5G与半导体光电子行业深度报告

1、 5G与半导体光电子行业深度报告5G创新催生市场新增量，光电子周期底部向上 报告综述电子行业复苏动能显著历经2018、2019年消费电子市场需求疲弱后，2020年下半年开始电子行业 整体复苏动能显著，营收规模呈现较快增长，盈利能力企稳向好，其中半 导体板块尤为亮眼。展望2021年：我们认为随着5G基建推进，AI、物联网、 汽车电子、MiniLED等应用将持续拉动下游需求，关注技术创新带来的市场 新增量机会。同时电子产业链历经数轮整合后，龙头厂商产能规模和技术 优势逐步凸显，盈利稳定性有望进一步提升。5G创新催生市场新增量关注5G创新催生的市场新增量：1）智能机迎来5G换机周期，整机厂商有 望加

2、速技术迭代和产品升级，有望给市场带来新的增量；2）可穿戴设备需 求处于快速成长期，有望从2019年的3.4亿部增至2024年的5.3亿部（IDC 数据），其中以Airpods为代表的TWS耳机产品整体市场规模呈高速上升态 势；3）汽车电子市场潜力巨大。新能源汽车的快速渗透推动汽车朝电动化、 智能化方向发展。目前传统高级轿车的电子化成本约25%，新能源车达到 45%-65%，预计2020年全球汽车电子市场规模将突破3000亿美元。国产替代下顺周期行业景气度提升，关注业绩弹性标的当前半导体国产替代仍为主逻辑，下游行业应用成长受5G/新能源车/云服 务器推动，且周期性涨价、产能紧缺有望加速推动国内企

3、业产品进入下游 客户供应链。推荐关注：1）硅片、光刻胶等存在涨价弹性且拥有国产替代 空间的公司；2）扩产周期下领先半导体设备的国产替代逻辑公司；3）景气度提升下拥有成熟制程产能的重资产晶圆厂，直接受益行业顺周期，业绩弹性较大。光电子板块周期底部向上，面板行业边际改善显著LCD面板随着日韩企业退出产能进一步集中，面板价格连续上涨催生行业 企业边际改善。该轮涨价更多来自于面板供需结构优化，具备可持续性， 龙头面板商将手握更多主动权调节自身盈利水平，迎来稳定盈利期。LED 产业整体仍然供过于求，看好Mini/MicroLED技术的应用给处于周期底部的 LED板块带来新动能。从成本下行空间和当前的技术

4、成熟度考量，MiniLED 有望在LCD显示背光领域率先突破，预计今年整机厂商将陆续推出相关产 品，未来将持续拉动产能需求。1. 电子行业复苏动能显著1.1 营收持续提升，半导体增速亮眼我们选用申万行业分类中的电子行业作为分析对象，分为半导体、电子元件、光 学光电子、电子制造、其他电子共五个子板块，总计 220 家电子行业上市公司（剔除 ST 及部分历史季度数据未披露的次新股）。1.2 归母净利润快速增长半导体板块净利润同比高增速，光电子由负转正。2020 年前三季度电子行业整 体实现归母净利润为 818.8 亿元，同比提升 15.0%。分季度来看，电子板块在 2020Q2 和 Q3 归母净利

5、润分别为 300.6 亿元和 369.5 亿元，分别增长 27.0%和 19.8%。其 中，半导体板块持续高景气，Q2 和 Q3 增速分别为 93.1% 和 71.8%，在五个子板块 中增速最快。此外光电子在连续多个季度同比下滑后，Q3 净利润实现 30.7%的正增 长，主要是 LCD 面板产业竞争格局趋稳，且供需处于紧平衡状态，主要厂商的盈利 恢复。供需角度来看，随着下游消费电子等需求的提振，且国内产能持续扩张告一段落，供过于求情况将逐步改善；同时电子产业链历经数轮整合后，龙头厂商规模和技 术优势逐步凸显，盈利稳定性有望进一步提升。1.3 整体盈利水平趋稳向上盈利能力趋稳向上。毛利率和净利率

6、 2020Q1 受疫情波动后，到 Q3 毛利率和净 利率分别为 18.4%和 6.9%，较 2019Q3 分别同比提升 1.4pct 和 0.6pct，环比呈现企 稳向上态势。我们认为，电子行业整体盈利水平向好的主要原因一方面在于部分器件、 芯片供不应求的状态下，厂商产能利用率饱满，产品结构持续优化，另一方面在于头 部厂商通过自动化、智能化升级改善经营和生产效率。历经 2018、2019 年消费电子市场需求疲弱后，2020 年下半年开始电子行业整 体复苏动能显著，营收规模呈现较快增长，盈利能力企稳向好，其中半导体板块尤为 亮眼。展望 2021 年：我们认为随着 5G 基建推进，AI、物联网、汽

7、车电子、MiniLED 等应用将持续拉动下游需求，关注技术创新带来的市场新增量机会。同时产业链电子 产业链历经数轮整合后，龙头厂商产能规模和技术优势逐步凸显，盈利稳定性有望进 一步提升。2. 5G 创新催生市场新增量关注 5G 创新催生的市场新增量：1）智能机迎来 5G 换机周期，整机厂商有望 加速技术迭代和产品升级，有望给市场带来新的增量；2）可穿戴设备需求处于快速 成长期，有望从 2019 年的 3.4 亿部增至 2024 年的 5.3 亿部（IDC 数据），其中以 Airpods 为代表的 TWS 耳机产品整体市场规模呈高速上升态势；3）汽车电子市场潜 力巨大。新能源汽车的快速渗透推动汽

