全球“缺芯”浪潮繼續(xù)蔓延，就連劫匪都打上了芯片的主意。據(jù)香港文匯報報道,6月16日下午，香港街頭上演了一場“芯片大劫案”，一物流公司運輸?shù)膬r值約500萬港元高價芯片被劫。
事實上，近半年多，全球芯片短缺愈發(fā)嚴重，使得交貨時間徒增。Susquehanna Financial Group最新研究報告顯示，5月芯片整體交貨期延長至18周，較前月進一步增加7天，續(xù)創(chuàng)近四年新高。這一交貨期已比2018年上一個峰值長了4周有余。
據(jù)彭博報道，目前受芯片短缺影響最大的是汽車業(yè)，預計因此損失逾1000億美元。其他領(lǐng)域也感受到了壓力，包括蘋果等大公司在內(nèi)的許多電子產(chǎn)品制造商，都無法滿足對其產(chǎn)品的所有需求。
而隨著供需的不平衡，芯片價格持續(xù)上漲，通脹飆升帶來的原材料成本上漲同樣推高了芯片售價，一年內(nèi)芯片供應(yīng)鏈經(jīng)歷幾輪調(diào)漲。自“缺芯”導致的一二季度大范圍漲價后，部分芯片價格已經(jīng)上漲五倍之多，而且這一趨勢仍未見消停。目前有消息稱，隨著晶圓供不應(yīng)求的局勢持續(xù)升溫，中國臺灣地區(qū)的臺積電、世界先進、聯(lián)電和力積電四大代工巨頭決定在三季度繼續(xù)上調(diào)代工報價，漲幅高達30%，遠超預期15%。力積電董事長黃崇仁公開表示，半導體晶圓代工價格呈每季增長趨勢，產(chǎn)能吃緊局勢未緩解，漲價也將一直持續(xù)。
為應(yīng)對上游晶圓代工報價上調(diào)帶來的高成本及下游與日俱增的市場需求，芯片設(shè)計廠商也將開啟跟風模式，同步漲價。其中，驅(qū)動IC、微控制器(MCU)兩類芯片率先領(lǐng)漲，中國臺灣的義隆、盛群等廠商將在三季度再調(diào)整產(chǎn)品價格。據(jù)了解，此次漲價是盛群第二輪調(diào)漲，漲幅為10%-15%，義隆為第三輪。近日，比亞迪半導體也向客戶發(fā)出漲價通知函，公司決定從2021年7月1日起對IPM、IGBT單管產(chǎn)品進行價格調(diào)整，提漲幅度不低于5%。
中銀國際表示，當前正處于半導體行業(yè)歷史以來的景氣最高點，屬于由基本面帶動的結(jié)構(gòu)性高景氣，相對以往的周期波動來說時間會稍有延長。
在這樣的背景下，一則消息更是令本已火爆的半導體行業(yè)火上澆油。據(jù)彭博社報道，中國正在推動一項旨在幫助中國芯片制造商克服美國制裁的關(guān)鍵舉措，從而重新推動中國多年來實現(xiàn)半導體芯片自給自足的努力。據(jù)知情人士透露，該計劃包括了龐大的投資組合，涵蓋貿(mào)易、金融和技術(shù)。國家主導的這項計劃已預留了約1萬億美元的政府資金，目前已被率先用于推動發(fā)展第三代半導體芯片，并正在領(lǐng)導制定一系列對該技術(shù)的金融和政策支持。
雖然上述消息并未得到官方層面的證實，但在彭博社發(fā)布相關(guān)報道后，A股半導體及元器件即開始大漲。僅在6月17日，整個半導體及元件板塊大幅上漲6.48%，第三代半導體板塊漲幅更是高達8.44%，半導體設(shè)備及材料相關(guān)標的股價也大幅上漲。
從基本面看，中國擁有第三代半導體材料最大的應(yīng)用市場。受益于新能源汽車、5G、消費電子領(lǐng)域需求強勁，未來幾年，國內(nèi)SiC和GaN功率半導體市場將迎來高速增長。而且，中國在第三代半導體分立器件與美國沒有明顯代差，產(chǎn)業(yè)鏈相比硅基更能自主可控。
分析人士認為，半導體行業(yè)供需緊張是近期板塊上漲的主邏輯，目前行業(yè)呈現(xiàn)“弱供給-低庫存-強需求-滿產(chǎn)能”的格局。隨著下游多領(lǐng)域需求增長驅(qū)動芯片需求爆發(fā)，未來半導體行業(yè)的高景氣度或?qū)⒊掷m(xù)。日前，IC Insights上調(diào)了2021年半導體產(chǎn)值成長預估，從原來的成長19%調(diào)至24%，2021年全球半導體產(chǎn)值將有望首次突破5000億美元。
中航證券認為，全球半導體市場周期大概為4-5年，在2019年突破拐點進入復蘇周期后，疫情催生的需求變化使得2021年開啟了新一輪周期的高景氣復蘇。IDC預計2021年全球半導體銷售額將達到5220億美元，同比增長12.5%。在行業(yè)景氣度上升的背景下，下游5G、云計算、汽車電子等需求上升疊加上游供給緊張，造成供需不匹配而導致缺貨漲價狀況將貫穿整年，帶動行業(yè)公司盈利上行。
申港證券也表示，半導體行業(yè)過去13年來，整體呈現(xiàn)出牛長熊短的態(tài)勢（受到經(jīng)濟衰退而產(chǎn)生下跌周期越來越短），無論是費城半導體指數(shù)還是臺灣半導體指數(shù)，都在不斷創(chuàng)新高。經(jīng)過了四輪半導體牛市周期，呈現(xiàn)出持續(xù)高增長態(tài)勢，臺灣半導體指數(shù)漲幅已經(jīng)遠遠大于臺灣電子零件和電子通路指數(shù)，而A股半導體指數(shù)在2020年3月至今大幅跑輸萬得全A，全球行業(yè)景氣度帶來的超額收益在逐漸集聚。
