中国大陆连续两年成为全球半导体设备的第一大市场
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根据SEMI数据，2021年全球半导体设备市场规模首次突破千亿美元，达到1026.4亿美元，同比增长44.18%。受疫情及国际形势的综合影响，短期内，芯片产能紧张局势仍将延续，预计未来两年半导体设备将继续保持高景气度。
其中，晶圆制造设备占据绝大部分半导体设备的份额，占比86.1%；其次是测试设备和封装设备，占比分别为8.5%和5.4%。
半导体设备行业是典型的高技术壁垒行业，也是国内较为薄弱的领域。当前全球半导体设备市场主要由国外厂商主导，美国、日本、荷兰等国家地区的企业处于市场绝对主导地位。
2020年全球半导体设备行业头部的五家企业为应用材料（AMAT）、阿斯麦尔（ASML）、泛林半导体（LAM）、东京电子（TEL）和科磊半导体（KLA）。
2020年半导体设备行业CR5占比达到65%以上，全球半导体设备竞争格局呈现高度集中状态。其中ASML专注于光刻设备，在高端光刻机领域形成垄断。AMAT、LAM、TEL三家企业产品线较为丰富；KLA是半导体检测设备龙头。中国半导体设备国产化率较低，各类设备国产化率不足20%。
为了加速国产替代，中国近年来不断出台半导体产业相关支持政策，以推动国内半导体产业的健康快速发展。
2021年中国大陆半导体设备市场规模
达296.2亿美元
虽然国内半导体设备国产化率不足20%，但随着半导体产业的第三次转移，中国大陆半导体产业迎来高速发展期，很大程度上带动半导体设备行业的发展。根据SEMI数据，中国大陆半导体设备市场规模从2015年的49亿美元上升至2021年的296.2亿美元，年均复合增速（CAGR）超过34%。中国大陆占全球半导体设备的比例从2015年的13.41%上升到2021年的28.86%，中国大陆连续两年成为全球半导体设备的第一大市场。
国内半导体产业的高速发展，也为国内的机器人产业链企业带来了巨大应用机会。从机器人产品在半导体上的应用来看，大致可细分为洁净机器人、机器视觉、AGV/AMR&复合机器人、电动执行器。
洁净机器人
从半导体行业属性看，半导体行业具有较为鲜明的周期特性，过往几年对于洁净机器人的需求波动性较大。但从长远来看，随着半导体持续扩产，叠加市场需求要素以及工艺制程要素，对于机器人的需求将是长期利好。
高工机器人产业研究所（GGII）数据显示，2021年中国半导体领域洁净机器人销量 3121台，同比增长82.09%，销量创新高。相比于过去几年，中国半导体领域对于洁净机器人的需求确定性增强明显，同时可以看到，随着半导体行业关注度的持续上升，布局半导体领域的机器人企业正快速增加。
GGII预计，未来四年（2022-2025）半导体行业对于洁净机器人的需求年均复合增速将有望超过19%，到2025年半导体行业洁净机器人销量有望超过7500台。
机器视觉
在半导体制造领域，机器视觉在半导体制造过程中的速度和精确性优势明显，其前、中段过程都需要机器视觉的精密定位与视觉测量，后段制程中晶圆的电气检测、切割、AOI 封装、检测等过程都需要大量运用机器视觉技术。
2021年，我国各大半导体公司针对芯片短缺现象开启了扩产计划，在较大程度上提升了机器视觉在晶圆检测中的应用，促进我国机器视觉在半导体行业中的应用大幅提高。GGII 数据显示，2021年半导体行业机器视觉市场规模13.16亿元，同比增长42.79%。
GGII预计，未来几年半导体行业机器视觉市场规模复合增速将有望超过33%，到2025年市场规模超过42亿元。
AGV/AMR&复合机器人
GGII数据显示，2021年中国半导体行业AGV/AMR&复合机器人销量946台，其中大部分为复合机器人，占比超过70%。随着复合机器人相关技术的持续进步，其开始在多个领域迎来大规模批量落地应用，其中半导体行业是复合机器人最重要的应用行业之一。
GGII预计，未来几年（2022-2025）半导体行业移动机器人（含复合机器人）销量的年均复合增速有望超过40%，到2025年销量有望超过3800台。
从具体的应用领域来看，GGII数据显示，在中国市场，移动机器人主要应用在电商/零售/物流、汽车及零部件、3C 及半导体、锂电、光伏、鞋服等行业，占比合计近80%；其中，3C及半导体占比15.15%。
电动执行器
电动夹爪具备高精密、高柔性、高智能的优势特点，适用于柔性、灵活度和精准度要求较高的行业应用场景，可以更好的满足半导体精密生产的需求，电动夹爪的行业应用渗透率逐年提升。GGII数据显示，2021年中国电动夹爪整体销量为3.1万台，其中半导体行业销量占比8.06%。
GGII认为，未来5年中国电动夹爪整体销量年均复合增速将超过60%，预计到 2025年， 国内电动夹爪销量将突破20万台，其中半导体行业销量占比将逐年提升，从 2021年的8.06%提升至2025年的10.24%。
写在最后
国家统计局数据显示，2021年中国半导体集成电路（IC）产量3594亿片，比上年增长33.3%；2022年1-7月中国半导体集成电路（IC）产量 1938 亿片，同比下滑8.0%。从需求端看，芯片短缺从2021年初一直延续到当前（2022年8月），目前虽有所缓解，但呈现的是结构性缓解，部分高端芯片的短缺依然延续。
从需求端看，随着近年来5G、智能汽车、AI、机器人、物联网等新兴技术的推进，半导体行业呈现指数级增长。20年前，中国只有不到100家芯片企业，而目前已经发展到近1700家。2021年的芯片短缺让全世界都认识到芯片是整个数字世界的引擎，未来，叠加全球经济环境变化和地缘政治等多重因素，全球半导体产业的竞争将会愈加激烈。
从供给端看，我国的半导体行业自给率仍相对较低，海外龙头企业仍占据垄断地位。半导体产业链中，EDA 领域我国的市占率不足1%；核心IP、晶圆、设备、IDM等环节我们的市占率大概在9%左右；中国相对较有优势的封测环节市占率也只有21%，并且还是聚焦较为低端的领域。其中供需之间的差距以及产业向更高端方向发展的诉求，将会是国内半导体行业长期发展的空间和成长潜力。
作为国民经济现代化发展的基石，数字经济的核心，半导体芯片的重要性不言而喻，但制造半导体芯片的众多环节都涉及到高精尖的技术，这其中就需要专业半导体制造设备。然而中国半导体设备与国外相比仍有较大的差距。2020年，中国半导体设备在全球市场占有率为5.2%，在中国大陆市场占有率为7.3%。半导体设备领域，光刻机、离子注入机、刻蚀机均属于被“卡脖子”的领域。
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