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半导体风起云涌,全景梳理看路在何方
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1 .证券研究报告 行业专题报告 半导体风起云涌,全景梳理看路在何方 长城证券研究院 科技首席:唐泓翼 执业证书编号: S1070521120001 2022.08.07
2 . 核心观点 • 半导体材料与设备:半导体支撑产业,卡脖子关键环节 半导体材料与设备是半导体支撑产业,在复杂国际贸易关系下,成为重中之重,也是国内卡脖子关键环节。据SEMI预 计,2021年全球半导体材料市场规模将达到587亿美元,半导体设备市场规模将达到953亿美元。相关重要公司梳理: 半导体材料:沪硅产业(半导体大硅片)、安集科技(抛光液龙头)、立昂微(重掺硅片)、鼎龙股份(抛光垫龙头) 半导体设备龙头:北方华创(设备平台)、中微公司(刻蚀设备) • 半导体制造:成熟制程产能紧张,先进制程扮演重要角色 受益于数据中心、5G、自动驾驶、AI等领域的强劲需求,晶圆代工市场迅速成长,先进制程占比较快提升。IC Insights 数据显示,2021年全球晶圆代工市场规模将首次突破1000亿美元,2025年将增长至1251亿美元。相关重要公司梳理: 半导体制造:中芯国际、华虹半导体 • 半导体设计:Fabless模式下,国产替代化进程较快 后疫情时代,社会数字化转型加快;碳中和背景下,汽车电子化势不可挡,下游需求旺盛推动成长。据WSTS最新预计, 2021年全球半导体市场规模将达5529亿美元,同比增长26%;2022年将进一步增长9%至6014亿美元。相关公司梳理: EDA/IP:华大九天、芯原股份U (IP授权&定制龙头) 模拟芯片:卓胜微(射频芯片)、圣邦股份(PMIC\信号链芯片)、思瑞浦(服务器&车载电源芯片) FPGA:安路科技(FPGA龙头)、复旦微电(特种应用FPGA) 存储芯片:北京君正(汽车DRAM)、兆易创新(DRAM&MCU)、普冉股份(Nor Flash) 功率器件:斯达半导(IGBT)、新洁能(MOSFET)、华润微(MOSFET\PMIC) CMOS芯片:韦尔股份(手机+车载CMOS龙头)、格科微(CMOS领先) 分立器件:三环集团(陶瓷类元件龙头)、顺络电子(片式元器件领先)、风华高科(MLCC龙头) 资料来源:WSTS,SEMI,IC Insights,长城证券研究院整理 2
3 .目录 一 半导体行业全景梳理 ●半导体材料:半导体硅片、光刻胶 ●半导体设备:清洗设备、光刻机、刻蚀设备、离子注入机、检测设备 ●半导体制造:成熟制程、先进制程 ●半导体芯片:射频前端芯片、电源管理芯片、信号链模拟芯片、FPGA、存储芯片、功率器件、 CMOS芯片、分立器件 二 未来新增长点源自何处? ● 砥砺前行,国产替代坚定推进:国内晶圆厂加速扩产,推动设备、材料国产化进程 ● 世纪变革,新能源车重塑汽车产业链:单车硅含量900美元+销量逆势成长,汽车半导体竿头日上 三 投资建议:“龙头低估”&“小而美” ● 持续看好半导体国产替代趋势,重点关注“龙头低估”&“小而美”。今年以来我们持续看好 “龙头低估”&“小而美”公司。其中“小而美”的成长公司表现突出,重点关注拓荆科技(半导体 薄膜沉积设备)、英集芯(电源管理SoC芯片)、芯原股份(CHIPLET)等。同时“龙头赛道”具备长期 配置价值,重点关注韦尔股份(CMOS图像传感器)、闻泰科技(半导体IDM+手机ODM+光学模组)、 北京君正(车规级芯片)、时代电气(功率半导体)等。 bVmYjXwWaVfVmMqN9P9R7NnPpPnPoMfQnNxPjMpPuM8OrQoRNZrQuMxNnNyQ 3
4 .半导体行业全景梳理 支撑产业 芯片制造 芯片类别 应用爆点 EDA $134亿 集成电路 $4626亿 5G手机 $5812亿 半导体材料 $705亿 IC芯片 $6014亿 分立器件 $620亿 新能源汽车$1068亿 智能手表 $285亿 半导体设备 $1140亿 IC代工制造 $1231亿 传感器 $391亿 AIoT $4046亿 TWS耳机 $264亿 IC封测 $398亿 光器件 $362亿 资料来源:WSTS,SEMI,IC Insights,长城证券研究院整理,市场规模为2022年 4
5 .半导体行业全景梳理 材 支 料 撑 产 业 设 备 EDA IP IC 芯 设计 片 制 造 IC 制造 封测 芯 下 片 游 应 用 应 用 资料来源:WSTS,SEMI,IC Insights,长城证券研究院整理,市场规模为2022年 5
