开源北交所深度解析:半导体产业链的机遇与挑战

发表时间: 2024-10-16 01:09

在人工智能、5G等新兴技术的驱动下,全球半导体产业受益于人工智能算力、存储的增量需求而处于复苏态势。2024 年 5 月 24 日,国家集成电路产业投资基金三期股份有限公司成立。大基金三期注册资本达 3440 亿元,超出一二期资本总和。北交所相关公司从事半导体材料、设备、测试领域多个细分赛道,一是涵盖半导体领域的公司,如华岭股份(集成电路第三方测试服务)、凯德石英(晶圆制程用石英器具)、晶赛科技(石英晶振)等;也包括较多正在开拓半导体业务的厂商,如连城数控、硅烷科技、东方碳素等,未来有望实现第二曲线。

开源北交所诸海滨团队

十年深耕 沐光而行

【1】半导体行业市场规模和上市公司情况?现在处于周期的什么位置?

【2】国家集成电路产业投资基金三期投向何处?谁会受益?

【3】2024Q2我国半导体复苏如何?

01 由低谷持续复苏

01 北交所包含材料、测试、设备等优质公司

2023年全年,全球半导体实现销售5185亿美元(-12%),中国市场则实现销售1516亿美元(-19%),较2022年的较高基数有明显下滑,但H2呈现较好恢复。2023年初半导体市场受下游需求拖累,3月的全球和国内销售额回落到近2-3年来低点,其后市场开始持续回升,2023年12月,半导体全球销售额达486.6亿美元,同比上升约12%,其中中国市场同比上升达20%;环比上升1.4%(中国环比+4.7%),全球和中国市场均已经连续10个月实现环比正增长,且同比显著改善,景气度修复明显。

2023年英特尔超越三星成为全球第一的半导体公司,英伟达业绩最为亮眼。Counterpoint数据显示,2023年,三星电子半导体芯片部门的营收从2022年的702亿美元跌至2023年的434亿美元(DRAM 和 NAND需求放缓),同期英特尔半导体业务虽然有所下滑(PC 和服务器出货量同比下降),但跌幅更小,以营收505亿美元登顶。由于AI大模型的火热,作为掘金AI核心工具制造商的英伟达业绩大涨,首度跻身全球半导体收入前5,2023 年收入同比增长 86%,AMD也同样持续受益。全球前十的其他收入上升的半导体公司分别是博通、英飞凌和意法半导体(STM)。汽车行业带动功率半导体等领域的需求增长,贡献了英飞凌、意法半导体在 2023 年的收入增量。

从2015年以来的全球和中国半导体销售额同比增速来看,本轮衰退周期是近年来幅度最大的一轮下行,且中国市场的下行深度高于全球;同比增速自2022Q2起下行持续1年左右后开始向上,在2023Q2开始回升、2023Q4实现快速转正,从历史经验来看已开始走向新一轮周期。

展望2024-2025年半导体行业,SIA预计2024年市场将实现两位数增长,Gartner预计全球半导体市场将连续两年实现超15%增速,而WSTS也在2023年11月秋季预测中将2024年增速预计调整至13.1%,各机构均认为行业有望迎来新一轮上行周期。

细分市场方面,根据WSTS预计,2024年IC市场将整体复苏,表现好于器件。IC市场中尤其存储类芯片预计将迎来40%以上增长,且HBM将打开高端需求突破口,行业有望实现较好恢复。逻辑电路与MCU的需求预计也呈现稳步复苏。

半导体器件方面,2024年预计分立器件(含功率、射频等器件)将维持增长但降低增速,光电子器件、传感器类则均将实现复苏。不过,WSTS在2023年底的此次预测中对三类器件市场的预测均有所下调。

尽管市场出现明显的复苏迹象,但仍有一些制约因素和需要关注的新变化。1)芯片制造商资本支出或将“保守”。如台积电预计 2024 年的支出“持平”,英特尔2024预计支出处于合理水平,三星的主要支出再次是技术驱动而不是产能驱动等等。2)产能扩张支出可能不及预期。SEMI降低了对 2024 年产能支出大幅增长的预期,预计 2024 年的大部分支出将是技术驱动的,而不是与产能相关的,因此幅度会较低。3)中国厂商竞争对成熟制程市场构成进一步冲击。中国在2023年购买的价值400亿美元的半导体设备工具将对芯片制造市场形成影响,其代表了非前沿制程的更大产能提升,且新增设备主要位于后段。