8、车朝电动化、智能化方向发展。目前传统高级 轿车的电子化成本约 25%，新能源车达到 45%-65%，预计 2020 年全球汽车电子市 场规模将突破 3000 亿美元。2.1.5G 加速智能手机升级换代全球智能手机整体处于存量市场。据 StrategyAnalytics 数据显示，全球智能手 机出货量自 2018 年开始逐步下滑。2017 年，全球智能手机出货量达到近年高位，为 15.07 亿台，同比增长 1.3%，2018 年和 2019 年出货量分别同比下滑 5%和 1.3%， 预计疫情影响下 2020 年全球出货量将为 12.6 亿部，同比下降 11%。国内智能手机出货量亦同步下降。根据全

9、球移动通信系统协会（GSMA）数据， 目前全球有 75%的手机在中国生产，国内同时也拥有全球最大的智能手机生产制造 产业链。2016 年，我国智能手机出货量达到近年的峰值 5.22 亿部，同比增长 14.2%。 2017 年开始我国智能手机出货量开始下降，据中国信通院数据，2019 年我国智能手 机出货量下滑至 3.72 亿部，同比减少 4.7%，在 2020 上半年同比下滑 16%。5G 有望缩短换机周期。据 IDC 统计，2014 年以来用户换机周期持续延长，一 方面由于智能机质量提高和寿命延长，另一方面在于 4G 所能承载的应用和服务创新 已趋于饱和，一些非颠覆性的局部创新难以提振用户的

10、换机需求。随着5G商用加速， 高清大视频、VR/AR、海量物联等创新应用和生态的产生有望大幅改善用户体验，进 而刺激下游换机需求。根据 Canalys 最新数据显示，今年全球 5G 智能手机出货量将达到 2.78 亿部， 其中 62%来自大中华区，北美、欧洲、中东和非洲地区紧跟其后。据中国信通院数据 显示，今年前 8 月中国市场 5G 手机出货量已累计达 9367.9 万部。我们认为 2020 年 开始，5G 叠加其他应用创新将催生新一轮 23 年的换机需求。2.2.可穿戴市场迎来快速成长可穿戴设备成为 5G 时代消费电子新增量。随着 5G 时代的来临，智能手表及智 能耳机等可穿戴设备成了继智

11、能手机之后的另一个快速成长的市场，根据 IDC 的统 计数据，全球可穿戴设备 2014 年出货量为 0.28 亿部，2019 年出货量已达到 3.4 亿 部；2020 年 Q2 可穿戴设备市场总出货量 8620 万台，同比增长 14.1%；预计到 2024 年出货量将达到 5.3 亿台；从厂商排名来看，苹果今年以 34.2%的市场份额继续领跑 市场，出货 2940 万部，其次是华为 1090 万部，市占为 12.6%。耳戴设备市场份额大幅上升。从可穿戴设备产品结构来看，2018-2019 年，耳戴 设备市场份额大幅上升，2019 年占比突破 5 成达到 507；手环、手表类产品份额有所下滑，2

12、019 年占比分别为 206和 275。2020 年 Q2 音频类可穿戴设 备同比增长 32.6%，占总出货量的 60%。近两年在苹果、sony 等国际厂商的带领下， 以 Airpods 为代表的 TWS 耳机产品销量呈现快速增长，安卓阵营厂商也积极跟随布 局，整体市场规模呈高速上升态势。同时，随着智能终端无线化趋势、蓝牙和芯片技 术的提升，也将进一步加快 TWS 耳机的市场渗透。2.3.智能终端功能结构件量价齐升 柔性 OLED 屏快速渗透。相比传统小屏 LCD，OLED 显示屏幕结构大幅简化， 更轻薄且抗摔。从功耗比来看，OLED 屏幕更省电，对续航能力要求日益提高的智能 手机来说，是中高

13、端产品的首选。从 2017 年开始，柔性 OLED 显示屏幕的出货量大 幅增加，到 2022 年预计增长至 5.7 亿片。同时 OLED 出货量的增长，成本也持续下 降，目前 5.7 英寸刚性 OLED 面板成本已接近 6 英寸 LCD 面板。全贴合技术是目前高端智能终端面板贴合的主流趋势。全贴合是指将面板与触 摸屏以无缝隙的方式完全粘贴，以提供更好的荧幕反射的显影效果。另外传统贴合方 式中空气层容易受环境粉尘和水汽的污染，影响机器性能和使用，而全贴合可保持屏 幕的洁净度。中高端智能机采用“玻璃+金属中框”方案。考虑到 5G 信号屏蔽、无线充电应用、握持手感、重量、前后贴合和美观度等因素，玻璃

14、后盖是当前中高端智能机的主 流方案。同时，前后双玻璃机身需要通过中框来增加机身结构强度和保护屏幕。金属 材料在保证机械强度的同时也具有较好的延展性，可以起到缓冲保护作用。“金属+玻 璃”结构件作为 5G 时代主流方案有望为产业链带来千亿级市场。后置多摄像头组合是智能机主流趋势。当前拍摄能力已成为各终端厂商重点竞争 领域，主流高端机型着力开发超广角、高清视频和极致光变产品，甚至小米推出了后 置颗数甚至达到五颗的 CC9pro 机型。目前中端机型方案主要是超广角+长焦的三颗 摄像头方案。中低端机型，考量成本情况下来增加低像素的颗数，呈现微距和景深的效果差异。根据 Sigmaintell 数据显示，

15、2019 年全球智能手机后置摄像头多摄渗透率 超 76%。由此，随着智能终端摄像头数量的快速增多，镜头所需装饰换需求量也同步 需增长。5G 推动功能结构件单机价值量继续提升。5G 时代智能终端逐渐向轻薄化、高 集成度、低功耗发展，内置功能器件单机价值量亦有望持续提升。随着智能手机多摄、 柔性 OLED、复合结构件等应用升级推广，单机精密功能件的用量将持续提升。2.4.汽车电子市场潜力巨大全球汽车产业电动化趋势明显。随着高级驾驶辅助系统在汽车行业的快速渗透， 汽车电子化程度得到全面提升。同时，新能源汽车的快速渗透推动汽车朝电动化方向 发展，进一步提高对电子化程度的要求。目前传统高级轿车的电子化成

