀相繼推出自研AI芯片,海光信息的DCU也逐漸打出知名度,其他配套環節的國產化進程也正在加速推進。
昇騰310與昇騰910構成華為昇騰產業鏈的算力基座,打造全場景AI基礎設施方案。昇騰310與昇騰910均基于華為自研達芬奇3D Cube技術,集成了張量、矢量、標量等多種運算單元,支持多種混合精度計算。昇騰310是華為首款全棧全場景人工智能芯片,具備低功耗優勢,昇騰910支持云邊端全棧全場景應用。昇騰已基于310和910形成了完善的解決方案,出貨形態包括:包括Atlas系列模塊、板卡、小站、服務器、集群等,打造面向“端、邊、云”的全場景AI基礎設施方案,覆蓋深度學習領域推理和訓練全流程。
昇騰AI大模型訓推一體化解決方案,加速國產大模型落地。2023世界人工智能大會(WAIC)期間,華為主辦的昇騰人工智能產業高峰論壇于7月6日在上海召開。華為攜手伙伴聯合發布昇騰AI大模型訓推一體化解決方案,加速大模型在各行業應用落地,并有23家昇騰AI伙伴推出AI服務器、智能邊緣與終端新品,共同為行業智能化升級提供豐富的產品與解決方案。
寒武紀專注AI領域核心處理器,思元590采用全新架構,性能相比在售旗艦有大幅提升。寒武紀目前已推出了思元系列智能加速卡,第三代產品思元370基于7nm制程工藝,是寒武紀首款采用chiplet技術的AI芯片,最高算力達到256 TOPS(INT8)。思元370還搭載了MLU-Lin多芯互聯技術,互聯帶寬相比PCIe 4.0提升明顯。在2022年9月1日舉辦的WAIC上,寒武紀陳天石博士介紹了全新一代云端智能訓練芯片思元590,思元590采用MLUarch05全新架構,實測訓練性能較在售旗艦產品有了大幅提升,能提供更大的內存容量和更高的內存帶寬,其IO和片間互聯接口也較上代實現大幅升級。
海光信息二代DCU升級規劃穩步推進,海光DCU兼容類“CUDA”環境,適配性好。海光信息深算一號DCU產品目前已實現商業化應用。2020年1月,公司啟動了第二代DCU深算二號的產品研發工作,研發工作進展正常。海光DCU協處理器全面兼容ROCm GPU計算生態,由于ROCm和CUDA在生態、編程環境等方面具有高度的相似性,理論上講,市場上規模最大的GPGPU開發群體——CUDA用戶可用較低代價快速遷移至ROCm平臺,有利于海光DCU的市場推廣。同時,由于ROCm生態由AMD提出,AMD對ROCm生態的建設與推廣也將有助于開發者熟悉海光DCU。
2.2 存儲:價格因庫存因素短期承壓,看好2025年AI終端提振需求
復盤存儲器歷史,存儲器周期大致4-5年,上行、下行周期大致2年上下。上輪周期起始于2020Q1,2021Q3存儲器價格見頂,此后價格持續下滑,至2023Q2持續7個季度。本輪周期,存儲器2023Q3開始漲價,合約價上漲至2024Q3,現貨價上漲至2024Q2,當前因為前期客戶端、渠道端備貨較多,庫存在持續消化。從高頻數據看,當前4Gb DDR3現貨價、8Gb DDR4合約價等數據轉跌,DDR5的價格相對堅挺,臺股DRAM月度營收同比增速有所回落,存儲周期來到后半程。
供給端:當前產能供給充足,產能結構性升級。DRAM和NAND Flash原廠稼動率處于高位,當前供應充足。結構上,先進產能淘汰落后產能。一方面,DDR5升DDR4降,SK海力士近期表示將會把DDR4的產能從6月的40%、9月的30%降低至年底的20%,三星電子也將DDR4的產能轉移至DDR5和LPDDR5。另一方面,原廠紛紛針對現有產能改線升級,工藝制程繼續推進,例如三星電子計劃在2024年內推出1c nm制程DDR內存,該節點可提供32Gb顆粒容量產品,而在2026年將推出其最后一代10nm級工藝1d nm,仍最大提供32Gb容量。2027年,三星將突入10nm以下級DRAM制程節點,發布0a nm工藝的DDR內存產品,同時該節點的內存單顆粒容量將來到更高的48Gb。
