半导体投资时钟
投资要点
1.基于全球泛半导体行业既有事实，行业规律服从半导体投资时钟逻辑。半导体投资时钟分为需求侧和供给侧两个象限以及国际设备、集成、材料和国内设备、集成、材料六个节点。国际集成商龙头最先感知到下游需求的启动，纷纷加大资产投入并增加业务覆盖面，厂房建成后订购、安装、调试半导体设备，因此国际设备巨头最先受益于泛半导体超景气周期。产线建设完毕，集成商进行采购上游原材料进行产品加工，海外材料供应商和下游集成商几乎同时共享新一波行情。随着集成商的规模不断扩大，成本的降低成为市场争夺的焦点，国内设备、材料供应商最终也会拥有广阔的市场需求。
2.从需求侧来看，下游需求的爆发带来国际设备、集成、材料的业绩上行。IOT、5G、AI、汽车电子、区块链、新能源下游六大需求集中爆发。物联网市场快速攀升，到2020年将达到1.7万亿美元；5G到2020年将实现规模商用；新能源汽车到2020年将突破500万辆，汽车电子市场巨大；区块链、AI、新能源也将在2020年左右达到新的市场规模。全球半导体设备商从2015年第三季度开始最先受益，股价都有不同程度的翻倍，业绩也有大幅度增长。国际集成商和材料供应商的股价和业绩同时从2016年第三季度开始反应，其中京东方股价上涨2倍，季度营收从100亿元规模上涨到200多亿元，环球晶圆股价上涨4倍，季度营收也几乎猛增2倍。
3.从供给侧来看，国内集成商的壮大将加速国内设备和材料的优先崛起。国际面板龙头京东方将持续称霸LCD，并不断发力OLED；国际LED三安光电将继续领跑LED产能，同时布局化合物半导体；国内其他集成龙头也因下游广阔的市场、大基金的投入不断崛起。SEMI预估2017年到2020年未来四年，全球将有62座新晶圆厂投产，其中将有四成晶圆厂共26座新晶圆厂坐落中国。规模扩大后的集成商开始控制成本，不断释放市场给国内设备和材料商，叠加信息安全、进口替代、IC大基金等供给侧改革，设备、材料的国产化替代不断加速推进，国内设备、材料供应商将进入乘数效应红利释放期，预计未来几年将达到景气高峰，创造业绩和股价新高。
4.投资策略与重点关注个股：目前国内泛半导体行业快速发展，未来也持续向好，维持行业“强于大市”评级。在个股投资方面，我们推荐重点关注三安光电（600703）、中芯国际（0981.HK）、京东方A（000725）和北方华创（002371）。
1 半导体投资时钟
站在当下时点，基于对全球泛半导体行业的既有事实，我们在提出半导体投资时钟模型。
以史为鉴，投资未来！
半导体投资时钟分两个象限，需求侧和供给侧，由六个节点组成，分别为全球设备龙头（应用材料、Lam Research、ASML、东京电子）、全球集成商龙头（京东方、台积电、三安光电、隆基股份）、全球材料龙头（信越化工、SUMCO、Siltronic、环球晶圆、康宁）、中国集成商龙头（京东方、台积电、中芯国际、三安光电、隆基股份）、中国设备龙头（北方华创、精测电子、长川科技）和中国材料龙头（江丰电子、雅克科技、江化微、阿石创）。半导体投资时钟的驱动力为泛半导体行业超景气周期，然后由需求侧和供给侧驱动，分别步进六个节点。
从当下泛半导体行业形势来看，未来几年IOT、5G、AI、汽车电子、区块链、新能源下游六大需求将集中爆发，形成景气周期共振，泛半导体行业即将进入全球超景气周期，全球集成龙头最先感知到下游需求开始启动，纷纷加大资本投入，增加业务覆盖面以及提高产能。对于重资产投入的制造业集成商来说，一条新的生产线的建立不仅需要耗费巨额资金，而且还需要相当长的厂房建设周期。一般从场地设计到开工需要半年时间，厂房建设又需要耗费1年时间，最后搬入、安装、测试制造设备。一般而言，从集成商下达设备订单到设备供应商加工设备再到设备的运送、安装、调试，往往需要耗费接近一年的时间，因此，国际设备巨头最先受益于泛半导体超景气周期，它们的业绩和股价从2015年第三季度就已经开始反应。下游集成商巨头业绩和股价从2016年第三季度开始增长，在时间上要晚于设备供应商一年左右。目前来看，国际半导体加工设备巨头还是以海外供应商为主，比如美国的应用材料、Lam research、荷兰的阿斯麦等。