16、本约 25%，新 能源车达到 45%-65%。据产业信息网数据，2017 年全球汽车电子市场规模为 2400 亿美元，预计 2020 年将突破 3000 亿美元。车载面板已成为中小尺寸面板市场第二大应用。据中商产业研究院数据，2018年全球车载显示面板出货总量为 1.62 亿片（TFT-LCD），同比增长 9.4%。中控显示 面板是车载显示面板最大的应用市场，出货量为 7830 万片，同比增长 7.9%，占全 年出货总量的 48.5%，；仪表显示面板出货 6080 万片，同比上年增长 5.6%，占全年 出货量比重为 37.6%，是第二大应用场景。此外，抬头显示屏、电子后视镜显示屏和 后座娱乐显

17、示屏近年呈现快速增长态势。预计 2019-2022 年间，车载显示市场的 CAGR 将保持 17%，到 2022 年将整体市场规模近百亿美元。车载面板呈现大屏化、多屏化，助力触控显示及防护部件整体产值提升。随着汽 车电子化程度不断加深，车载显示屏将朝大屏化、多屏化、交互化、复杂化、高清化 等方向演进，有助于汽车触控显示及防护部件整体产值提升。近几年车载显示屏主流 尺寸为 7-8 英寸，特斯拉为首的新能源车企开始采用 15-17 英寸的大屏，甚至部分车企出现 27 寸、32 寸等超大尺寸显示屏的配置规划。同时，屏幕数量也在显著增加， 当前车内的数字屏幕平均数量为 0.9 块，预计到 2024 年

18、将上升至 2.1 块。目前中控 显示大屏化的渗透率正在逐步提升，中大尺寸触控屏幕的应用已经从特斯拉逐渐渗透 至包括宝马、奥迪等高端车型，扩展到丰田、福特、比亚迪、本田等中低端车型。在 目前车载显示行业的销售上，10 英寸以上的大尺寸显示屏所占比重在两年内增加了 两倍多，从 2017 年的 16.8%上升至 2019 年 Q3 的 37%。3. 半导体顺周期下 5G 新技术驱动国产替代高成长当前时点下半导体产业链我们认为国内企业成长性仍优于周期性，国产替代仍为国内 IC 企业主要成长逻辑。2019 年美国开启对华为新一轮制裁，造成国内芯片产 业供应链格局动荡，国内芯片产业链对外资品牌、供应链的担

19、忧导致对国产品牌的验 证进度加速。2020 年年初的疫情催生了线上办公、线上教育需求，以及 PC、tablet 等产品，头部云厂商新增公有云建设投资。进入下半年后随着疫情得到管控，经济顺 周期下推动下游需求回暖，新能源车、家电、5G 手机等需求复苏，同时 8 寸线产能 扩张停滞，8 寸线主力产品 PMIC、显示驱动、功率 IC 等需求提升时产能紧张，导致 部分产品价格上行，紧张局势已。我们认为，周期性供给紧张与疫情、中美关系导致 的供应链动荡都是加速推动国内企业产品进入下游客户供应链的助推器。同时，5G 时代由于传输速率提升带动的的数据量提升同步推动了底层云基础设施建设和上层云具体行业应用相关

20、产业的发展，数据中心建设需求不断提升。一方面， 随着云服务需求的不断增长，云厂商加大了采购服务器的需求；另一方面，云计算显 著推升数据中心市场进入门槛，巨量的前期投入以及不断提升的云计算技术构成了行 业壁垒并加速市场集中度提升。随着云计算成为数据中心的主要需求方，云计算厂商 出于业务需求、运营管理等诉求，超大型数据中心成为主流趋势。公有云端各大主流云服务厂商从 2018 年起持续增加资本开支。今年突发的疫情 对全球经济造成了较大冲击，但对云市场而言，由于无法在线下聚集，企业纷纷将业 务以及工作内容转移至线上办公，云服务需求快速增长。今年以来亚马逊、微软、阿里、腾讯等头部云平台一致调高资本开支，

21、IT 基础设施市场开启新一轮周期。新能源与自动驾驶是整车厂新的机遇与挑战，机遇下配套的车规级芯片也成为 国内领先设计公司新的成长方向。作为近年来行业增速逐年增长的半导体专用领域行 业之一，电子电器在汽车产业中的应用逐渐扩大，市场整体呈稳步上升趋势。根据盖世汽车的研究，受智能驾驶升级和新能源车普及推动，至 2022 年，全球汽车电子市 场规模有望达到 21,399 亿元，较 2017 年增长近 50%，而中国汽车电子市场规模将 达到 9,783 亿元，较 2017 年增长 80%以上。相较于全球，中国将在汽车电子领域实 现更高的复合增长水平。普华永道研究认为，伴随着电动汽车和混合动力汽车的普及率

22、的不断提高，其半 导体需求量可为传统汽车的两倍；随着汽车更加自动化，每辆汽车对半导体的需求量 增加，先进驾驶辅助系统（ADAS）、光探测和测距（LiDAR）、信息娱乐系统以及安 全和便利功能将促进半导体在汽车中的应用；半导体在汽车中的应用可达年均 11.9% 的增长率。车规级及工业级芯片对产品的可靠性、一致性、芯片寿命、外部环境兼容性等方 面的要求均比消费电子更为严格。在温度适应能力方面，消费级一般为 070摄氏度、 工业级一般为-4085 摄氏度、车规级一般为-40125 摄氏度；使用寿命方面，消费 级一般为 1-3 年，工业级及车规级则可能达到 7-15 年或以上；车规级及工业级芯片 对振

