半导体设备龙头企业北方华创

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今天我们一起梳理一下北方华创，公司主要从事基础电子产品的研发、生产、销售和技术服务， 主要产品为电子工艺装备和电子元器件 ，是国内主流高端电子工艺装备供应商，也是重要的高精密电子元器件生产基地。

公司电子工艺装备主要包括半导体装备、真空装备和锂电装备 ，广泛应用于集成电路、半导体照明、功率器件、微机电系统、先进封装、新能源光伏、新型显示、真空电子、新材料、锂离子电池等领域。电子元器件主要包括电阻、电容、晶体器件、微波组件、模块电源等，广泛应用于精密仪器仪表、自动控制等高、精、尖特种行业领域。

半导体制造过程分为硅片制造、晶圆加工和封装测试三个步骤。 半导体制造过程需要经过几百道复杂的工艺流程，但可以大致分为硅片制造、晶圆加工和封装测试三大环节。 硅片制造是半导体制造的第一大环节，主要是将天然硅石通过提炼加工得到晶圆加工所需要的硅片，其涉及的主要设备包括单晶炉、切磨抛光设备。晶圆制造是通过数百道复杂工艺将硅片加工成半导体的过程，其涉及的主要设备包括热处理、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、抛光和清洗等设备。 封装和测试是将完成加工的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程，主要涉及的设备有分选机和测试机等。

半导体设备投资中晶圆加工设备占比达80%。 半导体设备在新建的晶圆厂资本支出中占比为80%，而在半导体设备中晶圆加工设备占比为80%，为最主要的资本支出项目，封装测试设备占比15%，其余设备占比5%。根据前瞻产业研究院的数据，在晶圆加工设备中，刻蚀机投资占比最高达30%，其次是薄膜沉积设备占比25%，光刻机占比23%，其余设备合计占比22%。 在各细分领域中，我国半导体设备企业具备竞争力的设备主要包括刻蚀设备、薄膜沉积设备以及清洗设备 。

2019年全球刻蚀设备规模约115亿美元，市场集中度高，CR3达91%。 全球刻蚀设备主要由泛林半导体（LAM）、东京电子（TEL）和应用材料（AMAT）垄断，其市场占有率分别为52%、20%和19%。 国内主要的刻蚀设备企业包括中国电科、中微公司、北方华创和屹唐半导体。其中中微公司刻蚀产品以电容耦合刻蚀（CCP）为主，北方华创刻蚀产品以电感耦合刻蚀（ICP）为主 。

薄膜沉积设备以化学气相沉积（CVD）为主，占比53%，物理气相沉积（PVD）占比25%。 半导体薄膜沉积设备主要可以分为CVD、PVD和包括原子层沉积（ALD）在内的其他沉积设备。根据前瞻产业研究院数据，三者的市场份额占比分别为53%、25%和18%。在CVD市场中。应用材料、泛林半导体和东京电子占据了70%的市场份额；在PVD市场中，应用材料市占率高达85%，处于绝对垄断的地位。 国内薄膜沉积设备龙头有北方华创和沈阳拓荆。其中，北方华创产品线覆盖CVD、PVD和ALD，沈阳拓荆主要覆盖CVD和ALD 。

半导体清洗设备中，湿法清洗为主，占比90%，干法清洗占比10%。 随着半导体制程推进，对工艺水平要求也越来越高，清洗工艺显得越发重要。按照清洗原理来分，清洗设备可分为干法清洗设备和湿法清洗设备，其中湿法清洗设备市场占比达90%，是主要的清洗设备。清洗设备市场集中度较高，CR4达94%，其中Screen市占率54%，是清洗设备的主要生产商。 国内清洗设备商主要有至纯 科技 、北方华创和盛美半导体，盛美半导体目前主要产品是单片式清洗设备，北方华创和至纯 科技 目前仍主要以槽式清洗为主，三者核心产品存在差异，正面竞争较少 。

近年来我国半导体设备市场正处于快速增长的阶段，2015年我国半导体设备市场规模为49亿美元，2019年在全球市场下降的情况下，大陆半导体设备市场规模达134.5亿美元，同比增长2.6%，2015-2019年CAGR为28.7%，高于全球平均水平。 随着今年国内晶圆厂资本支出的上升，半导体设备将充分受益 ，根据SEMI的最新预测，2020年中国大陆半导体设备市场规模将达173亿美元，同比增长28.6%。而在2020年国内晶圆厂密集资本支出之后，2021年中国大陆半导体设备市场规模将小幅回落，市场规模为166亿美元，同比下降4%，仍旧为全球最大半导体设备市场。