当厂房建造、设备安装调试完毕，集成商的生产线就处于待运转模式，这时，集成商开始向全球的材料龙头采购，然后开始产生了业绩。所以，上游材料供应商会和下游集成商几乎在同一时间开始受益于泛半导体景气周期，所以上游材料供应商股价和业绩会在2016年第三季度开始加速增长。对于晶圆代工企业来说，原材料就是硅晶片。硅晶片对纯度、表面平坦度和清洁度要求极高。纯度通常要求达到11N9（即99.999999999%）的级别以上，平坦度要求晶圆表面高度差控制在0.00001mm以下，清洁度要求表面杂质达到几乎0的标准，因此硅晶片行业技术密集，超过90%的市场被日、韩、德企业垄断。
泛半导体超景气周期到来，中国的半导体市场规模未来将不断创新高，因此中国的集成商开始全面崛起。但是由于设备、材料的国产化率较低，进出口贸易逆差巨大，迫使国家大力扶持国内半导体设备和材料厂商。叠加进口国外设备、材料所带来的高成本，国内集成商也积极推动设备和材料进口替代。虽然国产设备在技术水平和国外还有很大差距，但在低制程要求的某些核心设备、辅助设备、封测设备等领域已可以批量替代。随着技术水平的升级，还将逐步向空白领域渗透。因此，国内设备材料也将受益这一波泛半导体超景气周期。
半导体投资时钟理论上按照这样的两个象限、六个节点这样的周期进行循环，但是，值得注意的是，全球集成龙头和国内集成龙头几乎是等价的关系。国内显示龙头京东方同样是国际巨头，2016年出货量占全球22.3%，超过了韩国LG，成为世界第一；国内LED龙头三安光电，拥有全球最大的LED芯片产能；国内晶圆代工龙头台积电，全球最大的晶圆代工企业，市场占比超60%；国内单晶龙头隆基股份，自2015年起已发展成为全球生产规模最大的单晶硅产品制造商，截止2016年底产能已达7.5GW，并将持续以每年50%的增长步伐扩大产能。可以看出，泛半导体国内集成龙头毫无疑问就是国际集成龙头，因此，半导体投资时钟周期可以进一步缩短，如果将国内材料和设备合并的话，半导体投资时钟可以按照四个节点进行循环。
1.1六大需求集中爆发，形成景气周期共振
需求共振：IOT、5G、AI、汽车电子、区块链、新能源下游六大需求开始崛起，到2020年左右集中爆发，形成景气周期共振，泛半导体行业即将进入全球超景气周期。
万物互联，物联网市场急剧爆发。根据科技研究机构国际数据公司IDC相关数据，全球物联网市场到2020年将达到1.7万亿美元，相比2014年的6558亿美元，物联网市场以每年年复合增长率16.9%的速率快速攀升。自2010年中国物联网发展被正式列入国家发展战略后，中国RFID及物联网产业迎来了难得的发展机遇。2016年中国物联网市场规模约为9750亿元，到2021年将接近56250亿元。从物联网终端应用智能可穿戴设备市场来看，预计到2021年，我国可穿戴设备市场规模最少在600亿元。
5G，奠定中国通信博弈地位。据GSMA移动智库和中国信息通信研究院联合开展的最新研究显示，中国运营商将于2020年前逐步推出商用5G网络，中国有望在2025年前发展成为全球最大的5G市场。2017年中国移动将在5个城市开展5G系统外场试验，2018年开始规模试验，到2019年实现预商用，到2020年实现规模商用。在2020年实现5G商用之前，中国的移动运营商计划于2017年至2019年期间开展5G网络的分阶段测试。据预测，商用部署后至2025年，中国的5G连接数将达到4.28亿，占到全球11亿5G连接总数的39%。
AI，市场规模急剧增长。2015年全球人工智能市场规模为74.5亿美元，而到2020年市场规模将扩大至183亿美元，复合年增长率将达到19.7%。中国人工智能产业规模2016年已突破100亿，以43.31%的增长率达到了100.64亿元，预计2019年增长至344.34亿元。