23、动、冲击、EMC 电磁兼容性能等也有着更高要求。鉴于上述原因，汽车、工业 等专用领域对相关行业的芯片设计能力提出较高要求，技术门槛与效仿难度较高，客 户验证周期更长，但同时与客户的粘性也更高，对芯片企业贡献的价值量也有所提升。3.1 IC 设计业绩增速明显，国产替代为主旋律2020 年我国集成电路设计虽然受到新冠肺炎疫情的影响，但在国家政策引导扶 持下，国内芯片设计企业数量仍保持高增长水平。根据中国半导体行业协会数据，中 国 2020 年设计企业数量为 2218 家，比上年的 1780 家增长了 24.6%。2020 年我国设计企业的主要产品分布从数据看，除了智能卡外，通信、计算机、 多媒体、

24、导航、模拟、功率和消费类电子等所有其它领域的企业数量都在增加，通信、 模拟和消费电子领域企业数量的增加最多。通信芯片的销售提升了 46%，达到 1647.1 亿元，模拟电路的销售提升了 24.8%，为 163.8 亿元，消费类电子的销售增长 10.3%， 达到 1063.9 亿元。3.2 存储芯片为半导体第一大赛道，国产替代成长空间广阔半导体存储从应用上划分又可分为随机存储存储器（RandomAccessMemory， 缩写 RAM），只读存储器（Read-OnlyMemory，缩写 ROM）。依据 WSTS 统计，集成电路占半导体市场份额达 83.3%，存储器（Memory）又 占集成电路市

25、场的 36.1%，高于逻辑、模拟和微处理器份额。其中 DRAM 是存储器 最大细分市场，占比为 53%，NANDFlash 占 44%，NorFlash 仅占 1%。根据 ICInsights 市场预测，2020 年受疫情影响，存储器市场规模与 2019 年持 平，为 1100 亿美元，并预计存储器市场在 2021 年重回增长轨道，达到 1331 亿美 元，2022 年预计存储器市场规模同比增长 29%至 1710 亿美元。国内市场而言，我 国存储器进口一直占据 1/3 集成电路进口份额，且近年持续增长。从存储器赛道玩家来看，三星、海力士、美光已统治 DRAM 领域，三家占比达 95%，在 N

26、ANDFlash 领域，三星、海力士、美光，东芝（铠侠）、Intel 也已形成垄 断之势。存储行业基于先进工艺技术和规模效应的行业壁垒已非常明显。国内目前切入存储芯片赛道的有长江存储、合肥长鑫、福建晋华等厂商，长江存储主攻 NAND 闪存，合肥长鑫主攻 DRAM；其中长江存储于 2020 年 4 月宣布其 128 层 QLC3DNAND 闪存芯片已研发成功，并已在多家控制器厂商 SSD 等终端存储产 品上通过验证，已追平行业主流技术，与世界领先厂商的差距大幅缩小。合肥长鑫在 2019 年宣布 19nmDRAM 芯片量产，与国际主流 DRAM 产品实现同步。3.3 5G 手机换机潮带动手机相关芯

27、片单机价值量提升智能手机多摄渗透率提升，CIS 芯片高像素领域强者恒强摄像头数量的增加可以让手机拍照实现更多功能，更加接近单反相机。按照“主 （主摄）广（广角）微（微距）焦（变焦）虚（背景虚化）”需求，后置摄像头至少需 要 5 个，加上前置的 1-2 颗就是 6 个，并且算上未来有 3D 摄像头，所以一部手机极 限需要搭载 7-8 颗摄像头。根据 Yole 数据，在 2019 年，每部智能手机摄像头的平均 数量为 2.5 个，从 2019 年到 2021 年，年复合增长率将从 6.5增长到 7.8，预计 到 2024 年，每部手机的摄像头的平均数量将达到 3.4 个。由于光学变焦定焦特性，在搭

28、载高倍光学变焦时一般需要搭配低倍光学变焦以 达到平稳过度的效果，促使后置摄像头数量有进一步提升的需求。华为自 P40Pro+ 后旗舰机都搭载了 5-10 倍光学变焦，结构上采用多反射潜望式镜头，光路提升 178%， 有望引领行业重视光学变焦，优化光学模组。但是，由于光学变焦是作为远摄镜头， 在不侵占主摄以及其他镜头的需求下一般妥协采用较低像素 CIS，如华为采用 8MP 搭配 10 倍光学变焦，12MP 搭配 5 倍光学变焦（P40Pro），OPPO 采用 13MP 搭配 5 倍光学变焦。我们预计，高倍光学变焦搭配低倍会成为下一代手机相机的提升方向， 从而直接增加对中端像素 CIS 产品如 8

29、MP、12-13MP 等的数量需求。且由于搭载镜 头数量的增加，主摄像素更迭速度预计放缓，48MP-64MP 仍是 2020-2021 年各品 牌旗舰机主流选择。同时，ADAS 系统带动车载摄像头需求增加，汽车应用领用 CIS 有望高速增长。 视觉系 ADAS 利用摄像头能够实现路标、行人以及车辆识别、车道线感应等多种功 能。高端汽车的各种辅助设备配备的摄像头可多达 8 个，用于辅助驾驶员泊车或触发 紧急刹车。Mcnex 公司预测，如果摄像头未来取代侧视镜时，汽车上的摄像头将可能 达到 12 个。而随着智能汽车技术和无人驾驶技术的发展，L3 以上智能驾驶车型对摄 像头的需求将增加。AI 应用、

