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

(报告出品方/作者:国联证券,邵宽)

报告综述

电子行业复苏动能显著

5G创新催生市场新增量

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。

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。

2.5G创新催生市场新增量

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%。

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2~3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50.7%;手环、手表类产品份额有所下滑,2019年占比分别为20.6%和27.5%。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。

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,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0~70摄氏度、工业级一般为-40~85摄氏度、车规级一般为-40~125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。

3.1IC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、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NANDFlash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。

3.35G手机换机潮带动手机相关芯片单机价值量提升

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8MP、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。

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QuadBayer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/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300KHz~300GHz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,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,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、MCU、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,0.11/0.13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-)和封装(后道,Back-)测试。

前道生产主要分成7个独立的生产区域:扩散(ThermalProcess)、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),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2021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、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,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,其中以硅抛光片和硅外延片为主。

国内方面,我国半导体硅片市场规模呈稳定上升趋势。根据ICMtia统计,2018年中国半导体硅片市场需求为172.1亿元,预计2019、2020年的市场需求将分别达到176.3亿元、201.8亿元。

从尺寸角度,从2009年起,12英寸(300mm)半导体硅片逐渐成为全球硅片市场的主流产品,预计到2020年将占市场的75%以上。12寸硅片主要增量来自于存储器、逻辑电路等对制程与规模化需求非常高的芯片类别。模拟芯片、传感器及功率器件等领域用8英寸硅片的成熟制程生产成本仍低于12寸,因此8寸片出货量一直保持稳定增长。

目前半导体硅片由于行业壁垒较高,硅片领域主要依靠进口。市场前五大硅片供应商德国Siltronic、日本Shin-Estu、日本Sumco、韩国SKSiltron和中国台湾GlobalWafer厂商所占据,2018年前五大供应商占比达93%,且主流产品的尺寸已经达到12英寸。我国半导体硅片行业起步较晚,目前国内能够实现半导体硅片批量生产的本土企业也仅有十余家,且绝大部分企业能够量产的最大产品尺寸不超过8英寸。

根据ICMtia统计,目前国内从事硅材料业务的公司主要包括浙江金瑞泓、有研半导体、中环股份、南京国盛、上海新昇、上海新傲、河北普兴、昆山中辰等十余家。截至2018年底,浙江金瑞泓具备月产12万片8英寸硅抛光片的生产能力,衢州金瑞泓正在建设的集成电路用8英寸硅片项目将增加月产能10万片;中环股份已实现月产30万片8英寸硅抛光片的生产能力;有研半导体具备月产10万片8英寸硅片的生产能力,在建8英寸硅片生产线月产能将达到15万片。在12英寸硅片开发与产业化方面,上海新昇12英寸硅片生产线已达到月产能10万片;公司负责12英寸硅片产业化项目的子公司金瑞泓微电子正在建设年产180万片集成电路用12英寸硅片项目;重庆超硅已建成12英寸硅抛光片中试线。

光刻胶

光刻是IC制造中最重要的一环,是将IC设计好的图形由掩膜版转移至硅片后再进行下一步刻蚀的工艺,成本占芯片制造的30%,时间占50%,是IC制造中耗时最大、难度最高的工艺。光刻时会在硅片上涂一层光刻胶,经紫外线曝光后,光刻胶化学性质发生变化,再经显影后将曝光的光刻胶去除,实现图形从掩膜版到硅片的转移。光刻胶作为光刻环节的重要耗材,其质量和性能直接影响IC产线良率,是IC制造的核心材料之一。

按显示效果可分为正性光刻胶和负性光刻胶。正性光刻胶显影时未曝光的部分会溶解去除,在硅片上形成与掩膜版相反的图;负性光刻胶相反,曝光部分溶解,形成与掩膜版相同的图。由于负性光刻胶显影时会有膨胀与变形,2um以下领域正性光刻胶应用更广泛。

高端光刻胶市场仍被国外领先企业垄断。从应用领域分,光刻胶分为半导体光刻胶、PCB光刻胶、LCD光刻胶等,其中半导体光刻胶技术含量最高,价格昂贵。PCB光刻胶和LCD光刻胶基本已经实现国产替代,但半导体光刻胶核心技术、产品基本被日美企业垄断,其中包括日本JSR、东京应化、罗门哈斯等。根据SEMI统计,半导体光刻胶2019年销售额为17.7亿美金。中国市场是半导体光刻胶全球最大的市场,市场规模占全球比重约为32%,其次是美洲的21%、亚太20%(除中国和日本)、欧洲9%和日本9%。

半导体光刻胶细分领域可分为g线(436nm)、i线(365nm)、KrF(248nm),ArF(193nm)以及新兴起的EUV光刻胶等5大类,从全球半导体光刻胶需求来看,ArF光刻胶目前占比最多,且市场增速最快。