汽车电子，将开启下一个万亿市场。随着新能源汽车产业兴起，汽车电子成本占比快速提升，在纯电动汽车内已经高达65%，随着新能源汽车产量逐渐增加，汽车电子单车产值仍将持续提升。根据IHS的数据统计，2016年全球汽车电子的市场规模为1160亿美元，预计2022年将达到1602亿美元，年均复合增速为5.51%。《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》明确以纯电动为新能源汽车的主要战略取向，因此，中国的汽车电子市场未来几年将迎来爆发期。2016年我国累计生产新能源汽车51.7万辆，同比增长52%，创造了50%以上的增长幅度。依据十三五规划新能源产业目标，到2020年新能源汽车产量将达到200万辆，累计产量超过500万辆。为了匹配新能源汽车的剧增，国家同时大力支持充电桩发展。国家发改委于15年发布的《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020 年）》提出，到2020年，新增集中式充换电站超过12万座，分散式充电桩超过480万个，以满足全国500万辆电动汽车充电需求。
区块链，超越比特币的新应用。依托区块链技术可以实现资产的即时支付，不仅具有不可篡改、数字身份验证的特点，而且还能为金融机构、银行大幅节省结算的成本。预计到2022年，支付板块或占据区块链市场的最大份额。根据行业情报公司Reportbuyer公布的报告，全球区块链市场规模将从2017年的4.1亿美元增至2022年的76.8亿美元，折合成复合年均增长率高达79.6%。2015年我国区块链市场规模几乎为零，但是未来几年，随着国内资本对于区块链技术的投资力度不断加大，区块链在国内的商业模式逐步成熟，我国的区块链市场将进入高速发展阶段。
全球新能源产业景气度只增不减。全球光伏新增装机量稳定增长，2016年，全球光伏新增装机量达73GW，同比增速达37.74%。中国光伏新增装机量达34.54GW，全球占比47.31%，居世界首位。根据国家《太阳能发展“十三五”规划》，未来我国光伏装机量将进一步扩大，而且随着我国领跑者基地的进一步扩容和光伏扶贫工程项目的快速推进，未来市场总需求依然较大，中国市场仍将保持良好发展态势。
1.2海外设备巨头最先受益泛半导体超景气周期
半导体设备行业技术和资金密集，从全球的角度来看，目前半导体设备主要被美日荷三个国家的巨头把持着。美国的应用材料是全球最大的半导体设备生产商，Lam Research是全球刻蚀设备行业龙头，KLA-Tencor在检测设备等方面有着绝对优势，日本的东京电子在单晶圆沉积设备、涂胶显影、退火、氧化设备方面也有很强的竞争优势，而荷兰的阿斯麦在高端光刻机领域有着垄断性优势。奥宝作为全球面板检测设备龙头，提供的自动光学检测系统居行业前沿。显示屏加工设备蒸镀机被日本的Canon Tokki以及一些韩国企业垄断垄断。上述企业占据了半导体设备市场的80%以上，是半导体装备领域的巨头。
集成商感知到下游需求开始启动，下达订单给设备商，所以全球设备龙头最先受益，股价和业绩最早反应。从2015年第三季度开始，应用材料、阿斯麦、Lam Research和东京电子的股价就一路上涨。阿斯麦股价涨了80%，应用材料和Lam Research涨了2倍，而东京电子几乎涨了3倍。从财务数据上看，应用材料的营业收入从2015年第四季度开始稳步上升，净利润也从2016年第一季度稳步上升。Lam Research营业收入从2016年第一季度开始稳步提升，净利润在整个2016年每季度有稳步增长，2017年第一季度净利润猛增至39.57亿元，环比增长72.69%。同样，对于阿斯麦，营业收入在2016年有轻微涨幅，进入2017年涨幅较大，净利润在2016和2017年都有较大增速。