6 . 估值当前处于历史低点 ● 景气周期 2019.06~2021.09 :2019年6月,中美贸易冲突打响,国产替代第一枪,叠加全球疫情及贸易 冲突,半导体行业盈利及估值均显现提升,半导体指数收益率持续提升。 ● 估值回落2022.10~2022.07:随着美国加息,全球半导体增速预期放缓,半导体行业也逐步估值回落。 图:历史回溯:从全面景气迈向结构分层 SW半导体收盘价(算术平均) SW半导体市盈率(TTM,整体法) 140 500 Beta&Alphax先后上行 Beta下行区间 450 120 菲律宾地震、德 全球开闸放水, 州暴风雪等造成 海外供应链中断 400 供应链中断 华为加单后,供 100 应链失衡,各厂 350 商纷纷提前下订 单预定产能 300 80 晶圆产能 短缺,下 250 游需求旺 中芯国际上市,中 业绩兑现, 60 盛 美贸易战,国内半 估值回落 200 导体景气度较高 A股大盘行 全球经济 情不佳,市 增速放缓, 场性风险 150 40 手机等消 费电子需 华为加单 全球新冠疫情 求放缓, 100 20 大爆发,市场 市场信心 信心下降 下降 50 华为被列入 实体清单 0 0 2018-01-02 2018-06-02 2018-11-02 2019-04-02 2019-09-02 2020-02-02 2020-07-02 2020-12-02 2021-05-02 2021-10-02 2022-03-02 数据来源:iFinD,长城证券研究院 6
7 . 一、半导体行业全景梳理 半导体材料 半导体设备 半导体制造 半导体芯片 半导体硅片 清洗设备 成熟制程 射频前端芯片 光刻胶 光刻机 先进制程 电源管理芯片 刻蚀设备 信号链模拟芯片 离子注入机 FPGA 检测设备 存储芯片 功率器件 CMOS芯片 分立器件 7
8 .半导体关键材料梳理 www.cgws.com | 8
9 .半导体硅片—芯片的材料基石 从沙子到硅片—直拉法与区熔法 2021年全球市场规模约为119亿美元 籽晶 全球半导体硅片出货面积(亿平方英寸)(左) 直拉法 全球半导体硅片市场规模(亿美元)(右) (CZ法) 134 142 200 119 126 150 114 112 112 加热 籽晶 引晶 放肩 等径 收尾 87 150 72 100 融解 浸入 转肩 单晶 100 50 沙子 多晶硅 区熔法 硅锭 156 160 127 124 140 149 (FZ法) 多 射 50 107 118 118 0 晶 籽晶 频 熔融区 硅 融解 籽晶 放肩 线 0 -50 缩颈 棒 源棒 浸入 转肩 等径 收尾 圈 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2020年出货面积(亿平方英寸) 应用领域 4-6英寸 9 分立器件、传感器、功率半导体 抛光片/ 清洗 抛光 蚀刻 磨片 倒角 切片 研磨 8英寸 31 传感器、MCU、电源管理芯片、存储芯片 外延片 12英寸 84 逻辑芯片、存储芯片、CMOS传感器、MCU 国际龙头优势显著,CR5超94% 国内外半导体硅片公司梳理及估值对比 中环 中晶 VS 2020年半导体硅片营收(亿美元)(左) 市占率(右) 沪硅 信越 立昂微 产业 股份 科技 化学 35 28% 30% 30 22% 25% 18 191 15 3 136 营收 亿元 亿元 亿元 亿元 亿美元 25 20% 15% 20 11% 11% 15% 676 1327 606 85 710 市值 亿元 亿元 亿元 亿元 亿美元 15 31 6% 10% 24 10 2% 5% 17 13 13 PE 357倍 44倍 127倍 61倍 27倍 5 0% 6 2 0 -5% 最大硅 信越化学 SUMCO 环球晶圆 Siltronic SK Siltron SOITEC 沪硅产业 300mm 12英寸 12英寸 6英寸 300mm 片尺寸 数据来源: SEMI,Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 9