30、暗光应用推动安防 CIS 芯片增长。安防领域新增人脸识别、物体识别 需求，分辨率提高成为必然发展趋势。同时，暗光或夜晚环境下，需要提升红外灵敏 度，以提高监控视频的效果。安防领域摄像头目前 1080P 已经成为主流，正逐步向 2K/4K 发展。根据 Yole 预测，2017-2022 年汽车和安防领域 CIS 出货量 CAGR 将达 到 26%和 21%，领先手机 9%的增长率。汽车和安防领域将成为 CIS 需求量提升最 多的终端应用场景。供给端高像素 CIS 产品技术 4 家垄断，产能扩张不及市场需求增长。从 19H2 开 始，由于像素重排（re-mosaic）技术的革新，即 QuadBay

31、er 阵列替代传统 Bayer 阵列，高像素 48MP 产品相比原有 4*12MP 产品提升明显，手机配置上 48MP 成为主 流。但是，QuadBayer 技术目前仍只有索尼、三星、豪威和 SK 海力士掌握，其中索 尼、三星、SK 海力士都为 IDM 模式，优点是产线成熟，但应对下游需求迅速扩张时 产能提升明显不足，导致 CIS 高端像素市场供不应求。结合 Yole 数据以及 IDC 细分 像素市场数据，2020 年相比 2019 年需求增量为 4.83 亿颗，预计由于高端像素的不 断推动，40MP 以上占比提高，由 2019 年的约 50%增长为 60%，对应 40MP 以上 新增需求为

32、2.90 亿颗。我们以豪威 48MP产品 OV48B（1/2，0.8um）为测算标准，Diesize 为30.72mm2， 一片 12 英寸 wafer 切割数约为 1300 颗。考虑 Sony 此前推出的双层堆栈结构 （CIS+ISP）和三层堆栈结构（CIS+DRAM+ISP），一片 12 英寸 wafer 切割数约为 650 颗，对应产能需求 45 万片/年，即 3.7 万片/月。实际中由于 CIS 底面积越大，进 光量越高，噪点越少，成像质量越好，CIS 往往需求更大的底面积，一片 wafer 产出 会进一步降低。考虑实际情况，我们上浮产能需求 20%，对应产能需求约为 4.5 万片 /

33、月。我们整理了索尼、三星、豪威、SK 海力士的产能情况，2020 年新增产能 5 万片 /月，但是考虑到测算时只计算了 40MP 以上新增需求，实际情况 40MP 以下出货量 仍然有绝对数量需求，索尼等厂商的部分产能仍需用于 40MP 以下 CMOS 芯片，可 以说供需情况仍未得到解决。即使考虑疫情导致消费电子整体下滑，新增供给仍低于 新增需求。供需真正缓解预计需要到 2021 年各厂商扩产项目开始正式量产，新增产 能显著提升。射频器件受益 5G 手机替换下单机价值量提升市场快速增长无线通信主要是利用电磁波实现多个设备之间的信息传输。射频是可以辐射到空 间的电磁频率,频率范围从 300KHz3

34、00GHz 之间。射频模块是用于发射和/或接收 两个装置之间的无线电信号的电子设备，是无线通信设备实现信号收发的核心模块。射频芯片可分为分立芯片与模组。射频前端芯片包括射频开关、射频低噪声放大 器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。射频开关用于实现射频信号接收 与发射的切换、不同频段间的切换；射频低噪声放大器用于实现接收通道的射频信号 放大；射频功率放大器用于实现发射通道的射频信号放大；射频滤波器用于保留特定频段内的信号，而将特定频段外的信号滤除；双工器用于将发射和接收信号的隔离， 保证接收和发射在共用同一天线下能正常工作。射频前端模组是将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放

35、大器等两 种或者两种以上的分立器件集成为一个模组，从而提高集成度与性能并使体积小型化。 根据集成方式的不同可分为 L-PAMiF（PA、LNA、开关、滤波器等高集成度模块）、 PAMiD（带集成双工器的功率放大器模块）、PAM（功率放大器模块）、RxDM（接收 分集模块）、ASM（开关复用器、天线开关模块）、FEM（射频开关、滤波器）、天线 耦合器（多路复用器）、LMM（低噪声放大器-多路复用器模块）、MMMBPA（多模、 多频带功率放大器）和毫米波前端模组。据 YoleDevelopment 的统计与预测，分立器件与射频模组共享整个射频前端市 场。2018 年射频模组市场规模达到 105 亿

36、美元，约占射频前端市场总容量的 70%。 到 2025 年，射频模组市场将达到 177 亿美元，年均复合增长率为 8%；2018 年分立 器件市场规模达到 45 亿美元，约占射频前端市场总容量的 30%。到 2025 年，分立 器件仍将保留 81 亿美元的市场规模。随着 5G 时代到来，通信制式升级，频段变多，5G 通信系统要向下兼容 2G-4G 频段，频段数量的增加将直接增加射频前端功放、开关、以及滤波器芯片的数量。根据 YoleDevelopment 的统计与预测，2018 年射频前端市场为 150 亿美元，并 将以 8的年均复合增长率增长，到 2025 年有望达到 258 亿美元。其中，

37、功率放大 器模组市场规模预计 104 亿美元，接收模组预计 29 亿美元，WiFi 连接模组预计 31 亿美元，天线模组预计 13 亿美元，分立滤波器及双工器等预计 51 亿美元，分立射 频低噪声放大器及普通开关预计 17 亿美元，天线调谐开关预计 12 亿美元。滤波器 和 PA 将成为 5G 射频器件核心增长点。全球射频前端芯片市场主要被 Murata、Skyworks、Broadcom、Qorvo、 Qualcomm 等国外领先企业长期占据。国际领先企业起步较早，底蕴深厚，在技术、 专利、工艺等方面具有较强的领先性，且多以 IDM 模式经营，拥有设计、制造和封 测的全产业链能力，工艺与设计

