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研究成果展示
半导体行业月报:晶圆厂扩产不及预期,芯片紧缺现象仍将持续
日期:2022-03-08 浏览量:2499 来源:红塔证券

报告摘要

从芯片增长的情况来看,目前需求涨幅最大的是车级芯片,但是巨大的芯片市场面临的是产能严重不足的窘境,2021年受芯片紧缺影响最严重的就是汽车制造业,在传统制造领域,芯片每年产量的增长基本维持在5%~7%之间,但是从2019年下半年到2020年汽车芯片每年的增幅达到了大约20%,从整车和零部件企业的需求和排产计划来看,芯片供应仍然还有一定的缺口,因此今年芯片产能扩产的重心还是在车级芯片。

从半导体设备厂业绩来看,市场对设备需求依然旺盛,2022年主要晶圆厂仍有大规模扩产计划,资本支出计划均创新高,因此设备的需求依然强劲。

芯片产能方面,虽然晶圆代工企业正大力扩产,但是产能投放不及预期,台积电由于疫情以及建厂地审批等原因,其美国工厂生产将延期;三星因良率较低,高端制程产能扩产受限;中芯国际则受制于设备交付延期,产能增长不及预期。整体上看2020年全球大规模新建的晶圆制造厂,受制于各种原因产能增长不及预期,全球芯片供应不足的周期将会延长。

存储芯片方面,今年年初主要存储器价格均有下跌预期,疫情致使众多终端设备如智能手机、服务器、PC等消费性电子产品零组件供应受阻,间接导致采购端对于存储器购买意愿下滑,加上中国智能手机市场需求疲弱,使得存储器出货量衰退,2021年第四季度主要存储器厂商营收均出现下滑,目前下游电子厂商已开始囤货存储器,随着库存的增加存储器仍有降价的预期。

下游终端方面,国内手机销量下滑明显,一方面是因为新上市手机较少,手机功能无亮点,消费者缺乏更换动力,另一方面,随着5G手机普及率的增加,市场对5G手机升级的需求下降。手机等消费电子需求的下降将会影响传统存储器以及中低端逻辑芯片的需求。目前来看手机销量下降有一定季节因素,但是市场持续低迷将会把上游芯片产能更多的转向工业及车级芯片。

总体来看,芯片结构性紧缺和芯片涨价现象依然存在,晶圆代工厂、部分上游设备及原材料供给仍然紧张,未来两年国内半导体行业仍将保持高增长,晶圆扩产将带动上游设备以及更上游材料的需求。

关注标的:江丰电子(300666)、北方华创(002371)、中微公司(688012)、士兰微(600460)、圣邦股份(300661)、隆基股份(601012)、中环股份(002129)、韦尔股份(603501)。


风险提示

存储器价格下跌将会引起其他器件降价;晶圆厂产能增长不及预期将会增加芯片制造成本。



报告正文


1.设备需求较大,晶圆厂产能投放延期

1.1.车级芯片成主要增长动力

2021年12月全球半导体销售额为508.5亿美元,同比增长29.8%。欧洲市场增幅达27.9%,美洲市场增幅达45.2%,中国市场增幅为28.6%。全球半导体行业协会(SIA)发布了2022国际半导体业报告,2021年全球半导体销售额为5559亿美元,同比增长26.2%,中国市场销售额为1925亿美元,仍是全球最大的半导体市场。

2021年,全球共售出了1.15万亿片芯片,其中增长最快的是车级芯片,该领域芯片的销售额同比增长34%,达到264亿美元。

图1.全球半导体销售额

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资料来源:美国半导体产业协会,红塔证券


图 2. 美洲、欧洲、中国半导体销售额

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资料来源:美国半导体产业协会,红塔证券



1.2.晶圆厂资本支出持续增加,设备仍供不应求

芯片生产跟不上需求似乎已经成为了常态。当前,全球“造芯运动”进行得如火如荼,下游产业的狂热进而带动了上游设备市场旺盛。据SEMI预测,2021年和2022年全球半导体设备销售额将分别达到953和1013亿美元,同比增长34.1%和6.3%。此外,前9家全球半导体制造设备大型企业的最近一个财季业绩也可以看到,全员均实现同比利润增长。

