半导体行业专题分析报告.docx

1、半导体行业专题分析报告2018年半导体行业专题分析报告正文目录图目录表目录1. 半导体行业处于上升轨道，大基金注资推动国产化加速中国半导体产业处于上升轨道，2017年中国半导体产值估计将达到5140亿元，年增率达到18.6%，维持2010年以来连续第8年双位数成长的态势，显然中国半导体行业发展持续处于上升的轨道。大基金注资推动国产化加速，至2017年11月底，大基金已实际出资约人民币794亿元，成为IC领域快速投资促进上、下游协同发展的重要资金来源。在大基金的带动下各地提出或已成立子基金，合计总规模超过3,000亿元，相当于实现近1:5的放大效应。目前大基金二期已经在募资中，预计大基金二期筹资

2、设立方案总规模为1500-2000亿元。一期加二期及撬动地方产业基金，整体规模有望接近万亿级别。1.1. 中国半导体产业发展仍处于上升轨道2017年中国半导体产值估计将达到5140亿元，年增率虽由2016年的20.1%略微降至18.6%，但仍是维持2010年以来连续第8年双位数成长的态势，显然中国半导体行业发展持续处于上升的轨道，主要是受惠于物联网、智慧装置、人工智能、智能电网、汽车电子、5G等领域的需求带动，加上政府推出国家集成电路产业发展推进纲要及中国制造2025，更搭配国家集成电路产业大基金的成立。世界半导体贸易统计组织(WSTS)上修年度展望，估计2017年销售额将成长20.6%、20

3、18年续增7.0%。SIA总裁兼执行长John Neuffer声明稿指出，全球半导体市场2017年10月份持续大幅扩张，销售创下单月新高。 全球2017-2018年间将建17座12吋晶圆厂，中国大陆占10个 。 根据SEMI的统计，20172020年间全球将有62座新晶圆厂开始营运，其中有26座位于中国，占据42%的比例。 2017年12月4日，紫光集团董事长赵伟国在第四届世界互联网大会表示，近年来，紫光集团把企业发展的重点聚焦在了集成电路上。在移动领域，紫光现在每年向全球提供的手机芯片超过7亿部套片；在存储领域，紫光已经研发出了32层64G的完全自主知识产权的三维闪存芯片，明年将实现量产。据

4、悉，长江存储一期于9月28日实现提前封顶，（一期）一号生产及动力厂房建筑面积达52.4万，预计将于2018年投入使用，达产后总产能将达到30万片/月，年产值将超过100亿美元。总投资300亿美元，紫光集团航母级项目南京启动。2017年2月，紫光南京半导体产业基地和紫光IC国际城项目正式落户江北新区。 这是紫光集团继2016年12月30日武汉长江存储项目开工后又一“航母级”项目。12月4日，江苏省环保厅对“紫光南京集成电路基地项目（一期)”进行环评公示。紫光集成电路产业基地项目由紫光集团投资建设，占地面积约1500亩，总投资超300亿美元。项目一期月产芯片10万片，将有力地支撑中国在主流存储器领

5、域的跨越式发展。 此外，紫光集团还将投资约300亿元人民币建设配套IC国际城。项目达产后，其产值将达150亿美元。在基地内，将新建12英寸半导体存储芯片生产厂房及辅助配套设施，项目建成后产能为120万片/年（100K片/月），项目总投资约105亿美元。从年初签约到即将动工，紫光南京集成电路基地一期有望在明年年底前建成。半导体巨头云集南京千亿产业集群近在咫尺。表 1：中国在建或计划中的12英寸晶圆厂图 1：现有8寸、12寸晶圆厂详细分布图1.2. 大基金注资推动国产化加速国家集成电路基金设立于 2014 年 9 月，设立以来投资了多家集成电路行业 相关企业，主营业务未发生变化。国家集成电路基金系

