2021年半导体代工行业报告

导语

消费电子复苏及新能源汽车、物联网等新兴需求快速发展持续推升芯片市场需求；供给端8英寸晶圆产能扩增受限，供给失衡引发“缺芯”潮。

来源：湘财证券 作者：王攀

核心观点

1、消费电子复苏及新能源汽车、物联网等新兴需求快速发展持续推升芯片市场需求；供给端8英寸晶圆产能扩增受限，供给失衡引发“缺芯”潮。

2、受益于本轮“缺芯”潮，相关上市公司业绩持续增长，国内半导体代工龙头获得打入产业链的机会窗口。

3、中长期受益于汽车电子及物联网等带动，成熟制程芯片存量市场需求持续增长叠加安全自主下政策支持，国产化替代空间逐步打开，国内半导体代工龙头企业有望持续受益于份额提升。

1、代工行业：高资本壁垒，良率及效率驱动晶圆向大尺寸发展

晶圆的制造特点：制作过程繁多、工艺 复杂 ；成本高昂 ；生产缺陷不可修复等。

晶圆代工是典型的高技术、高资本壁垒行业。

晶圆直径增大提升代工收益，推进晶圆线迭代。晶圆直径不断增大的驱动力即来自于良率和生产效率的提升。

2、供给：迭代制约叠加供应链冲击，成熟制程供给受限

2.1、12英寸晶圆线成为新宠，8英寸线投资停滞

12英寸晶圆较8英寸晶圆具有生产效率和单位成本 优势，截至2020年12寸晶圆厂已达129座。8英寸晶圆产线新投资减少，同时产线更新所需设备的短缺、部分老产线难以更新维护，8英寸晶圆产量扩增受限。

2.2、8英寸晶圆应用广泛，12英寸面向高端应用

8英寸晶圆线用于成熟制程的代工，其终端应用领域广泛，涵盖移动通信、汽车电子、消费类电子、工业等领域；12英寸在终端市场应用面向更加高端的领域。

2.3、迭代制约因素

成本：部分产品对制程不敏感，生产商受制于成本因素无产线迁移动力。类定制型芯片产品，8英寸晶圆线单位成本更低；采用8英寸晶圆更具有成本优势。

技术特性：8英寸晶圆内达致更统一的热幅照，具备耐高压特性。特色工艺不完全追求器件的缩小，而是根据不同的物理特性生产不同的产品，8英寸已具备 了成熟的特种工艺，特色工艺芯片种类繁多，应用广泛。

工艺稳定性：传统的工业控制类芯片、汽车电子对算力和尺寸的要求更低，但在工作温度、稳定性、一 致性等性能上要求极高，基本依赖于技术稳定的成熟工艺制程。12英寸晶圆厂主要面对的产品为精密制程的电子产品，留给65nm及以上制程的空间较少。

2.4、疫情叠加灾害冲击供应链

受疫情影响，全球半导体产业链产能利用率受到冲击；有部分产能尚未恢复。突发灾害，加剧了供给不足。

2.5、全球晶圆代工产能扩增，预期2022年以后释放

2020年末至今，受“缺芯”慌的影响，全球各国晶圆厂开启了产能扩建。

3、需求：短期需求爆发导致供需错配，成熟制程下游应用长期需求仍将稳定增长

3.1、市场需求超预期，供需失衡加剧

2016年至今，新兴技术带动MCU、MEMS、功率半导体等器件市场需求稳步提升。实质上 2018年开始8英寸晶圆供给已略显紧俏。市场需求上升时，供给中短期无法快速跟进，叠加2021年汽车电子、消费电子等产品需求超 预期增长，市场供需失衡加剧。市场陷入长期的“缺芯”困境。