表 1. 2021年第四季度全球半导体设备厂净利润增长率

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资料来源:日经中文网,红塔证券


半导体设备的订单预期主要来源于各大晶圆厂的资本支出计划,过去几年来,随着数字经济产业爆发,全球半导体需求飙升,主要晶圆代工厂的资本开支也水涨船高。Gartner 数据显示,2021 年全球半导体制造业扩大资本支出约 1460 亿美元,比疫情前高出 50%,其中,台积电、三星电子以及英特尔就占据 2021 年半导体产业资本支出的 60%。2022 年各大晶圆厂的指标支出计划均大幅增长,预计今年全球半导体设备需求依然保持高增长。

表 2. 2022 年各大晶圆厂资本支出计划

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资料来源:Gartner,红塔证券

应用材料预计 2022 财年第二季度净销售额约为 63.5 亿美元;ASML 预计 2022 全年有希望实现净销售额上升 20%左右;东京电子预测 2022 年预计同比增长近 20%;爱德万预估截至今年 3 月底的年度接单将调升至 5650亿日元,同比增长 41.25%。 

2022 年全球半导体设备市场仍将呈现供不应求的情况。半导体设备的交期普遍需要 1-2 年,在这段时间内,全球半导体设备公司的业绩还将提升。 

1.3.芯片产能紧缺,晶圆代工企业扩产计划不及预期 

2021 年 12 月中国台湾的晶圆产能分别为 12 寸:1279 千片/月,8 寸:1175 千片/月,6 寸及以下:426 千片/月,同比增长 16.7%、10.3%,2%。

应用材料预计 2022 财年第二季度净销售额约为 63.5 亿美元;ASML 预计 2022 全年有希望实现净销售额上升 20%左右;东京电子预测 2022 年预计同比增长近 20%;爱德万预估截至今年 3 月底的年度接单将调升至 5650亿日元,同比增长 41.25%。 

2022 年全球半导体设备市场仍将呈现供不应求的情况。半导体设备的交期普遍需要 1-2 年,在这段时间内,全球半导体设备公司的业绩还将提升。 


1.3.芯片产能紧缺,晶圆代工企业扩产计划不及预期 

2021 年 12 月中国台湾的晶圆产能分别为 12 寸:1279 千片/月,8 寸:1175 千片/月,6 寸及以下:426 千片/月,同比增长 16.7%、10.3%,2%。


图 3. 中国台湾晶圆代工产能

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资料来源:Wind,红塔证券


台积电扩产延迟 

台积电在台湾的新晶圆厂通常能在 15 月左右进入设备导入厂房阶段,在某些情况最快 12 月就可导入设备。台积电在美国的工厂 2022 年开始安装设备,装机后生产线可能需要长达 1 年时间才能达到生产水准、并提高产量,而台积电美国亚利桑那州 5 纳米晶圆厂,因劳动力短缺及美国疫情确诊数断断续续激增,以及取得新建所需不同类型许可批准的过程复杂等原因,台积电亚利桑那州晶圆厂建厂时程将延后。

表 3. 2022 年台积电先进产能分布

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资料来源:芯速,红塔证券


英特尔加强收购扩产

英特尔以每股 53 美元的现金价格收购高塔半导体,总价值超过 54 亿美元(约合人民币 343 亿元)。高塔半导体是全球 Top10 的晶圆代工厂,擅长成熟制程芯片代工和特殊工艺代工业务,主要产品包括模拟、传感器、MEMS、混合信号、RFCMOS 和 PMIC 等。英特尔表示,此项收购将大力推进英特尔的 IDM2.0 战略,进一步扩大英特尔的制造产能、全球布局及技术组合。


