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从十四个核心材料看懂芯片制造:“国产替代”将成必然

时间:2020-01-14 作者:龚诚 唐泓翼 欧阳仕华 阅读:
目前全球半导体制造业正处于向大陆地区转移的历史大变革当中,国内半导体材料产业面临巨大的历史机遇 。 目前我国半导体材料的国产化率仅约 20 未来国内半导体材料市 场需求随晶圆制造产能的持续扩张仍有较大的规模增长。
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二、 全球半导体市场

全球半导体材料市场空间巨大,仍有持续增长动力。2018 年全球半导体材料销售额已经达到 519 亿美元,同比增长 11%,其中晶圆制造材料(包括硅晶圆和化合物半导体等基体材料)全球销售 322 亿美元(同比增长+16%),封装材料全球销售 197 亿美元(同比增长 3%)。由于半导体芯片尺寸日趋缩小,封装材料的市场增速明显小于晶圆制造材料。QSQednc

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2013-2018 年全球半导体材料销售额(单位:亿美元)QSQednc

从销售区域分布情况来看,东亚地区占据绝大部分市场份额。根据 SEMI 数据,2018 年中国台湾凭借其庞大的代工厂和先进的封装基地,以 114.5 亿美元连续第九年成为半导体材料的最大消费地区,市场占比 22%;中国大陆半导体材料市场销售额 84.4 亿美元,市场占比 16%;韩国和日本的市场销售额分别为 87.2和 76.9 亿美元,市场占比分别为 17%和 15%。东亚地区的半导体材料销售额占到全球市场约 70%,成为当之无愧的半导体产业全球制造基地。QSQednc

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2018 年全球半导体材料销售额及区域占比情况(单位:亿美元,%)QSQednc

全球晶圆产能仍在扩张,半导体材料需求增长动力仍然强劲。根据 IC Insights,在经过 2017 年增长 7%之后,2018 年和 2019 年全球晶圆产能都将继续增长8%,分别增加 1730 万片和 1810 万片。在这两年中,众多的 DRAM 和 3D NANDFlash 生产线导入是晶圆产能增加的主导因素。预计 2017-2022 年全球 IC 产能年增长率平均为 6.0%,而 2012-2017 年平均为 4.8%。半导体材料的市场需求基本上与晶圆产能情况保持密切联系,全球晶圆产能增长为上游半导体材料行业带来了强劲的需求。QSQednc

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1998-2019 年全球晶圆产能增量情况(折算成 8 英寸晶圆,单位:百万片/年)QSQednc

2018 年全球半导体材料销售规模在 519 亿美元,其中基体材料、制造材料、封装材料占比分别为 23.4%、38.7%和 28.0%。根据细分统计数据,制造材料中电子特气、掩膜版、光刻胶的市场占比最大,合计占到制造材料的 61%。按照未来硅片尺寸越来越大(18 英寸将成为主流)的趋势,我们预计基体材料的占比将变小,制造材料的占比将有望扩大。QSQednc

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2018 年全球半导体销售规模具体占比(单位:%)QSQednc

海外企业占据半导体产业链的绝对份额。欧美、日韩台等国家和地区是全球半导体巨头的主要所在地,根据 WSTA 数据,2018 年全球半导体市场规模约为 4373亿美元,中国半导体市场规模约为 1220 亿美元(占全球约 28%),中国已经成为全球最大的半导体消费市场。中国在半导体消费市场上已经成为了世界第一,但是半导体产业中的市场占比却非常有限,全球前十大半导体企业中没有一家是来自中国。QSQednc

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全球和中国半导体市场规模对比QSQednc

半导体材料行业同样也是由外企主导。我们在第一部分盘点各种材料的市场规模以及全球龙头时,基本可以看到各类细分材料的绝大部分市场份额都被海外企业所占据,国内企业目前还处于努力尝试国产化替代的过程当中。QSQednc

三、 乘国产化之风,进口替代成必然趋势

半导体产业链国产化虽然是一个十分艰巨的任务,但是可以通过采取合适的策略,利用国内庞大的工程师红利,辅之合理的政策导向,国内半导体产业实现自主可控之路一定能够实现。例如,在上游设备、材料、设计等领域,在不同的细分赛道通过重点突破,则有望成功。在中游晶圆制造及下游封装测试领域,需要保持战略定力,对新技术保持持续的研发投入,对行业内领先企业保持持续跟进保证不掉队,长此以往则有望达到国际一流水平。QSQednc

半导体制造产业向大陆地区转移的趋势不可逆转。根据 CEMIA 数据,2018 年国内半导体材料市场规模已经达到 794 亿元。未来随着中国半导体产能规模的继续扩张,以及全球半导体晶圆制造产业向大陆转移的趋势不可逆转,我们认为国内半导体市场规模在全球占比还将继续保持提升的趋势。未来国内半导体材料的市场规模毫无疑问也将继续扩大,按照目前的行业增速,预计 2021 年国内半导体材料市场规模将首次超过 1000 亿元。QSQednc

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2012-2018 年国内半导体材料市场规模(单位:亿元)QSQednc

只要国内市场需求足够大,材料端实现进口替代将水到渠成。国内优势明显的基建配套、庞大的工程技术人员数量基础、容量巨大的国内需求市场,已经培育了不少优秀的世界级制造业公司。国内化工行业同样受益于此,过去多年的迅速发展,可以说国内化工在上游基础化工原材料端已经独步全球,除了一些对资源禀赋要求较高的细分产业链之外,国内大部分大宗化工品基本上都已经基本解决或者正在解决国产化的问题。虽然目前国内每年仍需进口占比不小的化工品,但基本上都是以一些较为高端的精细化工品或者化工新材料为主,半导体材料就属于主要依赖于进口的化工品。QSQednc

以锂电池材料为例。10多年前国内锂电池产业刚开始发展时,国内精细化工材料的生产能力较为薄弱,且当时锂电池主要是以 3C 消费类电子产品使用为主,市场需求空间也相对较小。因此当时国内锂电池材料基本都是以进口为主,国产化率提升的较为缓慢,国产锂电池材料很难进入到主流的锂电池生产厂(如东芝、三星、 LG 等)的供应链当中。但是自从 2011 年国务院将新能源汽车列为战略新兴产业之一,且持续加大政策支持力度,国内动力锂电池产业链迅速发展,锂电池的市场规模也随之打开。在国内巨大的市场需求刺激之下, 大量企业投入巨额资金到锂电池材料的研发和产能扩张,国内锂电池材料迅速完成国产替代的进程。在 2017 年,锂电池四大材料就基本完成国产替代,甚至有部分材料能够实现出口,参与全球市场的竞争。国内锂电池产业链以极其优秀的制造能力,以及完备的产业配套,甚至吸引全球锂电池汽车龙头公司特斯拉到国内建厂生产整车。锂电池材料产业链的成功先例,无疑对国内发展半导体材料产业链有着良好的借鉴作用。QSQednc

目前我国半导体材料的国产化率约为20%,如果5年后国内半导体材料能基本实现国产化,再考虑到国内半导体材料整体市场规模在5年后至少增长50%,那么5年左右的时间里国内半导体企业的整体销售额将扩大到目前的7-8倍。目前国内半导体材料的市场份额较为分散,未来市场份额必然会集中到少数几个龙头公司。QSQednc

国信证券认为国内半导体材料行业必然会出现几个在5年内连续保持高速成长的企业 ,紧紧跟随国内半导体产业链国产化的趋势,营业规模扩张的空间在10倍以上。QSQednc

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