电子行业研究与中期投资策略-创新主旋律高歌-需求持续释放

电子行业研究与中期投资策略创新主旋律高歌，需求持续释放

一、报告框架报告以2021年电子行业的两大热点——“创新”和“元器件涨价”为主线展开。创新往往带来行业的爆发性成长，随着5G、AI等技术的落地，电子行业迎来了“遍地开花”的创新周期，VR、智能驾驶、Mini-LED显示等产品带来行业需求的持续扩容。而下游需求的持续释放则是本轮元器件涨价的主要原因，2021年以来，面板、被动器件涨价持续，供需错配导致半导体缺芯问题向全行业蔓延，电子板块景气度持续攀升。二、创新与景气共振电子行业的景气度受技术创新和需求波动的双重影响。2021年以来，随着5G、AI、云计算等技术的成熟，VR/AR、智能驾驶、Mini-LED等产品开始加速落地，下游需求有望持续释放；需求的持续扩张叠加供给紧张使得自2020年下半年以来的元器件涨价得以延续，电子板块业绩高增，中长期成长动能充足。业绩持续高增，估值回归中枢。2021年以来，在元器件紧缺涨价的背景下，电子行业的业绩持续高增；同时，随着板块内公司股价的持续调整，行业估值开始向中枢回归；电子板块呈现出了业绩与估值错配的局面。展望下半年，我们认为电子行业的景气度有望得以持续；主要原因在于随着5G时代的到来、用户高端产品消费习惯的逐渐养成，创新型的产品有望得以持续落地；同时，受制于供给端扩产压力，“缺芯”问题尚不能得以快速解决，行业有望迎来“量价齐升”的场景。下文将对2021年以来电子行业的两大热点“创新”和“元器件紧缺”一一展开描述。三、创新主旋律高歌，需求持续释放不同于传统制造业，技术创新是电子行业长期成长的核心驱动力。从录音机、电视到PC、手机，再到智能手机、智能汽车等，每一次的科技创新都带来了行业规模的持续扩张与龙头公司的崛起。随着5G时代的带来、人工智能技术的持续进步、用户高阶电子产品消费习惯的逐渐养成，创新升级产品如VR/AR、智能汽车、Mini-LED等有望于2021年加速落地。智能汽车：开启电子企业下一个黄金十年汽车电动化、智能化浪潮势不可挡从全球保有量和使用时长的角度看，智能汽车有望成为继智能手机后下一个智能硬件大平台。具体而言，5G与V2X车联网将使智能汽车成为信息网络的重要构成，车载信息娱乐系统赋予智能汽车越来越高的用户粘性，汽车的传统代步功能也逐步升级为辅助驾驶和智能驾驶。受益于车端领导者特斯拉、网端通信巨头华为以及移动智能终端巨头苹果公司等参与者的深入布局，全球汽车的电动化、智能化水平未来将不断提高。需求端而言，当前全球的新能源汽车渗透率仍较低，行业尚处于成长早期阶段，叠加全球对新能源汽车的政策方面的大力支持，未来有望迎来快速增长。以国内4月份汽车出货情况为例，新能源汽车占比不高于10%，未来提升空间巨大。从供给端来看，众多传统汽车厂以及造车新势力的入局，使得行业有效供给迅速增加。以往困扰消费者的续航里程、配套设施等问题得到有效解决，同时价格也更为经济、成本相对燃油车优势明显。不同于传统的车企，作为智能汽车的新兴玩家，苹果、特斯拉、蔚来等国内外厂商更多的以软件定义汽车，将智能汽车作为庞大的“移动智能终端”，并且不断对软件以及系统进行更新迭代。在产业链配套方面，电动汽车以及智能汽车由于电动化水平更高，因此电子供应链厂商参与度或更高。新型汽车供应链中供应商与整车厂合作更为直接、密切。以往传统汽车产业链上下游专业化分工明确，上游为半导体以及电子元件供应商，中游为Tier1系统集成商，下游是整车厂。供应链垂直化分工可以降低厂商的开发成本与周期，而汽车智能化趋势下技术迭代更快，新技术以及新厂商的进入使得供应链的缩短形成完整的闭环，供应商与整车厂的合作更为直接、密切。自动驾驶：感知层为基石，光学量价齐升自动驾驶是汽车智能化背景下各大车厂的必争之地，自动驾驶包括感知层、决策层、执行层三层技术架构。其中感知层作为自动驾驶的基础，是汽车对周围以及车内环境理解的关键。当前的主流新能源汽车自动驾驶级别在L2.5-L3之间，大量使用“摄像头+毫米波+超声波+激光雷达”等硬件。由于各种传感器所适用的场景不同、优劣不一，预期未来依旧是多种硬件配置并存。未来自动驾驶从L3到L4/L5的升级对硬件的要求以及使用量更高。