三星良率不及预期,高端制程订单减少

三星 Exynos 去年效能不如预期,近期三星电子怀疑三星半导体代工厂的产量及良率报告存在"造假"行为,正计划开展一项内部调查。数据显示,高通已将其 4nm 龙 8Gen1 的部分订单从三星转移到台积电 4nm 代工,转单的主要原因就是三星 4nm 芯片组的良品率仅为 35%。


中芯国际设备交付延期,扩产受限

受关键设备交期拉长影响,中芯国际扩产状况不如预期,8 寸新产能实际开出量较原订单大砍 35%。中芯国际受到美国出口管制以来,设备取得持续受限,设备交货期从之前的半年延长到一年甚至一年半,导致扩产未及预期,中芯国际规划,今年 8 寸晶圆代工产能以每月 4.5 万片为目标,较先前的 7 万片下调,12 寸晶圆代工产能目标每月增加 1 万片,整体产能扩充不及预期。

中芯国际发布 2021 年财报,全年营收达到了 54 亿美元,年增 39%。中芯国际主要收入来源仍来自于成熟工艺,根据财报数据显示,150/180nm 占比为 28.6%、55/65nm 占比 26.8%、40/45nm 占比 15.3%、110/130nm 占比 5.3%、250/350nm 占比 2.9%、90nm 占比 2.5%。最先进的 28nm 及14nmFinFET 工艺则贡献了 18.6%的营收,上一年同期只有 5%。为了持续推进已有老厂扩建及三个新厂项目,2022 年中芯国际资本开支预计约为 50亿美元,产能增量将高于 2021 年。


2.下游需求减少,存储厂营收下滑

根据集咨询研究,疫情致使众多终端设备如智能手机、服务器、PC 等消费性电子产品零组件供应受阻,间接导致采购端对于存储器购买意愿下滑,其中尤以 DRAM 库存超过 10 周以上的 PCOEMs 业者态度最为明显。因此,多数 DRAM 原厂在 2021 年第四季出货量皆呈现衰退。2021 年第四季 DRAM总产值季减 5.8%,来到 250.3 亿美元,仅少数供应商如 SK 海力士营收逆势上扬。展望 2022 年第一季,部分零组件缺料将会减少,但第一季本就为需求淡季,买方库存仍偏高,使多数采购端将优以去化库存为主,整体购买动能低迷。


图 4. 现货平均价:DRAM:DDR416G(2G*8)

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资料来源:DRAMexchange,红塔证券



图 5. 现货平均价:DRAM:DDR48G(1G*8)

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资料来源:DRAMexchange,红塔证券


从营收表现来看,三大 DRAM 厂皆下滑,出货端走势则略有分歧。三星及美光随终端需求不佳而出货下滑,营收分别下滑 9%与 8%;市占率方面,三星为 42.3%,仍位居第一;SK 海力士位居第二。

以获利表现来看,由于先进制程占比提升带来的成本优化不足以弥补报价衰退,三星、SK 海力士及美光营业利润率分别下滑至 50%、45%及 41%。今年第一季跌势可能加剧,DRAM 供应商将面临更大幅度的获利衰退。

表 4. 2021 年第四季度全球内存厂 DRAM 业务营收排名(亿美元)

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资料来源:TrendForce,红塔证券


NANDFlash 方面

2021 年第四季 NANDFlash 整体产业营收达 185 亿美元,环比减少 2.1%。主要因为各项产品采购需求下降,市场供过于求,导致合约价开始转跌。2021年第四季除了 enterpriseSSD 因上游零部件供应不足而供应受限,致使价格小幅上涨外,其余产品如 eMMC、UFS、clientSSD 等皆为下跌。全年受惠于疫情所带动的远距服务与云端需求,NANFlash收表现仍较 2020 年显著增长,产业营收达 686 亿美元,同比增长 21.1%。

图 6. NANDFLASH 单价

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资料来源:DRAMexchange,红塔证券


2021 年第四季 NANDFlash 营收排行前三名较第三季有部分变动,除前两名仍为三星电子及铠侠,第三名则变为西部数据。由于 PCOEM 持续去化clientSSD 库存,以及中国智能手机市场需求疲弱,备货动能受到长短料影响,导致第四季三星电子位元出货衰退约 5%,而市场转为供过于求后使平均销售单价也下跌约 5%。