缺芯全球蔓延
5月中下旬以來，新冠疫情迅速在東南亞、中國臺灣地區(qū)蔓延，即使是至關(guān)重要的半導體產(chǎn)業(yè)也無法免受影響。為遏制疫情，馬來西亞政府從6月1日開始在全國范圍內(nèi)實施“全面封鎖”，暫停經(jīng)濟和社會活動，僅開放必要經(jīng)濟和服務(wù)領(lǐng)域。
而東南亞地區(qū)是全球主要的半導體芯片封裝和測試中心，Statics數(shù)據(jù)顯示，東南亞在全球芯片封裝測試行業(yè)的市占率近27%，其中，馬來西亞是全球最重要的半導體封測基地之一，占全球13%的份額。此外，馬來西亞也是全球7大半導體出口中心之一，芯智訊統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示全球有50多家半導體企業(yè)在馬來西亞有投資。
封測作為芯片制造后段的重要核心工序之一，疫情導致的封裝廠和芯片廠停工斷供，會使得芯片短缺的市場擔憂更加劇烈，部分工藝要求較低的成熟制程芯片生產(chǎn)會對疫情控制較好的生產(chǎn)區(qū)域寄予厚望，同時也要視產(chǎn)能的擴張是否到位。而先進制程芯片的產(chǎn)能會因此受到嚴重的影響。
受馬來西亞的“封國”政策影響，當?shù)氐谋姸喟雽w工廠產(chǎn)線被要求維持低度人力運作，產(chǎn)線降載。芯智訊資料顯示，馬來西亞政府要求生產(chǎn)線只能維持10%-20%的低度人力運作，這幾乎等于只是不關(guān)機的狀態(tài)；另外，“封國”期間半導體公司的原材料及芯片產(chǎn)品進出口通關(guān)速度及運輸時間也受到影響，對半導體產(chǎn)品產(chǎn)能構(gòu)成沖擊。中銀國際表示，總的來看馬來西亞半導體封測產(chǎn)能以及車用MLCC、芯片電阻、固態(tài)電容、鋁質(zhì)電容等元器件都會受到較大沖擊。
中國臺灣方面，苗栗京元電子廠區(qū)內(nèi)爆發(fā)群體感染，京元電子是目前全球最大的芯片測試企業(yè)之一，本次爆發(fā)疫情的是其位于苗栗縣竹南鎮(zhèn)的廠區(qū)，這是京元電子最大的生產(chǎn)基地。京元電子主要業(yè)務(wù)來自于集成電路設(shè)計，約占其營業(yè)收入的76%。由于臺灣地區(qū)疫情存在高度不確定性，京元電子及其行業(yè)所受到的影響仍然不可預估。中銀國際認為，如果京元電子的停工情況進一步惡化，將會直接影響到下一代芯片的研發(fā)進度以及下游電子產(chǎn)品的交付。
申港證券研報顯示，首先是支付卡芯片可能短缺，美國時間6月21日智能支付協(xié)會（SPA）發(fā)布公開聲明，提請注意全球芯片短缺導致支付卡可用性風險增加的問題近90%的非現(xiàn)金消費者付款是在實體店使用卡支付的，支付卡對于獲取現(xiàn)金也至關(guān)重要。此外，40%-60%的在線支付通過支付卡直接或間接支持（通過數(shù)字錢包）。
LCD驅(qū)動器芯片供求也在發(fā)生變化，用于顯示器、個人電腦、筆記本電腦、汽車、智能手機和幾乎所有帶有數(shù)字液晶面板的產(chǎn)品，向像素提供指令。
與成本較高的CPU、GPU或內(nèi)存芯片相比，LCD驅(qū)動器的芯片的供應(yīng)更少，因為LCD驅(qū)動器使用的是低端制造流程，外包制造服務(wù)的半導體代工廠正在逐步淘汰這種流程。而英特爾(Intel)和AMD等微處理器公司則是全球最大的微處理器制造商。AMD正在爭奪10納米、7納米或更低納米芯片的最先進制造能力，而像Himax這樣的公司則在40納米至150納米的工藝節(jié)點上制造芯片。
在截至2021年3月31日的第一季度，Himax的收入同比增長67%，至3.09億美元。增長的一個主要領(lǐng)域是筆記本電腦的驅(qū)動，其銷量連續(xù)增長了70%，但由于代工產(chǎn)能不足，監(jiān)控IC銷量連續(xù)下降。該公司的股價從2020年的3.3美元飆升了約14美元，股價飆升了366%。
蘋果方面芯片需求更為明顯，iPhone 13系列預計2021年下半年發(fā)布，芯片制造商準備在第四季度應(yīng)對蘋果2021年的訂單高峰。9月份推出的iPhone13機型預計與2020年的iPhone陣容類似，有四款設(shè)備，尺寸包括5.4英寸、6.1英寸和6.7英寸，其中兩款是更高端的Pro機型，兩款定位為成本更低、更實惠的設(shè)備。
而近期純晶圓廠臺積電將優(yōu)先保障蘋果的訂單需求，盡可能滿足2021年第三季度iPhone13的芯片訂單。在供應(yīng)短缺的情況下，這家蘋果供應(yīng)商還要滿足自動駕駛以及其他設(shè)備芯片的訂單。臺積電也將在第三季度為即將推出的iPhone系列增加產(chǎn)量。