10 .半导体光刻胶—光的画布 光刻胶:光做画笔,胶做画布 2021年全球市场规模约为20亿美元 溶剂 曝光的光束 全球半导体光刻胶市场规模(亿美元) (50%-90%) 25 光引发剂 掩膜版 (1%-6%) 20 暗 明亮 暗 树脂 S 投影镜头 15 (10%-40%) 光刻胶 10 19 20 添加剂 16 17 18 15 (<1%) 硅片 5 光刻胶:利用光化学反应,经曝光、显影等工艺, 0 将所需要的微细图形从掩膜版转移到待加工基片上 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 日本企业领先,CR5高达90% 国内外光刻胶公司梳理及估值对比 2020年半导体光刻胶营收(亿美元)(左) 市占率(右) VS 28% 21% 南大 上海 容大 晶瑞 6 15% 13% 10% 50% JSR 光电 新阳 感光 电材 5 0% -50% 6 7 5 10 40 4 营收 -100% 亿元 亿元 亿元 亿元 亿美元 3 5 -150% 225 143 76 166 82 2 4 市值 亿元 -200% 亿元 亿元 亿元 亿美元 3 2 1 2 -250% 0 -300% PE 185倍 78倍 132倍 92倍 -17倍 JSR 东京应化 Dow 信越化学 富士电子 数据来源: SEMI, Wind,东京应化公告,前瞻产业研究院,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 10
11 .半导体关键设备梳理 www.cgws.com | 11
12 .光刻机—半导体的皇冠 光刻机:以光作画笔,芯片版图曝光成像 2021年全球市场规模约为140亿美元 光刻机 全球光刻机Top3企业的光刻机销售量(台) 能量探测器 原理图 450 2020年:131亿美元 400 2024年:166亿美元 光束形状 遮光器 掩膜版 CAGR:7% 能量控制器 设置 350 掩膜台 300 光源 250 测量 物 200 413 设备 镜 掩膜版 368 354 硅片 光束 150 281 303 光束 缩图 256 矫正器 透镜 100 测量台 曝光台 50 激 光 晶圆 0 器 减震装置 2015 2016 2017 2018 2019 2020 ASML一家独大,市占率超90% 国内外光刻机公司梳理及估值对比 2020年光刻机营收(亿美元)(左) 市占率(右) PE/ VS 营收(2020) 市值 工艺制程 160 91% 100% PS 140 80% 60% 上海微 IC前道制造 120 40% / / / IC后道封装 100 电子 6% 20% 3% 80 144 0% 华卓 2 晶圆级键合设备 60 -20% / / 激光退火设备 -40% 精科 亿元 40 -60% 172 3162 50倍 EUV\ArFi 20 10 5 -80% ASML ArF\KrF\I-line 0 -100% 亿美元 亿美元 15倍 ASML Nikon Canon 数据来源: Wind,各公司公告,前瞻产业研究院,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 12
13 .刻蚀设备—造芯的雕刻刀 刻蚀设备:把图形从光刻胶转移至薄膜 2021年全球市场规模约为172亿美元 介质刻蚀(亿美元) 硅和金属刻蚀(亿美元) 200 180 160 140 100 78 95 99 120 94 100 76 80 66 电子/分子碰撞形成活性 60 40 94 84 79 78 83 粒子,扩散到被刻蚀材料 61 20 44 表面,并积累发生化学反 0 应,产生易挥发的副产物 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E LAM占据半壁江山 国内外刻蚀设备公司梳理及估值对比 应用 52% 2020年刻蚀设备营收(亿美元)(左) 市占率(右) VS 中微 公司 北方 华创 LAM 东京 电子 材料 80 50% 20% 19% 70 0% 23 61 100 127 172 60 营收 亿元 亿元 亿美元 亿美元 亿美元 -50% 50 -100% 943 2022 931 835 1317 40 市值 亿元 亿美元 71 -150% 亿元 亿美元 亿美元 30 20 -200% 27 26 -250% PE 125倍 234倍 22倍 29倍 22倍 10 0 -300% 泛林半导体 东京电子 应用材料 PS 33倍 24倍 6倍 6倍 6倍 数据来源: Wind,华经产业研究院,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 13