半导体光刻胶目前国内自给率极低。适用于6英寸硅片的g线/i线光刻胶的自给率约为20%,适用于8英寸硅片的KrF光刻胶的自给率不足5%,而适用于12英寸硅片的ArF光刻胶完全依赖进口,最先进的EUV光刻胶目前仅有少数几家海外公司掌握了相关技术,且未实现产业化。根据推算,国内ArF市场需求达2.5亿美元,国产替代空间巨大。

光刻胶的壁垒包括技术方面的组成配方壁垒、产品纯度壁垒、质量一致性壁垒等,以及下游客户认证壁垒和公司资质、规模壁垒等,这些壁垒使新进企业进入该领域的难度越来越大。

高端光刻胶长期为国外企业垄断的现状,对我国芯片制造具有“卡脖子”风险。从历史经验看,2019年下半年,日本通过对韩国实施贸易禁运包括光刻胶在内的电子材料,严重打击了韩国半导体产业。由于高档光刻胶的保质期很短,通常只有6个月左右甚至更短,一旦遇到贸易冲突或自然灾害,我国集成电路产业势必面临芯片企业短期内全面停产的严重局面。因此,国产替代高端光刻胶保障国内芯片产业供应链安全刻不容缓。

3.7国产中高端功率器件亟需突破

分立器件行业是半导体产业的重要分支,亦是电力电子产品的基础之一。主要用于电力电子设备的整流、稳压、开关、混频等,具有应用范围广、用量大等特点,在消费电子、汽车电子、电子仪器仪表、工业及自动控制、计算机及周边设备、网络通讯等众多国民经济领域均有广泛的应用。IHSMarkit数据显示,2018年全球功率器件市场规模约为391亿美元,预计至2021年市场规模将增长至441亿美元,CAGR为4.1%,其中MOSFET和IGBT有望成为未来5年增长最强劲的功率器件。

功率器件历经数代发展,MOSFET、IGBT中高端器件国内仍依赖进口。在20世纪50年代,功率二极管、功率三极管面世并应用于工业和电力系统。20世纪60至70年代,晶闸管等半导体功率器件快速发展。20世纪70年代末,平面型功率MOSFET发展起来;20世纪80年代后期,沟槽型功率MOSFET和IGBT逐步面世,半导体功率器件正式进入电子应用时代。20世纪90年代,超结MOSFET逐步出现,打破传统“硅限”以满足大功率和高频化的应用需求。2008年,英飞凌(Infineon)率先推出屏蔽栅功率MOSFET,半导体功率器件的性能进一步提升。对国内市场而言,功率二极管、功率三极管、晶闸管等分立器件产品大部分已实现国产化,而MOSFET、IGBT等分立器件产品由于其技术及工艺的先进性,还较大程度上依赖进口,未来进口替代空间巨大。

国内功率半导体需求占全球35%。目前国内功率半导体产业链正在日趋完善,技术也正在取得突破。同时,中国也是全球最大的功率半导体消费国,2018年市场需求规模达到138亿美元,增速为9.5%,占全球需求比例高达35%。预计未来中国功率半导体将继续保持较高速度增长,2021年市场规模有望达到159亿美元,年化增速达4.8%。

具体细分来看:

1)MOSFET

金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管,具有导通电阻小,损耗低,驱动电路简单,热阻特性好等优点,特别适合用于电脑、手机、移动电源、车载导航、电动交通工具、UPS电源等电源控制领域。

全球MOSFET市场规模超60亿美元。随着消费电子、汽车电子和工业电子为主的市场销售稳定增长,2016年MOSFET市场规模持续增长。得益于市场对高效能电子器件的需求增加,预计MOSFET市场未来将继续稳定增长。2016年,全球MOSFET市场规模达到62亿美元,预计2016年至2022年间MOSFET市场的复合年增长率将达到3.4%;预计到2022年,全球MOSFET市场规模将接近75亿美元。特别地,随着全球新能源汽车规模的增长,2016年至2022年间MOSFET在汽车应用领域的市场需求预计将以5.1%的复合年增长率快速增长;到2022年,其在汽车应用领域的需求将超越计算机和数据存储领域,占总体需求市场的22%。

英飞凌与安森美占国内份额近50%。根据Omdia数据,国内功率MOSFET市场主要厂商是英飞凌(Infineon)和安森美(ONSemiconductor),2019年市场份额分别为27%和18%,两者合计占据了国内将近一半市场,因此,在国内MOSFET市场中,国内厂商进口替代的潜力巨大。

2)IGBT

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是由双极型三极管(BJT)和MOSFET组成的复合全控型电压驱动式半导体功率器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和双极型三极管(BJT)的低导通压降两方面的优点,IGBT驱动功率小而饱和压降低,非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统,如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等。