6、为促进国家集成电路产业发展而设立国家产业投资基 金，主营业务为运用多种形式投资集成电路行业内企业，充分发挥国家对集成电路产业发展的引导和支持作用，重点投资集成电路芯片制造业，兼顾芯片设计、 封装测试、设备和材料等产业。表 2：大基金投资成果至2017年11月底，大基金已实际出资约人民币794亿元，成为IC领域快速投资促进上、下游协同发展的重要资金来源。在大基金的带动下各地提出或已成立子基金，合计总规模超过3,000亿元，相当于实现近1:5的放大效应。目前大基金二期已经在募资中。预计大基金二期筹资设立方案总规模为 1500-2000 亿元。其中，中央财政直接出资200-300亿元，国开金融公司出

7、资300亿元左右，中国烟草总公司出资200亿元左右，中国移动公司等央企出资200亿元左右，中国保险投资基金出资200亿元，国家层面出资不低于1200亿元。一期加二期及撬动地方产业基金，整体规模有望接近万亿级别。截至 2017 年 12 月 31 日，国家集成电路基金对外投资的主要上市公司及其所持股权情况为：中芯国际集成电路制造有限公司（0981.HK）15.06%股份、湖南国科微电子股份有限公司（300672.SZ）15.79%股份、北京北斗星通导航技术股份有限公司（002151.SZ）11.45%股份、三安光电股份有限公司（600703.SH） 11.3%股份、北京兆易创新科技股份有限公司（

8、603986.SH）11.00%股份、国微技术控股有限公司（2239.HK）9.77%股份、江苏长电科技股份有限公司 （600584.SH）9.54%股份、杭州长川科技股份有限公司（300604.SZ）7.50%股份、北方华创科技集团股份有限公司（002371.SZ）7.50%股份、深圳市汇顶科技股份有限公司（603160.SH）6.65%股份等。2018年1月3日消息，大基金共向华虹注资9.22亿美元，以助力华虹无锡12寸晶圆厂的建设。其中出资4亿美元向华虹半导体认购股份，持股18.94%；另外向华虹半导体(无锡)有限公司注资5.22亿美，持股29%。由此，大基金共出资达9.22亿美元助力华

9、虹无锡12寸厂，中国晶圆代工再铸铁军。增资完成后，华虹半导体(无锡)有限公司将由华虹半导体持有约51.0%权益，其中22.2%将由华虹半导体直接持有，28.8%将由本公司透过其全资子公司华虹宏力间接持有；大基金持有29%的股份，无锡实体持有20%的股份。1月30日，中芯国际公布公告，公司旗下中芯南方拟增资扩股，使其注册资本由2.10亿美元增加32.9亿美元至35亿美元。其中，由中芯国际全资附属中芯控股现金出资15.435亿美元，国家大基金现金出资9.465亿美元，上海集 成电路基金现金出资8亿美元。各方应在2018年6月30日前完成各自待出资额的30%，在2018年12月31日前完成各自待出资

10、额的30%，在2019年6月30日前完成各自待出资额剩余的40%。 注资后，中芯国际通过中芯控股和中芯上海在中芯南方的股权比例由从100%减至50.1%；及国家大基金和上海集成电路基金分别拥有中芯南方27.04%和22.86%的股权，分别成为第二和第三大股东。表 3：国家集成电路产业基金投资标的2. 半导体崛起之路，存储、设备、材料国产替代重中之重中国半导体行业协会统计，2017年1-9月中国集成电路产业销售额为3646.1亿元，同比增长22.4%。其中，设计业同比增长25%，销售额为1468.4亿元；制造业在存储器需求旺盛和国内8英寸线满产的拉动下，保持高速增长，1-9月同比增长27.1%，

11、销售额为899.1亿元；封装测试业销售额1278.6亿元，同比增长16.5%。从产业环节来看，国内集成电路制造、设计、封测、装备、材料环节迎来黄金发展阶段，基于技术门槛考虑，国产化进程势必沿着封测-制造-材料路线传导。 1）预计IC设计2018年将维持约20%的增长；2）中国存储器长江存储、合肥睿力、晋华集成 2018 年开始产能逐步开出，国产替代可期；3）半导体材料被美日韩等少数国际少数公司垄断，国内半导体材料部分材料已快速实现国产替代，如靶材标的江丰电子已经成功打破美国、日本跨国公司的垄断格局，填补了国内电子材料行业的空白；占比最大的大硅片已经实现了国产替代0到1的过程，国产化替代逐步提上