对比摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波等多种传感器的特点，不同方案适用的功能与环境不同，产品技术成熟度与成本亦有不同。可以看出成本较低、技术成熟的摄像头方案属于比较适中方案，也是自动驾驶系统的刚需硬件；近期发布的新车极氪001、智己L7、蔚来ET7分别采用了15颗、12颗和11颗摄像头，相较上一轮的智能汽车车型平均搭载5颗摄像头的配置显著提升。汽车智能化是驱动摄像头放量的核心因素，具备智能驾驶功能的车型渗透率到2025年预计将达到75%左右。一方面是L1&L2低等级智能驾驶中如AEB、环视等配置渗透率提升带来摄像头需求提升，另一方面随着L3以上自动驾驶对视觉系统的依赖需要至少7-9颗摄像头。随着智能变革带来汽车竞争力转变，智能驾驶渗透率将进入加速渗透期。2018年，海外咨询机构Yole等均对未来智能驾驶渗透给予了比较乐观的预计，预计2025年和2030年具备智能驾驶的车型达到69%和87%。目前120万像素的摄像头平均在150元人民币，500万像素摄像头平均价格有望超过300元，而800万像素价格或超过500元。我们认为随着摄像头像素的持续提升，行业单车价值将稳中有升。我们假设L1级使用的摄像头像素相对较低，平均价格维持在单个150元，L2.5级以上智能驾驶需要更高清的摄像头，平均价格单个摄像头为300元。根据上述摄像头出货需求的测算，我们预计摄像头行业规模2025年和2030年将分别达到730亿和1297亿人民币。对比智能手机以及车载摄像头BOM成本，不难发现占比最高的都是图像传感器，占比在50%附近。在智能手机摄像头成本位居第二的为光学镜头，而车载摄像头中模组封装的成本占比更高，接近25%。绝对成本角度来看，车载摄像头因对可靠性要求较高，其ASP远高于常规智能手机摄像头。CIS以及镜片作为摄像头成本占比较高的两部分，未来无疑将伴随智能汽车浪潮迎来高速成长，同时国内厂商在全球已经展示出自身突出的竞争力。我们认为，在下游科技企业、传统车企以及造车新势力的纷纷布局下，智能汽车行业高速发展的同时终端的格局演绎方向仍未明朗。而上游的光学领域自身具备技术实力、客户资源、快速响应等禀赋的公司有望在未来鲸吞更多份额，格局相对清晰逐步向龙头集中。智能座舱：显示屏为人车交互载体汽车座舱从收音机到中央显示屏、车载导航、电子座舱，汽车内部数字化、智能化程度不断提升，人与车交互方式未来将越来越多样化。智能座舱的发展预期可以分为四个阶段，从整合电子信息系统的电子座舱到智能助理、人机共驾，再到成为第三生活空间，智能汽车的最终形态或许是成为一台庞大的行驶的“移动智能终端”。屏幕作为智能座舱内部信息载体，朝着大尺寸、集成化方向发展，实现融合仪表盘、智能后视镜等的“一车多屏、多屏联动”。大尺寸屏幕作为智能驾驶的一部分，给消费者行车与娱乐带来诸多便利，也增强了内部的科技感，逐渐成为吸引用户购车的一大关注点。例如特斯拉ModelS内部搭载一块17英寸的触控屏，重新定义汽车中控设计。VR/AR：软硬共振，静待破圈VR/AR产业链包括硬件、软件、应用（内容）、分发等多个环节。硬件作为支撑应用的基础，其零部件以及终端形态会极大的影响到用户体验。零部件主要包括芯片、传感器、光学器件与显示屏，设备主要包括显示设备以及交互设备。影响用户VR体验的主要因素包括清晰度、流畅性与交互感：清晰度：由于VR视频内容为空间球面显示且贴近人眼，因此对视频以及显示设备的分辨率要求较高，一般认为显示屏4K分辨率基本实现真实世界画面感。流畅性：一般认为VR设备刷新率＞90HZ才不容易产生晕眩感，帧率越高，流畅体验越好。交互：视场角越大，越能够带给用户越好的沉浸感，仿佛置身其中。3DOF到6DOF形成更为立体的交互感，改善用户的沉浸式体验。行业技术发展处于部分沉浸阶段。根据信通院的划分标准，虚拟现实技术发展可以分为五个阶段。从目前已有的VR头显设备的系列参数来看，VR产品发展目前处于部分沉浸阶段。从使用体验来看，虚拟现实产品在近眼显示、渲染处理与感知交互方面表现并不逊色，极大地改善了用户沉浸式体验。时至今日，VR/AR产品在硬件技术方面虽不能说尽善尽美，但已不是行业发展的死穴，硬件性能足以支撑起《BeatSaber》、《Half-Life:Alyx》等爆款游戏的良好体验与一致好评。