14 . 清洗设备—制芯去污的关键 清洗设备:去除造芯过程的表面污杂 2021年全球市场规模约为39亿美元 液位感应器 全球半导体清洗设备市场规模(亿美元) 兆声喷头 贴膜 𝑁𝑁2 扫描 加热 50 运动 膜 45 PP外 40 壳 清洗 35 晶圆 保温 花篮 30 旋转 摆臂 层 硅片 25 20 43 40 41 39 39 排液管 31 32 33 石英槽 15 28 29 26 10 单片清洗原理 槽式清洗原理 5 清洗产能低 清洗产能高 0 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 交叉污染风险小 交叉污染风险大 国际龙头占据市场,CR4高达97% 国内外清洗设备公司梳理及估值对比 VS 2020年半导体清洗设备营收(亿美元)(左) 盛美 北方 至纯 市占率(右) 芯源微 DNS 45% 上海 华创 科技 16 25% 15% 13% 0% 14 10 61 14 3 29 -200% 营收 亿元 亿元 亿元 亿元 亿美元 12 -400% 10 571 2022 174 183 51 15 -600% 市值 亿元 亿元 亿元 亿元 亿美元 8 6 -800% 8 PE 256倍 233倍 47倍 320倍 38倍 4 -1000% 5 4 2 -1200% DNS 东京电子 SEMES 泛林半导体 PS 38倍 24倍 9倍 28倍 2倍 数据来源: Gartner,Wind,前瞻产业研究院,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 14
15 . 离子注入机—离子掺杂的核心 离子注入机:离子掺杂提升晶体管电性能 2021年全球市场规模约为25亿美元 全球离子注入机市场规模(亿美元) 40 35 30 25 20 35 15 25 10 18 18 13 15 5 8 8 10 9 0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 2024E AMAT市占率达70% 国内外离子注入机公司梳理及估值对比 PE/ 2020年离子注入机营收(亿美元)(左) 市占率(右) VS 营收(2020) 市值 产品系列 70% PS 14 80% 12 60% 万业 9亿元 331 83倍 低能大束流离子注入机 10 40% 企业 (凯世通 0.22) 亿元 33倍 高能离子注入机 20% 8 20% 中束流离子注入机 6 13 0% 中科 / / / 特种离子注入机 4 -20% 信 大束流离子注入机 2 4 -40% 大束流离子注入机 0 -60% 应用 172 1317 22倍 中束流离子注入机 应用材料 Axcelis 材料 亿美元 亿美元 6倍 超高剂量离子注入机 数据来源: SEMI, Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 15
16 . 检测设备—芯片良率的重要防线 检测设备:量测、查找缺陷与电性能测试 2021年全球市场规模约为182亿美元 250 全球前道检测设备市场规模(亿美元) 全球后道测试设备市场规模(亿美元) 200 前道检测设备 80亿美元 150 量测设备 55% 106 113 缺陷设备 34% 过程控制软件 11% 100 80 67 后道检测设备 60亿美元 探针台 15% 50 椭圆偏光仪 四探针台 60 76 80 测试机 63% 50 分选机 18% 测量介电薄膜的 测试半导体芯片的 0 2019 2020 2021E 2022E 厚度和光学性质 电性能参数 前道KLA一家独大,后道爱德万、泰瑞达双龙头 国内外检测设备公司梳理及估值对比 全球前道量测/检测设备 全球半导体封测环节检测设 VS 精测 华峰 长川 KLA 爱德万 市场竞争格局 备市场竞争格局 电子 测控 科技 Nava, 其他, 其他, 2% 16% 21 4 8 58 28 Hemes 科休, 2% 营收 Microvi 8% 亿元 亿元 亿元 亿美元 亿美元 son, 3% 165 311 366 608 176 Nano, 爱德 市值 亿元 亿元 亿元 亿美元 亿美元 4% KLA, 万, 52% 泰瑞 50% Hitachi, 11% 达, PE 60倍 83倍 205倍 22倍 28倍 40% AMAT, PS 6倍 42倍 27倍 8倍 6倍 12% 数据来源:SEMI, Wind,智研咨询,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 16
17 .半导体代工制造 www.cgws.com | 17