12、日程。4）全球半导体设备资本支出占总体资本支出的比例平均约为三分之二，随着半导体节点技术增加以及生产建设加速，半导体设备迎来发展的黄金阶段。 2017年晶圆厂设备投资相关支出达到570亿美元的历史新高，较前一年增加41，2018年支出可望增加11，达630亿美元。5）国内封测弯道超车，目前中国（不含台湾省）集成电路封装已经形成了三大领军公司，分别是长电科技、华天科技、通富微电，都位居全球前十大封测公司之列。2.1. IC设计2018年将维持20%增长据集邦咨询最新研究报告指出，2017年中国IC设计业产值预估达人民币2006亿元，年增率为22%，预估2018年产值有望突破人民币2400亿元，维

13、持约20%的年增速。目前国家大基金二期资金也正在募集当中，大基金二期投资项目在IC设计领域的投资比重有望增加至20%-25%。图 2：2016-2018年中国IC设计产业概况从2007年与2017年中国十大集成电路设计公司销售额对比可以看出，国内企业市场化逐步由低端转向高端，政府采购也趋于市场化，销售额实现快速增长，以海思为例，在2007年销售额为12.9亿元，2017年达到390亿元，同比增长约29倍。观察2017年中国IC设计产业发展，厂商技术发展仅限于低端产品的状况已逐步改善，海思的高端手机应用处理芯片已率先采用10nm先进制程，海思、中兴微的NB-IoT、寒武纪、地平线的AI布局也已在

14、国际崭露头角，展锐、大唐、海思的5G部署也顺利进行中。2017年比特大陆芯片销售额达到143亿元人民币，仅次于华为海思，成为中国第二大的IC设计公司，主要受益于比特币持续暴涨。根据资料显示，比特大陆成立于2013年，由吴忌寒和芯片设计专家詹克团（Micree Zhan）联合创办，是一家生产比特币挖矿机、定制芯片、运营“矿池”（比特币矿工工厂）的初创公司。表 4：2007年&2017年中国十大IC设计公司对比（单位：亿元）2.2. 中国存储产能释放在即，国产替代可期中国存储器长江存储、合肥睿力、晋华集成 2018 年开始产能逐步开出，其中NAND Flash发展上最有望突围的为长江存储，将在20

15、17完成32层3D NAND研发布，有望在2018年量产之时，完成64层设计；DRAM发展最快的则为合肥睿力，去年完成厂房封顶并且移入测试机台移，2018年年初可以进入试产阶段。长江存储：国家存储器基地项目位于武汉东湖高新区的武汉未来科技城，项目一期规划投资240亿美元，占地面积1968亩，于2016年12月30日正式开工建设，将建设3座全球单座洁净面积最大的3D NAND Flash 生产厂房，其核心生产厂房和设备每平方米的投资强度超过3万美元。其中，（一期）一号生产及动力厂房在2017年9月份实现提前封，预计将于2018年投入使用。项目（一期）达产后，总产能将达到30万片/月，年产值将超过

16、100亿美元。合肥睿力： 2017年初合肥睿力宣布以72亿美元兴建12吋晶圆厂，预计最大单月产能达12.5万片规模，计划2017年厂房建成，2018年上半年完成设备安装和调试，预计下半年产品研发成功。晋华集成：2017年2月份正式落地晋江，该项目规划面积594亩，一期总投资370亿元，主要建设12英寸内存晶圆生产线，产能规模为月产6万片内存晶圆；二期将新增6万片内存晶圆产能规模。在技术路径上，将首先依托台湾联华电子集团共同开展产品研发和制程设计，达到一期项目产品要求后，转入自主建设研发体系、自主开发新世纪产品，持续跟进全球内存制造前沿技术。表 5：三大存储公司进展中国 DRAM产业目前已有福建