根據(jù)一項來自軟件供應(yīng)商Qt Group委托市場研究機構(gòu)Forrester Consulting進行的制造商調(diào)查，工業(yè)用機械(industrial machinery)與電氣設(shè)備(electrical equipment)領(lǐng)域受到芯片缺貨的沖擊程度最重；IT硬件與電腦領(lǐng)域也出現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)減緩。
這項調(diào)查是在3月份進行，涵蓋262家嵌入式裝置與連網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)商，發(fā)現(xiàn)受訪者中60%的工業(yè)用機械與電氣設(shè)備制造商，正在重點關(guān)注保全IC供應(yīng)鏈。在此同時，有55%的服務(wù)器與電腦制造商表示，他們正為維持芯片供應(yīng)而努力。
在全球“缺芯”浪潮中，汽車芯片短缺情況尤為嚴重。半導體組件缺貨的問題在過去一段時間已經(jīng)讓許多車廠因此停工，而行業(yè)調(diào)查顯示，汽車仍是重點關(guān)注IC供應(yīng)鏈的產(chǎn)業(yè)之一。有將近三分之二的制造商因為芯片供應(yīng)中斷，導致數(shù)字新產(chǎn)品的出貨遭遇挫折，生產(chǎn)計劃的延遲超過7個月。
目前汽車芯片主要分為三大類：第一類負責算力，具體為處理器和控制器芯片，比如中控、ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）和自動駕駛系統(tǒng)，以及發(fā)動機、底盤和車身控制等；第二類負責功率轉(zhuǎn)換，用于電源和接口，比如新能源汽車用的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）功率芯片；第三類是只用于傳感器，主要用于各種雷達、氣囊、胎壓檢測。
在供應(yīng)有限的情況下，車企將車型供給按照優(yōu)先級排序。從單車價格來看，缺芯對豪華品牌車型的影響較小，對于普通品牌車型的影響較大。
從驅(qū)動方式來說，缺芯對電動車的影響小，對燃油車的影響大。一臺電動車上面用的半導體其實比燃油車上用的更多，但是多的主要是功率半導體，而目前缺的是最基本的MCU。而且在當前嚴格的排放標準下，車企會優(yōu)先保證生產(chǎn)電動車。
根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021年1-5月，中國汽車產(chǎn)銷量分別達到1062.6萬輛和1087.5萬輛，同比增長了36.4%和36.6%。
電子元器件占汽車成本的比重上升到了40%，而九成以上汽車芯片仍然依賴進口，受國際供應(yīng)鏈影響，2021年全球汽車將減產(chǎn)400萬輛。
中國各類芯片中MCU控制芯片最為緊缺，國內(nèi)MCU控制芯片企業(yè)較為薄弱。截至目前，中國半導體自給率為15%，其中汽車芯片自給率不足5%。
芯片短缺已成為全球性發(fā)展問題。在MCU方面，2020年，汽車、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域需求快速爆發(fā)，國際大廠ST、瑞薩等對市場需求供應(yīng)不及時，產(chǎn)能也受到了各種“天災人禍”制約，導致MCU價格上漲、交期延長，市場出現(xiàn)缺貨，而隨著下游分銷商囤貨、炒貨，部分型號的MCU產(chǎn)品價格漲幅已經(jīng)超過10倍。
2020年末，汽車半導體短缺現(xiàn)象開始進入人們視線，隨后，汽車半導體短缺現(xiàn)象開始在更大范圍蔓延，全球多家知名汽車企業(yè)均不同程度受到汽車半導體供貨不足的影響，部分車型出現(xiàn)生產(chǎn)延誤、減產(chǎn)，甚至停產(chǎn)等問題。汽車半導體短缺帶來整車企業(yè)減產(chǎn)甚至停產(chǎn)不斷發(fā)酵，對全球汽車產(chǎn)業(yè)造成了顯著沖擊。
據(jù)媒體報道，目前，已有包括大眾、福特、豐田、通用、本田等全球超20家車企因不同程度的芯片短缺問題而被迫停產(chǎn)或減產(chǎn)。據(jù)咨詢公司艾睿鉑(Alix Partners)最新預測，全球“缺芯”將導致2021年汽車制造商營收損失1100億美元，約合人民幣7145億元。同時，2021年的汽車凈產(chǎn)量總計會減少390萬輛。
遠水不解近渴
中銀國際表示，芯片荒已經(jīng)蔓延到家電制造業(yè)、手機、游戲機產(chǎn)業(yè)等各個行業(yè)，車載電子等工業(yè)產(chǎn)品中還在大量使用，而這些領(lǐng)域使用的芯片是工藝較成熟、價格低廉的28nm-55nm工藝。鑒于全球近70%的半導體都由臺積電和三星這兩家公司生產(chǎn)，且半導體產(chǎn)業(yè)的景氣更多在于對客戶訂單的情況掌握，參考臺積電TSMC在一季度投資者會議中提到“芯片荒”將延續(xù)至2022年底、疊加近期東南亞和東亞的疫情復燃等不利因素，有理由相信全球缺芯情況將延續(xù)至2023年，有望在2023年中至下半年間得到緩解。