38、结合紧密，实力强劲。根据 YoleDevelopment 数据，2018 年，前五大射频器件提供商占据了射频前端 市场份额约 80%。从射频前端各环节来看，滤波器方面，SAW与BAW均以海外厂商为主，Murata、TDK、太阳诱电、博通、以及 Skyworks 占据大部分市场；PA 主要有 Skyworks、 Qorvo、以及博通。国内射频厂商市场占比仍较小。3.4 晶圆厂产能扩张加速，高端制程突破在即，成熟制程需求旺盛集成电路制造是芯片生产的关键步骤，技术含量高、工艺复杂。目前集成电路制 造主要包括两种：一种是 IDM 模式，即垂直整合制造模式，其涵盖了产业链的集成 电路设计、制造、封装测试

39、等所有环节，以 Intel、三星为代表；另一种是 Foundry 模 式，即晶圆代工模式，仅专注于集成电路制造环节，以台积电、中芯国际为代表。IDM 企业拥有集成电路设计部门、晶圆厂、封装测试厂，属于典型的重资产模式， 对研发能力、资金实力和技术水平都有很高的要求，优势是制造工艺与设计环节联系 紧密，在早期制程时研发速度优于晶圆代工，且良率更优秀，但产线更新换代慢，并 且近年由于导入先进制程的投入过大，会对公司财务造成极大压力。晶圆代工市场经过 30 多年发展，已成为全球半导体产业中不可或缺的核心环节。 根据 ICInsights 统计，2018 年，全球晶圆代工行业市场规模为 576 亿美元

40、，较 2017年的 548 亿美元增长 5.11%，2013 年至 2018 年的年均复合增长率为 9.73%。通过 与无晶圆厂设计公司等客户形成共生关系，晶圆代工企业能在第一时间受益于新兴应 用的增长红利。中国大陆晶圆代工行业起步较晚，但发展速度较快。根据中国半导体行业协会统 计，2018 年中国集成电路产业制造业实现销售额 1,818 亿元人民币，同比增长 25.55%，相较于 2013 年的 601 亿元人民币，复合增长率达 24.78%，实现高速稳定 增长。展望未来，晶圆代工与上游芯片设计公司息息相关。目前全球前五大 Fabless 设计公司中高通、博通、英伟达、AMD 均位于美国，国

41、内的芯片设计公司在近年也处 于高速发展阶段，华为海思一度进入全球前五大 Fabless 设计公司，韦尔股份（豪 威）、汇顶科技等一批优秀公司也不断涌现。随着国内芯片设计公司的发展，晶圆代 工需求前景也将进一步提升。根据中国半导体行业协会数据，中国 2020 年设计企业 数量为 2218 家，比上年的 1780 家增长了 24.6%。先进工艺龙头垄断，制程越先进市场越发集中根据 ICInsights 公布的 2018 年纯晶圆代工行业全球市场销售额排名（未计入三 星），台积电占全球纯晶圆代工市场份额的 59%，中芯国际市占率为 6%，位居全球 第四位。在中国市场中，中芯国际占中国纯晶圆代工市场份

42、额的 18%，在中国大陆企 业中排名第一，仅次于台积电。晶圆代工是典型的寡头垄断型行业，技术、人才、资本缺一不可。全球市场前五 的晶圆代工市占率达 88%，仅台积电就接近 60%.在摩尔定律的推动下，元器件集成度的大幅提高要求集成电路线宽不断缩小，导 致生产技术与制造工序愈为复杂，制造成本呈指数级上升趋势。当技术节点向 5 纳米 甚至更小的方向升级时，普通光刻机受其波长的限制，其精度已无法满足工艺要求。 因此，集成电路的制造需要采用昂贵的极紫外光刻机，或采用多重模板工艺，重复多 次薄膜沉积和刻蚀工序以实现更小的线宽，使得薄膜沉积和刻蚀次数显著增加，意味 着集成电路制造企业需要投入更多且更先进的

43、光刻机、刻蚀设备和薄膜沉积设备等， 造成巨额的设备投入。根据 IBS 统计，随着技术节点的不断缩小，集成电路制造的设 备投入呈大幅上升的趋势。以 5 纳米技术节点为例，其投资成本高达数百亿美元，是 14 纳米的两倍以上，28 纳米的四倍左右。巨额的设备投入只有具备较大规模的头部集成电路制造厂商可以负担，其进一步 加剧了集成电路制造行业向头部集中的趋势，龙头企业由于工艺技术先进垄断毛利更高的先进制程市场，获利反哺更多的研发和设备、产线的资本投入，从而形成良性循 环。目前 5nm 及更先进制程仅有台积电和三星两个头部玩家，格罗方德和联华电子 因市场竞争激烈、资本开支过大已退出 14/12nm 以下

44、制程开发，专注于现有成熟制 程，Intel 位于 10nm+制程（与台积电 7nm 性能接近），更低制程由于投入过大进度 也趋缓。中芯国际因此在先进制程方面竞争对手减少，资本开支方面从 2017 年开始 也超越了联电，中芯国际正加速追赶头部玩家。8 吋产能增长缓慢，需求复苏后成熟制程产能呈现紧张局势从需求端看，我国的半导体设计公司（Fabless）在国家政策与下游需求推动下 数量近年不断增长。从制程端看，国内芯片公司产品制程仍集中于成熟制程段，且从 中期看成熟制程仍将受益成本优势占据有利地位。8 英寸晶圆主要用于需要特征技术或差异化技术的产品，包括功率芯片、图像传 感器芯片、指纹识别芯片、MC

45、U、无线通信芯片等，涵盖消费电子、通信、计算、工 业、汽车等领域。12 英寸晶圆则主要用于制造 CPU、逻辑 IC 和存储器等高性能芯 片，在 PC、平板电脑和移动电话等领域应用较多。自 2020 年下半年以来，晶圆代工产能越发紧张，一方面是因为行业一直处于供 不应求的状态，而且已经持续了约一年时间。另一方面，华为禁令效应也在客观上起 到了促进作用。总体来看，8 吋晶圆代工厂产能最为紧张，部分晶圆厂与芯片厂商已 宣布涨价，目前看 8 吋产能紧张程度会延续到 2021 上半年。供不应求的原因为 8 吋线新增产能增速不显，主流晶圆厂新增产能集中于 12 吋 线。现有 8 吋厂一方面由于设备老化，维

