智能终端存储设备行业投资潜力及发展前景

智能终端存储设备行业投资潜力及发展前景行业上游分析半导体硅片是生产集成电路、存储器、传感器等半导体产品的关键材料。随着芯片制造产能的持续扩张，中国硅片产业市场规模呈高速增长趋势。2019-2021年，中国半导体硅片市场规模连续超过10亿美元，2021年市场规模达16．56亿美元，同比增长24．04%，预计2022年国内半导体硅片市场规模将增加至19．22亿美元。中国大陆半导体硅片企业技术较为薄弱，市场份额占比较小，技术工艺水平以及良品率控制等与国际先进水平相比仍具有显著差距。国内半导体硅片龙头企业包括沪硅产业、中环股份、立昂微、中晶科技等，2020年市场份额分别为12．1%、10．6%、7．7%、1．5%。光刻胶又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料，在半导体工业、PCB、平板显示等领域广泛应用。数据显示，我国光刻胶市场规模由2017年58．7亿元增至2020年84亿元，年均复合增长率为12．7%。2022年我国光刻胶市场规模可达98．6亿元。随着国家政策的推动、高新技术的发展，以及下游需求的不断增长，特种气体市场规模持续快速增长。数据显示，中国特种气体市场规模由2017年的175亿元增长至2021年的342亿元，复合年均增长率达18．24%。全球半导体设备行业复苏，服务器云计算和5G基础建设的发展，带动相关芯片的需求，2020年光刻机销售额与销量增速稳定提升。2021年全球光刻机销量为450台，随着下游市场需求持续升高，预计2022全球市场仍将持续增长，销量将达510台。全球半导体存储产业在波动中呈现总体增长趋势半导体存储器作为电子系统的基本组成部分，是现代信息产业应用最为广泛的电子器件之一。随着现代电子信息系统的数据存储需求指数级增长，半导体存储出货量持续大幅增长，另一方面，由于存储晶圆制程基本按照摩尔定律不断取得突破，单位存储成本在长期曲线中呈现单边下降趋势，市场的总体规模在短期供需波动中总体保持长期增长趋势。半导体存储市场中，DRAM和DFlash占据主导地位，根据ICInsights数据，2019年全球半导体存储器市场中DRAM占比达58%，DFlash约占40%，此外NORFlash占据约1%的市场份额。随着电子产品对即时响应速度和数据处理速度的要求不断提高和CPU升级迭代，DRAM器件的主流存储容量亦持续扩大。近年来随着DFlash技术不断发展，单位存储成本的经济效益不断优化，应用场景持续拓展，用户需求不断攀升。在长期增长的总体趋势下，DRAM和DFlash的短期市场规模与产品价格受到晶圆技术迭代与产能投放、下游终端市场需求、渠道市场备货，以及全球贸易环境等多重因素影响，供求平衡较为敏感。根据Omdia（IHSMarkit）数据，2020年全球DFlash市场实现销售额为571．95亿美元，较2019年增长24．17%。2012年至2017年，全球DFlash在数据爆炸中保持持续稳定增长，特别是2016年至2018年初，受4G智能手机等移动终端需求驱动，以及存储原厂的生产工艺从2D向3D升级造成的产能切换，DFlash供不应求，量价齐升，市场快速扩张。2018年初，4G智能手机市场经过数年发展趋于饱和，同时存储原厂基本完成3DDFlash的工艺升级，导致晶圆单位存储密度大幅度提升，DFlash供过于求，价格迎来拐点并持续下跌，而由于存储原厂产能投放充足，存储原厂持续将产能传导至渠道市场，市场规模仍保持增长惯性，直至2019年大幅回落。2020年受新冠疫情影响，居家办公、远程通信需求持续拉动个人电脑、服务器市场增长，同时全球产能受疫情管制措施干扰，DRAM与DFlash价格上涨，2020年市场规模实现增长。根据Omdia（IHSMarkit）数据，2020年全球DRAM市场实现销售额为663．