2019年国产半导体设备销售额为161.82亿元，同比增长30%。其中集成电路设备销售额为71.29亿元，同比增长55.5%。而中国大陆2019年半导体设备市场规模134.5亿美元，国产化率约17%，具备较大国产替代空间 。

半导体设备是公司最重要的业务，也是未来最重要的发展方向。 北方华创作为国资背景的半导体设备国产化主力军，承担了863计划和国家02专项等多个半导体设备公关研发项目，包括刻蚀设备、PVD和CVD设备的研发和产业化，公司承担项目已部分完成验收实现产业化。

在集成电路刻蚀设备方面，公司主要覆盖ICP刻蚀设备，而中微公司主要覆盖CCP刻蚀设备，两者短期内并不存在直接竞争的关系。 公司ICP刻蚀设备主要用于硅刻蚀和金属材料的刻蚀，28nm制程以上刻蚀设备已经实现产业化，在先进制程方面，公司硅刻蚀设备已经突破14nm技术，进入上海集成电路研发中心，与客户共同开展研发工作。

PVD是公司最具竞争力的半导体设备产品。 磁控溅射技术属于PVD（物理气相沉积）技术的一种，是制备薄膜材料的重要方法之一。北方华创突破了溅射源设计技术、等离子产生与控制技术、颗粒控制技术、腔室设计与仿真模拟技术、软件控制技术等多项关键技术，实现了国产集成电路领域高端薄膜制备设备零的突破，设备覆盖了90-14nm多个制程。根据公司官网消息，公司PVD设备被国内先进集成电路芯片制造企业指定为28nm制程Baseline机台，并成功进入国际供应链体系。

公司氧化扩散设备技术成熟，国内市占率较高。 氧化是将硅片放置于氧气或水汽等氧化剂的氛围中进行高温热处理，退火指集成电路工艺中所有在氮气等不活泼气氛中进行热处理的过程。上述工艺广泛用于半导体集成电路制造，北方华创的立式炉、卧式炉设备达到国内半导体设备的领先水平，成为了主流厂商扩散氧化炉设备的优选，实现了较高的设备国产化率。

公司依靠地理优势，提供优质本地服务，增强了产品竞争力。随着国内晶圆厂资本支出上升，半导体设备国产化步伐加快，公司近年来在长江存储、华虹无锡、华力集成、上海积塔、燕东微电子等多个项目取得订单。公司5/7nm先进制程设备研发项目有序推进，奠定公司长期竞争力 。

一、半导体设备龙头企业

北方华创成立于2001年，前身可追溯到国家“一五”期间建设的军工重点项目；2010年深交所上市；2015年七星电子和北方微电子战略重组为北方华创；2016年完成重组并引进大基金等战略投资者实现了产业与资本的融合；2017年更名北方华创；2018设立北方华创美国硅谷研究院，开展先进半导体设备技术研发；2019年募资20亿元用于半导体设备研发及产业化项目和高精密电子元器件扩产。

二、业务分析

2015-2020年，营业收入由8.54亿元增长至60.56亿元，复合增长率47.96%，20年同比增长49.23%，2021Q1实现营收同比增长51.76%至14.23亿元；归母净利润由0.39亿元增长至5.37亿元，复合增长率0.73%，20年同比增长73.75%，2021Q1实现归母净利润同比增长175.27%至0.73亿元；扣非归母净利润分别为-0.05亿元、-2.61亿元、-2.08亿元、0.76亿元、0.70亿元、1.97亿元，20年同比增长180.81%，2021Q1实现扣非归母净利润同比增长348.98%至0.32亿元；经营活动现金流分别为-0.44亿元、-2.01亿元、0.32亿元、-0.20亿元、-9.41亿元、13.85亿元，20年同比增长247.12%，2021Q1实现经营活动现金流同比下降8.40%至6.61亿元。

分产品来看，2020年电子工艺装备实现营收同比增长52.58%至48.69亿元，占比80.40%，毛利率减少5.79pp至29.44%；电子元器件实现营收同比增长37.46%至11.65亿元，占比19.24%，毛利率增加6.26pp至66.15%；其他实现营收同比增长12.29%至2192.83万元，占比0.36%。

