2025年半导体行业研究

  • 来源:国金证券
  • 发布时间:2025/04/03
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半导体行业研究.pdf

该文档聚焦于半导体行业的深度研究,旨在全面解析当前半导体产业的运行状况、市场格局及未来发展趋势。报告通常涵盖半导体产业链上下游的关键环节,包括设计、制造、封测以及核心原材料和设备领域。通过对行业供需关系、技术迭代路径(如先进制程、Chiplet等)以及市场竞争格局的分析,揭示行业景气度变化及周期性特征。核心价值在于为投资者及相关利益方提供关于半导体赛道进入壁垒、竞争策略及潜在增长点的客观数据支撑与逻辑研判,辅助把握产业投资机会与风险。

行业介绍

根据产品生命周期理论,可分为投入期、成长期和成熟期,对应不同的投资风格、核心考量指标以及估值方法。电子行业产品生命周期和产品渗透率相关。

电子行业发展就是渗透率提升的过程。渗透率决定:1)生命周期阶段;2)行业增速;3)投资风格不同生命周期主导需求不同,增长点不同,渗透率增速不同,导致估值方法也不同。而针对渗透率,材料、工艺的高速迭代是引导电子行业发展的核心驱动因素。

对于企业而言,任何产品都有成熟期、甚至衰退期对于电子行业公司而言,不同生命周期阶段的多层次产品组合,合理组合能保持公司整体的高速增长错配组合会导致增长乏力。

主题型投资:以新技术为主题投资方向或受到政府关注且有政策支持潜在市场很大,且天花板很高,如很多电子早期细分赛道,AI智能眼镜、人形机器人、低空飞行器等;

成长型投资:企业业绩增长来源于渗透率提升和产品升级,渗透率提升是主要增长点;而产品升级是科技行业的常态,拉动替换需求,如半导体行业;

周期型投资:市场表现有一定周期性--第一步:开工率上升;第二步单价上涨;第三步:供需情况变化,因此需要关注开工率、单价和细分领域的机会,如PCB、显示面板;

除此之外,产业层面,电子行业投资需要需要不断跟踪产业变化,关注产业信息时间差;市场层面,需要关注技术/产品与市场预期的预期差。

半导体

半导体行业呈周期性:由创新与需求共振驱动,同时库存形成周期扰动。当前全球半导体销售额已连续多月环比上升,底部反转趋势已成。上升周期及核心驱动:1、95-97年(个人PC大规模商用);2、98-00年(互联网普及):3、03-05年(笔电/手机普及,消费电子MP3/MP4终端起量);4、09-10年(智能手机爆发);5、16-18年(数据中心建设);6、20-21年(5G建设及公共卫生事件影响);7、23年-?(AI爆发)。

CPU核心主要是由大量的运算器、控制器、寄存器组成。基于制程越小,性能越好的规律,CPU产业链是先进制程数字芯片产业链。Intel和AMD几乎垄断通用型CPU的市场。当前国产CPU产业链进口替代:设计环节,华为鹏,飞腾,兆芯等,封测环节,通富微电承接AMD7nmCPU封测,14nm及以下节点的先进制程。设备、材料、EDA/IP、制造等环节与国外领先龙头差距较大,目前仍采用“外循环为主+内循环为辅”的模式。

GPU的出现使计算机减少了对CPU的依赖,并解放了部分原本CPU的工作。

在传统GPU市场中,Nvidia市场份额提升至90%,AMD为10%,Intel跌至0%。

AIGPU市场,Nvidia市场份额占比高达70%~95%。

CFM指出,服务器、PC、手机仍是存储芯片三大主力市场。2023年,以PC应用为主的cSSD消耗了NANDFlash的26%手机产品消耗了NANDFlash产能的34%,以服务器应用为主eSSD消耗了NAND Flash总产能的14%,三类应用占据NANDFlash总产能的74%。在DRAM市场,预计2024年服务器应用约消耗全球DRAM产能32%,手机应用预计约消耗全球DRAM产能34%,PC应用预计约消耗全球DRAM产能15%,三者合计约占81%。

DRAM市场的几大参与者包括了三星、美光、SK海力士(SKHynix),另外再加上南亚科技(Nanya)、力积电(PSMC)和长鑫存储(CXMT)等。长鑫在DRAM持续突破,2023年末,长鑫存储(CXMT)正式推出了LPDDR5系列产品,其中包括了12Gb的LPDDR5颗粒,POP封装的12GBLPDDR5芯片及DSC封装的6GBLPDDR5芯片。