83亿美元，较2019年小幅增长6．75%。DRAM市场由于集中度更高，主要供应商的产能布局和市场需求之间的动态平衡更为脆弱，存储原厂产能规划对市场价格和总体规模影响较大。2018年由于三大存储原厂DRAM制程切换中产能储备不足，与DFlash年初即迎来价格拐点不同，市场缺货行情支撑DRAM价格仍然保持增长至2018第三季度，并助推2018年市场规模实现较高增长，此后DRAM与DFlash同样受疲软需求拖累，2019年DRAM价格及市场规模均大幅跳水，2020年市场需求有所恢复性增长。半导体存储器行业未来发展趋势（一）下游需求多点开花，半导体存储器市场有望持续扩容存储器产业链下游涵盖智能手机、平板电脑、计算机、网络通信设备、可穿戴设备、物联网硬件、安防监控、工业控制、汽车电子等行业以及个人移动存储等多个领域，其中多个细分市场需求爆发式增长，从而带动整个存储器行业的持续扩容。随着移动通信技术的发展和移动互联网的普及，作为半导体存储器行业下游最重要的细分市场之一，智能手机和平板电脑市场的景气度对半导体存储器的行业发展有重要的影响。受益于5G时代来临带来的新一轮换机潮，以及疫情期间线上办公场景应用的推动，智能手机和平板电脑行业均迎来了需求侧的市场扩容。在智能手机行业方面，手机出货量在2017年创出新高后在2018年与2019年分别下降4%和1%，出货量在2019年下滑速度已经减缓，在2020年走出反弹趋势。2020年主要由两波驱动因素带来换机潮，一方面2017年手机出货量最高，到2020年已经3年，而多数手机的使用寿命为2-3年，新旧手机更换将驱动产生换机潮。另一方面，2020年5G机型正式开启走量阶段，5G商用不断成熟，5G机型下放至千元段位，由5G驱动的换机潮已经来临。除了智能手机本身出货量的增长带来的存储芯片行业需求扩张之外，智能手机行业的另一个发展趋势是单机存储容量的不断增加，根据美光公告，2021年手机闪存容量平均值预计达到142G，相较于2017年的43G实现了2倍以上的增长，2020年旗舰手机的闪存规格也已经达到了TB级别。5G通信技术的发展极大提高了信息传输的速率，也带动了信息存储容量的扩增，未来5G手机的平均存储容量将进一步提升。在智能平板电脑行业方面，2014年以来，全球平板电脑市场出货量呈下降趋势，近年来市场出货量维持稳定水平，同时产业向头部企业逐渐集聚，龙头企业如苹果、三星等企业占据了市场的绝大部分份额。2020年，国内平板电脑市场第一季度受疫情影响，产能受限，出货量大幅下降，但同时线上教育、医疗、办公的火热发展，也极大程度促进了平板电脑市场的需求提升，消费级平板电脑一度出现供不应求的市场情况。智能可穿戴设备是综合运用各类识别、传感、数据存储等技术实现用户交互、生活娱乐、人体监测等功能的智能设备。智能可穿戴设备行业按照应用领域可以划分为医疗与保健、健身与健康及信息娱乐等。智能可穿戴设备的功能覆盖健康管理、运动测量、社交互动、休闲游戏、影音娱乐等诸多领域，主要品类包括TWS蓝牙耳机、智能手表、智能眼镜、AR/VR设备等。根据IDC发布的《全球可穿戴设备季度跟踪报告》，2013-2020年，全球可穿戴设备出货量呈快速增长的趋势。2019年，全球可穿戴设备出货量为3．37亿部，较上年同比增长81．2%，可穿戴设备市场扩张迅速。受疫情影响，2020年的可穿戴设备出货量为4．447亿，较2019年同比增长32%。智能手表和TWS耳机将持续推动可穿戴设备普及率的提升。一方面，身体健康数据监测和运动监测功能的需求带动智能手表的市场持续扩大；另一方面，由于轻巧、连接稳定的优质特性，市场对TWS耳机的需求增长强劲。可穿戴设备将不断改进人们的运动、健康、休闲娱乐等生活方式，市场现在普遍预期穿戴式装备的成长空间将超过手机和平板，将迎来广阔的发展前景。