18 . 晶圆代工—造芯的专业分工 晶圆制造:28nm是成熟与先进制程分水岭 2021年全球代工市场首超1000亿美元 纯晶圆代工厂 IDM 栅级 特征尺寸 栅级 1600 2020 2021 2022 2023 2024 2025 源级 漏极 成熟制程: 1400 先进制程(%) 36% 39% 41% 44% 47% 50% 261 沟槽宽度 源级 漏极 平面结构 1200 成熟制程(%) 64% 61% 59% 56% 53% 50% 1000 201 N N 800 170 154 158 153 1251 P 先进制程: 600 52 72 400 871 三维结构 504 548 578 570 703 200 456 特征尺寸指在特定曝光强 (图为双栅级 0 度阈值下得到的光刻胶沟 结构) 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 2025E 槽宽度 台积电代工市占率超50% 国内外晶圆代工公司梳理及估值对比 2020年晶圆代工营收(亿美元)(左) 市占率(右) VS 营收(2020) 市值 PE 工艺制程 54% 500 450 17% 50% 中芯 275 4271 FinFET 14nm 7% 7% 4% 2% 1% 1% 1% 1% 50倍 400 国际 亿元 亿元 28nm 350 0% 300 华虹半 64 515 FinFET 14nm 250 -50% 47倍 200 455 导体 亿元 亿元 28nm 150 -100% 100 476 5615 5nm 50 145 60 59 37 13 12 11 9 8 台积电 27倍 0 -150% 亿美元 亿美元 7nm 64 285 14nm 联电 18倍 亿美元 亿美元 28nm 数据来源:IC Insights,Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 18
19 .半导体主要芯片梳理 www.cgws.com | 19
20 . 射频芯片—无线通信的基础 射频芯片:接收与发射无线电信号 2021年全球市场规模约为143亿美元 射频前端芯片 (亿美元) 2020 2026 CAGR 单部手机 天 线 分立开关 5 9 11% 射频价值量 LNA 滤 (美元) 开 波 分立低噪放 4 5 5% 开 关 关 PA 器 天线开关 7 11 8% 2G 1 基 分立滤波器 32 30 -1% 3G 3 收 LNA 带 开 PA模组 60 95 8% 发 双工器 7 芯 关 传统4G 器 片 PA FEM 19 33 10% 高端4G 16 开 LNA AiP模组 1 27 75% 关 sub-6G 5G 32 双工器 RFICa 4 7 8% PA mmWave 5G 39 合计 132 217 9% 国外厂商领先,CR4达97% 国内外射频芯片公司梳理及估值对比 2020年射频芯片营收(亿美元)(左) 市占率(右) VS 营收(2020) 市值 PE 产品 29% 28% 45 30% 卓胜 28 1218 开关\LNA 40 22% 25% 65倍 LFEM\DiFEM 18% 微 亿元 亿元 35 20% 30 好达 3 声表面射频芯片 25 15% / / (滤波器\双工器\谐振器) 10% 电子 亿元 20 38 15 34 29 5% Skyw 34 247 开关\低噪放\PA 24 16倍 10 0% orks 亿美元 亿美元 滤波器\模组产品 5 -5% 0 -10% Qor 40 165 开关\低噪放\PA 15倍 Broadcom Skyworks Murata Qorvo vo 亿美元 亿美元 滤波器\模组产品 数据来源:Yole, Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 20
21 . 电源管理芯片—电源电能的管家 PMIC:电能的变换、分配与检测等 2021年全球市场规模约为217亿美元 DC 3.3V CAGR 2018 2024E 开关稳压器 (直流) 消费电子 3% AC 100V 开关稳压器 微控制器 (交流) DC 24V 线性稳压器 DC 5.0V 140 医疗 5% 119 AC/DC (直流) DC/DC (直流) 120 计算 2% LED 97 交通 7% 转换器 转换器 DC 12V 100 (直流) 通讯 3% 升压、降压 电机 80 工业 7% 60 46 脉冲 功率因数 40 29 31 25 23 20 调制 控制PFC 15 16 20 5 7 芯片 预调制IC 0 用于驱动外部开关 用于提高功率因数 消费电子 医疗 计算 交通 通讯 工业 海内外玩家众多,市场竞争激烈 国内外电源管理芯片公司梳理及估值对比 2020年电源管理芯片营收(亿美元)(左) 市占率(右) 营收(亿元) 市值(亿元) PE(TTM) 士兰微 43 865 115 40 16% 15% 20% 艾为电子 14 376 173 15% 8% 8% 上海贝岭 13 195 22 5% 10% 30 6% 圣邦股份 12 773 145 5% 晶丰明源 11 188 31 0% 富满微 8 177 34 33 31 -5% 20 思瑞浦 6 679 201 -10% 明微电子 5 161 25 17 17 -15% 13 10 10 -20% 芯朋微 4 149 88 Dialog 德州仪器 高通 意法半导体 三星电子 罗姆半导体 德州仪器 145亿美元 1797亿美元 25 数据来源:Yole, Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 21