未来全球半导体设备行业将长时间维持高位。根据江苏省半导体行业协会统计数据，2016年中国大陆接近100条晶圆生产线已进入连年国产阶段。SEMI预估2017年到2020年未来四年，全球将有62座新晶圆厂投产，其中将有四成晶圆厂共26座新晶圆厂坐落中国，美国将有10座位居第二，中国台湾地区估计也会有9座。2017年全球半导体制造设备销售额将达到559亿美元，同比增长35.6%。SEMI估计中国地区2018年设备销售增长近50%，国内2017年新建的晶圆厂将在明年开始大量采购设备。另外由于一般设备5年后需要更换或者升级，那么在当前已投产产线中也体现一定的设备需求。
1.3设备到位，下游集成商势头强劲
泛半导体行业即将进入全球超景气周期，下游集成商将成为科技制造业核心资产。面对泛半导体景气周期这块诱人的大蛋糕，国际面板巨头京东方、国际LED巨头三安光电、国际IC制造龙头台积电、国际单晶龙头隆基股份纷纷加大资本支持，积极布局新的生产线。
京东方目前在全国拥有12条液晶生产线，2016年出货量占全球22.3%，超过了韩国LG，成为世界第一。其中已投产9条，今年下半年和明后两年投产产线3条，包括合肥10.5代线、绵阳6代AMOLED产线以及武汉10.5代线。京东方股价从2016年第三季度开始保持稳定增长趋势，到2017年第四季度股价几乎增长了2倍。从财务数据上看，京东方2016年第三季度之前营业收入几乎稳定在120亿元左右，净利润从15年第三季度到16年第二季度陷入低谷，甚至在某些季度出现了亏损。从2016年第三季度开始，营收和净利润大幅上涨，2016年第三季度营收达到193.94亿元，环比增加37%，到第四季度营收进一步猛涨至230.54亿元。净利润也从16年第二季度的亏损6.9亿元到第三季度盈利7.46亿元，第四季度盈利进一步增加至18.87亿元。
三安光电拥有全球最大的LED芯片产能，从市场结构来看，约占全球芯片产能的12%，占中国市场份额的29%。2017上半年，三安光电设备处于满产状态，产能依旧供不应求。三安光电积极扩大产能，2017-2018年将新购150台左右MOCVD进行扩产，扩产产能到位后，公司在全球的市场份额将攀升至22%。从16年第三季度开始到17年第四季度，三安光电股价上涨了1倍，营业收入和净利润也从16年第二季度开始稳步上涨，从2016年第一季度至2017年第三季度，营收从11.78亿元增长至22.16亿元，净利润从4.57亿元增长至8.63亿元，几乎都增长了近一倍。
台积电作为全球最大的晶圆代工企业，全球代工一半以上的市占率被台积电占据。从2009年第四季度开始，台积电的股价就保持平稳上涨趋势，到2016年第二季度，在六年多的时间内，台积电股价上涨了两倍。从2016年第二季度开始，受益于泛半导体景气周期，台积电股价迎来新一波加速上涨，到2017年第四季度，股价又上涨接近一倍。
隆基股份自2015年起已发展成为全球生产规模最大的单晶硅产品制造商，截止2016年底产能已达7.5GW，2017年底隆基单晶产能将达到15GW，并将持续以每年50%的增长步伐扩大产能。隆基股份从2017年第一季度开始到第四季度结束，股价上涨幅度高达157%,这一增长幅度不仅在新能源行业位列第一,在整个A股市场都遥遥领先。
1.4上游材料与下游集成商同时发力
当产房新建完毕，设备安装调试完毕后，集成商就需要大量购买加工原材料然后源源不断地进行产品加工。对于集成电路和面板行业来说，最重要的原材料就是硅晶片和玻璃基板。由于硅晶片和玻璃基板属于技术密集型产业，目前来看主要市场还是被海外巨头把持。一般而言，下游集成商会在产品生产初期与海外材料商签订了紧密的合作条款，因此，从时间维度上看，上游材料供应商几乎和下游集成商在同一时间受益泛半导体景气行情。