根据IDC报告，2021年，全球可穿戴设备终端销售市场规模可达到777．8亿美元，到2025年，全球可穿戴设备终端销售市场规模将达到1，063．5亿美元，年均复合增长率达8．14%。存储器是可穿戴设备的重要组成部分，很大程度上影响穿戴设备的性能、尺寸和续航能力。伴随智能可穿戴设备行业在各垂直领域应用程度的加深，智能可穿戴设备行业将持续扩容，可穿戴设备对存储器的需求也将显著增长；同时，可穿戴设备因为功耗、空间的限制，对存储器的能耗比、尺寸、稳定性等多个特性指标的要求也将不断提高，为掌握存储器研发设计和制造测试的优质存储器厂商带来发展优势。随着汽车消费升级、新能源汽车的推广以及相关政策推动，汽车电动化和智能化将成为新趋势。随着智能化程度的不断加深，汽车正逐步完成由交通工具到移动终端的转变，同时也给存储行业带来新的市场机遇。当前，汽车产品中主要是信息娱乐系统、动力系统和高级驾驶辅助（ADAS）系统中需要使用存储设备，随着智能化程度提高，所需的存储容量也随之增长。美国欧洲日本等国家和地区较早开始发展智能网联汽车，各国政府出台了一系列政策以推进智能网联汽车产业发展。根据美国IHS的预测，2022年全球联网汽车的市场保有量将达3．5亿台，市场占比达到24%，具有联网功能的新车销量将达到9，800万台，市场占比达94%；到2035年全球智能驾驶汽车销量将超过1，000万辆。近年来，我国政府也开始重视智能网联汽车发展，2020年2月，国家发改委、网信办、科技部、工信部等11部门联合印发《智能汽车创新发展战略》，提出到2025年将实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产，实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用，这为十四五期间，我国辅助驾驶系统（ADAS）的发展提供了良好的政策环境。随着国家政策扶持力度的不断加大以及相关技术的日趋成熟，我国智能网联汽车将进入快速发展通道，从而带动存储器产业实现进一步发展。根据Gartner的数据显示，2019年全球ADAS中的DFlash存储消费达到2．2亿GB，同比增长214．29%，预计至2024年，全球ADAS领域的DFlash存储消费将达到41．5亿GB，2019年-2024年复合增速达79．9%。另外，由于存储芯片的性能关乎整车行驶的安全性，车载存储器在响应速度、抗振动、可靠性、纠错机制、Debug机制、可回溯性以及数据存储的高度稳定性等方面相比消费类产品要求更为严苛，单位产品附加值也较消费级产品有明显提升。在汽车智能化快速发展的趋势下，未来车载存储芯片市场容量有望快速扩容。近年来，云计算、大数据、物联网、人工智能等市场规模不断扩大，数据量呈现几何级增长，数据中心及服务器等企业级应用市场固定投资不断增加。2022年2月，国家发改委等部门印发《关于印发促进工业经济平稳增长的若干政策的通知》实施东数西算工程，通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，将东部算力需求有序引导到西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。数据中心级固态硬盘、数据中心级内存条等产品适用于数据中心及服务器等市场。一方面互联网巨头纷纷自建数据中心，同时传统企业上云进程加快，两者共同带动服务器数据存储市场规模快速增长。在数据中心作为新型基础设施加快建设的背景下，服务器/数据存储的市场规模将继续快速增长，该细分领域的需求将大幅增加。长期看，在未来增量需求及替代需求驱动下，服务器出货量仍将长期保持增长态势：十四五规划纲要提出打造数字经济新优势，新基建政策持续推进，率先布局智算新基建已经成为数字经济转型升级的产业共识，中国各地掀起人工智能计算中心落地潮，智算中心所承载的AI算力将是驱动智慧时代发展的核心动力，为服务器市场带来巨大的增长空间。