22 . 信号链芯片—连接现实与数字的桥梁 信号链芯片:连接物理世界与数字世界 2021年全球市场规模将达104亿美元 线性产品 全球信号链模拟芯片市场规模(亿美元) 放大器 现实世界 温度\压力 传感器 模数转 转换器 140 位置\速度 换器 产品 120 声音\光\电 接口产品 100 电源管理芯片 中 80 (线性稳压器、电源监控芯片等) 央 控制(输出) 60 118 处 104 110 控制及 92 93 97 99 放大器 马达\温度 理 40 84 功率\音量 输出 数模转 器 20 亮度\电压 换器 电流 离散的数字信号 0 处理及储存等 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E 2023E 信号链模拟芯片ADI市占率较高 国内外信号链模拟芯片公司梳理及估值对比 2020年模拟芯片营收(亿美元)(左) 市占率(右) VS 营收(2020) 市值 PE 产品系列 19% 120 20% 100 15% 圣邦 12 773 145 放大器\比较器 80 9% 股份 亿元 亿元 倍 转换器\接口产品 7% 7% 6% 10% 60 4% 4% 102 3% 2% 2% 5% 40 思瑞 6 670 201 放大器\比较器 20 52 0% 浦 亿元 亿元 倍 转换器\接口产品 32 38 33 26 19 17 15 9 0 -5% 56 950 68 放大器\比较器 ADI 转换器\接口产品 亿美元 亿美元 倍 数据来源:IC Insights,Wind,华经产业研究院,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 22
23 . FPGA—半定制的数字芯片 FPGA:现场可编程逻辑门阵列 2021年全球市场规模约为69亿美元 全球(亿美元) 2019 2025E CAGR 网络 22 44 8% 输入/输出单元 电子通讯 通信 工业控制 7 17 11% 数字时钟网络 汽车电子 10 25 13% 工业 消费电子 13 28 10% 控制 数据中心 5 11 12% 可配置逻辑块 合计 57 125 10% 汽车 中国(亿元) 2019 2025E CAGR 实物图(上) 电子 电子通讯 53 140 18% 工业控制 42 101 16% 内部构造图(右) 消费 汽车电子 8 26 23% 电子 消费电子 9 18 13% 存储在存储器单元中查找表(LUT)值决定逻辑单元的逻辑功能 人工智能 9 18 13% 及各模块之间或者模块与I/O间的连接方式。 数据 数据中心 11 29 19% 中心 合计 130 332 21% 开关阵列可通过内部MOS管开关控制信号连线的走向。 两大两小,CR4高达94% 国内外FPGA芯片公司梳理及估值对比 2020年FPGA营收(亿美元)(左) 市占率(右) VS 营收(2020) 市值 PE 产品 52% ELF系列 40 安路 3 334 -857 50% EAGLE系列 35 科技 亿元 亿元 倍 31% PHOENIX系列 30 408 千万门级系列 25 30% 复旦 17 98 亿门级系列 20 7% 6% 微电 亿元 亿元 倍 PSoC系列 1% 0% 10% 15 31 SPARTAN系列 赛灵 31 538 67 10 19 -10% VIRTEX系列 思 亿美元 亿美元 倍 KINTEX系列 5 4 4 0 0 0 -30% 4 ECP系列 Latt 102 122 Altera Laticce Microsemi 安路科技 复旦微电 iCE系列 赛灵思 ice 亿美元 亿美元 倍 Cross Link系列 数据来源:Frost & Sullivan,Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 23