17、晋华、合肥长鑫两大阵营。福建晋华专注利基型内存的开发，主攻消费型电子市场，有望凭借着中国本有的庞大内需市场壮大自身产能，甚至在补贴政策下，预估最快2018年底可能将影响国际大厂在中国市场的销售策略，并且有机会取得技术IP走向国际市场。相较于福建晋华避开国际大厂的主力产品，合肥长鑫直捣国际大厂最核心的行动式内存产品。行动式内存已是内存类别中占比最高的产品，其省电技术要求极高，开发难度相当高。NAND Flash以长江存储布局最速，初期产品仍锁定低端产品。中国在NAND Flash领域的发展，以紫光集团旗下的长江存储为中国最快成军的开发厂商，初期也将以中国内需市场的布局为主。由于长江存储开发早期技

18、术力不足，难以与一线大厂相抗衡，预估其初期产品会以卡碟类为大宗。随着长江存储技术发展来到64/96层才有机会进军SSD市场，但此市场技术竞争相当激烈，没有中国政府的支持，短期会难以在成本上取得优势。 而武汉新芯随着长江存储的成立后，将专注于NOR Flash的开发，虽然长江存储的NAND Flash试产线暂放在武汉新芯，但随着长江存储于武汉未来城基地建构完成后，未来也将各自独立。DRAMeXchange预测2019年市场走势称，由于各大厂商陆续宣布NAND Flash产能扩增计划，预计2019年该市场将再度进入供过于求的局面。目前，已经宣布扩产计划的存储器厂商包括东芝、三星、英特尔、长江存储等

19、。其中东芝除了将继续与西数合作，启动共同运营的日本四日市合资厂Fab6工厂的96层3D NAND Flash扩产计划外，还将在日本岩手县新建Fab7的闪存工厂，主要投产96层以上的3D NAND Flash，预计2019年下半年后量产。SK海力士则将在韩国清州厂区兴建一座M15新厂，同样以投产96层以上3D NAND Flash为目标，预计2019年可正式进入运营。而备受关注的长江存储也将在今年下半年进入运营阶段，初期投产32层3D NAND Flash产品，并致力于64层产品的开发。此外，英特尔大连二期以及三星西安二期产能也将持续扩大。图 3：2020年NAND Flash厂分布状况集成电路

20、存储器的产业地位，通俗而言，在计算设备的运算过程中，原始数据的输入、计算设备运算过程 中的中间结果以及最终运行结果都会经过计算设备中的存储器并在一定期限内保留其中，所以集成电路存储器作为保存信息的记忆设备是现代信息技术发展的核心部件之一。集成电路存储芯片的种类繁多，不同技术原理下催生出不同的产品，具有各自的优缺点和适用领域。若按照信息保存的角度来分类，可以分为易失性存储芯片和非易失性存储芯片，易失性存储芯片在所在电路断电后，将无法保存数据，代表性产品有 DRAM 和 SRAM，非易失性存储芯片在所在电路断电后，仍保有数据，代表性产品为 NANDFLASH 和 NOR FLASH。DRAM 作为

21、具有高容量、大带宽、低功耗、短延时、低成本等特征，是主要用于个人电脑、服务器、手机等设备的最为常见的系统内存。而 FLASH 具有寿命长、体积小、功耗低、非易失性等特点和优势，广泛应用于消费电子、移动 通信、网络通信、个人电脑、服务器等领域，主要用于代码存储和数据存储等，是近年来发展较快的存储器芯片产品。由于 SRAM 芯片采用不同的设计结构， 带来了DRAM 产品所不具备的更快的读写速度和更低的功耗水平的优点，但电 路结构的差异也造成了相同容量的 SRAM 的成本高于 DRAM，通常情况下只会使用在 CPU 的一、二级缓存等对存储速度要求严格的地方。图 4：全球集成电路存储芯片产业构成DRA

22、M主要集中在韩厂，三星加上海力士占比达到72.8%。从2017年Q3主要供应商DRAM全球市场份额来看，三星依然稳坐DRAM产业的龙头，远超过SK海力士。，两大韩厂的市占率分别为44.8%、28.0%，美光集团位居第三，市占率为24%。DRAM厂于2017年第4季的销售金额将创下历史新高峰，预估达到220亿美元，较2016年第4季的132亿美元大增66.7%。DRAM全年的收入规模将达约740亿美元，同比增长79%.。根据IC Insights历史经验来看，DRAM产业在不久的将来，可能经历长期间的景气向下格局，随着DRAM产能增加，价格将可能开始下滑，跌势更恐达2年之久。图 5：全球DRAM