46、修难度大且无新设备来补充，很多厂商陆续 关闭 8 吋晶圆厂。根据芯思想研究院(ChipInsights)的统计，截止 2019 年底，我国 12 英寸晶圆制造厂装机产能约 90 万片，较 2018 年增长 50%；我国 8 英寸晶圆制造厂 装机产能约 100 万片，较 2018 年增长 10%;6 英寸晶圆制造厂装机产能约 230 万片， 较 2018 年增长 15%；5 英寸晶圆制造厂装机产能约 80 万片，较 2018 年下降 11%； 4 英寸晶圆制造厂装机产能约 260 万片，较 2018 年增长 30%；3 英寸晶圆制造厂装 机产能约 40 万片，较 2018 年下降 20%。未来看

47、我国主要产能增量将来自于 12 寸， 少部分来自于 6、8 寸线。另一方面由于下游需求复苏，尤其是物联网应用兴起，PMIC、显示驱动 IC、 CMOS 图像传感器（CIS）、MCU、MEMS 和其它特征尺寸90nm 制程工艺技术的 器件作为物联网应用的关键组件，需求强劲，导致目前 8 吋晶圆市场产能长期供不应 求，甚至出现涨价的情况。国内成熟制程产线以中芯国际和华虹集团为主，中芯国际拥有 3 座 8 英寸晶圆厂和 5 座 12 英寸晶圆厂（含合资控股），遍布北京、天津、上海等地。华虹集团拥有 3 座 8 英寸晶圆厂和 3 座 12 英寸晶圆厂，8 英寸晶圆厂月产能约 18 万片，12 英寸 晶

48、圆月产能约 4 万片，位于上海和无锡。同时华润微电子、上海先进（积塔半导体）、 士兰微等公司拥有 8 英寸晶圆厂，武汉新芯和粤芯半导体等公司只有 12 英寸晶圆厂。中芯国际（688981）代工龙头崛起时，无边光景中国芯：公司目前拥有 3 条 8 寸产线以及 4 条 12 寸产线，营业收入位列全球纯晶圆代工企业第四，是国内唯一突 破 14nmFinFET 先进制程并具备量产能力的企业，覆盖 0.18/0.15 微米-14nm 多 制程节点，承担国内集成电路先进制程研发与量产的领军作用。成熟制程方面受益 电源管理、射频信号处理、指纹识别，以及图像信号处理相关芯片的强需求，成熟制 程需求旺盛，0.1

49、1/0.13 微米和 0.15/0.18 微米占比同步提高。长期看 5G 渗透下下游 应用场景不断丰富，对芯片需求的提升具有持续性，叠加中美关系下国内芯片设计企 业为供应链安全优先考虑国内晶圆厂的国产替代需求，中芯国际作为国内技术最先进、 产能最大平台将深度受益。3.5 半导体设备厂商多数处于突破阶段，供应链动荡下国产设备加速替代设备制造是半导体产业的基础，是完成晶圆制造、封装测试环节和实现集成电路 技术进步的关键。半导体产品的加工过程主要包括晶圆制造（前道，Front-End）和 封装（后道，Back-End）测试。前道生产主要分成 7 个独立的生产区域：扩散（ThermalProcess）

50、、光刻（Photolithography）、刻蚀（Etch）、离子注入（IonImplant）、薄膜生长（DielectricDeposition）、 抛光（CMP）、金属化（Metalization）。这 7 个主要的生产区和相关步骤以及测量等 都是晶圆洁净厂房进行的。在这几个生产区都放置有若干种半导体设备，满足不同的 需要。例如在光刻区，除了光刻机之外，还会有配套的涂胶/显影和测量设备。传统封装（后道）测试工艺可以大致分为背面减薄、晶圆切割、贴片、引线键合、 模塑、电镀、切筋/成型和终测等 8 个主要步骤。与 IC 晶圆制造（前道）相比，后道 封装相对简单，技术难度较低，对工艺环境、设备和

51、材料的要求远低于晶圆制造。根据 SEMI 统计，2017 年按全球晶圆制造设备销售金额占比类推，目前刻蚀设 备、光刻机和薄膜沉积设备分别占晶圆制造设备价值量约 24%、23%和 18%。但是， 随着集成电路芯片制造工艺的进步，线宽不断缩小、芯片结构 3D 化，晶圆制造向 7 纳米、5 纳米以及更先进的工艺发展。由于普遍使用的浸没式光刻机受到波长限制， 14 纳米及以下的逻辑器件微观结构的加工将通过等离子体刻蚀和薄膜沉积的工艺组 合多重模板效应来实现，使得相关设备的加工步骤增多。刻蚀设备和薄膜沉积设 备有望正成为更关键且投资占比最高的设备。2020 年半导体生产设备销售总额（仅含新品，不包括二手

52、设备）预计较 2019 年 （596 亿美元，约人民币 4,172 亿元）增长 16%，增至 680 亿美元（约人民币 4,760 亿元），为历史最高值。SEMICONWest2020 在之前的预测中表示考虑到 2020 年下 半年的不确定性，因此较 2019 年增长 6%，为 632 亿美元（约人民币 4,424 亿元）， 而如今预测值上调了约 57 亿美元（约人民币 399 亿元）。SEMI 认为未来半导体生产 设备市场会继续增长，2021 年同比增长 4%，增至 719 亿美元（约人民币 5,033 亿 元），2022 年同比增长 6%，为 761 亿美元（约人民币 5,327 亿元），