位居第二名的铠侠,第四季尽管数据中心客户需求续强,不过仍被PCOEM 调节库存而减少采购所抵销,位元出货量小幅衰退 1%,本季公司营收达 35.43 亿美元,环比减少 2.6%。西部数据同样受惠于美系智能手机大客户 5G 旗舰新机备货需求续强,故抵销 client 以及 enterpriseSSD 销售疲弱的冲击,位元出货增长达 13%,但销售占比在更倾向消费性商品的状况下,使得其平均销售单价衰退 6%,本季西部数据 NANDFlash 部门营收为 26.20亿美元,环比增加 5.2%。

受惠于数据中心客户以及美系智能手机品牌厂的持续备货,SK 海力士位元出货增长仍维持在 10%以上,但平均价格下跌近 10%,整体成长动能因此抵销,本季 SK 海力士 NANDFlash 部门营收增长 2.8%,达 26.15 亿美元。同样随着 PCOEM 以及数据中心客户进行库存调节,尽管美光(Micron)176层产品持续获得导入,第四季的出货仅持平于第三季,平均销售单价也因供给成长速度超过需求而下跌约 5%,使美光本季 NANDFlash 部分的营收衰退4.7%,降至 18.78 亿美元。

展望 2022 年第一季,随着需求淡季来临,主要应用需求均呈现季衰退,加剧供过于求的现象,将会带动产品合约价进一步下跌,在价跌量缩的情况下,预期 NANDFlash 产业营收水平将再衰退。

表 5. 2021 年第四季度全球内存厂 NANDFlash 业务营收排名(亿美元)

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资料来源:TrendForce,红塔证券


3.消费动力不足,手机销量下滑 

2022 年 1 月国内手机出货量为 3302.2 万部,同比下降 17.7%。其中,5G 手机出货量为 2632.4 万部,同比下降 3.5%,占同期手机出货量的 79.7%。 

从销量来看,国内手机市场整体出货量处于下滑趋势,甚至包括占比超八成的 5G 手机的出货量也处于下滑趋势。创新乏力是手机出货量下滑的主要原因,2022 年 1 月,国内市场手机上市新机型 30 款,同比下降 43.4%,其中 5G 手机 15 款,同比下降 53.1%。除了 CPU,很多新机型毫无亮点,宣传上,仍在强调“长续航、大电池、快速充电”等老功能,手机行业创新已经进入瓶颈期。

图 7. 中国手机出货量

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资料来源:工业和信息化部,红塔证券


图 8. 中国 5G 手机出货量

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资料来源:工业和信息化部,红塔证券


4.重点公司业绩点评 

4.1.通富微电——高端芯片封测企业 

通富微电主要从事集成电路封装测试业务,封装技术包括 Bumping、WLCSP、FC、BGA、SiP先进封测技术,QFN、QFP、SO 等传统封装技术以及汽车电子产品、MEMS 等封装技术;测试技术包括圆片测试、系统测试等。公司大股东为南通华达微电子集团股份有限公司定。公司先后在南通苏通科技产业园、安徽合肥、厦门海布局,新建苏通工厂、合肥工厂,并参股厦门工厂,收购了 AMD 苏州及 AMD 槟城各 85%股权,公司主要为 AMD做高端芯片封测。

公司发布业绩预告,预计 2021 年净利润为 9.3 亿元-10 亿元,同比增加174.80%-195.48%。2021 年度,受全球智能化加速发展、电子产品需求增长等因素影响,下游市场需求保持旺盛态势;公司在高性能计算、存储器、汽车电子、显示驱动、5G 等应用领域,布局 Chiplet、2.5D/3D、扇出型、圆片级、倒装焊等封装技术与产能,形成了差异化竞争优势,部分项目及产品在2021 年越过盈亏平衡点。