真正掣肘VR/AR产品快速渗透的因素或许在于内容生态，杀手级应用短期可以拉动设备端的渗透，而行业长远发展更多依赖持续不断的优质内容输出以及丰富多样的应用场景。展望未来，单一的技术突破以及内容爆发都不能将用户体验做到极致，5G时代或将开启行业技术与内容的共振，迎来新一轮高速成长期。早期成长曲线或与游戏机趋同，形态与应用助力VR/AR“破圈”。就目前的主要应用场景以及VR内容来看，VR产品依旧定位在“游戏机”，未来的成长曲线或与游戏机相似，稳态出货预计在3-5千万台；若未来能够跳出游戏机的定位，进一步丰富娱乐、社交、教育、直播等应用，其定位或将向平板电脑转变，未来成长曲线有望突破亿级出货量。而FB等厂商致力于将XR产品打造成为超越智能手机的智能终端，功能以及形态或将发生诸多变革，AR作为未来发展主流形态，其硬件成熟度、应用场景以及内容生态将显著影响VR/AR成长曲线。Mini-LED：显示效果与性价比的“甜蜜点”自2019年以来，Mini-LED显示从技术热潮到产品落地，行业和市场都对其有了更多的认识。需求层面，Mini-LED屏幕与当前主流高端OLED屏幕的厚度、显示效果相近，远超传统LCD，但成本较OLED更低、节能效果更高、使用寿命更长，对于消费者而言性价比更高。供给层面，Mini-LED生产成本位于传统LCD和OLED之间，相比MicroLED技术难度更低，更容易实现量产；相比传统LCD和OLED晶粒使用数量更高，助推LED晶粒厂商产能消化。Mini-LED背光在成品良率、成本、技术难度、产业化基础上具备优势，有望成为产业突破的主要着力点。2021年4月21日苹果发布搭载了M1芯片、Mini-LED背光显示屏的新款iPadPro，这是继2018年推出的ProDisplayXDR后，苹果首次将Mini-LED背光技术应用于移动端产品。iPadPro12.9英寸款的10,000多颗Mini-LED被划分为2,596个局部调光区，约当4颗灯珠为一单独分区，灯珠数量和分区数量相比ProDisplayXDR有了大幅度的提升。根据屏幕显示内容的不同，每个调光区都可以精确调节亮度，从而实现100万:1的对比度。中大尺寸产品上Mini-LED背光相比OLED具备更强的优势中大尺寸的产品主要是平板电脑、笔记本电脑、显示器、电视等产品，这类产品更换周期相比中小尺寸的产品如手机、智能手表更为漫长，对于屏幕的使用寿命有着更高的要求。中大尺寸产品上，Mini-LED背光在技术、实际产品研发、成本价格等方面具备显著的优势：技术：OLED有其自身的优势，如对比度高、色彩表现佳，但OLED技术经过多年的发展，仍有两个重大缺陷没有解决：寿命、残影，未来OLED大规模应用仍需解决这两大难题。Mini-LED的对比度可以实现100万：1，叠加量子点、Localdimming算法等技术的加持，在画质上Mini-LED也能实现与OLED相近的效果。实际产品研发：以目前的技术水平而言，OLED暂时还未能实现8K，尺寸上也尚未突破65英寸，而基于LCD面板的Mini-LED背光则能满足这两点技术要求，因此在大尺寸产品如电视上相比OLED有着更为显著的实际应用优势。成本与价格：一方面，Mini-LED、OLED产品相比传统LCD产品价格都更为昂贵，从本次苹果发布的iPadPro12.9英寸产品成本结构来看，Mini-LED背光成本约200美元，比上一代传统侧光式LED背光模组成本高85美元，作为新产品而言整体成本有一定增加。另一方面，Mini-LED相比OLED更具备成本优势，与传统LCD相比虽然价格有一定提升，但显示效果的大幅优化一定程度降低了价格提升带来的出货压力。同时，Mini-LED电视可以通过减少灯珠数量和分区数量来降低模组价格，相比OLED而言更具价格灵活性。据TrendForce，在中端市场，成本导向的Mini-LED背光电视比传统电视贵约30%~50%，而在高端市场，高端Mini-LED背光电视比WOLED则便宜约15%。主流品牌商对Mini-LED产品信心充足，定价倾向走量的小幅涨价以苹果新款iPadPro12.9英寸产品为例，其升级了M1芯片、Mini-LED背光Liquid视网膜XDR屏（仅12.9英寸）、配备人物居中功能的1,200万像素超广角前置摄像头、支持Thunderbolt4的Type-C连接、5G网络（选配）、更大的存储组合（16GB+2TB或8GB+128GB/256GB/512GB/1TB），但价格并没有显著提升。