投资要点
　　春季来看，景气复苏+自主可控依旧是半导体23年成长主旋律。半导体2023年主要成长逻辑围绕自主可控和景气复苏两个环节展开。核心环节自主可控将进一步加速半导体设备以及零部件等核心环节的自主可控进程，龙头公司持续受益自主可控大趋势；景气复苏角度来看，汽车电子需求依旧强劲，消费电子领域在经历22年需求疲软、库存压力较大的情况后，库存的逐渐去化，行业呈现出弱复苏迹象，预计消费电子、家电等领域在23Q2开始全面复苏，景气复苏将成为23年春季以后的第二配置曲线。
　　半导体设计重点关注低渗透率与景气度复苏品种。CPU、GPU、FPGA，存储芯片DRAM、NAND，高端模拟芯片等仍处于国产化初期，综合国产化率不足10%。受手机、消费电子等终端需求影响，部分IC品类短期处于调整期，随着目前库存去化接近尾声，板块层面将在Q2开始逐步复苏。
　　举国体制催化半导体设备及零部件等关键环节复苏进步。举国体制将对半导体板块带来新加速驱动力，针对性高，目标更明确，高难度、高精尖和“卡脖子”板块更加受益。针对半导体设备板块，先进制程国产化将成为未来核心推动环节，半导体设备板块将面临持续加速受益。
　　汽车电子需求仍旧强劲，汽车模拟芯片、SiC等需求持续增长。汽车电动化+智能化，带动主控芯片、存储芯片、功率芯片、通信接口芯片、传感器芯片等芯片快速发展，芯片单位价值不断提升，整车芯片总价值不断提升。高压平台下，SiC有望迎量产机遇。根据Yole数据，全球碳化硅功率器件市场规模预计将从2021年10.9亿美元增长至2027年62.97亿美元，CAGR达34%，增速明显。
　　推荐关注：持续加速国产化进程，国产化标的持续受益。持续关注：设备：芯源微/北方华创/中微公司/富创精密/新莱应材等；设计：圣邦股份/纳芯微/澜起科技/芯朋微/峰岹科技/聚辰股份等；功率：东尼电子/天岳先进/时代电气等。
　　风险提示：疫情反复的风险；原材料短缺、价格波动；汽车智能化等新型终端创新和渗透提升不及预期风险。

研究报告全文：自主可控景气复苏成为23年主旋律半导体行业2023年春季投资策略证券分析师杨海燕A0230518070003研究支持袁航宁柯榆刘洋20230221投资要点春季来看景气复苏自主可控依旧是半导体23年成长主旋律半导体2023年主要成长逻辑围绕自主可控和景气复苏两个环节展开核心环节自主可控将进一步加速半导体设备以及零部件等核心环节的自主可控进程龙头公司持续受益自主可控大趋势景气复苏角度来看汽车电子需求依旧强劲消费电子领域在经历22年需求疲软库存压力较大的情况后库存的逐渐去化行业呈现出弱复苏迹象预计消费电子家电等领域在23Q2开始全面复苏景气复苏将成为23年春季以后的第二配置曲线半导体设计重点关注低渗透率与景气度复苏品种CPUGPUFPGA存储芯片DRAMNAND高端模拟芯片等仍处于国产化初期综合国产化率不足10受手机消费电子等终端需求影响部分IC品类短期处于调整期随着目前库存去化接近尾声板块层面将在Q2开始逐步复苏举国体制催化半导体设备及零部件等关键环节复苏进步举国体制将对半导体板块带来新加速驱动力针对性高目标更明确高难度高精尖和卡脖子板块更加受益针对半导体设备板块先进制程国产化将成为未来核心推动环节半导体设备板块将面临持续加速受益汽车电子需求仍旧强劲汽车模拟芯片SiC等需求持续增长汽车电动化智能化带动主控芯片存储芯片功率芯片通信接口芯片传感器芯片等芯片快速发展芯片单位价值不断提升整车芯片总价值不断提升高压平台下SiC有望迎量产机遇根据Yole数据全球碳化硅功率器件市场规模预计将从2021年109亿美元增长至2027年6297亿美元CAGR达34增速明显推荐关注持续加速国产化进程国产化标的持续受益持续关注设备芯源微北方华创中微公司富创精密新莱应材等设计圣邦股份纳芯微澜起科技芯朋微峰岹科技聚辰股份等功率东尼电子天岳先进时代电气等风险提示疫情反复的风险原材料短缺价格波动汽车智能化等新型终端创新和渗透提升不及预期风险wwwswsresearchcom211预计2022半导体市场增速44增速放缓2021年全球半导体市场规模达5559亿美元同比26为近十年最大增幅2021年随着5G移动通信汽车电子智能网联汽车工业电子人工智能云计算各类消费电子产品等终端市场需求的快速增长行业缺芯的情况进一步加剧全球汽车电子芯片供应紧绷部分车企被迫间歇性停产2021年半导体景气高增形成高基数2022