展望未来,AI技术革新、存储需求复苏、汽车景气延续可能是核心增量。人工智能(AI 服务器、AI PC、AI 智能手机等)将在 2024 年继续成为半导体行业的主要增长驱动因素,其次是由于供过于求状况正常化和需求复苏而反弹的内存行业,而此外,由于库存调整周期即将结束,客户需求的支持相对稳定,供应限制可能成为需要关注的关键变量。台积电在其最新季度财报电话会议上维持了其 2024 年稳健的产能扩张计划,并对未来几个季度的产能利用率持乐观态度。

北交所半导体公司分布在各细分领域,受益AI、HBM、功率半导体等

北交所相关公司从事半导体材料、设备、测试领域多个细分赛道,其中半导体材料领域公司最多,包括凯德石英、凯华材料、天马新材等等。北交所一方面涵盖集中在半导体领域的公司,如华岭股份从事集成电路第三方测试服务,凯德石英深耕晶圆制程用石英器具、正推进各大头部客户认证,晶赛科技专注石英晶振、实现细分赛道领先等等;另一方面也包括较多正在开拓半导体业务的厂商,如连城数控、硅烷科技、东方碳素等公司目前半导体收入占比较低、正从新能源赛道向半导体进军,未来有望实现第二曲线;还包括同惠电子、创远信科等用于半导体器件测试的仪器厂商。

02 国家集成电路产业投资基金三期

01 北交所半导体公司助力关键领域国产化

2024 年 5 月 24 日,国家集成电路产业投资基金三期股份有限公司成立,法定代表人为张新,注册资本 3440 亿人民币,经营范围为私募股权投资基金管理、创业投资基金管理服务,以私募基金从事股权投资、投资管理、资产管理等活动,企业管理咨询。股东信息显示,该公司由财政部、国开金融有限责任公司、上海国盛(集团)有限公司、中国工商银行股份有限公司、中国建设银行股份有限公司、中国农业银行股份有限公司、中国银行股份有限公司等 19 位股东共同持股。

回溯往期的国家集成电路产业投资基金:

2018 年 5 月,大基金一期投资完毕,累计投资项目 70 余个,公开投资公司 20余家。在大基金一期投资项目中,集成电路制造占 67%,设计占 17%,封测占 10%,装备材料类占 6%。着力点是制造领域,首先解决国内代工产能不足、晶圆制造技术落后等问题,投资方向集中于存储器和先进工艺生产线

2019 年,大基金二期,规模在 2042 亿元,撬动接近 6000 亿元规模的社会资金,接力一期基金。覆盖的领域也更加多元,涵盖晶圆制造、集成电路设计工具、芯片设计、封装测试、装备、零部件、材料以及应用等多个领域。尤其加大了对一期投资比例较少的上游设备材料领域的投资,布局核心设备材料以及关键零部件,更注重产业链整体协同发展与自主可控,提高国产化率。

大基金三期注册资本达 3440 亿元,超出一二期资本总和。我们认为,大基金三期的成立有望加速推动关键领域的国产化进程,且会更加关注国内目前相对薄弱的“卡脖子”领域,比如人工智能芯片、先进半导体设备/半导体材料等相关环节。

  • 我国半导体行业现状

2024 年开局缓慢,但前景乐观。根据 WSTS 的数据,2024 年第一季度全球半导体市场规模为 1377 亿美元。2024 年第一季度比 2023 年第四季度下降 5.7%,比 2023年同期增长 15.2%。

美国半导体情报公司(SI)公布了 2024 年第一季度(1-3 月)销售额排名前 15位的半导体公司(暂定版)。英伟达以 260 亿美元的销售额排名第一,环比增长 18%,与第二名三星电子 174 亿美元的销售额、增长 6.7%相差较大。然而,NVIDIA 的财年比其他公司晚了一个月,因此这个 260 亿美元的数字是该公司 2024 年 2 月至 4 月期间的数据。该公司预计第二季度(5-7 月期间)进一步增长 280 亿美元,增幅 7.5%。SI 表示,英特尔排名第三,较 2023 年下降 17%,至 127 亿美元。展望 2024-2025 年半导体行业,SIA 预计 2024 年市场将实现两位数增长,Gartner 预计全球半导体市场将连续两年实现超 15%增速。