23、市场规模 图6：2017年Q3主要供应商DRAM全球市场份额NAND Flash是固态大容量内存当前性价比最高的解决方案，具有容量较大、擦写速度快等特点，主要应用于大容量存储，是闪存芯片领域的主要市场。NAND Flash领域霸主三星市占率达到46.5%，并拥有独家3DNAND Flash堆叠技术。目前三星电子、东芝闪迪、美光、英特尔等五家厂商几乎垄断了NAND Flash市场全部份额。NAND Flash主要用于大容量的数据存储，需要不断推动工艺节点向前才能保持竞争力。目前NAND Flash闪存领域已经发展到了10nm以下制程阶段、3D NAND等先进技术不断推出，技术壁垒高，资金投入大，

24、形成了典型的寡头垄断市场格局。三星在DRAM与NAND Flash占据绝对市场优势，在2017年中，三星资本支出倍增至260亿美元（占全球半导体资本支出的28.63%），今年全球半导体资本支出金额将达908亿美元，将成长35%。其中，3D NAND Flash资本支出达到140亿美元（占总的53.85%），DRAM资本支出为70亿美元，扩增10奈米制程产能资本支出为50亿美元图 7：全球NAND Flash市场规模 图8：2017年Q3主要供应商NAND Flash全球市场份额DRAM的供需关系1）从需求角度来看，DRAM 主要的应用市场为智能手机、服务器等领域。智能手机存储升级推动 Mobi

25、le DRAM需求旺盛，受高数据处理能力等需求驱动，新机搭载 DRAM 容量普遍提升至 3-4GB 水平；在服务器市场，大数据时代数据中心建设需求持续增长，服务器 DRAM 需求旺盛；在 PC 领域，随着 PC 厂商在产品形态和技术方面不断创新，整体 PC 产业从 2016 年中开始呈现逐步回暖态势。受下游应用市场拉动，DRAM 产品需求旺盛。2）从供给角度来看，自 2014 年下半年开始，DRAM 价格一路下滑，各大 DRAM 生产商均保持谨慎，没有大规模扩产动作，另一方面，2016 年以来，各大品牌智能手机提升产品存储容量，旗舰机型最大存储容量普遍升至 256G，更有向 512G 发展的趋

26、势，DRAM 市场主要制造商三星、SK 海力士、美光等看好 NAND 的发展前景与高利润，将原有 DRAM 产能大量转移，供货吃紧的形势在2017 年仍将维持。NAND Flash的供需关系1）从需求角度来看：智能手机存储升级，固态硬盘成长爆发，拉动 NAND 需求扩大。目前，智能手机与固态硬盘已经成为 NAND Flash 最主要的需求来源。在智能手机领域，2016 年以来，各大品牌智能手机提升产品存储容量，旗舰机型最大存储容量普遍升至 256G，更有向 512G发展的趋势；在固态硬盘领域，固态硬盘正在逐步取代传统硬盘，需求表现尤为强劲，对 NAND Flash 产能消耗占比从 2014 年

27、的 27%上升到 2016 年的 40%，固态硬盘将成为未来几年 NAND Flash 市场规模增长的主要驱动力。2）从供给角度来看：3D NAND 产能释放有待时日，加剧供给紧张。3D NAND 闪存是一种新兴的闪存类型，其把内存颗粒堆叠在一起，支持在更小的空间内容纳更高存储容量，进而带来很大的成本节约、能耗降低，以及大幅的性能提升，未来将满足智能手机和 SSD 对更大容量的需求。各大存储厂商纷纷扩大 3D NAND 的投产计划，但以目前原厂 3D NAND 投产进程而言，当前主流厂商3D NAND 生产良率尚不及预期。图 9：DRAM下游应用领域收入构成拆分 图10：NAND Flash下