如前文所述，新款iPadPro12.9英寸Mini-LED背光模组硬件成本提高约85美元，而其8GB+128GBWiFi版本美国售价为1,099美元，相比2020款基础型号999美元加价仅100美元，与其M1芯片、Mini-LED背光屏等升级而言，加价幅度较小，对于消费者而言性价比较高。电视方面，以三星、LG、TCL已推出的部分Mini-LED背光电视产品为例，55英寸、65英寸的4K电视价格区间在4,500元~约2万元之间，平均价则分别为约9千元、1.4万元，与同级别、同品牌的OLED电视相比价格有一定优势，同时入门级产品相比同级别、同品牌的传统LCD电视价格增长也相对较为温和。考虑到Mini-LED背光电视仍处于推出前期，未来随着Mini-LED芯片、封装、PCB板等原料与生产环节价格的逐步下降，整体产品价格有望进一步下降，打入OLED高端市场与传统LCD中低端市场中间的空白区域，形成差异化竞争。能否降低成本是终端产品能否大规模快速渗透的关键。目前，OLED电视技术主要集中在LG手中，降低成本也主要依靠LG；研发Mini-LED电视的企业更多，技术完善的速度有望快于OLED电视。从学习曲线的角度看，Mini-LED作为萌芽期的产业，整体成长速度和降本速度相对较快，随着未来产品良率的提升、技术进一步完善，Mini-LED产品有望实现降本→渗透率提升→加速产业化的正循环。在供应端层面，成本问题需要通过突破技术瓶颈来解决，而技术层面主要涉及效率、良率、一致性和可靠性。从芯片的良率、检测分选的效率、打件的速度和精度、背板的良率到技术路线的确定和产品标准化的条件等角度看，目前我国台湾地区企业进度相对较快。据TrendForce，12.9英寸iPadProMini-LED背光供应链主要为台系厂商。其中，晶电是MiniLED芯片供应商（iPadPro12.9英寸款）；惠特和梭特提供检测分选代工服务；台表科负责打件，并与苹果指定的K&S搭配，采用特殊的快速打件制程；PCB背板供应商是鸿海集团旗下与苹果关系紧密的臻鼎及韩系厂商YPElectronics；背光模块和面板供应商则是韩国HEESUNGElectronics与LGD。除我国台湾地区以外，大陆LED企业的产能、技术、客户认可度等均已达到新高度，在本轮Mini-LED背光产品带来的行业发展机遇中有望深度受益，如与三星战略合作多年、具备技术基础与产能积累的传统LED龙头三安光电。由于我国大陆地区目前可实现Mini-LED量产供应的生产环节主要是Mini-LED芯片，因此在考虑与现有技术如传统LCD、OLED比较之外，我们对Mini-LED芯片市场空间进行了测算，进一步分析MiniLED背光技术对LED产业的受益程度。综合而言，我们认为Mini-LED背光作为传统LED背光产品的升级，其可为LED芯片产业带来显著增长。而在多年发展下，我国LED芯片产业已高度成熟，无论是技术、产能还是客户资源、市场认可度等方面都已成为全球LED芯片产业的中间力量之一，未来，随着产业转移的进一步加速、技术产能的持续积累，我国LED芯片产业有望在MiniLED背光产品快速发展的浪潮中深度受益，相应企业也将打开新的成长空间。四、元器件持续紧缺，行业高景气度依旧2021年以来，智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人PC、可穿戴设备等多种消费产品以及新能源车需求快速增加，供给端产能增长有限，同时暴雪、地震等系列“黑天鹅”事件频出，电子行业各类元器件的紧缺情况未能得以缓解，面板、芯片以及被动器件的涨价持续进行，板块高景气度依旧。半导体：“缺芯”全面蔓延，国产化是持续主线本报告从短期和长期两个视角半导体行业展开分析：短期增长逻辑在于“缺芯”全面蔓延、各细分子产品价格持续上涨所带来的行业景气度全面向上；国产化则是半导体行业的持续主线，随着产业链的进一步转移，国家与社会在政策、资金等方面的大力支持，工程师红利的逐步释放，我国半导体行业的景气度将长期向上。半导体短期增长逻辑：缺芯疫情带来的需求爆发，智能终端开启产能之争受全球疫情阻碍复工复产、限制线下渠道销售影响，2020年上半年智能手机市场无论是需求端还是供应链都面临巨大的挑战，这直接影响了2020年上半年智能手机的销售情况。