需求端:筆電手機新機發布、服務器需求強勁,AI終端驅動存儲成長。根據Trendforce統計,2023年服務器、手機、筆電的出貨量分別增長-5.9%、-3.1%、-13.2%,預計2024年分別增長2.3%、2.9%、2.1%,呈現弱復蘇態勢,我們判斷2025年手機、PC繼續恢復,服務器維持強勁增長。(1)服務器:AI服務器持續高增長,2024年底DDR5滲透率預計達到60%,2025年進一步提升。而2025年CSP資本開始將維持高增長,AI服務器需求強勁,拉動HBM、DDR5、大容量SSD需求。(2)手機:24Q4發布的榮耀Magic7、小米15、vivo X200等安卓旗艦機普遍搭載高通驍龍8系列最新處理器,融入更強的AI算力,通用大模型和垂類大模型進入手機,對應地,旗艦手機內存容量從過往兩年的6/8GB升級至12/16GB,閃存容量從過往的256/512GB升級至512GB/1TB,配置大幅度提升,拉動存儲需求。(3)筆電:微軟將于2025年停止Windows 10的更新,另外2020-2021年疫情刺激的筆電需求也將于2024-2025年迎來換機需求,AI PC有望刺激PC市場重啟成長。總而言之,當前存儲的核心需求有短暫波動,但AI的引入刺激了終端配置升級需求,2025年AI服務器、AI 手機、AI PC滲透率進一步提升,存儲需求有望保持高增長。
價格展望:由于通用服務器需求復蘇,以及手機、PC客戶的備貨,2024Q3 DRAM均價持續上行。但隨著備貨完成,下游進入階段庫存消化,存儲器價格在24Q4承壓,Trendforce預計DRAM價格分化,HBM繼續漲價,DDR5維持穩定,DDR4、DDR3降價,整體DRAM仍有0-5%的漲價;NAND方面,wafer、eMMC、UFS、Client SSD價格下降,企業級SSD維持漲價,整體NAND開始降價3-8%。展望2025年,預計2025年上半年庫存去化完成,下半年存儲器價格取決于需求側AI終端的滲透情況。
2.3 設備及零部件:本土競爭力加強,國產化率大幅提升
2.3.1 設備:未來三年全球300mm設備支出達到4000億,中國大陸支出占四分之一
未來三年全球半導體行業300mm晶圓廠設備投資達到4000億美元,2025年設備支出將加速。SEMI發布《300mm晶圓廠2027年展望報告》指出,從2025年到2027年,全球300mm晶圓廠設備支出預計將達到創紀錄的4000億美元。強勁的支出是由半導體晶圓廠的區域化以及數據中心和邊緣設備對AI芯片日益增長的需求推動的。2024年,全球300mm晶圓廠設備支出預計將增長4%,達到993億美元,到2025年將進一步增長24%,首次突破1000億美元,達到1232億美元。
中國大陸資本支出占全球四分之一,全球Foundry設備支出約2300億美元。從區域增長來看,預計到2027年,中國將保持全球300mm設備支出第一的地位,未來三年將投資超過1000億美元。然而,SEMI預計投資將從2024年的450億美元峰值逐漸減少到2027年的310億美元。從領域增長來看,2025年至2027年間,Foundry設備支出預計將達到約2300億美元;Logic和Micro領域預計將在未來三年率先擴大設備支出,預計總投資為1730億美元;Memory位居第二,預計同期將貢獻超過1200億美元的支出,標志著另一個細分市場增長周期的開始。在Memory領域,DRAM相關設備的投資預計將超過750億美元,而3D NAND的投資預計達到450億美元。Power相關領域排名第三,預計未來三年投資將超過300億美元,其中化合物半導體項目投資約140億美元。同期,模擬和混合信號領域預計將達到230億美元,其次是光電/傳感器,為128億美元。
存貨為在手訂單的“晴雨表”,反映半導體設備的高景氣度。半導體設備的存貨主要包括原材料、在產品、庫存商品、發出商品、低值易耗品等。由于從獲得訂單到產品驗收時間較長(一般跨年交付),存貨的增長反應公司在手訂單的增加,后續隨著商品驗收完成,將直接反映到公司的收入。