中國大陸方面，受《瓦森納安排》等對先進制程工藝的半導體設(shè)備的干擾，目前國內(nèi)先進制程（14nm及以下）的芯片產(chǎn)能受到限制，對應(yīng)的是較先進的5G、AI、高性能運算等領(lǐng)域。以國內(nèi)新建產(chǎn)線中占比最大的中芯國際為例，目前國內(nèi)擁有最先進制造工藝的中芯國際受美方制裁后，在2021年上半年就投入了12億美元向ASML采購成熟工藝的DUV光刻設(shè)備，以提升成熟工藝的芯片代工產(chǎn)能，且將28nm芯片代工的產(chǎn)能提升計劃放在了公司發(fā)展首位，其55nm代工業(yè)務(wù)也是營收的主要部分。
中銀國際表示，此情況表示國內(nèi)一流晶圓代工廠商正聚焦較成熟制程的芯片領(lǐng)域，與國際主流晶圓廠商近期計劃擴產(chǎn)28nm產(chǎn)線的舉動一致。據(jù)微電子工藝技術(shù)專家、中芯國際技術(shù)研發(fā)副總裁吳漢明院士在投資者交流會上透露，目前10nm以上節(jié)點的成熟工藝占據(jù)83%的市場，而28nm及以上的工藝在國內(nèi)不管是設(shè)計、制造、封測都有公司能夠參與進來，且目前國內(nèi)產(chǎn)能需要再有另外8家中芯國際才能滿足。目前國內(nèi)的晶圓產(chǎn)能集中在8寸，隨著新建12英寸產(chǎn)線的計劃陸續(xù)釋放，如國家大基金二期聯(lián)手華潤微電子建造12英寸晶圓產(chǎn)線等，晶圓生產(chǎn)效率也會大幅提升。因此，未來相信國內(nèi)缺芯情況會與國際情況一樣延續(xù)至2023年，且半導體行業(yè)會先穩(wěn)住成熟工藝，再去搶奪先進技術(shù)。
在6月16日由CNBC舉辦的Evolve峰會上，英特爾CEO Pat Gelsinger以芯片廠商的角度，表達了自己對整個半導體產(chǎn)業(yè)前景的樂觀態(tài)度。他表示，目前的半導體市場正處于一個快速擴張的時期，隨著智能化、數(shù)字化的普及，幾乎所有產(chǎn)業(yè)都很難離開半導體，對于半導體產(chǎn)業(yè)而言，接下來的數(shù)十年仍然是一個很好的機會。
在此背景下，英特爾宣布多項擴產(chǎn)計劃，一方面擬在美國亞利桑那州投資約200億美元新建兩座晶圓廠；另一方面希望成為晶圓代工的主要提供商。
事實上，除了英特爾之外，全球半導體龍頭也在紛紛宣布擴產(chǎn)。其中，臺積電宣布三年投1000億美元，并提升2021年資本開支至300億美元；臺聯(lián)電公布1000億新臺幣（約合35.8億美元）投資案，擴充在南科的12英寸廠；三星電子將在2030年前增加對System LSI和Foundry業(yè)務(wù)領(lǐng)域的投資，投資總額擴大至171萬億韓元（約1516億美元），以加快先進半導體工藝技術(shù)的研究和新生產(chǎn)設(shè)施的建設(shè)；中芯國際計劃2021年成熟12英寸產(chǎn)線擴產(chǎn)1萬片/月，成熟8英寸產(chǎn)線擴產(chǎn)不少于4.5萬片/月。
6月22日，SEMI（國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會）在最新發(fā)布的報告中預測，全球半導體廠商將在2021年年底前開始建設(shè)19座新的高產(chǎn)能晶圓廠，并在2022年再開工建設(shè)10座。從地域分布看，中國處于領(lǐng)先地位。報告預測，中國大陸和臺灣地區(qū)將各新建8個晶圓廠；其次是美洲地區(qū)，將新建6個，歐洲和中東共有3個，日本和韓國各有2個。在這29座晶圓廠中，有15座是晶圓代工廠，月產(chǎn)能為3萬至22萬片（8英寸等效）。
SEMI總裁兼首席執(zhí)行官Ajit Manocha表示，未來幾年，這29座晶圓廠的設(shè)備支出預計將超過1400億美元。“從中長期來看，晶圓廠產(chǎn)能擴張將有助于滿足新興應(yīng)用（如自動駕駛汽車、人工智能、高性能計算和5G/6G通信）對半導體的強勁需求。”
根據(jù)SEMI此前預測，到2022年，半導體行業(yè)將實現(xiàn)三年連續(xù)增長，迎來超級周期。但是，新建產(chǎn)線無法快速緩解短期內(nèi)的產(chǎn)能緊缺問題。SEMI表示，在2021年開始建造新晶圓廠的半導體廠商中，許多要到2023年才會開始安裝設(shè)備，因為在破土動工后需要長達兩年的時間才能達到這一階段，不過有些廠商最早可能會在2022年上半年開始安裝。
國產(chǎn)替代機遇
在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈中，當前整個半導體設(shè)備行業(yè)主要被應(yīng)用材料AMAT（19%，美國）、泛林半導體LAM（15%，美國）、東京電子TEL（15%，日本）和阿斯麥爾ASML（16%，荷蘭）四大家壟斷。