24 . DRAM— CPU的草稿箱 DRAM:电容+晶体管 2021年全球市场规模将达970亿美元 CAGR 数据中心 手机 其他 数据中心 23% 1600 手机 9% 1400 其他 11% 453 1200 387 1000 390 800 330 285 393 291 361 600 415 241 301 285 400 349 235 664 542 三星DDR5 DRAM 200 194 291 415 348 380 0 实物图 原理 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 三星、SK海力士、镁光三足鼎立 国内外DRAM芯片公司梳理及估值对比 2020年DRAM营收(亿美元)(左) 市占率(右) VS 营收(2020) 市值 PE 产品 350 43% 50% 22 698 102 北京 / 300 40% 君正 亿元 亿元 倍 29% 250 23% 30% 合肥 19nm量产 200 / / / 17nm研发 20% 长鑫 150 286 100 196 3% 1% 0% 1% 10% 2176 3836 16 1X\1Y\1Znm 151 三星 1αnm 0% 亿美元 亿美元 倍 50 21 6 2 8 0 -10% 214 913 16 1X\1Y\1Znm 三星 SK海力士 镁光 南亚 华邦 力晶 其他 镁光 10nm 亿美元 亿美元 倍 数据来源:TrendForce,Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 24
25 . NAND Flash—大数据的储藏柜 NAND Flash:隧穿效应+串联连接 2021年全球市场规模将达700亿美元 CAGR 数据中心 15% 数据中心 手机 PC 其他 1,000 手机 4% 900 PC 3% 800 其他 7% 86 81 700 85 81 75 70 203 206 600 208 188 192 500 56 210 400 168 275 275 285 266 263 300 266 200 213 225 259 292 100 154 193 207 123 0 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 三星领先,玩家相对较多 国内外NAND芯片公司梳理及估值对比 2020年NAND营收(亿美元)(左) 市占率(右) VS 营收(2020) 市值 PE 产品 33% 200 兆易 45 1152 62 180 19% 15% 30% / 11% 11% 20% 创新 亿元 亿元 倍 160 9% 140 1% 10% 长江 128层 120 0% / / / 100 存储 192层研发 185 -10% 80 60 -20% 2176 3836 16 176层 109 三星 40 84 65 -30% 亿美元 亿美元 倍 228层研发 62 54 -40% 20 8 0 -50% SK海 293 730 18 三星 铠侠 西部数据 镁光 SK海力士 英特尔 其他 176层 力士 亿美元 亿美元 倍 数据来源:TrendForce,Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 25
26 . Nor Flash—系统信息的储藏盒 Nor Flash:热电子注入+并联连接 2021年全球市场规模约为28亿美元 全球Nor Flash市场规模(亿美元) 40 35 30 25 20 35 37 15 31 33 26 26 28 29 24 25 10 5 0 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 中国台湾厂商主导,大陆公司紧随其后 国内外Nor Flash芯片公司梳理及估值对比 2020年Nor Flash营收(亿美元)(左) 市占率(右) VS 营收(2020) 市值 PE 产品 8 30% 25% 兆易 45 1152 62 7 22% 25% 55/65nm 创新 亿元 亿元 倍 6 16% 20% 5 11% 15% 普冉 7 148 57 55nm 4 10% 股份 亿元 亿元 倍 7 4% 3% 3 2% 5% 6 22 46 13 2 4 0% 华邦 46/58/65nm 3 亿美元 亿美元 倍 1 -5% 1 1 1 0 -10% 14 28 8 华邦 旺宏 兆易创新 赛普拉斯 镁光 普冉股份 武汉新芯 旺宏 48/55/75nm 亿美元 亿美元 倍 数据来源:CINNO,Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 26