年增长降速是必然WSTS预计2022年全球半导体市场规模达5801亿美元同比44分区域看WSTS预计除亚太地区外所有地理区域都将呈现两位数的增长其中美洲地区市场增速领先预计达17欧洲市场增长126日本市场增速10除日本外的亚太地区市场增速为-2全球半导体销售额及其同比增速亿美元700030600025205000154000103000502000-51000-100-15E全球半导体销售额亿美元同比wwwswsresearchcom资料来源WSTS申万宏源研究312国产替代仍为主旋律全球市场主流芯片2022增速情况WSTS预计大部分主要类别的产品销售将实现两位数增速其中逻辑类产品增长145模拟产品增长208传感器产品增长163分立器件增长124光电类产品预计今年市场规模与去年大体持平微涨09国产替代空间大2021年中国半导体市场自给率为18预计2030年有望达到42低国产化率的半导体产品CPUGPUFPGA存储芯片DRAMNAND高端模拟芯片以及IGBTSiC等功率器件仍处于国产化初期半导体产业链上游材料设备综合国产化率不足102021年细分领域国产化程度处在初期细分领域全球市场空间亿美元全球主要玩家国内厂家CPU600IntelAMD飞腾龙芯中科曙光GPU339英伟达AMD景嘉微FPGA69赛灵思Intel紫光同创安路信息高云TIADI美信安森美模拟芯片742矽力杰圣邦股份3peak杰华特MPSDRAMNAND1260美光等长鑫长存半导体设备1026应用材料等北方华创中微华海清科等wwwswsresearchcom资料来源VerifiedMarketResearchHISICInsightSEMI申万宏源研究413下游赛道状况迥异汽车电子景气度引领行业半导体下游主要包括数据中心手机汽车电子工控消费电子通讯等赛道不同赛道市场空间迥异按照下游终端需求来看半导体数据中心手机汽车电子工业控制消费电子通讯等领域占比分别为3530101096全球半导体市场受下游需求变化影响行业呈现结构性景气状态汽车电子领域需求持续向上维持持续增长2022年全球新能源汽车销量达1050万量全球新能源汽车渗透率不断提升据Marklines预计2025年全球新能源汽车销售量将超过2100万台2021-2025年CAGR增长超过302021年全球半导体下游应用全球新能源车销量持续提升万辆2500120692000100358010150060100010405002030002020202120222023E2024E2025E新能源汽车销量万辆同比计算和数据中心手机工业控制汽车电子消费电子非手机通信wwwswsresearchcom资料来源IHSmarket申万宏源研究资料来源Marklines申万宏源研究513汽车智能化电动化持续拉升汽车半导体景气度汽车电动化智能化带动主控芯片存储芯片功率芯片通信接口芯片传感器芯片等芯片快速发展芯片单位价值不断提升整车芯片总价值不断提升根据电动化来看三电系统对半导体的需求提升明显根据汽车芯片应用牵引创新发展论坛统计显示电动车半导体含量约为燃油车的2倍根据智能化来看智能座舱智能驾驶对半导体提升需求明显智能车半导体含量是传统车的数倍智能汽车结构汽车半导体对硅材料需求提升明显百万片月300250200150100500201620182022E寸寸寸wwwswsresearchcom资料来源盖世汽车申万宏源研究资料来源SUMCO申万宏源研究614IC强势应用之MCUMCU市场空间广阔行业增速稳定据ICInsight数据2020年全球MCU市场规模约为207亿美元到2023年可达248亿美元2020年国内MCU芯片市场规模达269亿元随着汽车电子和物联网领域发展预计2025年中国MCU芯片市场规模有望达到483亿元全球MCU市场空间亿美元中国MCU市场规模及其增速亿元30014600401235250105008302004006254150300202151000200-21050-4100-650-800全球MCU市场规模亿美元同比中国MCU市场规模亿元增速wwwswsresearchcom资料来源ICInsights申万宏源研究714IC强势应用之MCU行业竞争格局来看国产MCU厂商市占率较低长期受益于提升空间充足全球MCU市场格局较为集中根据ICInsights2021年全球MCU市场份额中恩智浦NXP微芯科技Microchip瑞