未来，5G时代云计算将加速普及，边缘计算、物联网等新增应用将会带来巨量的数据流量，井喷的数据流量需要更强算力的服务器支持，运营商、云服务厂商将进入大量建设数据中心的阶段，服务器需求将持续增长；由于产品老化、性能升级等原因，服务器更换周期一般为3-5年，2017、2018年采购的大量服务器将于未来几年进行更换，带动服务器需求。依据DIGITIMESResearch数据，2025年全球服务器出货量将增长至2，210．7万台，服务器市场未来数年的出货量提升将带动半导体存储器市场的繁荣发展。同时，半导体存储器，尤其是DFlash具有特定的寿命限制，在数据中心应用中拥有海量的更换需求。（二）半导体存储器行业在波动中增长随着全球电子信息产业的迅速发展和需求的脉冲式爆发，全球半导体行业在增长中呈现出一定的价格波动性。存储器行业作为半导体行业中最重要的分支之一，其行业特征具有上游产能集中、下游需求多变的特点，上游厂商的竞合、技术的快速更迭及下游应用需求的多变等因素导致存储器价格具有一定的波动性。存储晶圆规格趋同，供应集中，下游电子产品发展日新月异，需求多样、多变，供需之间无法完全匹配，因此存在短期性的供需失衡，导致阶段性和结构性的供给过剩/不足，从而导致存储器价格的短期波动。从长期来看，信息技术发展带来的数据存储和交互需求不断增长，整个存储器市场亦随之不断增长。总体而言，随着下游应用场景的不断拓展，终端应用存储容量需求的持续提升，半导体存储器行业呈现出在波动中增长的显著特点。以DRAM产业为例，2020年全球DRAM的供需规模已接近20，000PB，近十年持续保持了高速增长趋势。当前新一代信息技术蓬勃发展，数据的存储需求与日俱增，叠加半导体存储器行业资本开支已经回落至低点，市场整体产能趋紧，行业整体预计将迎来新一轮的景气行情。（三）国内半导体存储器厂商迎来发展机遇目前，国产DRAM和DFlash芯片市场份额低于5%，发展前景较大。在中国互联网+、大力发展新一代信息技术和不断加强先进制造业发展的战略指引下，国内信息化、数字化、智能化进程加快，用户侧的视频、监控、数字电视、社交网络等应用和制造侧的工业智能化逐渐普及，刺激存储芯片的市场需求快速增长。2014年以来，中国成为全球最大的消费电子市场，并开始扮演全球消费电子行业驱动引擎的角色。此外，5G、物联网、数据中心等新一代信息技术在中国大规模开发及应用，也催生了我国对半导体存储器的强劲需求。以长江存储和长鑫存储为代表的本土存储晶圆原厂依托中国市场广阔需求，市场份额逐步增长，但与国际存储晶圆厂商仍有显著差距。随着国内存储器产业链的逐步发展和完善，以佰维存储为代表的存储器研发封测厂商也迎来了发展机遇。半导体存储器行业半导体存储器是指通过对半导体电路加以电气控制，使其具备数据存储功能的半导体电路装置。因其具有存取速度快、存储容量大、体积小等优点，被广泛应用于数据中心、网络通信、消费电子、汽车电子、工业电子等行业，是电子信息时代的关键记忆设备。根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）统计，2021年全球半导体市场规模为5，558．93亿美元。其中，半导体存储器市场规模为1，538．38亿美元，占全球半导体市场规模的比例为27．67%。随着未来存储在企业、数据中心、工业及车规等应用场景的快速发展，半导体存储器市场将保持持续增长趋势。根据Yole的预测，全球半导体存储器市场规模在2022-2027年将保持8%的增速，并预计在2027年达到2，600亿美元。半导体存储器市场中，DRAM和DFLASH占据主导地位。依据Yole的数据，2021年DRAM市场份额约占半导体存储器市场的56%，DFLASH市场份额约占半导体存储器市场的40%。