  • 北交所半导体公司分布在各细分领域,受益 AI、HBM、功率半导体等

北交所相关公司从事半导体材料、设备、测试领域多个细分赛道,其中半导体材料领域公司较多,包括凯德石英、凯华材料、天马新材等等,还包括高性能计算的公司并行科技。北交所一方面涵盖集中在半导体领域的公司,如华岭股份从事集成电路第三方测试服务,凯德石英深耕晶圆制程用石英器具、正推进各大头部客户认证,晶赛科技专注石英晶振、实现细分赛道领先等等;另一方面也包括较多正在开拓半导体业务的厂商,如连城数控、硅烷科技、东方碳素、佳先股份等公司目前半导体收入占比较低、正从新能源赛道向半导体进军,未来有望实现第二曲线;还包括同惠电子、创远信科等用于半导体器件测试的仪器厂商。

2024 年 5 月至今北交所半导体企业公告:

(1)利尔达:公司近期成功完成了 5G RedCap 模组、星闪模组、WiFi6 模组的开发,与地平线合作开发基于 J3 的 ADAS 参考设计,基于 ST 的 AI MCU 开发了适用于工业传感器的 AI 算法等。

(2)东方碳素:公司与中国科学院山西煤炭化学研究所、山东理工职业学院深度合作研究开发高性能浸金属炭石墨材料制备技术项目,与哈尔滨电碳厂有限公司开展战略合作,共同研发“先进碳材料”研发项目,未来研发成果若能顺利产业化,将会生产出具有市场竞争力的新产品,以满足航天军工、半导体等高端客户的需求,从而提升公司的盈利能力。

(3)坤博精工:公司在半导体碳化硅炉体、硅晶片加工设备部件、半导体单晶硅真空生长炉用真空泵泵体、金刚线设备用机头等半导体及光伏领域相关产品进行提前布局,以上项目目前仍处于研究开发阶段。

(4)连城数控:在半导体领域,连科半导体聚焦半导体专业设备制造,包括硅、锗、碳化硅、氧化镓等各类半导体和化合物半导体材料的长晶与切磨抛设备。致力于成为全球领先的晶体生长和晶体加工领域的专业设备供应商。

(5)同惠电子:公司与东南大学正在功率半导体器件尤其是第三代半导体器件方面的合作项目包括半导体器件动态性能测试、静态性能测试、可靠性测试、第三代器件 PIV 特性测试等方面。

03 产业数据

01 复苏迹象明显

随着半导体行业2024年第二季度的数据公布,我们从全球宏观、中观进出口、微观半导体企业三个维度,观察到半导体行业正处于不断回暖的上行阶段。

1.1、 中观:消费电子等领域持续复苏,全球半导体行业企稳

根据WSTS、Tech Insights等主流机构预测,2024年全球半导体市场将呈现增长态势,增长区间处于5%-28%。其中,Future Horizons预测增长幅度为5%,UBS对全球半导体销售额预测最为乐观,为28%。

从全球范围来看,半导体市场正处于复苏上升阶段。2022年9月至2023年10月,全球半导体销售额同比连续下滑,随后进入持续8个月的同比增长阶段。2024年6月,全球半导体销售额为499.8亿美元,同比增长18.30%。2024 Q2全球半导体行业销售总额为 1499 亿美元,同比增长 18.3%,环比增长 6.5%。季度销售额自 2023 年第四季度以来首次环比增长。

(注:月度销售额由世界半导体贸易统计组织编制,代表三个月的移动平均值)

全球不同地区来看,2024年以来各月,中国、美洲及亚太地区半导体销售额较2023年同期均有一定幅度增长。其中,美洲地区同比增长最为显著,2024年5月和6月,美洲同比增幅均超过40%。

2024年来,我国半导体销售额持续上升,行业景气度持续提升,同比增幅均超过20%。2024年6月,我国半导体销售额同比增长21.60%,达到150.9亿美元,为2024年以来单月最高值。

终端应用领域来看,半导体主要应用于六个领域,分别是计算和数据储存、无线通信、汽车电子、工业电子、消费电子、有线通信。麦肯锡预测,至2030年,全球半导体市场规模为10650亿美元,各终端领域半导体市场价值分别为3500亿美元、2800亿美元、1500亿美元、1300亿美元、950亿美元、600亿美元,计算和数据储存、无线通信占比分别达到33%与26%。

根据麦肯锡数据预测,各终端领域中,汽车电子领域与工业电子领域半导体规模增长最为迅速。2021年至2030年,汽车电子与工业电子半导体CAGR分别为13%、9%。

我们聚焦于半导体终端中消费电子、计算和数据储存、汽车电子三个领域。

消费电子:智能手机

2024年第二季度,智能手机市场持续复苏,连续三个季度实现增长。根据Canalys数据,2024年第二季度全球智能手机出货量同比增长12%,达2.88亿台。在生成式人工智能等创新技术和大众市场需求复苏的推动下,全球智能手机市场的乐观情绪在持续上升。2024年第二季度,全球市场份额占比前五的品牌是三星(18%)、苹果(16%)、小米(15%)、vivo(9%)、传音(9%)。