28、游应用领域收入构成拆分目前NOR Flash整个市场空间应在30亿美元左右。受到下游需求降低的影响，2009年到2015年全球NOR Flash市场规模呈现逐年降低的态势。NOR Flash是存储芯片稳定的细分市场，主打速度快、容量小的应用场景，主要用来存储代码和部分数据。因其具备随机存储、可靠性强、读取速度快、可执行代码等特性，在中低容量应用时具备性能和成本上的优势，是中低容量闪存芯片市场的主要产品。同时，终端电子产品因内部指令执行、系统数据交换等功能需要，必需配置相应容量的代码存储器，NOR Flash芯片从而成为不可或缺的重要元器件。NOR Flash可分为串行NORFlash和并行NO

29、R Flash两种，由于结构相对简单、成本低，随着工艺的进步，串行NOR Flash已经逐步成为主要系统方案商的首选。NOR Flash 价格飞涨。2016 年第四季度起 NOR Flash 供给吃紧，市场处于缺货态势，进而引发价格上扬。这一波涨价潮主要是由于主流厂商 NOR Flash 产能退出或被挤压，而下游 AMOLED 智能手机及物联网应用市场需求进一步扩张导致供给吃紧所致，加之近期全球晶圆供应吃紧，使得原本生产 NORFlash 的厂商，大多转移产能到需求快速成长、利润更高的手机、电源管理及其他应用逻辑芯片等产品上，进一步挤压了 NOR Flash 产能。美光等主流厂商逐步淡出，国内

30、企业迎来了发展绝佳时机。全球 NOR Flash 厂商主要有美光科技、飞索半导体、旺宏、华邦、兆易创新等。近年来，随着 NOR Flash 市场规模的萎缩，主流厂商逐步退出。2010 年，当时 Nor Flash市场占有率达到 10%的三星电子退出 NOR Flash 市场；2016 年 Cypress关掉明尼苏达的 NOR Flash 晶圆厂；市占率达 20%的美光科技近期宣布将会退出 NOR Flash 市场。主流厂商的大规模退出，将会导致市场产能不断萎缩。兆易创新迅速抢占市场，市占率迅速攀升，跃升至全球第一梯队。图 11：2016年主要厂商NOR Flash全球市场份额2.3. 半导体材

31、料国产化有序进行半导体材料产业分布广泛，门类众多。主要包括硅和硅基材、光刻胶、高纯化学试剂、电子气体、靶材、抛光液等。以半导体产业链上下游来分类，半导体材料可以分为晶圆制造材料和封装材料。在半导体产业持续增长的带动下，中国半导体材料产业发展的步伐更加稳健。从总体发展状况来看，产业销售收入已经突破100 亿元，且在高端工艺应用中取得突破。国内材料企业产品集中于低端应用环节的局面正在得到改善，全产业向高端应用迈进成为我国集成电路材料企业的主要努力方向，半导体材料市场空间巨大。图 12：集成电路产业链流程图以及配套材料根据国际半导体设备材料产业协会(SEMI)显示，2016年全球半导体材料市场收入为

32、443亿美元，与 2015 年相比增长2.3%;预计其中晶圆制造材料市场为 247亿美元，封装材料市场为 196 亿美元，相较2015年分别成长3.1%及1.4%；其中台湾地区为97.9亿美元，占比达22.1%，连续7年蝉联最大市场，韩国、北美与欧洲都有微幅成长，中国大陆市场份额较上年则有8%的涨幅。图 13：全球半导体材料销售额情况 图14：中国半导体材料占比逐年提升图 15：全球半导体晶圆制造材料与封装材料市场销售额 图16：全球半导体与半导体材料市场销售额图 17：全球半导体前道各材料市场比重半导体硅片国产替代从0到1，国产替代重要一环在硅和硅基材料在晶圆制造材料中占比为 30.5%。集成电路用硅片是制造技术门槛极高的尖端高科技产品，全球只有大约10家企业能够制造，其中前5家企业占有90%的市场份额。世界头两名集成电路用硅片制造商是日本信越(Shin-Etsu)和SUMCO，占全球60以上%；这两家企业生产的大尺寸硅片（200毫米和300毫米）则占全球的70%以上，形成绝对垄断和极高的技术壁垒。全球硅片生产厂商包