半导体行业主要公司:华润微(688396)、三安光电(600703)、士兰微(600460)、闻泰科技(600745)、新洁能(605111)、露笑科技(002617)、斯达半导(603290)等等。
本文核心观点:全球半导体产业迁移分析、全球半导体行业整体市场规模、全球半导体行业细分市场规模
全球半导体行业经历了三次迁移
自发展以来,全球半导体产业格局在不断发生变化。当前,全球半导体产业正在经历第三次产能转移,行业需求中心和产能中心逐步向中国大陆转移。
全球半导体行业正在快速增长
2021年,全球半导体市场快速增长,共销售了1.15万亿片芯片,市场规模达到5560亿美元,创历史新高,同比大幅增长26.2%。整个半导体市场并未受到2021年新冠疫情大流行的负面影响。强劲的消费需求推动所有主要产品类别实现两位数的增长率(光电除外)。
从半导体细分领域来看,集成电路一直是半导体行业的主要细分领域。2021年,集成电路市场规模达到4630.02亿美元,同比增长28.2%,占全球半导体市场规模的83.29%。其中,集成电路又可细分为逻辑电路、存储器、处理器和模拟电路,2021年这四个产品占比分别为27.85%、27.67%、14.43%、13.33%。2021年存储器、模拟电路和逻辑电路都实现较大的增长。
此外,2021年全球光电子器件、分立器件、传感器市场规模分别为434.04、303.37、191.49亿美元,占比分别为7.81%、5.46%、3.44%。
美国是最重要的半导体出口国
凭借出色的技术实力,美国半导体产业在全球保持着较强的竞争优势,2021年美国半导体公司在全球各个主要市场的份额均超过35%,其中在中国和欧洲市场达到了50%,在最低的美洲市场也有38.7%的市场份额。
值得一提的是,随着全球其他国家半导体产业的不断升级,目前美国半导体产业的竞争力有减弱趋势,拿美国本土市场来说,2013-2021年,美国半导体市场中本土公司的市场占有率从56.7%下降至43.2%,降幅超过10个百分点。
2021年,美国半导体产品出口额达到了620亿美元,是美国第五大类出口商品,仅次于精炼油、航空产品、原油和天然气而在电子产品领域,半导体则是出口金额最大的商品种类,远高于无线通讯、电脑等设备。
高研发投入助力产业腾飞
美国在半导体行业出色的竞争力,很大程度上得益于美国企业大规模的研发投入。2021年美国半导体行业研发经费占销售收入的比重为18%,在美国的主要行业中仅次于药物和生物科技行业在世界范围内则排在第一位,高于排在第二的欧洲地区约3个百分点,而中国半导体行业这一比重仅为7.6%。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国半导体行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
第一,美国“硅谷”,目前全球规模最大,最具影响力的半导体产业中心依然是美国“硅谷”,整体来看,“硅谷”是芯片产业链最完整,竞争力最强,同时也是规模最大的芯片产业中心,生产的芯片约占全美国的三分之一。
全球最大的芯片企业和微处理器制造商-英特尔公司,就位于美国硅谷。在过去长达20多年的时间里面,英特尔一直是全球最大的芯片企业,英特尔是一家IDM,也就是涵盖设计,制造,封测等垂直一体化的芯片供应商。
而全球5大芯片设计企业,有4家总部位于“硅谷”,包括博通,高通,英伟达和AMD,当然这里面还包括自研芯片的苹果公司,FPGA巨头赛灵思。由于拥有强大的芯片设计能力,硅谷实际上也是全球芯片代工产业最重要的市场源头,在半导体设备领域,美国三大芯片设备供应商应用材料公司,科磊,泛林研发的总部也都在“硅谷”。
第二,得克萨斯州,如果说“硅谷”是美国芯片产业的研发和设计中心,那么得克萨斯州就是美国芯片产业的制造中心。该州的晶圆工厂主要集中在达拉斯和奥斯丁,总共有15家晶圆工厂。达拉斯是TI(德州仪器)的总部所在地,而TI总共在德州拥有5家晶圆工厂。
而中国两大芯片龙头企业的台积电,中芯国际的创始人张忠谋,张汝京均出身于德州仪器。作为全球最大的模拟芯片供应商,TI的市场份额远远领先于其它厂商。此外,三星电子在该州拥有一座12吋晶圆工厂,Qorvo拥有3座晶圆工厂,恩智浦有3座工厂,英飞凌,高塔半导体,X-Fab各有一座工厂。
第三,韩国京畿道,整体来看,韩国是仅次于美国的全球第二大芯片产业生产国,三星电子,SK海力士在存储芯片市场处于垄断地位。而韩国芯片生产的大部分产能又都集中在京畿道。
从三星电子来看,目前在韩国的晶圆工厂有5座(其中12吋晶圆厂4座,8吋晶圆厂1座),分别位于华城,平泽等地,主要产品包括逻辑芯片代工,图像传感器,存储芯片等。京畿道的韩国芯片企业大都是IDM,覆盖从设计,晶圆制造以及封装测试环节。而从事专业代工的企业有东部高科等。
第四,中国台湾省,台湾地区是全球最大的晶圆代工基地,而主要晶圆工厂分布于北部的新竹,南部和中部的科技园区。在新竹科学园,这里是众多芯片企业总部所在地。