萨电子Renesas意法半导体STMicroelectronics英飞凌Infineon五大厂商占据了82的市占份额根据ICInsights国产MCU厂商合计市占率不足12主要集中在消费类市场可拓展空间充足缺货导致国产MCU厂商导入节奏加速在汽车工业乃至消费类赛道国产MCU认证节奏持续加快我们认为受益于行业高成长空间低国产渗透率以及缺货带来的国产认证持续加速浪潮国产MCU行业将持续维持高增长建议关注兆易创新中颖电子芯海科技乐鑫科技华大半导体未上市等2021年全球MAU前五大厂商份额GD32E501系列MCU产品组合排名公司市占率1恩智浦1882微芯科技1793瑞萨1704意法半导体1675英飞凌118wwwswsresearchcom资料来源ICInsightsIHS申万宏源研究814强势国产替代芯片FPGAFPGA行业快速成长国产替代进入快车道国内市场FrostSullivan数据显示以出货量统计2019年国产厂商份额占比不足15以营收计2019年XilinxAlteraLattice安路科技四者在中国市场的收入比为56693704535093测算得2021年安路科技在四者中国市场收入总和的占比已经由093提升至529国产替代进入快车道且远未触及替代空间上限据FrostSullivan预测20222023年的国内行业增速将达到18101968行业增长迅猛带动国产厂商收入提升FPGA国产化领军安路科技复旦微等统计国内3家FPGA相关上市公司相关板块的营收从2018年的798亿元增长至2021年的4434亿元3年CAGR为77142019年中国FPGA市场部分玩家收入相对比例2021年中国FPGA市场部分玩家收入相对比例093529535494安路科技0935293704323756695740XilinxAlteraLattice安路科技XilinxAlteraLattice安路科技wwwswsresearchcom资料来源FrostSullivan申万宏源研究914强势国产替代芯片FPGA中国FPGA行业市场规模分布如何国产替代有多大市场空间1市场规模分布2022年28nm以上制程500KLUT以下国内民用FPGA厂商安路科技的产民用FPGA国产替代空间10962亿元品系列替代空间极为广阔包括安路科技的ELF系列EG系列PH系列其中40nm-65nm系列产品已FPGA国产化空间从2019年开始逐步放量28nm系列产品为下一重要发力点PH系列LOGO2系列均于2020年开始量产并于2021年初步放量二者市场规模尤为广阔将与同类型产品在3654亿元的市场中竞争伴随着国产FPGA软件生态不断完善预计28nm系列后续放量将成为国产替代的下一重要发力点此外随着高研发投入下的产品线快速扩张预计下一代FPGA推出后国产替代空间将会增加至150亿元以上wwwswsresearchcom资料来源FrostSullivan申万宏源研究1014强势国产替代芯片FPGA以通信工业宇航等市场加速FPGA国产替代FrostSullivan数据显示FPGA国内市场规模从2018年的1156亿元增长到2021年的1768亿元3年CAGR为15212022年-2025年FPGA国内市场规模有望从2088亿元增长到3322亿元3年CAGR为1674未来随着通信市场的扩张以及工业控制等领域的持续发力国内市场占比可持续保持30以上其中工业领域及通信市场规模未来3年CAGR分别为1563及1743FPGA下游应用wwwswsresearchcom资料来源FrostSullivan申万宏源研究1114强势国产替代芯片模拟芯片市场空间广阔欧美厂商占主导国产替换机会充足全球模拟芯片市场规模稳定增长根据ICInsight显示2018年-2023年全球模拟芯片销售额预计从588亿美元提升至779亿美元占全部集成电路销量的16左右保持稳定不同于整个集成电路行业周期波动性较强特点模拟芯片行业因下游应用领域广泛单机模拟芯片用量提升等波动性小呈现弱周期性稳定增长态势中国模拟芯片市场规模巨大且稳定增长但自给率较低替代成长空间大根据中商产业研究院的数据2021年中国模拟集成电路市场规模为2731亿元同比增长912021年国产化率为15全球模拟芯片市场空间亿美元中国模拟芯片市场空间亿元90030002080025007001560020005001015004005300100020005001000