据IDC，2020年Q1、Q2全球智能手机出货量为2.76、2.78亿部，同比分别大幅下滑11.70%、16.00%。但随着我国疫情率先受控、各领域顺利复工复产，叠加下半年苹果、华为、小米等手机品牌商积极发布5G新机型，我国手机销售情况快速恢复，带动全球智能手机出货量快速回升。据IDC，2020年Q4全球智能手机出货量达3.86亿台，同比增速已实现回正，达4.30%，增速创2017年Q2以来新高。同时，随着5G进入商用期，5G手机出货量、渗透率持续增加，新一轮的换机潮愈演愈烈，有效带动各类半导体器件实现量价齐升。据彭博，2020年全球手机出货量约为12.80亿台，其中5G手机约2.55亿台，渗透率达19.93%；据工信部统计，我国2020年5G手机出货量达1.63亿台，占全球5G手机出货量达63.83%，我国成为全球5G手机出货增加的主要来源。同时我国5G手机2020年渗透率高达55%，远超全球水平，这大大提振了5G手机相关半导体的销售情况。快速渗透的5G手机将成为射频等半导体器件的新增长动力。5G应用渗透率扩大，尤其5G手机需要的半导体含量约为4G手机的1.7倍，部分芯片用量更是倍增（据SUMCO估计）。此外伴随多镜头趋势，导致电源管理IC、驱动IC、指纹识别芯片、图像传感器（CIS）等需求持续旺盛。据IDC预计，随着2020、2021年5G手机渗透率的提高，手机半导体市场规模同比将增加7%、23%，并在2021年超过4G手机成为手机半导体销售的主要来源。国际事件的阻碍加大手机、安防供应商囤货力度。自2019年中以来，国内手机主要提供商H芯片采购持续受限，这促使其在2020年9月前持续以较大力度进行芯片采购以储备未来产品产能。同时，预期其或将面临芯片短缺导致的手机等产品出货不畅，部分国内外主要竞争者持续加大芯片采购力度、密集发布5G新机型以准备应对市场空白后的竞争。另一方面，对国内晶圆制造龙头S的限制也引发了对未来芯片供给的担忧。在多种因素叠加之下，产能抢占成为必选项，手机、安防相关的芯片如APU、射频、电源管理、驱动IC、CIS芯片等多种芯片产能需求进一步放大。从去年开始，疫情催生了居家经济大爆发，并带动了笔电、平板、电视、游戏机等终端装置需求大增：灵活易用、高效便携的平板电脑切中远程办公需求的痛点，同时长时间居家也催生了家庭影音娱乐中对平板电脑的需求，无论是消费者需求还是品牌商的推广都助推了平板电脑的全球出货量突破过去数年的低点。2020年第三、四季度全球平板电脑出货量达0.48、0.52亿台，同比+24.90%、+19.50%，增长态势强劲，全年出货量也达到了1.63亿台，扭转了此前下滑的颓势。强劲的居家办公需求，尤其视频会议的需求也促使笔记本电脑销量增加，同时在图像传输和存储性能等方面进行升级改进。据StrategyAnalytics，2020年全球笔记本出货量达2.27亿台，同比大幅增长32%。2020年起远程办公开始增加，而远程办公需要稳定、流畅、清晰的视频会议；为了提升视讯会议质量，并满足使用者的工作与个人娱乐需求，笔电品牌厂凭借商务笔电的基础，着眼AI、摄像头、音效、背景杂音、视讯画质进行改善，大大促进了笔记本电脑市场需求的释放。部分需求并非单纯因疫情致需求大增而复苏——未来平板电脑、笔记本电脑市场将借助全球在线教育的蓬勃发展，生产力工具使用及影音游戏等娱乐需求的提升继续保持增长趋势。以Chromebook为例，据StrategyAnalytics数据，2020年Chromebook出货量达3,370万台，同比增长86%，然多数教育市场需求仍未被满足，未来再加上中南美洲与亚太地区的国家也陆续引进，整体需求或将持续释放。居家经济的盛行也为个人PC的恢复注入生命力。曾经连续6年呈现下滑颓势的PC市场，经历了2019年的微增后，在2020年迎来逆转。据IDC，2020年全年，全球PC市场出货量近3亿台，同比增长12.37%。其中，2020年第四季度全球PC出货量同比增长27.60%，达到9,159万台，而上一次PC市场年增幅如此之大还是2010年Q1时创下的24.76%的增长率。PC正像手机一样成为人手一台的生产力工具，预计居家办公、在线学习等新常态催生的新需求还将继续显现。