27 . 功率器件—大功率的电能控制 功率器件:大功率电能变换与控制 2021年全球市场规模约为190亿美元 (亿美元) 2020 2026 CAGR 正 a IGBT 2020年市场规模(亿美元) 极 工业 17 23 5% P 13 20 7% 型 MOS 家用 EV/HEV 5 17 22% P1 FET 1 2 22% MOSFET 64 区 J1 直流充电 3 3 1% P 内 N 轨道 PV 2 3 3% N 电 J2 功率二极管 58 结 场 g P2 其他 13 16 3% N J3 总计 54 84 8% MOSFET 型 N 消费电子 28 26 -1% IGBT 49 区 汽车 14 23 9% 负极 IGBT EV/HEV 1 7 38% 其他 8 10 15 7% k 工业 通信 5 5 0% 其他 15 16 1% 晶闸管 0 20 40 60 80 二极管 总计 73 92 4% 海内外玩家众多,竞争激烈 国内外功率器件公司梳理及估值对比 2020年功率半导体营收(亿美元) 市占率 19% VS 80 20% 闻泰 斯达 华润微 士兰微 英飞凌 70 18% 科技 半导 16% 60 14% 517 70 10 43 101 50 8% 12% 营收 40 10% 亿元 亿元 亿元 亿元 亿美元 75 6% 6% 8% 30 5% 1621 920 745 865 592 4% 4% 6% 市值 20 3% 2% 2% 亿元 亿元 亿元 亿元 亿美元 33 4% 10 23 22 18 15 15 11 9 9 2% 0 0% PE 74倍 47倍 238倍 115倍 64倍 数据来源:Yole,HIS,Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 27
28 .CMOS芯片—机器的视觉 CMOS芯片:机器视觉芯片 2021年全球市场规模约为200亿美元 2019年 2024E CAGR 电路板 手机 6% 芯片 180 164 汽车 15% 镜座 160 其他消费电子 6% 140 镜片3 安防 5% 120 芯片 100 医疗及其他 13% 镜片1 感光 80 工业 14% 区域 60 121 34 40 滤光片 镜片2 19 20 9 9 4 镜筒 17 14 7 5 2 0 手机 汽车 其他消费电子 安防 医疗及其他 工业 索尼、三星主导市场 国内外CMOS芯片公司梳理及估值对比 2020年CMOS芯片营收(亿美元)(左) 市占率(右) VS 营收(2020) 市值 PE 工艺制程 39% 80 24% 50% 11% 韦尔 198 2581 70 5% 4% 57倍 1M-64M1 0% 股份 亿元 亿元 60 50 格科 65 806 320*240 -50% 74倍 40 微 亿元 亿元 4608*3456 70 -100% 30 816 1514 20 42 索尼 18倍 127.68M -150% 亿美元 亿美元 10 20 8 8 0 -200% 2176 3836 SK海力士 三星 16倍 108M 索尼 三星 豪威科技 格科微 亿美元 亿美元 数据来源:Frost & Sullivan,Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 28
29 .分立无源元件—电子电路的基础单元 分立无源元件:电容、电阻、电感等 2021年全球市场规模约为347亿美元 2019年占比情况 全球被动元器件市场规模(亿美元) 电容 73% 450 电感 17% 408 400 电阻 10% 350 320 315 300 277 256 250 200 150 100 50 0 2017 2018 2019 2020 2026E 日本企业市占率较高 国内外分立元件公司梳理及估值对比 全球MLCC电容市场竞争 全球电感市场竞争格局 全球电阻市场竞争格局 VS 营收(2020) 市值 PE 产品 格局 风华 43 261 38% 其他 44% 其他 32% 29倍 电容\电感\电阻 村田 高科 亿元 亿元 国巨 25% 三星电机 21% TDK 14% 其他 18% 厚声 12% 顺络 35 306 村田 14% 39倍 电容电感\电阻 太阳诱电 12% 华新科 10% 电子 亿元 亿元 国巨 7% 太阳诱电 13% 凯美 8% Mura 148 501 TDK 3% 24倍 电容\电感\电阻 华新科 1% 奇力新 8% 大毅 7% ta 亿美元 亿美元 1% 顺络电子 7% 风华高科 6% 风华高科 134 150 0% 50% 0% 50% 0% 20% 40% TDK 21倍 电容\电感\电阻 亿美元 亿美元 数据来源:中国电子元件行业协会,Wind,长城证券研究院预测及整理,市值及PE数据截至2021年12月6日 29