按區(qū)域劃分，美國在等離子體刻蝕設(shè)備、離子注入機、薄膜沉積設(shè)備、檢測設(shè)備、測試設(shè)備領(lǐng)域領(lǐng)先；荷蘭在光刻機（最先進的EUV光刻機，荷蘭ASML的市占率100%）領(lǐng)域領(lǐng)先；日本在刻蝕設(shè)備、晶圓清洗設(shè)備、檢測設(shè)備、測試設(shè)備、氧化設(shè)備等領(lǐng)域領(lǐng)先。
按制程工序劃分為硅片廠設(shè)備(5%)、前段設(shè)備(80%，晶圓加工&晶圓針測)、后段設(shè)備(15%，芯片封裝&測試)；其中，前段設(shè)備：以刻蝕設(shè)備、光刻機、化學薄膜設(shè)備、制程控制設(shè)備為主，均被排名國際前1-4家公司寡頭壟斷。后段設(shè)備：以封裝測試設(shè)備為主，全球的測試機&探針臺被美國Teradyne、日本Advantest雙頭壟斷，占全球半導體企業(yè)測試設(shè)備市場份額的80%以上。
據(jù)中國國際招標網(wǎng)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，前段設(shè)備中，國內(nèi)廠商在部分細分領(lǐng)域競爭力較強。其中，刻蝕設(shè)備領(lǐng)域包括北方華創(chuàng)、中微、屹唐半導體（實現(xiàn)國產(chǎn)化率超20%，其中，中微已進入國際主流晶圓廠并技術(shù)上可隨其最先進制程同步）；清洗領(lǐng)域有盛美半導體（引領(lǐng)本土12英寸產(chǎn)線上超20%的國產(chǎn)化率，同時國際大廠SK海力士為第一大客戶）；去膠設(shè)備領(lǐng)域有屹唐半導體（全面實現(xiàn)進口替代，國內(nèi)主要晶圓產(chǎn)線中市占率超90%）；CMP領(lǐng)域為華海清科（實現(xiàn)本土主流產(chǎn)線的國產(chǎn)化率超20%）；PVD領(lǐng)域為北方華創(chuàng)（實現(xiàn)本土主流產(chǎn)線的國產(chǎn)化率超20%）；熱處理領(lǐng)域包括北方華創(chuàng)、屹唐半導體（實現(xiàn)本土主流產(chǎn)線的國產(chǎn)化率超20%）。
后端設(shè)備中，國內(nèi)的測試設(shè)備廠商主要有精測電子、長川科技、華峰測控、冠中集創(chuàng)、金海通等實現(xiàn)部分測試設(shè)備或分選機的國產(chǎn)化突破，但國產(chǎn)品牌主要聚焦在國內(nèi)較為成熟的電源管理芯片測試設(shè)備和模擬及數(shù)?；旌蠝y試系統(tǒng)等領(lǐng)域，如華峰測控（氮化鎵測試設(shè)備進入國際主流客戶），而SOC和Memory芯片測試設(shè)備仍主要依賴進口品牌。
中銀國際表示，受東南亞疫情影響，國內(nèi)封測廠商在股權(quán)及合作關(guān)系的帶動下，有望承接訂單轉(zhuǎn)移。如，華天科技在2019年收購馬來西亞著名封測企業(yè)Unisem，近期也發(fā)布了51億元的定增預案；長電科技宣布正式完成對Analog Devices Inc.（ADI）新加坡測試廠房的收購，2020年其先進封裝產(chǎn)量也同比增加29.25%；通富微電2015年收購AMD旗下馬來西亞檳城廠的股權(quán)。
申港證券同時也提醒，密集的芯片投資和擴產(chǎn)，后續(xù)也許會導致芯片出現(xiàn)過剩危機。新建晶圓廠的周期通常在1-2年，即現(xiàn)在投建的工廠，會在1-2年后開始釋放產(chǎn)能，全球半導體供應(yīng)會在2022年恢復正常水平，產(chǎn)能釋放恰好趕上芯片供應(yīng)的充裕期，從而導致芯片產(chǎn)能過剩。
而且，根據(jù)申港證券研報，傳統(tǒng)的汽車計算機采用分布式ECU架構(gòu)，一輛車需要70-300顆MCU芯片，而當下自動駕駛采用的域架構(gòu)，只需要4-8顆SoC芯片和40-60顆MCU芯片，未來中央計算架構(gòu)，需要的芯片更少，僅需2-4顆SoC芯片加10-20顆高性能MCU芯片，就可以滿足自動駕駛和智能座艙的計算需求。五年后中央計算架構(gòu)會成為主流，屆時汽車對芯片的需求量會進一步降低。
另外一個角度，隨著電動智能汽車的發(fā)展，汽車控制系統(tǒng)從分布式走向集成式，汽車行業(yè)對芯片的需求也將發(fā)生巨大的變化。汽車芯片不僅面臨著短期產(chǎn)能不足的挑戰(zhàn)，還面臨著長期結(jié)構(gòu)性變化的挑戰(zhàn)。
比亞迪公司官方表示：“燃油車的芯片成本大概是100美元－200美元，電動汽車則可能是1000美元左右起步，而到了智能電動時代，單車芯片成本可能會倍增至4000美元－5000美元，高端車甚至更多。”
汽車芯片價值的躍遷，不只體現(xiàn)在數(shù)量上，也體現(xiàn)在功能上。