3.2、供需失衡支撑下上市公司基本面良好

供需失衡带动半导体产品基本面良好，国内半导体龙头企业业绩持续增长。

3.3、长期

新兴需求发展提振功率半导体需求：物联网及新能源技术的快速发展推动功率半导体的应用从工业电子延伸至智能电网、轨道 交通、智慧家电和新能源等领域，功率半导体市场需求稳步攀升；持续推高成熟制程代工 市场需求。

物联网技术拉动MEMS市场持续上行：物联网时代到来，万物互联拉动MEMS（微机电系统）传感器市场需求攀升，推升晶圆代工 市场需求。MEMS传感器尺寸多为微米量级，应用领域广泛。市场需求持续攀升。

汽车、物联网驱动MCU市场需求提升：汽车行业、物联网的快速发展，拉动MCU市场需求，MCU制造高度依赖8英寸晶圆。汽车电 子是MCU产品最大的下游市场；物联网的快速发展是MCU长期需求提升的一大驱动力。全球MCU产品市场呈量价齐涨态势。

3.4、半导体行业的周期性

半导体行业具备周期性特征。资本支出高峰期1.5-2年，销售额增速步入低谷期。

4、格局：成熟制程市场仍将维持较大份额，安全自主将加快国产化替代，国内代工厂商有望建立上下游良性循环体系

4.1、中长期：成熟工艺制程芯片vs先进工艺制程

成熟工艺制程芯片基于成本低、性能稳定等特性中长期仍占有大量的市场份额。先进工艺制程芯片受制于设计成本、产品技术成熟度等因素，尚不具备对成熟应 用领域的迭代优势。

4.2、缺芯为国内企业打入产业链提供机会

成熟制程领域，我国半导体行业中下游已较为成熟，此轮缺芯或为国内半导体制 造企业提供了打入产业链的机会点。

4.3、供应链安全问题频发，推进国产化替代

海外断供事件叠加此轮“缺芯”困境极大提高了国内企业对供应链安全的重视，加速了国内 半导体产业链的国产化替代进程。 2020年我国集成电路产业规模达到8848亿元，“十三五”期间年均增速近20%，为全球同期 增速的4倍。据IC insight统计，2020年我国自给率仅占 15.9%，约 227 亿美元。

4.4、供应链安全问题频发，支持性政策频发

2016年至今，国家相关部委及各级政府出台了一系列鼓励扶持政策支持半导体行业发展。

4.5、国产化替代空间巨大

功率半导体：基于国内新基建政策推动，5G、新能源汽车、数据中心、工业控制等产业的快速发展对功 率半导体产生了巨大的需求，国内功率半导体市场规模预期稳步增大。我国功率半导体市场空间巨大但国产化率偏低，自给率增长空间广阔，国内产业链或受益 于国产替代潮。

MEMS传感器：我国为电子类产品消费大国，前瞻研究院统计显示2018年度我国MEMS行业销售规模即排名 全球第一，占全球比重达23.82%。我国MEMS传感器中高端产品依赖外部进口，国产替代空间巨大。

国产MCU市场占有率不足5%：受益于物联网、医疗、新能源等新经济快速发展，中国 MCU 市场高速增长；IHS Markit 的 统计，2015年至2020年度中国MCU市场年平均复合增长率(CAGR)为7.2%。我国MCU自给率较低，据华大半导体统计显示目前国产MCU总的市场占有率尚不足5%，产 品也主要是聚焦在中低端领域，高端领域自给率几乎为零。

4.6、先进工艺制程有望成为中长期新增长点

先进工艺制程技术是芯片制造业的塔尖明珠，是半导体产业链安全性完整性的保障及技术 先进性的代表，具有高壁垒、高成本，高收益的特性。全球唯有台积电、三星、intel及中 芯国际仍致力于先进工艺制程的研发。受益于国内产业链的快速发展及国家政策的鼎力支持，中芯国际已于2019年攻克14nm工艺 制程，28nm，14nm，12nm及n+1等技术均已进入规模量产；有望成为公司新的增长点，同 期带动国内产业链发展。

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