硅晶片行业高度垄断，前五名硅片厂市场占比超90%。2016年，日本两大硅片厂信越和SUMCO依旧占据了50%以上的市场。GlobalWafers市场占比17%，排名第三，Siltronic和SK Siltron分别占比11%和9%，位列第四和第五。2015年以前，半导体硅晶圆的出货量一直较为稳定，2016年半导体硅晶圆的出货量增长势头明显。但由于全球硅晶圆市场被几个巨头垄断且国际巨头的产能有限，加上产能利用率全部已经达到了100%的水平，导致出货量仍旧跟不上下游需求的步伐，进而造硅晶圆价格大幅上涨。中国硅晶圆产能规模小，仅仅对8英寸及以下的硅晶圆制造技术有所掌握，在12英寸及以上规格的硅晶圆的制造技术仍是空白。
全球前四大硅片供应商几乎同时在2016年第三季度迎来股票大幅上涨行情，其中信越化学从2016年第三季度到2017年第四季度股价上涨了1倍，SUMCO上涨1倍，环球晶圆上涨3倍多，Siltronic上涨了近6倍。从财务上看，16年第三季度之前，营收一直稳定在7亿元左右，从2016年第三季度开始，环球晶圆营业收入迎来上涨拐点，2016年第四季度营收达到14.15亿元，到2017年第三季度上涨至26.27亿元。SUMCO营收从2015年第一季度开始走下坡路，2016年第二季度下降到最低点开始反弹，从第三季度开始一直处于稳步上升趋势。
在整个液晶产业链上，玻璃基板是产业上游最关键的原材料，由于玻璃基板属于技术密集型产业，生产工艺复杂，技术门槛高，国内的玻璃基板生产技术偏弱，目前90%多的玻璃基板市场份额掌控在康宁等海外龙头手里。康宁公司作为全球玻璃基板龙头，其股价从16年第三季度到17年第四季度这一年多的时间内几乎涨了1倍。从财务数据上看，康宁公司15年的营收成略微下降趋势，到2016年第一季度下降到最低点20.47亿美元，从16年第二季度开始反弹，之后营收一直保持在较高水平。
1.5国产化要求，推动设备进口替代
虽然泛半导体上游材料、设备都被海外巨头垄断，但是下游集成商有大部分位于国内。随着集成商受益于泛半导体景气周期、规模越来越大时，成本的降低会成为下一个战略核心。半导体设备、材料技术、资金密集，行业进入壁垒极高，设备、材料巨头产能有限，供不应求的局面常常发生，随之而来的就是单价的上涨。阿斯麦的EUV光刻机年产仅12台，单价达到1.76亿美元。2017年以来半导体硅晶圆供货持续吃紧，12寸硅晶圆上半年累计涨幅已达20%。因此，国内集成商会越来越多地将半导体设备、材料市场转移到国内。
我国设备企业虽然技术水平和国外还有很大差距，但在低制程要求的某些核心设备、辅助设备、封测设备等领域已可以批量替代。随着技术水平的升级，还将逐步向空白领域渗透。2017年北方华创新自主研发的Booster A630单片退火设备成功进入28nm生产线、 NMC612D 12英寸硅刻蚀机被成功用于14nm生产线、应用于28nm制程的Hardmask PVD设备已成为国内主流芯片代工厂的Baseline设备，成功进入国际供应链体系、12英寸清洗机累计流片量已突破60万片。另外，中微半导体生产的介质刻蚀机、上海微装的光刻机、沈阳拓荆的PECVD都已经拥有了一定的技术积累和市场份额，在半导体制造业加速向大陆转移的过程中中低端产线设备会率先国产化，并随着技术研发深入向中高端设备进发。
大基金投资效果显著，加快推进半导体材料、设备、制造国产化率。至2017年11月30日，大基金累计有效承诺额1063亿元，实际出资794亿元，分别占首期总规模的77%和57%。大基金在制造、设计、封测、设备材料等产业链各环节进行投资布局全覆盖，各环节承诺投资占总投资的比重分别是63%、20%、10%、7%。目前大基金二期已经开始募资，总规模预计为1500-2000亿元，有望超越一期。除了国家“大基金”扶持行业龙头，各地也纷纷推出地方版集成电路扶持政策，通过设立投资基金，重点支持地方龙头企业在集成电路领域进行整合做大，据统计，地方集成电路产业投资基金总规模已接近4000亿。
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