公司布局的存储器芯片、模拟芯片、汽车电子、功率 IC、高性能计算、5G、MCU 和显示驱动等业务,下游市场空间巨大。公司已具备了 Chiplet 封装的大规模生产能力;在 CPU、GPU、服务器领域立足 7nm,进阶 5nm,目前已实现 5nm 产品的工艺能力和认证,未来将助力 CPU 客户高端进阶。公司存储器芯片、模拟芯片、汽车电子、功率 IC、高性能计算、5G、MCU 和显示驱动业务约占公司整体营收的 75%至 80%。募投五个生产型项目分别为存储器芯片封装测试生产线建设项目、高性能计算产品封装测试产业化项目、5G 等新一代通信用产品封装测试项目、圆片级封装类产品扩产项目、功率器件封装测试扩产项目,项目达产后,预计每年新增营收 37.59 亿元,预计每年新增净利润 4.45 亿元。


4.2.圣邦股份——国内领先的模拟芯片制造商

圣邦股份产品涵盖信号链和电源管理两大领域,包括运算放大器、比较器、音/视频放大器、模拟开关、电平转换及接口电路、小逻辑芯片、AFE、LDO、DC/DC 转换器、OVP、负载开关、LED 驱动器、微处理器电源监控电路、马达驱动、MOSFET 驱动及电池管理芯片等。产品应用于消费类电子、手机与通讯、工业控制、医疗仪器、汽车电子等领域,以及物联网、新能源、可穿戴设备、人工智能、智能家居、无人机、机器人等新兴电子产品领域。 

公司发布业绩预告,预计 2021 年净利润为 6.5 亿元-7.2 亿元,同比增长125%-150%。2021 年公司持续加快布局电源管理 IC 和信号链 IC,2 全年累计推出新产品接近 400 款,合计可销产品种类达 3500 种。公司工控、医疗和汽车电子等高毛利率产品合计占比由 2019 年的 30%提升至 2021 上半年的 40%。公司经营模式以经销为主,并持续开拓新客户,手机覆盖全部大陆头部品牌,其他消费电子客户包括康佳、创维等,工业端进入海康、大华等。

公司核心技术人员占比由 2016 年的 65%提升至 2020 年的 73%,2020年研发支出占比为 17%,超过海外模拟大厂,2021 年前三季度研发费用达到 2.64 亿元,同比增长 76.54%。


4.3.中环股份——国内硅片龙头企业

中环股份是天津中环电子信息集团有限公司控股的公众公司,公司主要产品包括半导体材料、半导体器件、半导体光伏材料、光伏电池及组件产品,应用于智能电网传输、新能源汽车、高铁、风能发电逆变器、集成电路、消费类电子、航天航空、光伏发电等多个领域。

公司发布业绩预告,2021 年预计实现营业收入 400 亿元-420 亿元,同比增长 109.90%-120.39%,预计净利润 38 亿元-42 亿元,同比增长248.95%~285.68%。业绩增长的主要原因:1、公司半导体光伏 210 产品产能加速提升,通过一系列技术进步,单台炉产效率提升,单位产品硅料消耗率同比下降,硅片出片率及 A 品率大幅提升,较大程度改善单位产品毛利。

公司 210 硅片产销保持高增,产品结构持续升级。2021 全年公司硅片出货量超过 50GW,其中 210 硅片占比超过 50%;定增落地后 2024 年公司硅片总产能有望提升至 150GW,其中 210 产品占比达到 85~90%。国内硅片双寡头格局稳固,大尺寸推动降本增效硅片大型化推动降本增效,预计2023 年国内 182+210 大尺寸硅片占比有望超过 85%,到 2025 年有望超过95%。随着新建产能的释放以及单晶产品、大尺寸产品的快速迭代,预计市场集中度将进一步提升。



作者:肖立戎(分析师)

联系方式:0871-63577083   

邮箱地址:xiaolr@hongtastock.com  

资格证书:S1200521020001

发布时间:2022年3月3日



公司声明:

本公司经中国证券监督管理委员会核准,取得证券投资咨询业务许可。

本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师。


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