芯片主要分三大類，隨著汽車控制結(jié)構(gòu)的變化，對各類芯片的需求也將發(fā)生變化。但芯片并不是一個能快速響應(yīng)需求的行業(yè)。尤其是車規(guī)級芯片，它有著資金投入大、認證周期長、研發(fā)周期長、設(shè)計門檻高等特點，僅僅是驗證環(huán)節(jié)，可能就要花費數(shù)年時間。
吉利汽車則介紹了全面的長期芯片規(guī)劃：從建立與國際半導體主流供應(yīng)商的直接對接渠道開始，源頭規(guī)避風險；繼而參與研發(fā)方案選型，與主要芯片供應(yīng)商共同制定未來技術(shù)路線及供應(yīng)渠道；與芯片供應(yīng)商直接簽訂價格協(xié)議，減少分散采購供應(yīng)商議價能力低的問題，扶持國內(nèi)電子產(chǎn)品供應(yīng)商供應(yīng)鏈的組織能力；承諾扶持國內(nèi)芯片企業(yè)，在同等質(zhì)量下使用國產(chǎn)芯片替代進口芯片。
中銀國際表示，半導體產(chǎn)業(yè)屬于全球集成的行業(yè)，供應(yīng)鏈穩(wěn)定在其中扮演著重要角色，未來3年在成熟制程芯片緊缺帶動的產(chǎn)能擴張下，國內(nèi)會逐步優(yōu)化成熟制程的供應(yīng)鏈體系，完善的供應(yīng)鏈帶來成本優(yōu)勢，可助推全球成熟制程芯片訂單在中國區(qū)域的集中，形成一定的客戶黏性。
據(jù)美國應(yīng)用材料AMAT的2021年二季度業(yè)績說明會透露，目前正處于第四波計算浪潮-經(jīng)濟全面數(shù)字化，也是最大的一次科技技術(shù)轉(zhuǎn)變的早期階段，到2025年，機器將產(chǎn)生99%的數(shù)據(jù)，而人類產(chǎn)生數(shù)據(jù)只占1%。未來十年半導體行業(yè)乃至半導體設(shè)備領(lǐng)域?qū)㈤L期結(jié)構(gòu)性走強，半導體行業(yè)需求歷史首次與人口增長及其帶來的消費者行為增長脫鉤，并逐步掛鉤設(shè)備、服務(wù)器、汽車終端、手機終端。半導體領(lǐng)域的競爭將會圍繞高效電源管理、高運算性能、高性價比等領(lǐng)域，制程進步的基礎(chǔ)也將轉(zhuǎn)向新材料、新結(jié)構(gòu)、新的芯片互連方式、新工藝和新微縮方式的創(chuàng)新與應(yīng)用。對于先進制程的芯片需求也將提高。
半導體產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)科創(chuàng)板IPO募資大幅超預期，且半導體行業(yè)發(fā)展已成為國家戰(zhàn)略發(fā)展的一部分，在國家及地方政策和國家大基金、亦莊國投等資本的推動下，半導體企業(yè)逐步形成集中化資源整合態(tài)勢，先進制程領(lǐng)域的核心技術(shù)和零部件供應(yīng)的突破及產(chǎn)業(yè)化進度加速，進展符合全球半導體未來發(fā)展方向，疊加所建筑的成熟制程客戶粘性，先進制程芯片制造訂單也會逐步放量。
或?qū)澋莱?/strong>
第三代半導體依賴于傳統(tǒng)硅以外的更新的材料和設(shè)備，是一個還沒有任何公司或國家占據(jù)主導地位的領(lǐng)域，這也為中國提供了避開美國及其盟友對其芯片制造行業(yè)設(shè)置的障礙的最佳機會之一，也是個彎道超車的好機會。
東莞證券認為，與前兩代半導體相比，第三代化合物半導體物理特性優(yōu)勢明顯，下游應(yīng)用廣泛，在5G基建、5G終端射頻和新能源車等多重推動，以及化合物半導體的國產(chǎn)替代趨勢下，未來成長空間廣闊，相關(guān)廠商有望迎來較好的發(fā)展機遇。
半導體代際之間最大的區(qū)別在于材料，按演進歷程進行劃分，半導體材料可分為三代。
其中，第一代半導體材料以硅（Si）、鍺（Ge）為代表，該類材料產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟，技術(shù)儲備完善且制作成本較低，目前主要應(yīng)用于大規(guī)模集成電路中。
第二代半導體材料以砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP）為代表，在物理結(jié)構(gòu)上具備直接帶隙的特點，相對于Si材料具有光電性能佳、工作頻率高，抗高溫、抗輻射等優(yōu)勢，適用于制作高速高頻、大功率及發(fā)光電子器件，是制作高性能微波、毫米波器件及發(fā)光器件的優(yōu)良材料，廣泛運用于移動通訊、衛(wèi)星通訊、光通訊和GPS導航等領(lǐng)域。
第三代半導體指以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）為代表的化合物半導體，還包括氧化鋅（ZnO）和金剛石該類半導體材料禁帶寬度大于或等于2.2eV，因此也被稱為寬禁帶半導體材料。