2020年前五大客户实现营收26.44亿元，占比43.66%，其中第一大客户实现营收11.77亿元，占比19.43%。

三、核心指标

2015-2020年，毛利率由40.62%下降至17年低点36.59%，随后逐年提高至19年40.53%，20年下降至36.69%；期间费用率16年上涨至高点64.11%，随后逐年下降至19.19%，其中销售费用率16年上涨至高点6.70%，随后逐年下降至18年低点5.08%，而后上涨至5.84%，管理费用率16年上涨至高点55.72%，随后逐年下降至19年低点13.75%，20年上涨至14.06%，财务费用率由1.96%下降至17年低点1.20%，随后逐年上涨至19年高点2.44%，20年下降至-0.71%；利润率由8.79%下降至17年低点7.53%，随后逐年提高至14.06%，加权ROE由2.09%提高至8.51%。

四、杜邦分析

净资产收益率=利润率*资产周转率*权益乘数

由图和数据可知，15-17年净资产收益率的提高是由于资产周转率和权益乘数的提高，18年净资产收益率的提高是由于利润率、资产周转率和权益乘数共振提高所致，19年 净资产收益率的下降是由于权益乘数的下降，20年净资产收益率的提高是由于利润率和资产周转率的提高。

五、研发支出

20年公司研发投入同比增长41.39%至16.08亿元，占比26.56%，资本化10.52亿元，资本化率65.38%；截止2020年末公司研发人员1415人，占比23.67%。

六、估值指标

PE-TTM 150.18，位于近3年50分位值附近。

根据机构一致性预测，北方华创2023年业绩增速在33.45%左右，EPS为2.84元，18-23年5年复合增长率43.33%。目前股价176.46元，对应2023年估值是PE 61.97倍左右，PEG 1.85左右。

看点：

公司作为国内半导体设备龙头企业，深度布局半导体装备、真空装备、新能源锂电装备和精密元器件，产品体系具有较强竞争力，同时在技术研发、客户卡位等方面优势明显，叠加晶圆厂扩产潮再度开启，国产替代进程提速可期，公司核心竞争优势凸显，有望引领半导体设备国产替代大潮崛起。

2021年一季度净利润增幅方面，100家半导体公司在净利润方面实现同比增长（包含同比增长、扭亏为盈、亏损收窄），占比达到83.33%。

其中，净利增幅超过100%的半导体公司有54家，占比为45%；净利增幅在0~100%（含）的企业25家；

一季度净利润增幅超100%的半导体公司（上）

国内罕有的IDM龙头企业，集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试多个产业链于一身，这一模式在当前国内颇为稀缺，其系国内最大IDM集成电路企业。

其技术与产品已经成功覆盖了消费类产品的众多领域，在多个技术领域保持了国内领先的地位，如绿色电源芯片技术、MEMS传感器技术、LED照明和屏显技术、高压智能功率模块技术、第三代功率半导体器件技术、数字音视频技术等。

公司是国内领先的电源管理驱动类芯片设计企业之一，主营业务为电源管理驱动类芯片的研发与销售。目前产品主要包括LED照明驱动芯片、电机驱动芯片等电源管理驱动类芯片。其中主要产品为led照明驱动芯片，被誉为LED照明产品的心脏。

公司的电源芯片驱动类产品覆盖了下游所有的大型LED照明厂商，如飞利浦、欧普照明、雷士照明、阳光照明、三雄极光等，并于他们建立了长期的合作关系。

主营业务为单晶硅材材料、硅零部件、半导体级大尺寸硅片及其应用产品的研发、生产和销售。

公司研发的核心技术“热系统封闭技术”、“晶体生长稳态化控制技术”、“多段晶体电阻率区间控制技术”达到业内先进水平。

公司已掌握了包含8英寸半导体硅抛光片在内的半导体硅抛光片生产加工核心技术；大多数的技术指标和良率已经达到或基本接近业内一流大厂的水准；

国内少数能量产OLED检测设备的龙头设备公司；公司占据大市场份额，中段设备已经实现规模销售，前段设备部分产品实现销售，是行业内少数几家能够提供平板显示三大制程检测设备的公司；

