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。

2019年华为实体名单事件以来，核心技术自主可控成为共识。从上游的半导体材料、设备，到中游设计、制造及封测领域，都成为政策和资本培养与扶持的对象。

2020年国务院印发的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》指出，中国芯片自给率要在2025年达到70%，而目前我国半导体自给率仅36%，任重而道远。

综合各家机构研报的分析，可梳理出国内半导体行业的各大龙头：

{1}沪硅产业：国内半导体硅片龙头

公司主营业务为半导体硅片的研发、生产和销售，是我国大陆地区规模最大和技术最先进的半导体硅片制造企业之一，也是我国大陆地区率先实现SOI硅片和300mm硅片规模化销售的企业。公司拥有众多国内外知名客户，包括台积电、台联电、格罗方德、意法半导体、Towerjazz 等国际芯片厂商以及中芯国际、华虹宏力、华力微电子、长江存储、武汉新芯、长鑫存储、华润微等国内所有主要芯片制造企业，客户遍布北美、欧洲、中国、亚洲其他国家或地区。

{2}南大光电：光刻胶国产替代龙头

半导体光刻胶目前国内自给率极低，供给端基本被日美企业垄断，行业前五市占率达87%。其中g线/i线光刻胶自给率约为20%，KrF光刻胶自给率不足5%，而ArF光刻胶完全依赖进口，对我国芯片制造形成“卡脖子”风险。公司继去年12月通过50nm闪存平台认证通过后，近日又再次获得55nm逻辑电路平台认证，成为国内通过产品验证的第一只国产ArF光刻胶，打破了国内先进光刻胶受制于人的局面。公司目前已完成两条光刻胶生产线的建设，预计未来光刻胶年产能达25吨（干式5吨和浸没式20吨）。

{3}华特气体：国内特种气体龙头企业

公司作为国内特种气体龙头企业， 已实现了高纯四氟化碳、高纯六氟乙烷、高纯八氟环丁烷、高纯三氟甲烷、稀混光刻气等 20 多个产品的国产替代。公司在集成电路领域，对 8 寸芯片厂商的覆盖率达 80%以上， 2020 年年内也已基本覆盖了内资 12 寸芯片厂商，同时有多个产品实现了 14 纳米先进工艺的批量工艺， 其中高纯三氟甲烷产品已进入台积电 7 纳米工艺的供应链体系，部分氟碳类产品已进入目前最为先进的 5 nm 工艺产线中。

{4}安集科技：国内抛光液龙头企业

公司主要产品是化学机械抛光液和光刻胶去除剂，应用于集成电路制造，是国内抛光液龙头企业，主要客户包括中芯国际、长江存储，台积电、联电等。

{5}鼎龙股份：国内抛光垫产品和技术布局最完善的供应商

公司已通过 28nm 产品全制程验证并获得订单，市场布局方面已形成了北方（北京，天津） -武汉-合肥-上海（无锡） -重庆（成都） -广东-厦门的完整销售链体系，目前公司 CMP 抛光垫已全面进入国内主流晶圆厂的供应链体系，产品型号覆盖率接近 100%。受益于公司技术、市场布局等优势， 21 年抛光垫产品在多个客户开始稳步放量，市场份额不断扩大。

{6}江丰电子：国产溅射靶材龙头

公司是国内最大的半导体芯片用高纯溅射靶材生产商。公司主要产品为各种高纯溅射靶材，包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等，这些产品主要应用于超大规模集成电路芯片、液晶面板、薄膜太阳能电池制造的物理气相沉积(PVD)工艺，用于制备电子薄膜材料。目前，公司产品主要应用于半导体、平板显示器及太阳能电池等领域。在超大规模集成电路用高纯金属靶材领域，公司成功打破美国、日本跨国公司的垄断格局，填补了国内电子材料行业的空白。公司已经逐步建立了高品质、高纯度溅射靶材专业生产商的良好品牌形象。

{7}康强电子：国内半导体封装材料龙头

公司主营半导体封装材料行业。公司是我国规模最大引线框架生产企业，有32台高精度自动高速冲床、17条引线框架高速全自动选择性连续电镀生产线，连续多年在引线框架产量、销量和市场占有率等指标方面国内同行排名居前。

{8}北方华创：半导体国产设备龙头

公司多款产品如硅刻蚀机、金属刻蚀机、PVD/CVD/ALD、氧化扩散炉、清洗机均具备28nm国产替代的能力，主攻的刻蚀机和薄膜沉积设备（PVD、CVD）占半导体设备总体市场规模的近一半，具备较强的核心竞争力。近年公司多款产品不断导入多个晶圆厂的产线，市占率有望不断提升。

{9}中芯国际：大陆晶圆代工龙头

公司是中国大陆技术最先进、产能规模最大的晶圆代工厂商。在技术领域，公司在大陆率先实现14nmFinFET量产，代表集成电路国产替代的最先进制造水平，并拥有24nmNAND、40nmCIS等特色工艺。在产能方面，公司目前有3个8英寸晶圆和4个12英寸晶圆生产基地，合计产能超过50万片/月。

{10}长电科技：国产半导体封测龙头

公司可为客户提供从设计仿真到中后道封测、系统级封测的全流程技术解决方案，已成为中国第一大和全球第三大封测企业。

{11}兆易创新：存储&MCU双龙头

公司作为全球 NOR Flash 的龙头公司之一，市场占有率已跃居全球第三。 随着市场空间与市场份额的同步提升，公司的 NOR Flash销量未来仍有较大的提升空间。

公司作为国内 MCU 市场的龙头公司，2020 年销售接近 2 亿颗， 2021 年公司业绩将伴随着工控等领域的快速放量，迎来快速发展的时期。

{12}景嘉微：GPU国产化龙头

公司图显、雷达产品主要应用于军事装备，在国内机载图显领域占据大部分市场份额，GPU芯片产品正由军用向信创及民用市场拓展。

{13}圣邦股份：模拟电路芯片龙头

公司作为国内模拟 IC 领先企业，通过持续加大研发投入，获得持续快速发展。公司致力于高品质、高性能模拟芯片研发设计与销售，主营业务涵盖信号链和电源管理两大领域，迄今已拥有 25 大类、超过 1600 款在售产品，消费电子、通讯设备、工业控制、医疗仪器、汽车电子等多个领域。

{14}斯达半导：IGBT龙头

公司深耕IGBT模块的研发和销售，作为国内IGBT行业的领军企业，不仅具备先进的模块设计及制造工艺，亦拥有自主研发设计的IGBT芯片和快恢复二极管芯片的能力。在IGBT模块供应商全球市场份额排名中，公司排名第7位，在中国企业中排名第1位，成为世界排名前十中唯一一家中国企业，市场优势地位显著。

[温馨提示]

本文所述观点整合梳理自各大研究报告，仅供参考，不承诺投资收益，不作任何投资依据，投资者应自主作出决策并自行承担投资风险。

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