DFLASH存储器产品通常由一颗存储控制芯片和多颗串行的DFLASH存储颗粒组成。随着物联网、大数据、人工智能的快速发展，海量数据对存储设备的存储密度和数据可靠性提出了更高要求，DFLASH在未来将得到极大发展。根据ReportLinker数据，DFLASH市场规模预计在2022-2027年保持每年5．33%的增长，并在2027年达到942．4亿美元。DFLASH的产品应用领域主要包括固态硬盘、嵌入式和扩充式存储器。其中，固态硬盘多用于大容量存储场景如个人电脑、服务器、数据中心等;嵌入式存储多用于低功耗存储场景如智能手机、平板电脑、智能家居、物联网、工业互联网、智能汽车等;扩充式存储多用于便携式存储场景如U盘、SD卡、移动硬盘等。依据闪存市场数据，固态硬盘与嵌入式存储是目前DFLASH存储器占比较大的产品线，市场规模占DFLASH市场85%以上。半导体存储器行业基本情况（一）半导体存储器行业是全球集成电路产业规模最大的分支半导体行业分为集成电路、光电器件、分立器件、传感器等子行业，根据功能的不同，集成电路又可以分为存储器、逻辑电路、模拟电路、微处理器等细分领域。根据世界半导体贸易统计（WSTS）对世界半导体贸易规模的最新报告，2021年全球半导体行业的整体规模达到5，529．61亿美元，同比增长25．6%。其中存储器的市场规模接近1，600亿美元，是半导体中规模最大的子行业，占比超过1/4。下一代信息技术与存储器技术发展密不可分。物联网、大数据、人工智能、智能车联网、元宇宙等新一代信息技术既是数据的需求者，也是数据的产生者。根据市场调研机构国际数据（InternationalDataCorporation，IDC）发布的《数字化世界-从边缘到核心》白皮书预测，全球数据总量将从2018年的33ZB增长至2025年的175ZB。面临数据的爆发式增长，市场需要更多的存储器承载海量的数据。据WSTS预测，2022年存储器市场规模将达到1，716．82亿美元，同比增长8．55%，继续保持高速增长。按照掉电后数据是否可以继续保存在器件内，存储芯片可分为掉电易失和掉电非易失两种，其中易失存储芯片主要包含静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）；非易失性存储器主要包括可编程只读存储器（PROM），闪存存储器（Flash）和可擦除可编程只读寄存器（EPROM/EEPROM）等。作为电子设备的最大生产国和最大消费国，中国是存储芯片最大的终端使用地，但国产存储芯片目前占比极小，仅不足5%，国产存储行业有巨大的成长空间，国内存储器厂商将迎来巨大的发展机遇。（二）DFlash行业概况DFlash是非易失性存储的一种，是大容量存储器当前应用最广和最有效的解决方案。据Gartner统计，DFlash2020年市场规模为534．1亿美元。目前全球具备DFlash晶圆生产能力的主要有三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士、英特尔等企业，国产厂商长江存储处于起步状态，正在市场份额与技术上奋起直追。根据Omdia的数据统计，2020年六大DFlash晶圆厂占据了98%的市场份额。DFlash具有存储容量大、读写速度快、功耗低、单位成本低等特点，主要应用于有大容量存储需求的电子设备。随着人工智能、物联网、大数据、5G等新兴应用场景不断落地，电子设备需要存储的数据也越来越庞大，DFlash需求量巨大，市场前景广阔。（三）DRAM行业概况DRAM是动态随机存取存储器，DRAM的特征是读写速度快、延迟低，但掉电后数据会丢失，常用于计算系统的运行内存。DRAM是存储器市场规模最大的芯片，根据TrendForce数据统计，2020年DRAM市场规模约659亿美元。