東莞證券研報稱，與第一代的Si、Ge和第二代的GaAs、InP相比，GaN和SiC具有禁帶寬度大、擊穿電場強度高、電子遷移率高、熱導電率大、介電常數(shù)小和抗輻射能力強等特點，具有強大的功率處理能力、較高的開關(guān)頻率、更高的電壓驅(qū)動能力、更小的尺寸、更高的效率和更高速的散熱能力，可滿足現(xiàn)代電子技術(shù)對高溫高頻、高功率、高輻射等惡劣環(huán)境條件的要求。因此，第三代半導體主要被用于制作高速、高頻、大功率及發(fā)光電子元器件，是制作高性能微波、毫米波器件及發(fā)光器件的優(yōu)良材料。此外，隨著新能源汽車、信息高速公路及互聯(lián)網(wǎng)的興起，第三代半導體還被廣泛應(yīng)用于電動車、光伏、風電和高鐵等領(lǐng)域。
第三代半導體下游需求持續(xù)向好。根據(jù)CASA Research數(shù)據(jù)，消費類電源、工業(yè)及商業(yè)電源、不間斷電源UPS和新能源汽車為SiC、GaN電子電力器件的前四大應(yīng)用領(lǐng)域，分別占比28%、26%、13%和11%。消費類電源方面，快充快速普及為GaN的應(yīng)用打開市場空間；新能源汽車方面，中國目前已成為全球最大的新能源汽車市場，特斯拉大量推進SiC解決方案帶領(lǐng)國內(nèi)廠商快速跟進，以比亞迪為代表的終端整車廠商開始全方位布局SiC元器件解決方案，推動第三代半導體元器件在汽車領(lǐng)域的發(fā)展。
其中，GaN主要用于LED、微波射頻和功率器件等領(lǐng)域，目前GaN主要被用于5G有源天線系統(tǒng)（AAS）和手機功率放大器（PA）等新產(chǎn)品中。展望未來，5G通訊、消費電子快充和車規(guī)級充電成為GaN產(chǎn)品規(guī)模擴張的主要動力。
在5G和更高頻率應(yīng)用中，GaN的效率比LDMOS/硅器件要高10%-15%，預計在5G基站PA中份額將持續(xù)提升；手機快充逐漸普及，消費級快充將成為推動GaN功率器件滲透的重要因素。Yole Development指出，GaNRF市場規(guī)模將從2019年的7.4億美元增長至超過20億美元，年復合增長率為12%；此外，Yole預計2024年GaN電源市場產(chǎn)值將超過3.5億美元，CAGR達85%，其中GaN快充將成為推動產(chǎn)業(yè)高成長的主要力量。
SiC方面，預計未來幾年SiC市場將充分受益于新能源汽車滲透提升、電動車配套設(shè)備建設(shè)和5G通訊基站及數(shù)據(jù)中心建設(shè)，其中汽車電動化為驅(qū)動SiC市場規(guī)模增長的最主要因素。Yole指出，采用SiC的汽車解決方案能提高系統(tǒng)效率，有效減輕車身重量并使得結(jié)構(gòu)更加緊密，目前在新能源車上主要用于功率控制單元(PCU)、逆變器，及車載充電器等方面。到2024年，SiC功率半導體市場規(guī)模將達到20億美元，2018-2024年復合增長率約為50%，其中汽車成為SiC功率半導體最大的下游應(yīng)用市場，占比將達到約50%；而根據(jù)Researchand Markets預測，全球SiC市場收入將達到30億美元，2017-2023年復合增長率約為27%。
根據(jù)CASA統(tǒng)計，2019年中國GaN、SiC電力電子產(chǎn)業(yè)值為26億元，同比增長84%，2016-2019年復合增速高達230.53%；GaN微波射頻產(chǎn)值方面，中國科技部于2016年9月立項國家重點研發(fā)計劃，旨在實現(xiàn)GaN器件與電路在5G通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，推動中國第三代半導體在射頻功率領(lǐng)域的長足發(fā)展。根據(jù)CASA，中國GaN微波射頻產(chǎn)業(yè)值從2016年的2.785億元提升至2019年的38億元（預估），年復合增速為138.96%。
而對于第三代半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國給予了高度重視，早在2013年，科技部“863計劃”就將第三代半導體產(chǎn)業(yè)列為國家戰(zhàn)略發(fā)展產(chǎn)業(yè)。2016年，國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中，將第三代半導體列為國家科技創(chuàng)新項目中“重點新材料研發(fā)及應(yīng)用”重要方向之一。2019年12月，國家級戰(zhàn)略《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》明確要求加快培育布局第三代半導體產(chǎn)業(yè)，推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展；2020年7月，國務(wù)院發(fā)布的《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》指出，國家鼓勵的集成電路設(shè)計、裝備、材料、封裝、測試企業(yè)和軟件企業(yè)，自獲利年度起，第一年至第二年免征企業(yè)所得稅，第三年至第五年按照25%法定稅率減半征收企業(yè)所得稅；2021年，“十四五”規(guī)劃出爐，提出要瞄準集成電路等前沿領(lǐng)域，推動碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體發(fā)展。