在我們梳理的17家半導體設備廠商中,截止2024Q3期末,龍頭北方華創存貨達到232億,同比增長34%,京儀裝備存貨同比增長117%,中微公司和華海清科存貨同比增長分別為91%、83%。半導體行業存在供應鏈不穩定風險,進口原材料采購周期延長,半導體設備廠商增加原材料庫存。其中,中微公司在訂單增長下采購原材料,大量生產機臺以向客戶付運機臺,導致存貨余額增長。截止2024Q1期末公司發出商品余額19.23億元,較期初余額的8.68億元增長10.55億元,為后續的收入實現打下良好基礎。
合同負債是在手訂單的直接指標,反映業績增長能力。在我們梳理的17家半導體設備廠商中,前道設備廠商合同負債與收入增長加強,后道設備廠商受消費市場需求趨于穩定、存儲器市場回暖、人工智能與高性能計算等熱點應用領域帶動等因素作用,以及封測廠商稼動率提升的影響,業績逐步迎來反轉。截止2024Q3期末,中微公司、京儀裝備、萬業企業、華峰測控、拓荊科技合同負債同比增長較快,分別為119%、86%、77%、71%、68%,反應在手訂單同比快速增長。中微公司合同負債達30億元,公司新增訂單76.4億元,同比增長約52.0%。其中刻蝕設備新增訂單62.5億元,同比增長約54.7%;LPCVD新增訂單3.0億元,新產品開始啟動放量。
存貨與合同負債之和直觀反映未來業績增長確定性。在我們梳理的17家半導體設備廠商中,截至2024Q3期末,京儀裝備和中微公司的存貨與合同負債之和分別達到108%、98%,業績增長確定性最強,對應的2024年Wind一致預期收入增長分別為41%、35%;其次拓荊科技、微導納米、中科飛測存貨與合同負債之和同比增長超過40%,分別為45%、99%、48%。
半導體設備業績確定性強,未來下游需求增量帶來巨大市場。根據Wind(申萬行業分類)半導體設備季度數據,2021Q1-2024Q3期間,營收增長率和EPS增長率呈現由波峰轉波谷,波谷逐步反彈趨勢,波谷均產生在2023Q3,分別為25.1%、-25.4%,目前處在反彈中,其中在2024Q3,EPS增長率顯著提升,代表半導體設備盈利能力進一步加強。
2.3.2 零部件:本土供應能力持續提升,紛紛擴產應對國產化需求
核心零部件是半導體產業鏈的基石。半導體核心零部件組建了半導體設備的核心子系統,決定半導體產品的成本與性能,市場規模約300億美元。半導體設備零部件具有高精密、高潔凈、耐腐蝕能力、耐擊穿電壓等特性,生產工藝涉及精密機械制造、工程材料、表面處理特種工藝、電子電機整合及工程設計等多個領域和學科,半導體設備的升級迭代很大程度上有賴于零部件的技術突破。因此,核心零部件不僅是半導體設備制造中難度較大、技術含量較高的環節之一,也是國內半導體設備企業的“卡脖子”的環節之一。
從市場競爭格局來看,零部件供應主要被美國、日本壟斷。IC World 2020公開的20類半導體核心零部件產品的44家主要供應商中,存在20家美國供應商、16家日本供應商、2家德國供應商、2家瑞士供應商、2家韓國供應商、1家英國供應商,均為境外供應商,且以美國和日本為主。對全球主要半導體零部件企業(不含光刻機零部件)的半導體收入進行統計,美國半導體零部件企業的合計收入占比44%;日本半導體零部件企業的合計收入占比33%;英國、瑞士等歐洲地區占比21%;新加坡、韓國等半導體零部件企業的合計收入占比2%。
核心零部件進口依賴性高。芯謀研究數據顯示,目前國產化率超過10%的半導體零部件有石英、反應噴淋頭、邊緣環等少數幾類,其余國產化程度較低,尤其是各種閥門、真空計、O-ring密封圈等幾乎完全依賴進口。其中,閥門(Valve)零部件的需求占總零部件需求的9%,但自給率卻不足1%。因此在市場需求強勁,但國內供應商基本為空白的形勢下,零部件采購周期拉長倒逼零部件的進口替代需求迫切。