IGBT是新能源汽车电控系统和直流充电桩的核心器件。其成本占到新能源汽车整车成本的10%,占充电桩成本的20%。由于未来几年新能源汽车/充电桩等新兴市场的快速发展,IGBT等半导体功率器件将迎来黄金发展期。

新能源汽车将带来200亿元的新增市场。未来IGBT市场规模的快速增长主要受益于其在节能、能效提升等方面发挥的重要作用。根据中国产业信息网数据,到2020年全球IGBT单管市场空间达到60亿美元左右,市场空间巨大。预计未来五年我国新能源汽车和充电桩市场将带动200亿元IGBT模块的国内市场需求。根据中国产业信息网数据,到2018年,国内IGBT市场规模达161.9亿元,2010年至2018年复合增长率达到14.77%;但我国IGBT起步晚,未来进口替代空间巨大。

我们从技术实现和战略需求两个角度分析,功率器件厂商有望加速实现国产化替代,行业前景长期向好。

1)战略需求端,功率器件属于关键核心零部件。参照“制造2025”技术路线图,先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、高档数控机床和机器人等已列为突破发展的十大重点领域。功率半导体在以上重点领域皆具有关键性作用,亟需自主可控,战略地位突出。其中,计划2025年中国通信设备、轨道交通装备、电力装备三个领域将整体步入世界领先行列,成为技术创新的引导者,而功率半导体器件被明确列入先进轨道交通装备的关键零部件。在政策和大基金为首的资本扶持下,国内功率半导体的国产化进程有望加速发展。

2)从技术角度,相较于IC,功率器件更偏向于成熟、标准化产品,而并非依赖和追求先进制程,其产品竞争力主要由工艺和产线的水平决定。

随着国内半导体分立器件厂商逐步参与到国际市场的供应体系,以及下游行业大力创新对上游分立器件行业的驱动,我国半导体分立器件行业已获得长足发展,并逐步形成对国外产品的替代。据中国半导体行业协会统计,2011年至2014年中国半导体分立器件产品进口额基本保持增长趋势,2014年进口额达313.8亿美元。2017年中国半导体分立器件进口金额为281.8亿美元,相较于2014年进口额下降了10.20%,2018年中国半导体分立器件进口金额为285.0亿美元,与2017年基本持平。其中,根据工信部数据,国内二极管及类似器件近三年的出口额已超过进口额,有望率先实现替代进口。同时,国内在中低压MOSFET产品、特定领域的电源管理IC、MOSFET、IGBT等产品领域的技术研发亦有所成就。在国家政策支持,产业生态逐渐完善,人才水平逐渐提高的背景下,中国本土企业有望进一步向高端功率半导体领域迈进。

4.光电子周期底部向上

4.1.LCD格局明朗,盈利能力趋稳,OLED方兴未艾

需求端

显示面板下游应用行业较多,在下游应用细分行业中,TV需求占比最大,占LCD面板需求比例为67%,显示器居其次,占比为13%,手机占比第三,比例为7%,其他方面,商用显示占比3%,笔电占比5%,车载占比1%。

TV端中大尺寸电视整机仍然是发展方向,中小尺寸占比不断降低。

产能端

从产能端看,目前LCD产能主要集中于大陆,大陆占全球超60%的LCD产能。

大尺寸供应持续增加,价格持续下跌;大陆厂商的不断扩张,2017年以来使得55寸以上的大尺寸产品产能持续增加,同时需求又较为弱势,供需明显不匹配;32寸和39-45寸的产品供需状况相对更好,价格也相对稳定。

随着2018-2019年面板价格的持续低迷,各面板主要厂家营业利润大幅下滑。迫于营业压力,日韩LCD厂家纷纷计划退出,LGDisplay和三星SDC于2019年开始宣布在2020年底全面退出关停LCD产线,并向盈利能力更高的OLED转型。

我们预期此次LG与三星产能退出并非完全关停产线,而是产能的进一步集中,跨入行业的收购整合时代。京东方、TCL在行业低景气度周期时可以通过更有利的价格收购兼并产线,市场份额扩张后可以通过调节产能应对行业价格波动,未来大尺寸面板价格会逐步趋于稳定,LCD面板市场也将迎来“京东方华星”两强格局。

从价格端看,今年年中面板价格较年初下行触底后有所反弹,特别是大尺寸面板在7月和8月反弹幅度明显,55"面板涨价约10美金,幅度约为10%。12月以来,各种屏幕尺寸的电视面板价格预期平均月环比上涨6-7%,面板价格连续七个月上涨。

此轮价格上涨下游品牌商对面板的议价能力有所降低,7月所有电视品牌厂商都接受了此次面板的价格上调。同时部分面板厂商将TV产能转向IT产能(笔电、平板、显示器)以及下半年韩系厂商维持关停计划,两者结合带动面板供不应求,但目前新产能扩张进度明显放缓,新LCD产线也暂时未有计划,目前规划的产能扩充不及退出产能,产能总量呈现下滑,预期该行情要维持到1H21,即惠科绵阳与长沙8.6代线、华星T711代线以及LGD广州代线快速爬坡后总体产能才会回归上升。