聚焦于国内智能手机市场,国内智能手机市场在经历2024年第一季度的回暖拐点后实现进一步复苏。2024年第二季度,国内智能手机出货量超7000万台,同比增长10%。从宏观角度来看,当前整体消费环境仍然面临一定压力,各手机厂商采取更多刺激手段催化市场需求,提前启动促销周期,加大促销力度,在一定程度上促进需求回暖。在线下渠道方面,华为、小米等持续深化线下渠道布局,利用其产品生态系统优势,提升产品附加率。

消费电子:个人电脑

全球范围内,根据Canalys数据,2024年第二季度个人电脑市场稳定增长,PC出货量达6280万台,同比涨幅为3.4%。其中,笔记本电脑出货量达到5000万台,占整个PC市场出货量约80%,同比增长4%;台式电脑出货量为1280万台,同比增长1%。全球份额占比前五的企业是联想(23.4%)、惠普(21.8%)、戴尔(16.0%)、苹果(8.8%)、华硕(7.2%)。

随着人工智能技术的不断成熟,以及AI在个人电脑上搭载的进程加速,预计2024下半年AI PC供货量与用户采用率将进一步增长。根据Canalys数据,2024年第二季度,AI PC的出货量为880万台,占PC出货量比例为14%。从企业角度,苹果在AI PC产出货量和市场份额方面处于领先地位。Windows领域,占比约为39%,AI PC出货量环比增长127%。联想AI PC在Windows PC总出货量中占比达到约6%,惠普在Windows PC出货量中的AI PC占比约为8%,戴尔AI PC在Windows PC出货量中的占比略低于7%。

根据Canalys、IDC等机构预测,均对AI PC发展抱有乐观态度,AI PC将在2024年保持快速增长。其中,根据Canalys预测,2024年出货量将达到4400万台,2025年有望达到1.03亿台。

消费电子:可穿戴设备

2024年第一季度,全球及我国可穿戴设备市场景气度呈现上升趋势。根据IDC数据显示,2024年第一季度全球可穿戴设备出货量同比增长8.8%,达到1.131亿台。第一季度,中国可穿戴设备市场出货量为3367万台,同比涨幅达到36.2%,伴随销量增长,市场出货节奏明显加快。预计2024年第二季度将延续同比复苏趋势,AI赋能拓展可穿戴设备终端形态。第二季度诸多厂商持续加大可穿戴设备市场布局力度。其中,华为推出WATCH FIT 3、华为智能眼镜2等新品;Keep发布Keep Watch Pilot 1智能运动手表;小米推出Watch S4 Sport智能手表、小米手环9系列等可穿戴新品;等等。随着各款可穿戴新品的不断亮相,预计2024年第二季度可穿戴市场保持需求旺盛的态势。

计算和数据储存:服务器

2024年第二季度,服务器出货量复苏较为显著。根据DIGITIMES数据,2024Q2服务器出货量环比增长7.3%。北美四大云服务提供商的出货量都将出现增长,中国云服务提供商在第二季度的需求复苏可能会持续到第三季度。包括Meta和微软在内的美国大型云服务提供商开始更换通用服务器,Meta和亚马逊等公司的人工智能服务器采购仍处于扩展阶段,导致这些云服务提供商的采购增加了10.4%。TechInsights 预测,到2028年,服务器市场规模将达到2730亿美元,年复合增长率为18%。

AI赋能,推动市场对AI服务器需求持续旺盛。根据TrendForce预测,2024年第二季度,AI服务器出货量环比增长近20%。同时,预计2024全年出货量达167万台,同比上升41.5%;AI服务器产值将达到1870亿美元,同比涨幅达到69%,占整体服务器比例高达65%。

汽车电子

2024年,7月乘用车市场销量同比略有下滑,而新能源汽车销量同比涨幅明显,预计相应应用于汽车电子领域的半导体出货量保持稳定。根据中国汽车工业协会统计数据,2024年7月,乘用车销量为199.40万辆,同比下滑5.05%;新能源汽车销量为99.1万辆,同比增长幅度超27%。此前,中国汽车工业协会预测,2024年我国汽车总销量约为3100万辆,新能源汽车销量为1150万辆左右。