-5020132014201520162017201820192020202120172018201920202021E2022E2023E中国模拟芯片市场规模亿元同比wwwswsresearchcom资料来源ICInsight申万宏源研究资料来源中商产业研究院申万宏源研究1214强势国产替代芯片模拟芯片格局方面全球模拟芯片市场份额主要由海外欧美企业占据国产替代空间巨大根据ICInsights统计2021年全球第一大模拟芯片厂商德州仪器市场占有率为19CR1068整体竞争格局较为分散绝大部分国内模拟集成电路厂商起步较晚研发投入相对较低产品以中低端芯片为主而且在价格上竞争激烈近年来随着技术的积累和政策的支持部分国内公司在高端产品方面取得一定的突破逐步打破国外厂商垄断面临着广阔的国产替代空间重点关注圣邦股份国产模拟芯片龙头企业纳芯微隔离芯片龙头企业汽车模拟芯片龙头企业2021年全球模拟芯片行业竞争格局分散CR10为68圣邦股份产品类别排名公司总部所在地营业收入百万美元市占率1德州仪器TI美国140501902亚诺德ADI美国93551273思佳讯Skyworks美国5910804英飞凌Infineon德国4800655意法半导体ST瑞士390653威讯联合半导体6美国387552QROVO7恩智浦NXP荷兰3457478安森美ONSemi美国2115299微芯Microchip美国18392510瑞萨Renesas日本111015wwwswsresearchcom资料来源Statista申万宏源研究资料来源公司官网申万宏源研究1315半导体设备核心环节半导体设备即在芯片制造和封测流程中应用到的设备在整个芯片制造和封测过程中会经过上千道加工工序涉及的设备种类大体有九大类细分又可以划出百种不同的机台占比较大的主要有光刻机刻蚀机薄膜沉积设备离子注入机测试机分选机探针台等光刻的本质是把临时电路结构复制到硅片上这些结构首先以图形形式制作在掩膜版上光源透过掩膜版将图形转移到硅片表面的光敏薄膜上刻蚀是利用化学或者物理的方法将晶圆表面附着的不必要的材质进行去除的过程薄膜的沉积是一连串涉及原子的吸附吸附原子在表面扩散及在适当的位置下聚结以渐渐形成薄膜并成长的过程半导体清洗设备针对不同的工艺需求对晶圆表面进行无损伤清洗以去除半导体制造过程中的颗粒自然氧化层金属污染有机物牺牲层抛光残留物等杂质半导体设备产业链wwwswsresearchcom资料来源前瞻产业研究申万宏源研究1415国内晶圆厂投产拉动半导体设备需求晶圆厂资本开支整体呈上升趋势并且北美半导体设备支出2021年已创新高行业景气度持续向好根据SEMI数据2021-2022年全球将新增29座晶圆厂陆续进入建设阶段其中中国大陆8座到2024年全球12英寸晶圆厂数量将达到161座产能达700万片月其中中国大陆12英寸晶圆厂2024年产量将达150万片月占全球约21随着全球半导体产业向中国大陆转移中国大陆半导体设备产业持续快速发展中国大陆半导体设备产业的快速发展推动其在全球市场的份额的不断提升2020年中国大陆半导体设备销售额占全球市场比例达26同比提升3个百分点新增晶圆厂建设快速拉动了对半导体设备的需求目前设备供应主要由海外企业垄断但国内企业已在部分细分领域陆续取得突破加速国产设备的验证及供应链导入是必然趋势在行业景气周期上行及国产化的推动下我们认为国内设备企业将迎来快速发展阶段部分国内企业是在国家政策及资金支持下进行相应设备的研发并已经逐步取得阶段性成果并且订单快速增长各细分领域逐个击破的策略已初见成效涂胶显影CMP清洗等领域相继发展出优秀的国内供应商并未因对应市场规模相对较小而放缓研发进度2020年部分环节的国产化比例较2016年已有显著提升适合我国行业发展的阶段及其规律进一步提升整体设备国产化水平wwwswsresearchcom1515半导体设备国产化进程任重道远国外厂商在全球半导体设备市场占主导行业集中度较高以美国AppliedMaterial荷兰ASML美国LAM日本TEL和美国KLA等为代表的国际企业凭借资金技术客户资源品牌等方面的优势占据了全球半导体专用设备市场的主要份额2021年全球前5家半导体专用设备厂商市场占有率合计达772020年全球半导体设备细分市场份额2021年全球半导体设备厂商市占率光刻19封装5薄膜沉积242322刻蚀197测试8其他872112清洗4其他02其他1014CMP4去