OLED需要的检测设备更多，一般是LCD的1.5-2倍；客户为国内外大型平板显示商

主要从事集成电路专用测试设备的研发、生产和销售,是一家致力于提升我国集成电路专用测试技术水平、积极推动集成电路装备业升级的国家高新技术企业和软件企业。

公司掌握集成电路测试设备的相关核心技术,是国内为数不多的可以自主研发、生产集成电路测试设备的企业。

主营业务为微处理器芯片、智能视频芯片及整体解决方案的研发和销售及存储芯片和模拟芯片的研发和销售。

公司为集成电路设计企业，成立以来在嵌入式CPU、视频编解码、影像信号处理、神经网络处理器、AI算法等领域持续投入，形成自主创新的核心技术；

基于这些核心技术，公司推出了微处理器芯片和智能视频芯片两条产品线。公司自主创新的核心技术和产品突出的性价比优势，使公司的市场销售在近几年来一直保持了良好的发展势头。

高性能模拟及数模混合集成电路设计企业；主营业务为高性能模拟及数模混合集成电路的设计研发、封装、测试和销售，主要产品包括电源管理、LED控制及驱动、MOSFET以及各类ASIC等芯片，产品广泛应用于各类终端电子产品之中；

手机芯片在快充市场较竞争对手先发优势明显；推出业内集成MOS且通过PD3.0认证的PD控制器芯片；

国内最早从事高端靶材、特种稀土功能材料、高性能光电材料研究和生产的企业；有研稀土磁粉产品已形成多个系列高性能耐热磁粉产品牌号；

主营业务围绕北斗卫星导航应用的“元器件-终端-系统”产业链提供产品和服务，主要产品包括北斗卫星导航应用关键元器件、高性能集成电路、北斗卫星导航终端及北斗卫星导航定位应用系统；供应的北斗导航终端关键元器件；

主营业务微波器件、混合集成电路及相关组件、及复杂电磁环境下进行电子战的超宽带信号处理微系统的设计、开发、生产、销售与服务；通信天线、射频设备、整体解决方案的研发、生产和销售。

打印机兼容耗材处于全球细分行业的龙头地位；奔图激光打印机处于中国信息安全打印机领先地位；

利盟激光打印机处于全球中高端激光打印机领先地位；集打印复印整机设备、打印耗材、各种打印配件、打印管理服务于 一体的打印综合解决方案提供商；

主营业务包含研发设计、生产及销售集成电路产品打印机主控SoC芯片、打印机通用耗材芯片、物联网芯片等；

一家微电子材料的平台型高新技术企业，围绕泛半导体材料和新能源材料两个方向，主导产品包括光刻胶及配套材料，超净高纯试剂，锂电池材料和基础化工材料等，超大规模集成电路用超净高纯双氧水技术突破了国外技术垄断，产品品质可达到10ppt以下，满足SEMI制定的最高纯度等级，成功填补了国内空白。

聚焦用于集成电路、LED芯片等微观器件领域的等离子体刻蚀设备、深硅刻蚀设备和MOCVD设备等关键设备的研发、生产和销售；

中芯一直是公司核心客户；中微半导体为中芯绍兴IGBT模组生产线项目第二十六批——深硅蚀刻机招标项目中标候选人

民营惯导航电翘楚；公司主营惯性、卫星、组合导航产品的研产销，已经形成了“惯性导航+卫星导航+组合导航”全覆盖的自主研发生产能力；

2020年1月，拟收购C.N.S.Systems AB，一家专业通信、导航和监视系统解决方案提供商；

国内LED驱动芯片领先企业，产品主要包括LED显示驱动芯片、LED照明驱动芯片、电源管理芯片等，其中电源管理芯片曾获“深圳市 科技 进步奖”；

中国营收规模第二、世界第六、盈利能力国内最强的半导体封装测试公司；公司已经基本涵盖了高、中、低端主流封装技术产品；

持有美国FlipChip International,LLC公司100%股权，其进行WLCSP和Flip Chip以及Wafer Bumping等封装

高端电子元器件企业，主营业务为研发、生产及销售片式功率电感，产品广泛应用于移动通讯、消费电子、军工电子等领域；

射频元器件方面，公司拥有多个系列的不同磁导率和介电常数的原材料配方，能够充分满足下游客户个性化需求，电感目前已获客户认可并批量生产；

国内军用钽电容器生产领域的龙头企业；公司主营钽电容器等军用电子元器件的研发、生产、销售及相关服务；

公司具备军工行业准入的多种主体资质及业务认证，拥有国防三级计量技术机构资质，实验中心通过了CNAS和DILAC能力认可，已成为大部分军工钽电容器用户的合格供应商；