OLED产业多家布局,技术与产能竞争是当下主旋律

从技术路线上,TV等大尺寸面板目前成熟的OLED技术有LG为代表的白光OLED(WOLED)以及三星为代表的量子点QLED。手机等小尺寸面板主要是三星主推的RGB三原色独立像素发光技术。

手机端仍为OLED主要应用和厂家主要布局方向。得益于中高端机对全面屏、曲面屏、更高色彩对比度以及更低能耗的需求,OLED屏在中高端机型中渗透率快速提升。根据Omdia对2020年各主要品牌手机出货预期,OLED屏手机已占手机出货量的32%。

TV端,由于大尺寸OLED屏幕技术受制于工艺技术与生产良率,LG与三星是大尺寸OLED/QLED面板主要供应商。

OLED产线现阶段集中于中韩两国,国产OLED集中于6代及以下线,大尺寸OLED产线仍处于规划阶段,大尺寸OLED面板预期将成为下一阶段的市场争夺点。

目前,面板领先厂商已依托资金和先发优势构筑壁垒,国内两强格局在日韩企业退出LCD后愈加明朗,同时各面板厂商也在积极布局下一代OLED、MiniLED/MicroLED等技术方向。未来技术方向可能是多元化以适应不同场景,但强者恒强格局必会在面板行业持续,技术know-how、资金运作、客户积累、行业价格波动等终会导致行业进一步集中,其中对技术投入更多、终端客户更稳定、生产管理更优秀的公司市占率终会提升,因此我们积极看好龙头面板厂商在未来的发展。

4.2.LED周期见底,MiniLED

现曙光供给端产能整体过剩,集中度不断提升。供给端来看,国内已具备完整成熟的LED产业链,过去几年在补贴及企业扩产潮影响下,上游芯片、中游封装环节产能供给过剩,产品持续跌价导致业内厂商盈利水平明显下滑。据LEDinside数据,2018年中国大陆LED芯片产值达到191亿元,同比增长仅1.6%,占全球LED芯片产值近60%,其中前5大芯片厂商占据超70%市场份额。

Mini/MicroLED性能出众。Mini/MicroLED显示技术一方面可以实现更好的色域、对比度,并且在反应时间、使用寿命与可靠性等方面强化OLED;另一方面可以不受限于基板大小,实现模块化拼接,扩宽屏幕边界。

MiniLED背光领域率先突破。MiniLED背光方案能够基于已有的LCD技术,具备规模化量产的基础。根据Trforce,现阶段MiniLED背光显示器成本高于100美元,其中MiniLED背光模组成本占60%以上,制造成本高于主流LCD和OLED方案。而随着制造商继续改进制程技术和制程良率,MiniLED背光显示器的成本预计将以每年15%-20%的幅度下降。

从成本下行空间和当前的技术成熟度考量,我们看好MiniLED在LCD显示背光领域率先突破,预计三星、TCL等整机厂商将陆续推出相关产品,未来将持续拉动产能需求。MicroLED方面虽在巨量转移等相关技术上尚未成熟,但在智能机、AR/VR等消费电子领域潜力巨大,未来规模化应用将显著提振整个LED产业链,尤其对LED芯片的需求将会有数量级的提升。其中Mini/MicroLED的直显方案,每一颗LED都会变成像素点,将大幅提升LED外延片的使用数量。待相关产品商品化后,预估至2022年MicroLED与MiniLED应用将占整体LED外延片使用数量的11%,成为支撑LED需求的重要应用。预估全球LED产值将从2017年的171.6亿美元成长至2022年的255亿美元,2017至2022年CAGR达7%。

5.重点企业分析(详见报告原文)

新洁能:高端功率器件国产替代先锋。

雅克科技:定增扩产优质业务,技术领先带动IC材料多线成长。

南大光电:ArF光刻胶认证通过,国产材料持续推进。

立昂微:半导体硅片龙头供应商,产能扩张填补国内空白。

精测电子:检测业务积极转型,开辟公司芯征程。

盛美半导体:清洗设备龙头,回归科创板开启新征程。

至纯科技:加速半导体清洗设备布局,开创“芯”篇章。

中微公司:国芯之光,刻蚀设备领跑者。

TCL科技:外延并购扩张加速,龙头重塑行业新格局。

三安光电:在MicroLED领域是国内最先布局和技术最为先进的公司,随着技术的应用,将打开LED成长天花板。

6.风险提示

1)下游市场需求不达预期;

2)产能爬坡进度不及预期;

3)竞争激烈导致产品价格跌幅较大。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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