1.2、 进出口:我国半导体进出口均处高位,出口额连续9个月同比增长

从出口端来看,我国集成电路出口额与出口数量均处于2022年来历史高位。2024年7月,集成电路出口额为138.49亿美元,出口数量达到273亿个,同比增长27.67%与13.44%。出口处于历史高位,显示我国在全球半导体价值链中地位有一定提升。

进口端维度,我国集成电路的进口情况逆转下滑态势,同样高于2022年来历史均值。2024年7月,我国集成电路进口金额为330.24亿元与492.9亿个,环比增长6.43%与9.05%,同比增长幅度为14.93%与16.25%。受消费电子、汽车、算力等领域的复苏与蓬勃发展,我国半导体进口高增。

综合集成电路的进出口情况而言,2024年7月进出口差额191.75亿元,略低于2020年以来均值201.75亿元,我国在半导体领域实力提升。

1.3、 微观:半导体产业链各环节企业高增,行业持续回暖复苏

从半导体企业维度来看,营业总收入、净利润、归母净利润等财务指标上升幅度显著,我国半导体行业呈现复苏态势。截至2024年8月14日,科创板及创业板共有20家半导体产业链企业公布2024年半年度报告,并有30家公布其业绩预告。

制造环节,首先聚焦于行业龙头企业中芯国际与华虹半导体,2024年第二季度业绩增长势头显著。2024第二季度实现营收分别为19.01亿美元与4.79亿美元,环比增长8.6%与4.0%。经营效率方面也各有提升,毛利率分别增长至13.9%与10.5%。半导体下游需求的旺盛,促使中芯国际与华虹半导体产能利用率进一步提升,第二季度产能利用率分别为提升至85.2%与97.9%。中芯国际二季度销售晶圆211.19万片8英寸约当量晶圆,环比增长17.7%,同比增长50.5%。华虹半导体销售收入的增长,受益于CIS及逻辑产品、其他电源管理产品需求的增加。其中,逻辑及射频销售收入6349万美元,同比增长11.0%。模拟与电源管理销售收入1.011亿美元,同比增长25.7%。55nm及65nm工艺技术节点的销售收入9855万美元,同比增长16.1%。同时,华虹半导体第二条12英寸生产线的建设正在持续推进,预计2024年底可以试生产。

半导体设计领域,2024年上半年营收同比增幅中值35.76%,在公布经营预报的16家半导体设计领域企业中,有13家企业经营好转或实现进一步增长。乐鑫科技上半年实现营收9.20亿元,同比上涨37.96%;澜起科技预计实现净利润为5.83亿元至6.23亿元,增长幅度超过600%。半导体设备方面2024H1盛美上海营业收入为24.04亿元(+49.33%),归母净利润为4.43亿元(+0.85%)。封测环节,颀中科技2024年上半年营收9.34亿元,归母净利润1.62亿元,同比涨幅达到35.58%、32.57%。处于半导体材料领域的企业也进入复苏高增阶段,安集科技预计实现净利润位于2.24亿元至2.36亿元区间,保持续盈。其余已发布业绩预告的企业扭转亏损局面并实现增长。

1.4、 北交所半导体公司分布在各细分领域,受益AI、消费电子等

从中观以及进出口数据来看,在人工智能、5G等新兴技术的驱动下,全球半导体产业受益于人工智能算力、存储的增量需求而复苏。我国半导体企业同时加快完善产品布局,与国内外一线客户建立紧密联系,以此向国内外高端市场发起冲击。

北交所相关公司从事半导体材料、设备、测试领域多个细分赛道,其中半导体材料领域公司较多,包括凯德石英、凯华材料、天马新材等等,还包括高性能计算的公司并行科技。北交所一方面涵盖集中在半导体领域的公司,如华岭股份从事集成电路第三方测试服务,凯德石英深耕晶圆制程用石英器具、正推进各大头部客户认证,晶赛科技专注石英晶振、实现细分赛道领先等等;另一方面也包括较多正在开拓半导体业务的厂商,如连城数控、硅烷科技、东方碳素、佳先股份等公司目前半导体收入占比较低、正从新能源赛道向半导体进军,未来有望实现第二曲线;还包括同惠电子、创远信科等用于半导体器件测试的仪器厂商。

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开源北交所研究团队专注北交所,新三板,科技新产业研究,连续多年获得新财富最佳分析师、水晶球奖最佳新三板北交所研究、金牛奖和第一财经最佳分析师等荣誉。

所获荣誉

?2023年新财富最佳北交所公司研究团队第一

?2016-2022年水晶球奖北交所最佳分析师公募榜/总榜 双第一

?2016-2017年金牛奖新三板研究第一名

?2015-2016年新财富最佳新三板研究第一名