胶1离子注入3涂胶显影3AMATASMLLAMTELKLA其他wwwswsresearchcom资料来源SEMIGartner申万宏源研究1615半导体设备渗透率逐步提升国内设备厂商已成功进入大多数半导体制造设中国半导体设备国产化率情况备细分领域但整体国产化率尚处于较低水平涂胶显影设备政策支持下半导体制造设备国产化潜力巨大CMP设备离子注入设备在国家资金及政策的大力支持下目前在半导体清洗设备设备制造部分环节已经逐渐成长出一些优秀的薄膜沉积设备国内设备供应企业整体水平达到28nm制程光刻设备并在14nm和7nm制程实现了部分设备的突破刻蚀设备051015202520202016资料来源上海集成电路产业发展研究报告申万宏源研究半导体设备国产化代表公司半导体设备国产化公司平台型设备企业产品涉及刻蚀薄膜北方华创屹唐股份去胶设备全球龙头沉积氧化扩散退火清洗等中微公司刻蚀设备快速增长华海清科CMP国内主要供应商芯源微涂胶显影国内龙头前道track产品收入及订单快速放量拓荆科技PECVDSACVDALD等薄膜沉积设备国产化主要供应商至纯科技布局湿法设备提供28nm节点的全部湿法工艺设备万业企业收购凯世通布局离子注入机盛美上海清洗设备国内供应商布局电镀设备及先进封装湿法设备等资料来源申万宏源研究wwwswsresearchcom1721第三代半导体特点卓越发展迅速第三代半导体材料以碳化硅SiC氮化镓GaN等为代表因具有宽禁带高电导率高热导率高抗辐射能力等优点更适合在高压高频高功率高温等领域中应用例如射频通信雷达电源管理汽车电子电力电子等与第一代半导体材料Si相比碳化硅具备更高的击穿电场强度饱和电子漂移速率热导性和热稳定性碳化硅器件更高效节能更能实现系统小型化1碳化硅更低的导通电阻阻值有利于模块的小型化2碳化硅高频的特点有利于周边部品的更小型化3碳化硅更耐高温的特点使得器件冷却结构简洁化第三代半导体材料禁带宽度大耐高温高频高功率拥有高热导率和高击穿电场强度第一代半导体第二代半导体第三代半导体指标参数参数意义越高硅砷化镓碳化硅氮化镓禁带宽度eV11143234更高的应用电压更击穿电场强度454060低的导通电阻105Vcm饱和电子漂移速率122525更大的电流107cms热导率WcmK15053513更好的散热用于低压低频低功率相较第一代工作器件频率用于高压高频率耐高温器件有晶体管与光电探测器等更高更抗高压更高速特点低能量损耗耐腐蚀抗辐射禁带在光电子器件和高频高功的光学性能但有毒会宽度大可实现系统小型化特点率器件的应用有局限污染环境注上表第三代半导体列示的是主流碳化硅晶型4H-SiC参数具有更高的载流子迁移率更低的参杂电离能和载流子浓度wwwswsresearchcom资料来源第三代半导体技术与应用申万宏源研究1822纵观碳化硅产业链衬底与外延占据70的生产成本衬底与外延占据70的碳化硅器件成本根据中商产业研究院数据碳化硅器件的成本构成中衬底外延前段研发费用和其他分别占比为47231965衬底外延合计约70是碳化硅器件制造产业链的重要组成部分受制于材料端的制备难度大良率低产能小目前碳化硅衬底及外延层的价值量明显高于硅材料12英寸硅晶圆衬底外延的价值量占比约11衬底和外延层的缺陷水平的降低掺杂的精准控制及掺杂的均匀性对碳化硅器件的应用至关重要2020年碳化硅产业链制造成本占比2020年硅产业链制造成本占比衬底外延前段研发费用其他衬底外延前道晶圆处理封装测试wwwswsresearchcom资料来源中商产业研究院申万宏源研究1923衬底海外厂商垄断但国产替代空间大海外厂商垄断碳化硅衬底市场但国产替代空间大2020年全球导电型碳化硅衬底市场中Wolfspeed独占62的市场份额CR3约89国内份额最大的天科合达仅占42020年全球半绝缘型碳化硅衬底市场中WolfspeedII-VI分别占3335的市场份额CR2约68国内山东天岳占30未来几年我们认为随着国内外新能源车和光伏发电等下游需求不断增长碳化硅衬底的市场规模有望快速增长Wolfspeed预测2026年碳化硅衬底市场规模有望达到17亿美元2022-2026年复合增速达到252020年全球导电型碳化硅衬底市占率2020年全球半绝缘型碳化硅衬底市占率WolfpeedII-VIROHMSKSiltron天科合达其他WolfpeedII-VI山东天岳其他wwwswsresearchcom资料来源Yole申万宏源研究20