目前DRAM晶圆的市场供应主要集中在三星、SK海力士和美光，三大厂商2020年市场占有率合计已超过95%，其中三星市场占有率接近50%。国内DRAM晶元厂商主要为合肥长鑫，目前尚处于起步阶段。DRAM按照产品分类分为DDR/LPDDR/GDDR和传统型（Legacy/SDR）DRAM，DDR是双倍速率同步动态随机存储器，主要应用在个人计算机、服务器上、现主流的DDR标准是DDR4，预计未来DDR5渗透率会逐步提高；LPDDR是LowPowerDDR，主要应用于移动端电子产品；GDDR是GraphicsDDR，主要应用于图像处理领域；相比较DDR的双倍速率（在时钟上升沿和下降沿都可以读取数据），传统的DRAM只在时钟上升沿读取数据，速度相对慢。DDR/LPDDR为DRAM目前应用最广的类型，根据Yole数据统计，两者合计占DRAM应用比例约为90%。根据市场调研机构Gartner统计及预测，DRAM下游需求市场格局较为稳定，移动端电子产品为首，服务器次之，个人电脑占比约为20%，个人电脑占比近年来呈现缓慢下降的趋势。（四）半导体存储器产业链特征与逻辑芯片不同，DFlash和DRAM等半导体存储器的核心功能为数据存储，存储晶圆的设计及制造标准化程度较高，各晶圆厂同代产品在容量、带宽、稳定性等方面，技术规格趋同，存储器的功能特性须通过存储介质应用技术及芯片封测等产业链后端环节实现。不同类别的晶圆选型、封测技术和应用技术的组合，能够为终端客户提供满足各种场景需要，在容量、带宽、时延、寿命、尺寸、性价比等方面各异的，千端千面的存储器产品。因此，晶圆设计、晶圆制造、存储介质应用和芯片封测均对存储器从容量、性能及可靠性等核心关键指标有重要影响，均占有较大的价值占比。存储晶圆厂商凭借IDM模式向下游存储器产品领域渗透，其竞争重心在于提升晶圆制程和市场占有率，在应用领域主要聚焦通用化、标准化的存储器产品，重点服务智能手机、个人电脑及服务器等行业的头部客户。除该等通用型存储器应用外，仍存在极为广泛的应用场景和市场需求，包括细分行业存储需求（如工业控制、商用设备、汽车电子、网络通信设备、家用电器、影像监控、物联网硬件等）以及主流应用市场里中小客户的需求。无晶圆制造的存储器厂商面向下游细分行业客户的客制化需求，进行介质晶圆特性研究与选型、主控芯片选型与定制、固件开发、封装设计与制造、芯片测试、提供后端的技术支持等，将标准化存储晶圆转化为千端千面的存储器产品，扩展了存储器的应用场景，提升了存储器在各类应用场景的适用性，推动实现存储晶圆的产品化和商业化，是存储器产业链承上启下的重要环节。领先的存储器厂商在存储晶圆产品化的过程中形成品牌声誉，进而提升市场表现，获得资源进一步加强对核心优势的投入，形成良性循环。行业中游分析随着汽车电子、5G通讯、物联网、可穿戴等新兴领域的崛起，存储芯片在整个产业链中扮演的角色将更加重要。据统计，2020年全球存储芯片市场规模为1227亿美元，同比上涨11．14%，年均复合增长速度为9．48%，2021年市场规模将达到1552亿美元，较2020年大幅增长。从细分市场来看，在半导体存储市场中，DRAM和DFlash占据主导地位。DRAM是动态随机存取存储器，DRAM的特征是读写速度快、延迟低，但掉电后数据会丢失，常用于计算系统的运行内存。DRAM是存储器市场规模最大的芯片，根据TrendForce数据统计，2021年全球DRAM市场规模达到844亿美元，预计2022年将进一步增至1055亿美元。DFlash是非易失性存储的一种，是大容量存储器当前应用最广和最有效的解决方案。据Gartner统计，2017-2021年全球DFlash市场规模从537．4亿美元增长至652．7亿美元，年均复合增长率约为5%，预计2022年全球DFlash市场规模将达到816．4亿美元。近年来随着我国半导