5G手机、基站建设带来大量射频芯片的晶圆需求，同时可穿戴设备、笔电、平板、PC等多种终端的大量销售也对处理器、存储器、电源管理IC、驱动IC、蓝牙芯片等各类芯片提出更大的需求。而这些芯片主要采8寸晶圆生产，导致8寸晶圆产能开始吃紧。传统汽车新升级+产能受挤压，“缺芯”之火点燃技术进步为传统终端焕新生，汽车回暖扩大需求。作为未来有望在智能化、新能源加速渗透下成为半导体行业增长动力核心的终端，汽车的销售也在全球经济情况持续好转、新能源技术不断发展的带动下快速回升。越过2020年年初的低谷后，全球汽车市场快速回暖，以我国为例，汽车月销售量从2020年2月的约31万辆在4月份快速回升到超200万辆，整体已恢复到疫情前的水准。同时，新能源车在全球加速推进碳中和的浪潮中受到热捧，同时以特斯拉、蔚来、理想等品牌为首的新能源车企持续推出续航里程更大、性价比更高的产品，使得新能源车销量持续走高。一方面是汽车市场在短暂下行之后的快速恢复，同时新能源车作为新终端整体需求快速扩张，另一方面是在智能化、电气化趋势下，汽车电子系统价值量将持续提升。随着电气化以及智能化应用的增多，汽车电子系统无论是安装的数量还是价值仍在不断增长之中。据罗兰贝格估算，预计2025年一台纯电动车中电子系统成本约为7,030美元，较2019年的一台燃油车的3,145美元大增3,885美元，而其中新能源驱动系统成本较燃油车增加约为2,235美元，是电子系统价值量增加的主要来源。汽车电子系统的核心是汽车半导体。汽车半导体是指用于车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的半导体产品。按照功能种类划分，汽车半导体大致可以分为主控/计算类芯片、功率半导体（含模拟和混合信号IC）、传感器、无线通信及车载接口类芯片、车用存储器以及其他芯片（如专用ASSP等）几大类型。未来新能源车中电动力系统、车联网系统、自动驾驶系统乃至相关联的充电桩、换电站、智能路灯（兼备基站、城市安防、充电桩等功能）在新能源车快速发展的带动下将有效拉动相应半导体市场的增长。汽车销量回升、智能化、电气化趋势让汽车半导体进入量价齐升的快速通道，然而需求侧智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人PC、可穿戴设备等多种消费产品需求快速增加已抢占大量产能，汽车芯片相对稳定、长期、毛利相对较低的特性使其在产能争夺中不占优势，汽车缺芯的苗头已起。疫情、暴雪、地震、停电、火灾：黑天鹅下精密系统的脆弱性2020年疫情阻隔了国际贸易、人员交流，来自日本的晶圆乃至全世界各地的原材料可能因封城减少生产、物流成本高企等原因难以顺利抵达晶圆制造厂。而来自英国的晶圆可能在东南亚便受到疫情影响难以找到足够的封测产能，来自美国的设备工程师可能难以进入日韩境内进行晶圆制造设备的维护。环环相扣下，全球半导体产业链在2020年上半年整体运作艰难。在疫情带来的供给受限、需求大增等多种因素之下，半导体全产业链供给情况逐渐严峻，供需失衡从上游材料端逐步向下游蔓延。以信越化学为例，由于金属硅供不应求致价格持续上升，同时甲醇和催化剂铂的价格也在上涨，叠加物流和辅助材料等成本也在上升等因素，公司于2021年3月3日公告公司所有有机硅产品价格上涨10%~20%。中游晶圆制造端也在多种因素之下受限：国际形势：同时，国际事件的持续恶化，也加剧了全球供应链运作的混乱和阻滞。停电：2020年12月3日，存储大厂美光位于中国台湾桃园的晶圆厂发生停电事件，停电时间约1个小时，该厂占美光产出的30%以上。暴雪：受2021年2月美国境内暴雪引发的大规模停电影响，三星电子德克萨斯州奥斯汀晶圆厂被迫关停。三星奥斯汀晶圆厂的逻辑芯片主要工艺技术为14nm、28nm、32nm等，约占三星逻辑芯片总产能的28%。此次，该工厂除承担三星电子的处理器和OLED显示屏驱动芯片、SSD主控芯片的生产以外，还负责代工高通的14nm处理器和射频芯片，以及帮特斯拉代工部分车规级芯片。地震：2021年2月中旬日本福岛县近海发生里氏7.3级地震，全球车载芯片市场份额排名第三的日本瑞萨电子，在与福岛县相邻的茨城县内的那珂工厂受地震影响被迫停电。