包括代工企业台积电,联电,世界先进半导体;芯片设计企业联发科,联咏,瑞昱;硅晶圆企业环球晶圆等。而在中部,南部的科技园区,同样拥有众多的晶圆工厂。目前代工龙头台积电在台湾地区拥有12吋晶圆工厂4座,8吋晶圆工厂4座。
第五,日本九州岛,日本芯片产业以IDM为主,尤其在功率半导体,图像传感器,闪存等领域拥有优势。日本芯片企业的研发部门大都位于东京等大城市,九州岛以芯片生产为主,产值约占日本总产值的30%左右,其中比较大的工厂包括索尼的12吋晶圆工厂,瑞萨电子的8吋晶圆工厂,三菱电机的IGBT工厂等。
第六,德国德累斯顿,德累斯顿也被称为德国的“硅谷”,这里聚集了美国芯片代工企业格罗方德,本土芯片巨头英飞凌,博世等。英飞凌是功率半导体市场的领导者,博世在汽车电子,MEMS传感器领域拥有很强的实力,两家本土企业都以IDM模式为主。格罗方德是全球三大晶圆代工企业之一,德累斯顿工厂也是格芯最早建立的晶圆工厂。
第七,新加坡,新加坡拥有完整的芯片产业体系,涵盖芯片设计,制造及封测等环节,其中大部分是外资企业,包括有存储芯片巨头美光科技,晶圆代工企业格罗方德,台积电,联电等。其中美光科技拥有三座NAND闪存工厂,包括部分研发业务,目前该工厂是美光在亚洲地区的主要研发和生产中心。
半导体设备,即在芯片制造和封测流程中应用到的设备,广义上也包括生产半导体原材料所需的机器设备。在整个芯片制造和封测过程中,会经过上千道加工工序,涉及到的设备种类大体有九大类,细分又可以划出百种不同的机台,占比较大市场份额的主要有:光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入机、测试机、分选机等。
半导体行业周期性带来新动能
从全球半导体发展情况来看,受宏观经济变化及技术革新影响,半导体行业存在周期性。2017-2019年,全球半导体行业来到了下滑周期。2019年,全球固态存储及智能手机、PC需求增长放缓,全球贸易摩擦升温,导致全球半导体需求市场下滑,全年销售额为4121亿美元,同比下降12.1%。进入2020年,有5G商用化、数据中心、物联网、智慧城市、汽车电子等一系列新技术及市场需求做驱动,将给予半导体行业新的动能。
全球半导体设备市场规模约600亿美元
根据国际半导体产业协会SEMI统计数据显示,近年来全球半导体设备销售额呈波动态势,2019年为597.5亿美元,比2018年的645.3亿美元的历史高点下降了7.4%。2020年一季度,全球半导体设备销售额为155.7亿美元,比2019年第四季度减少13%,但与2019年一季度相比,增长了13%。半导体设备总市值虽仅几百亿美元,但其是半导体制造的基石,支撑着全球上万亿的电子软硬件大生态,设备对整个半导体行业有着放大和支撑作用,确立了整个半导体产业可达到的硬性尺寸标准边际值。
前道设备占据主要市场份额
从半导体的制造流程来看,前道流程较多,涉及的设备种类也较多。在一个新晶圆投资建设中,设备投资一般占70-80%。而按工艺流程分类,在新晶圆的设备投资中,晶圆加工的前道设备占据主要的市场份额,约80%封测设备占据约18%的比重。
市场主要集中在中国台湾及大陆地区
近些年,在全球半导体设备消费市场中,中国大陆,中国台湾,韩国这三大市场一直排在前三位。其中,中国大陆最具发展潜力,从前些年的第三,到最近一年的第二,一直处于上升态势。
具体来看,2019年,中国台湾是半导体设备的最大市场,销售额增长了68%,达到171.2亿美元,占全球市场的比重为28.65%。中国大陆则以134.5亿美元的销售额保持其第二大设备市场的地位,占比为22.51%。排名第三的是韩国,销售额为99.7亿美元,同比下降44%,占比为16.69%。
2020年一季度,排名前三的仍是中国台湾、中国大陆以及韩国,销售额占比分别为25.82%、22.48%、21.58%。
日美荷品牌占领前位
目前全球半导体设备市场集中度较高,以美国、荷兰、日本为代表的TOP10企业垄断了全球半导体设备市场90%以上的份额。美国著名设备公司应用材料、泛林半导体、泰瑞达、科天半导体合计占据整个设备市场40%以上份额,而且均处于薄膜、刻蚀、前后道检测三大细分领域的绝对龙头地位。技术领先和近半的市场占有率,任何半导体制造企业都很难完全脱离美国半导体设备供应体系。
未来规模预计超千亿
从整体来看,尽管受疫情的影响,半导体行业及半导体设备行业依然逆势增长。存储器支出回升、先进制程投资及中国大陆积极推动半导体投资的背景下,预计2020年全球半导体设备市场将持续保持增长,市场规模预计达到632亿美元,同比增长6%2021年预计达到700亿美元2025年将超千亿美元。
以上数据来源于前瞻产业研究院《中国半导体产业战略规划和企业战略咨询报告》。
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