53、均超 700 亿美 元（约人民币 4,900 亿元）。前段工序（WaferFab）、后段工序（TestAssembly）方 向的市场都有望继续增长。WaferFab 生产设备（WFE，包括晶圆工艺处理设备、附属设备、光掩模&光罩 生产设备）的市场规模在 2010 年代的上半期（约 2010 年-2015 年）超过了 300 亿美元（约人民币 2,100 亿元），后半期（约 2015 年-2019 年）超过了 500 亿美元（约 人民币 3,500 亿元）。据预测，2020 年较 2019 年会增长 15%，增至 549 亿美元（约 人民币 3,843 亿元），超过 2018 年的历史最高值。此

54、外，得益于存储半导体市场的 恢复以及尖端逻辑半导体方向的投资，2021 年、2022 年的 WaferFab 设备市场分别 较上年增长 4%（为 618 亿美元，约人民币 4,326 亿元）、6%（为 655 亿美元，约人 民币 4,585 亿元）。后段工序设备市场也将稳定增长。组装、封装（Assembly、Package）设备的市 场规模在 2020年由先进封装（PackageApplication）牵引，较 2019年预计增长20%， 增至 35 亿美元（约人民币 245 亿元），据 SEMI 预测，未来还会受到先进封装需求 高涨的带动，即 2021 年预计同比增长 8%，2022 年为

55、5%。此外，同样处于后段工 序的半导体测试设备市场也由于 5G、HPC 需求的带动，2020 年预计同比增长 20%， 增至 60 亿美元（约人民币 420 亿元），2021 年和 2022 年还有望继续保持较高的增 长率。从国家、地区来看半导体生产设备市场（包括 WaferFab 设备+测试/封装设备+ 附属设备，不包括硅结晶生产设备），引领 2020 年设备投资的是中国大陆、中国台 湾、韩国。据预测，由于中国 Foundry、存储半导体投资的快速增长，中国将首次成 为半导体设备市场规模的 TOP1。此外，由于存储半导体投资的恢复、Foundry 和逻 辑半导体投资的增长，韩国也有可能在 2

56、021 年和 2022 年成为半导体生产设备市场 的 TOP1。此外，拥有最先进工艺的 TSMC 的中国台湾也会以尖端工艺为中心，进行 大批量的设备投资。而且，在未来数年内其他国家和地区也有望获得较好增长。从设备厂商市场占有率看，半导体前段设备基本被日本、美国、欧洲企业瓜分。 曝光设备、涂覆显影设备（CoaterDevelopper）、溅射设备（Spatter）、批量式清洗设备、异物检查设备、缺陷检查设备几乎为“一超多强”的模式，此外，光掩膜检查设 备、CVD 设备、热处理设备、CMP 设备、单片式清洗设备为“二超多强”的模式。 另外，干蚀设备几乎为“三超一强”的模式。在半导体设备领域，全球排

57、名前三的应用材料、ASML 和 TEL 拥有很高的市占 率和极强的话语权，而相对来看，中国本土排名靠前的厂商在绝对营收额及市占率方 面还有较大差距。对标全球半导体设备头部企业的销售收入来看，我国半导体设备企 业规模仍处于较低水平，行业设备需求多依赖于国际品牌，本土设备还有很大的发展空间。3.6 半导体材料企业多选取单一赛道切入，打开细分市场新成长空间半导体材料目前是我国集成电路产业的竞争短板之一，属于高壁垒行业，技术含 量高、生产难度大。半导体材料的国产化率仍处于较低水平。 半导体材料最大市场来自于硅片。单一集成电路制造材料中，光刻胶占比为 5% 左右，辅助材料占比 7%，是除硅片、电子特气、

58、掩膜版外销售额最多的材料。受行业整体不景气影响，2019 年全球半导体材料市场营收下滑显著，但下降幅 度低于整体半导体产业。据中国电子材料行业协会统计，2019 年全球半导体材料整 体市场营收 483.6 亿美元（约合人民币 3430.7 亿元），同比 2018 年的 519.4 亿美元 下降 6.89%。从材料的区域市场分布来看，中国台湾地区是半导体材料最大区域市场，2019 年市场规模达 114.69 亿美元；中国大陆市场规模 81.90 亿美元（约合人民币 581.5 亿元）；韩国市场规模 76.12 亿美元。市场规模角度，2019 年全球半导体晶圆制造材料市场规模 293.19 亿美元

59、，同比 2018 年的 321.56 亿美元下降 8.82%；2019 年全球半导体晶圆封装材料市场规模 190.41 亿美元，同比 2018 年的 197.43 亿美元下降 3.56%。2019 年中国半导体材料市场规模 81.90 亿美元，同比 2018 年的 84.92 亿美元 下降 3.56%，其中晶圆制造材料市场规模 27.62 亿美元，同比 2018 年的 28.17 亿美 元下降 1.95%；封装材料市场规模 54.28 亿美元，同比 2018 年的 56.75 亿美元下降 4.35%。综合各领域来看，部分领域已实现自产自销，靶材、电子特气、CMP 抛光材料 等细分产品已经取得较

60、大突破，部分产品技术标准达到国际一流水平，本土产线已基 本实现中大批量供货。2019 年我国半导体材料生产企业用于国内半导体晶圆加工领 域的销售额达 138 亿元，同比增长 4.4%。整体国产化率提高到 23.8%。半导体硅片：行业高景气，国产替代迎合时代需求半导体硅片作为生产制造各类半导体产品的载体，是半导体行业最核心的基础产 品。半导体硅片可以按照尺寸、工艺等方式进行划分。按照尺寸划分，一般可分为 12 英寸（300mm）、8 英寸（200mm）、6 英寸（150mm）、5 英寸（125mm）、4 英寸 （100mm）等规格；按照工艺划分，一般可分为硅研磨片、硅抛光片、硅外延片等， 其中以