針對不同類型的零部件,技術難點各不相同,國產化率差異大。機械類零部件應用最廣,市場份額最大,主要產品技術已實現突破和國產替代。機電一體類和氣液傳輸/真空系統零部件國內部分產品已實現技術突破,但產品穩定性和一致性與國外有差距。技術難度相對比較高的為電氣類、儀器儀表類、光學類零部件,國內企業的電氣類核心模塊(射頻電源等)主要應用于光伏、LED等泛半導體設備,高端產品尚未國產化;儀器儀表類對測量精度要求高,國內自研產品少量用于國內設備廠商,國產化率低,高端產品尚未國產化;光學類零部件對光學性能要求極高,由于光刻設備國際市場高度壟斷,高端產品一家獨大,國內光刻設備尚在發展,相應配套光學零部件國產化率低。
2.4 材料:半導體材料復蘇強勁,國產化進一步加持
國內半導體材料需求持續高增,全球占比大幅提升。根據TECHCET數據及預測,全球半導體材料將在2024年同比增長近7%達到740億美元;預計2027年市場規模將達到870億美元以上。半導體材料主要分為晶圓制造材料和封裝材料。根據SEMI數據,2023年,受整個半導體行業環境影響,全球半導體材料市場銷售額下8.2%至667億美元。從材料大類來看,2023年全球晶圓制造材料和封裝材料的銷售額分別為415億美元和252億美元,占全球半導體材料銷售額的比重分別約62%和38%;從地區分布來看,中國臺灣和中國大陸是全球前兩大半導體材料消費地區,2023年銷售額分別為192億美元和131億美元,占全球半導體材料銷售額的比重分別約29%和20%,其中中國大陸是2023年全球唯一實現半導體材料銷售額同比增長的地區。
今年以來半導體材料強勁反彈三個季度,電子化學品震蕩反彈向上。根據Wind(申萬行業分類)半導體設備季度數據,2021Q1-2024Q3期間,營收增長率和EPS增長率呈現由波峰轉波谷,波谷逐步反彈趨勢,半導體材料波谷產生在2023Q3,增長率分別為-2.8%、-34.1%,電子化學品波谷產生在2023Q3和2023Q4之間,今年以來半導體材料與電子化學品處在逐步復蘇放量中。隨著新建產線對材料需求持續擴大,國產化率提升,半導體產業復蘇,半導體材料迎來長景氣周期,另外,隨著以HPC、AI和5G通信等為代表的需求牽引,先進封裝領域的發展正在加速。
半導體材料與電子化學品復蘇放量顯著,業績出現結構性的分化。對比2024Q3業績,拋光墊=拋光液>靶材>化學品/光刻膠>封裝材料>光掩膜版>硅片,呈現業績分化。其中,鼎龍股份CMP拋光墊,前三季度累計實現產品銷售收入5.23億元,同比增長95%;第三季度實現產品銷售收入2.25億元,環比增長38%,同比增長90%,再創歷史單季收入新高。公司于今年9月首次實現拋光墊單月銷量破3萬片的歷史新高,產品在國內市場的滲透程度隨訂單增長穩步加深,產品穩定性得到持續肯定。江豐電子的靶材和零部件,在第二季度單季度實現8.55億元,超高純靶材和精密零部件均創歷史新高,第三季度營收同比增長52.48%,環比增長16.69%。
封裝材料貫穿了電子封裝技術的多個技術環節,是半導體行業的先導產業。近年來,以HPC、AI和5G通信等為代表的需求牽引,正加速先進封裝領域的發展。Yole數據顯示,全球先進封裝市場規模將從2023年的378億美元增長至2029年的695億美元,期間的復合年增長率為10.7%。先進封裝材料的代表企業主要為聯瑞新材、華海誠科。其中,聯瑞新材聚焦高端芯片(AI、5G、HPC等)封裝、異構集成先進封裝(Chiplet、HBM等)、新一代高頻高速覆銅板(M7、M8等)、新能源汽車用高導熱界面材料、先進毫米波雷達和光伏電池膠黏劑等下游應用領域的先進技術,持續推出多種規格低CUT點Lowα微米/亞微米球形硅微粉、球形氧化鋁粉,高頻高速覆銅板用低損耗/超低損耗球形硅微粉。華海誠科專注于向客戶提供更有競爭力的環氧塑封料與電子膠黏劑產品,構建了可應用于傳統封裝(包DIP、TO、SOT、SOP等)與先進封裝(QFN/BGA、SiP、FC、FOWLP/FOPLP等)的全面產品體系,可滿足下游客戶日益提升的性能需求。
風險提示:
1、未來中美貿易摩擦可能進一步加劇,存在美國政府將繼續加征關稅、設置進口限制條件或其他貿易壁壘風險;2、AI上游基礎設施投入了大量資金做研發和建設,端側尚未有殺手級應用和剛性需求出現,存在AI應用不及預期風險;3、宏觀環境的不利因素將可能使得全球經濟增速放緩,居民收入、購買力及消費意愿將受到影響,存在下游需求不及預期風險;4、大宗商品價格仍未企穩,不排除繼續上漲的可能,存在原材料成本提高的風險;5、全球政治局勢復雜,主要經濟體爭端激化,國際貿易環境不確定性增大,可能使得全球經濟增速放緩,從而影響市場需求結構,存在國際政治經濟形勢風險。
報告來源
證券研究報告名稱:《電子行業2025年投資策略展望:AI端側應用興起,國產高端芯片亟需國產化》
對外發布時間:2024年11月25日
報告發布機構:中信建投證券股份有限公司
本報告分析師:
劉雙鋒(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440520070002
龐佳軍 SAC 編號:S1440524110001
范彬泰(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440521120001
孫芳芳(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440520060001
喬磊(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440522030002
章合坤(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440522050001
郭彥輝(金麒麟分析師) SAC 編號:S1440520070009
王定潤 SAC 編號:S1440524060005
何昱靈 SAC 編號:S1440524080001
04 機械行業2025年投資策略:聚焦泛科技、存量更新與出海
半導體設備:海外制裁邊際收緊,緊跟自主可控主旋律
全球半導體市場見底回升
Gartner和SEMI預計2024年開始全球半導體設備市場回升。根據Gartner預測,預計全球晶圓廠投資2023年下滑10%至1635億美金,2024年開始重新恢復正增長。根據SEMI預測,全球半導體設備市場在2024-2025年出現回升,分別約1053、1241億美元,同比分別+4.4%、+17.9%。隨著半導體市場筑底回升,2024年全球晶圓廠資本開支有望回暖,帶動設備規模增長。
IC Insights預測2024年下游核心半導體制造企業資本開支同比略降,其中存儲表現更好。大部分半導體制造企業對2024年持謹慎態度,認為是行業觸底回升的調整之年,2024年全球半導體資本開支約為1650億美金,同比下降約2%。隨著內存市場復蘇以及AI等新應用預計將增加需求,主要存儲公司普遍會在2024年增加資本支出,因此行業中存儲板塊2024年資本開支預期相對樂觀,預計2024年達546億美金,同比提升4%;此外,代工及IDM資本開支預計同比將分別出現6%、4%的下滑。
綜合以上,我們判斷2024年全球半導體設備市場處于見底回升的過程,2025年整體復蘇預期更強。
外部制裁邊際收緊背景下,緊跟自主可控主旋律
外部制裁邊際收緊,如9月BIS新規修訂、11月美國半導體設備制造商要求供應商替換中國組件等,在此背景下,我們堅定認為要緊跟自主可控的行業主旋律。①9月6日,BIS發布出口管制新規,重在控制和GAAFET結構“開發”和“生產”相關技術,此外,新規還對用于制造高深寬比結構的各向異性干法刻蝕設備加碼管制;②同日,荷蘭政府規定從2024年9月7日起,ASML在出口相關先進制造設備時必須申請授權,將需要向荷蘭政府而非美國政府申請TWINSCAN NXT:1970i和1980i型號浸沒式DUV光刻系統的出口許可(金麒麟分析師)證。美國BIS新規主要影響HBM相關產線及國產128層閃存(如3D NAND閃存);荷蘭政府相關規定將對光刻機的限制延伸到1980及以下型號,但許可受理權在荷蘭政府而非美國政府,或對中國進口光刻機影響有限,但核心設備光刻機的自主可控也迫在眉睫。③11月美國政府要求供應商替換中國組件,零部件向海外供應難度增大。2024年11月4日,在美國政府最新指令下,半導體設備制造商AMAT和Lam Research等要求供應商替換中國組件,并禁止供應商有中國投資者或股東。