在5G通信、新能源汽車、快充、綠色照明等新興需求崛起和國家政策大力支持的雙重驅(qū)動下，預計中國第三代化合物半導體市場規(guī)模有望實現(xiàn)快速增長。《2020“新基建”風口下第三代半導體應(yīng)用發(fā)展與投資價值白皮書》指出，2019年中國第三代半導體市場規(guī)模為94.15億元，預計2019-2022年將保持85%以上平均增長速度，到2022年市場規(guī)模將達到623.42億元。
其中，第三代半導體襯底市場規(guī)模從7.86億元增長至15.21億元，年復合增速為24.61%，半導體器件市場規(guī)模從86.29億元增長至608.21億元，年復合增速為91.73%。
東莞證券表示，從GaAs、GaN和SiC市場競爭格局來看，目前化合物半導體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)以歐美、日韓和中國臺灣企業(yè)為主，中國大陸企業(yè)在技術(shù)實力、產(chǎn)能規(guī)模和市場份額方面與領(lǐng)先企業(yè)均具有不小差距，市場話語權(quán)較弱。
以砷化鎵為例，GaAs產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游外延片、中游晶圓制造和下游GaAs元件三大環(huán)節(jié)，三大環(huán)節(jié)均以海外企業(yè)為主導。其中，上游外延片前三大廠商分別為英國廠商IQE（54%）、中國臺灣廠商VPEC（占比25%）和日本廠商住友化學（Sumitomo Chemical），CR3高達92%；中游晶圓代工領(lǐng)域中國臺灣廠商穩(wěn)懋一家獨大，市場占有率高達71.1%；下游GaAs企業(yè)市占率前三均被美國廠商把持，分別為：Skyworks（32.3%）、Qorvo（26.0%）和Broadcom（9.1%），CR3為67.4%。中國大陸GaAs產(chǎn)業(yè)鏈競爭格局處于弱勢，在單晶制造、外延片中的射頻器件、IDM中的射頻器件等環(huán)節(jié)競爭力相對缺失。
GaN方面，GaN器件產(chǎn)業(yè)鏈包括上游襯底及外延片、中游器件設(shè)計與制造和下游產(chǎn)品應(yīng)用等環(huán)節(jié)，目前行業(yè)模式以IDM為主，但設(shè)計與制造環(huán)節(jié)已開始出現(xiàn)分工。其中，住友電工在GaN襯底領(lǐng)域一家獨大，市場份額超過90%，外延片龍頭包括IQE、COMAT等；GaN制造環(huán)節(jié)代表性企業(yè)包括中國臺灣的穩(wěn)懋、富士通和臺積電，中國大陸方面以三安光電為代表。
SiC方面，美、歐、日三足鼎立，美國產(chǎn)值占比超七成。從SiC器件制造流程來看，SiC器件的制造成本中，襯底成本占比50%，外延片成本占比25%，為SiC成本占比最大的兩個部分。目前行業(yè)呈現(xiàn)美、歐、日三足鼎立格局，其中美國一家獨大，全球產(chǎn)能占比超過七成。以成本占比最高的SiC襯底來看，截至2018年，美國Cree公司占據(jù)絕對龍頭地位，市場份額達62%，其次是美國II-VI公司，市場份額約為16%，行業(yè)前兩名市占率合計達78%；從行業(yè)生產(chǎn)模式來看，目前行業(yè)模式以IDM模式為主，代表性企業(yè)有美國Cree、德國Infineon、日本羅姆和意法半導體，中國大陸IDM廠商以泰科天潤、瑞能半導體和華潤微為代表，但與國際領(lǐng)先水平仍有較大差距。
東莞證券表示，考慮到國家政策對第三代半導體的大力扶持，以及中國大陸廠商在第三代半導體領(lǐng)域上的布局奮起直追，后續(xù)國產(chǎn)替代空間廣闊，相關(guān)廠商有望迎來較好的發(fā)展機遇。
據(jù)亞化咨詢不完全統(tǒng)計，近幾年國內(nèi)布局第三代半導體產(chǎn)業(yè)的企業(yè)超過百家，僅2021年5月簽約的第三代半導體相關(guān)項目就將近5個。同時，國內(nèi)也在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈上不斷創(chuàng)新。以GaN相關(guān)專利為例，根據(jù)智慧芽數(shù)據(jù)顯示，中國的相關(guān)專利申請在全球排名第一。