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通富微电：公司主要从事集成电路 的封装测试业务，在中高端封装技术方面占有领先优势，是国内目前唯一实现高端封装测试技术MCM、MEMS量化生产的封装测试厂家。2006年产能达到35亿只，在内地本土集成电路封装测试厂中排名第一。公司是Micronas、FreesCAle、ToshiBA等境外知名半导体企业的合格分包方，其中全球前10大跨国半导体企业已有5家是公司长期稳定的客户。同时公司注重开发国内市场。

长电科技：公司是中国半导体第一大封装生产基地，国内著名的晶体管和集成电路制造商，产品质量处于国内领先水平。公司拥有目前体积最小可容纳引脚最多的全球顶尖封装科技，在同行业中技术优势十分突出。

华微电子：公司是我国最大的功率半导体专业生产企业，产品应用于家电 、绿色照明 、计算机和通讯、汽车电子四大领域，产品性能达到国际先进水平，有些产品的性能甚至超过了国际水平。

康强电子：主要从事半导体封装用引线框架和键合金丝的生产，属于科技创新 型企业，国内最大的塑封引线框架生产基地，年产量达160亿只，已成为我国专业生产半导体集成电路引线框架、键合金丝的龙头企业。

华天科技：公司主要从事集成电路的封装与测试业务，近年来产品结构不断优化，原来以中低端封装形式为主的收入结构得到改善，中端产品在收入中的占比不断提升，综合毛利率有所提高。公司开发生产LQFP、TSSOP、QFN、BGA、MCM等高端封装形式产品，以适应电子产品多功能、小型化、便携性的发展趋势要求，紧抓集成电路封装业面临产业升级带来的发展机遇，高端封装产业化项目逐步实施将提升公司发展后劲。

大恒科技：大恒图像的两个主要产品工业在线视觉检测设备和智能交通 用摄像头有望持续高成长 。中科大洋为数字电视 编播系统行业龙头。中科大洋依托中科院 ，技术优势明显。市场占有率超过50%左右。

有研新材：公司是我国最大的具有国际水平的半导体材料 研究、开发、生产基地，已形成具有自主知识产权的技术及产品品牌，在国内外市场具有较高的知名度和影响力。目前公司的8英寸、12英寸抛光片产品市场拓展仍在推进中，大直径单晶产品供应上已具备深加工能力，此外2009年公司节能灯用双磨片产品供应量快速增加，区熔产品生产供应有一定进展，这两项产品都有望成为公司新的利润增长点。

士兰微：公司是一家专业从事集成电路以及半导体微电子相关产品的设计、生产与销售的高新技术企业。公司主要产品是集成电路以及相关的应用系统和方案，主要集中在以下三个领域：以消费类 数字音视频应用领域为目标的集成电路产品，包括以光盘伺服为基础的芯片和系统。

上海贝岭：公司是我国集成电路行业的龙头，公司投入巨资建成8英寸集成电路生产线，还联手大股东华虹集团成立了上海集成电路研发中心，上海华虹NEC是世界一流水平的集成电路制造企业，技术实力雄厚，公司参股华虹NEC后更加突出了在集成电路方面的实力，有利于提升企业的核心竞争力。华大半导体在2015年5月成为该公司的控股股东，并表示公司将作为中国电子集成电路的统一运营平台，加快推进产业整合，实现资源的集中和业务的系统发展。

七星电子：公司是半导体设备龙头企业，长期受益政策扶持和国内市场需求。在国内市场需求和政府大力扶持的有利条件下，集成电路和平板显示产业重心正在向大陆转移，为设备类企业提供良好的发展机遇。开发的先进设备打破国外厂商的长期垄断，有望逐步替代国外设备，成为国内市场的重要供应商。

三安光电：公司公告以自有货币资金在厦门火炬高新区 火炬园成立一家全资子公司。主要从事危险化学品批发、电子元件 及组件、半导体分立器件、集成电路、光电子器件及其他电子器件等制造与销售；注册资金1亿元人民币。

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