國內市場來看,制裁后中國大陸地區加大對進口設備的囤貨,后續國內擴產向上預期較強,尤其是對國產設備的招標。海外設備公司中國大陸地區營收連續高增,尤其核心環節光刻機,2024Q3 ASML來自中國大陸營收27.85億歐元,同比+14%,再創歷史新高,連續五個季度成為公司第一大收入來源地,我們預計ASML中國大陸地區營收連續幾個季度高增主要系制裁后中國客戶的囤貨性需求增加,后續將展開對國產設備的相關招標。
半導體設備國產化水平加速提升。我們結合SEMI與電子專用設備協會數據進行測算,以SEMI公布的中國大陸半導體設備市場規模作為分母,以電子專用設備協會公布的國產廠商IC設備銷售額作為分子,測算得到國內半導體設備國產化率從2018年的4.91%提升至2023年的19.92%,呈現持續攀升的趨勢,預計后續仍將繼續提升。
2024年前三季度板塊營收高速增長,訂單支撐強勁
板塊營收高速增長,利潤受確認收入節奏與高額研發費用影響。設備整機板塊來看,2024Q1-Q3半導體設備整機營收達420.71億元,同比增長34%;毛利率44.63%,同比+0.38pct;歸母凈利潤達78.02億元,同比增長20%。零部件板塊來看,2024Q1-Q3設備零部件營收達111.05億元,同比增長28%;毛利率29.86%,同比-0.04pct;歸母凈利潤12.05億元,同比增長14%。板塊內企業營收均維持高速增長,但近期國產設備企業配合下游客戶進行先進制程并加大新產品研發,研發費用大幅提升,對利潤有所影響。
板塊訂單支撐強勁,后續業績值得期待。半導體設備整機板塊來看,2024Q3末板塊合同負債達201.82億元,同比增長13.99%;存貨達576.12億元,同比增長42.81%。半導體設備零部件板塊來看,2024Q3末板塊合同負債達38.41億元,同比增長4.06%;93.50億元,同比增長7.39%。設備整機合同負債穩步增長,存貨增速較高,部分公司同比下滑主要系結構影響,如北方華創今年預付款比例較高的光伏設備訂單有所下滑,影響了合同負債。但整體來看半導體設備訂單在2023年同期基數相對較高的背景下依然實現較快增長,后續業績支撐強勁,零部件板塊由于交期更短、確收節奏更快,合同負債和存貨均實現小幅增長。
投資建議
外部制裁雖然邊際收緊,國內也加緊半導體產業攻關,大基金三期出臺,將重點支持先進制程突破,拉動設備需求并加快卡脖子設備的攻關進度,預計設備國產化率將持續提升。國內下游擴產持續向上+國產化設備驗證持續推進,國產設備公司訂單增長維持較好趨勢,板塊整體基本面向好。
風險提示:①宏觀經濟和制造業景氣度下滑風險:機器人產業鏈公司受宏觀經濟波動影響較大,行業與宏觀經濟波動的相關性明顯,尤其是和工業制造的需求、基礎設施投資等宏觀經濟重要影響因素強相關。若未來國內外宏觀經濟環境發生變化,下游行業投資放緩,將可能影響機器人產業鏈的發展環境和市場需求。②供應鏈波動風險:受全球宏觀經濟、貿易戰、自然災害等影響,若原材料緊缺,芯片等關鍵物料供應持續出現失衡,將引起機器人零部件制造業廠商生產成本增加甚至無法正常生產,經營業績可能會受影響。③研發進展不及預期風險:目前,機器人領域,尤其是人形機器人領域,研發仍然面臨較多的困難和不確定性。
報告來源
證券研究報告名稱:《機械行業2025年投資策略:聚焦泛科技、存量更新與出海》
對外發布時間:2024年11月28日
報告發布機構:中信建投證券股份有限公司
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責任編輯:凌辰
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