为了确认无尘车间内的生产设备和芯片产品是否完好无损，瑞萨电子在地震后关停工厂的生产线。干旱：2021年初以来，我国台湾地区面临近年来较为严重的干旱，当地经济管理部门于2021年2月要求新竹、苗栗及台中工业用水户节水11%；嘉义及台南工业用水户要求节水7%。而晶圆制造过程中需要用到大量水资源，以台积电为例，其日均用水量约为15.6万吨，受节水要求的中部科学园区、南部科学园区合计日均用水近10万吨。水资源的紧张也使得我国台湾地区晶圆制造企业正常经营面临一定压力。同时，封装产能也持续满载，封装大厂日月光2020年Q4产能超80%，公司预计打线产能短缺持续整个2021年。无论是原材料、晶圆制造还是封装测试环节，产业链整体供应能力均处于紧张状态，这进一步加剧了芯片设计厂商的备货担忧。产能开出有限，供给侧或将持续紧张如前文所述，全球半导体供应链是一个高度精密的系统，精密往往意味着容错率低。对于半导体产业链，产能的紧张是其容错率低的重要原因，也是本轮供需平衡在需求扩张+外部冲击下快速失衡的主要症结。然而，半导体产业链的核心供给端在晶圆制造，而晶圆制造是一个重研发、重资本投入、长周期的产业，产能的建设无论是计划还是实施都需要大量的时间与资本，每一轮扩产都需要时间与市场的释放来消化。这也造成了本次供给端应对需求扩大、外部事件频发时腾挪空间小的局面。当我们进一步演绎未来时，认为由于晶圆制造企业重资本、长周期的特性将限制各大晶圆厂合理进行投入，长期供给侧或将持续紧张。1、大量资本投入+建设时间限制先进制程产能扩张。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，尤其在光刻环节，光刻机的精度决定了电路线宽的大小，因此光刻机成为推动晶圆制造发展的关键，目前光刻机经历了五代发展已经到了EUV阶段，成本持续提升。光刻环节以外，晶圆制造企业也可以采用多重模板工艺，重复多次薄膜沉积和刻蚀工序以实现更小的线宽，但这将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5nm技术节点为例，其投资成本超150亿美元，是14nm工艺的两倍以上，28nm工艺的四倍左右。2、庞大的前置投入促使晶圆制造企业选择面积更大、单片晶圆芯片产出效率更高的12寸片进行生产，而在成本、工艺最优解驱动下，成熟制程目前主要在8寸片上制作。并非所有半导体器件都能利用12寸晶圆所提供的成本节约优势，部分产品仍处于向12寸晶圆转移的适配过程中，而6、8寸晶圆厂通过产能多年工艺经验积累和设备折旧优势，以更优的成本方案制造多种类型非逻辑电路产品（如专用存储器，显示驱动器，微控制器，RF和功率器件，以及基于MEMS的产品，如加速度计，压力传感器等）来盈利。同时，诸如CIS、Wifi、射频等未来物联网的主要芯片，以及新能源车中大量配备的功率器件，使用成熟制程已经足够满足要求，未来先进制程+成熟制程或将是主流方向。晶圆尺寸升级持续，全球6、8寸晶圆厂数量收缩。随着行业将IC制造转移到更大的晶圆厂中的更大晶圆上，IC制造商的数量持续减少。据ICInsights，截至2020年12月，共有63家公司拥有和经营的一座8寸芯片厂。有28家公司拥有和运营12寸晶圆厂。此外，在这些制造商中，12寸晶圆产能的分布是重中之重，五个最大的制造商控制着全球12寸IC产能的约四分之三（74％）。全球新增8寸产能、功率&化合物半导体产能缓慢，目前8寸产能在下游需求不断增加的驱动下持续处于供不应求的状态。即便晶圆代工厂、IDM想要扩大8寸产能，由于目前全球半导体设备厂商的8寸设备出货量已逐步被12寸设备替代，这些厂商无法快速扩大8寸产能，目前晶圆厂多数仅能利用现有工厂空间提升生产效率，或是改善瓶颈机台、租赁二手设备等方式进行有限度的扩产。同时由于行业扩产意愿以及设备供给不足，8寸硅片产能有限，全球占比不到3成。受新能源汽车以及消费电子产品出货量快速增长驱动，功率器件需求上升，导致8寸硅晶圆以及相关晶圆代工的价格上涨并或将进一步传导至下游领域客户。芯片供不应求持续：交期与价格齐升，紧缺从原材料传导至终端客户半导体供应承压导致芯片交期逐步延长，加剧供应链对供应安全的担忧，进一步扩大备货力度。据SFGResearch，2021年2月，交货时间（芯片订单下达到实际交货的时间）自2017年开始收集数据以来，平均首次延长至接近15周，突破记录以来新高（上一轮交付延迟发生在17~18年中）。面对需求旺盛+供给不确定性大，IC设计企业开始加大备货力度，超额订单加剧了晶圆制造产能的紧张。一方面，在下游智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、游戏机、电视、新能源车等全方位需求爆发下，IC设计企业有更大动力进行产品备货；另一方面，由于天灾、国际事件频发，全球IC设计企业担忧供应链安全，纷纷加大备货力度，甚至出现超额订单现象以提前准备产品防止供应链断裂，这进一步挤压了晶圆制造端的产能，加剧了晶圆制造产能的紧张。产能紧张、供应不畅，芯片涨价潮逐步蔓延。自2020年下半年以来，多种芯片供应持续紧缺，主要为各类MCU、电源管理IC、驱动IC、功率半导体等以8寸晶圆+成熟制程为主的产品；涨价原因多为晶圆、封测、上游原材料涨价，凸显全球半导体供应系统目前面临的空前挑战。以我国台湾地区企业月度营收为例，主要销售手机SoC的联发科，主要销售MCU、PMIC、DDIC等芯片的盛群、联咏、松翰等企业在2020年中至今月度营收同比增速逐步上台阶，或为相关芯片量价齐升所致。除MCU、PMIC、DDIC等相对成熟的产品外，存储器方面三星、美光等存储大厂产能相继受到影响，同时下游对存储器的需求在智能终端、服务器等需求的带动下持续旺盛，存储器也应声而涨。2021年初DRAM价格持续上涨，以DRAM:DDR34Gb512Mx81600MHz现货平均价为例，其相对2020年低位价格涨幅一度154.73%，随后虽有小幅波动，整体涨势仍然较好；NANDFlash在服务器建设旺季到来之时也开始逐步上涨。据TrendForce预测，存储器2021年二季度或迎来全面上涨。当部分利润较低的产品其利润开始无法覆盖涨价，乃至涨价也难以拿到芯片时，缺货开始影响下游。一方面是缺芯与涨价，毛利相对较低的车载产品竞争力较弱，获取产能的优势在不加价的情况下有一定不足；另一方面是同样精密的车企供应链管理系统难以快速适应。在汽车产业中，以周密的制造计划为基础，按计划需要确定每次订货量的“justintime”制造方式已经渗透到各家公司。对于整车厂来说，如果确定要生产某款车型，其半导体订单至少在6个月前就要敲定，方便芯片代工厂及时统筹客户需求，提前布局。此外，车载产品验证要求严格、认证周期长等特点也让车企难以快速切换供应商。目前，NXP（恩智浦）、高通、意法半导体、英飞凌的车用芯片都面临原材料紧缺现象，制造产能吃紧，造成博世等上游供应商的集成模块ESP（电子稳定程序系统）、ECU（电子控制单元）等生产进度受限，最终传导至整个汽车产业链条。缺芯仍在蔓延，下游企业加大备货力度或将进一步挤占芯片产能。车企以外，家电乃至手机也开始受到产能紧缺的影响，各类MCU、电源管理IC、CIS、驱动IC不同程度地影响了家电、手机、游戏机等产品的生产。2021年4月，小米向消费者发布小米电视及Redmi电视部分产品型号官方建议零售价调整说明，表示在显示面板、芯片等多种电视核心零部件价格持续大幅波动下，相应产品价格将做出调整，并预期未来较长一段时间内核心部件报价仍会持续走高。我们认为，在多种外部因素影响之下，全球半导体供应链这一精密系统的稳定性已岌岌可危，同时真实需求叠加垒高安全库存以应对产能紧缺的超额订单进一步挤占产能，行业整体供需已逐步失衡，呈现“需求旺盛→抢占产能+天灾削弱有效产能→产能紧张→超额订单→产能进一步挤压→原材料涨价&缺芯&芯片涨价→进一步下超额订单以维持经营→产业链库存环环放大”的循环，供需失衡或将持续至今年下半年至明年年初。而目前半导体行业已在5G、AIoT、新能源车等多种终端的带领下走入新一轮成长期，考虑过去每一轮新终端引领的行业成长期，需求的释放在正常情况下难以中止，因此供需恢复紧平衡的关键落在供给端上。半导体长期发展逻辑：国产化中国是全球最大的半导体消费国，但本土的IC生产能力与IC市场相比差距甚大。据ICInsight统计数据显示，2020年我国IC市场达超1,434亿美元、占全球市场的36.24%，而国产IC占比不足20%，IC国产化发展空间广阔。作为国家战略的核心产业，在外部限制的不断加强、国际经济贸易形式的波动和全球疫情的冲击下，半导体国产化的需