模拟芯片:生命周期长(强调可靠性和稳定性,一经量产往往具有长久生命力);应用领域繁杂(分为线性器件、信号接口、数据转换、电源管理等);人才培养时间长(设计人员既要熟悉设计和工艺流程,又要熟悉大部分元器件);价格稳定(功能细分多,不易受到单一产业景气度影响)

近年来受益于PC、通信、可穿戴产品、AIOT设备等电子设备的品类和市场容量的扩张,模拟芯片的市场规模总体呈扩张趋势。

全球模拟芯片市场规模从2019年的539亿美元增长到2023年的948亿美元,2024年全球模拟芯片市场规模预计将达983亿美元。

2023年中国模拟芯片市场规模达到约3026,7亿元,近五年年均复合增长率达4.93%,2024年中国模拟芯片市场规模将达到3175亿元。

经过周期下行的调整,1H24部分功率器件厂商针对中低压的MOSFET产品进行了涨价,但我们认为此次涨价系个别厂商在市场景气度逐步回升的背景下,对于部分触底的产品做的价格修复以及向下游客户传导高景气周期扩产导致的运营成本压力,而非产品供需格局得到了全面改善。

目前消费、新能源光伏等下游需求开始逐步好转,AI服务器电源、新能源汽车等领域需求持续旺盛,我们认为未来成熟制程产能过剩的情况将不会继续恶化。展望2025年,在未来1-2个季度内,行业的新增产能得到有效消化的前提下,2H25终端产品价格将筑底企稳,价格若触底反弹将率先利好产能充足的Fabless公司和IDM厂商。

Chiplet设计通过高效组合小型芯片模块,不同模块可独立制造后再封装,为性能和创新提供更大的灵活性,并提供优于SoC的性能和成本效益,正成为AI芯片行业的趋势。Chiplet方式指通过die-to-die互联技术将多个专门的小型模块芯片与一个底层基础芯片封装成一个整体,SoC是将各种功能模块集成到一个芯片上。Chiplet允许不同功能模块采用最适合的制造工艺独立制作,再通过先进封装技术整合。美国大选落地,地缘政治持续紧张,美方对华半导体后续制裁可能收紧。当前国内先进制程产能有限,Chiplet技术或有望成为破局良策。

半导体产业链分为上游支撑产业,中游制造产业,下游应用产业。半导体设备处于产业链上游,为半导体支撑产业。半导体设备主要分为前道设备和后道设备,前道设备包括光刻、刻蚀、清洗、离子注入、薄膜生长、化学机械平坦等;后道设备包括减薄、划片、打线、Bonder、FCB、BGA植球、检查、测试设备等。中游涉及IC设计、芯片制造、及芯片封测;其中芯片制造及芯片封测黑要分别用到半导体前道和后道设备。下游应用市场包括通讯技术、消费电子、汽车电子、工业电子等。

半导体材料主要分为晶圆制造材料和封装材料。其中,晶圆制造材料包括硅片、掩模版、电子气体、光刻胶、CMP抛光材料、湿电子化学品、靶材等;封装材料包括封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板、芯片粘结材料和其他封装材料。据SEMI数据,2023年全球半导体材料市场销售额从2022年创下的727亿美元的市场纪录下隆8.2%,至667亿美元。中国大陆2023年半号体材料销售额为130.85亿美元,同比增长0.9%。

消费电子

消费电子作为产业下游终端产品,具有科技+消费双重属性

行业层面,1)行业创新决定了需求,新技术、新产品渗透率快速提升将带来巨大的投资机会产品生命周期,因此成长期是消费电子行业最佳投资阶段,高成长会带来业绩和估值同时提升。2)当进入成熟阶段,需要紧密跟踪客户订单情况以及行业竞争格局的变化,以及新一轮的创新。

供应链环节上,1)每一轮新产品新技术都有望带来产业链公司的一波业绩兑现以及新公司的出现;2)消电下游客户集中度高,对于大客户产业链的研究至关重要。

公司层面,消费电子产品同质化,议价能力弱,公司获得持久竞争力的关键在于成本管控(良率、效率等),当发展到产品生命周期成熟期,打破成长天花板的关键来自于企业横向扩张、垂直一体化等拓展盈利来源的举措。

Apple lnteligence的模型架构包括苹果端侧大模型(拥有约30亿参数,其在iPhone15 Pro上的处理速度达到每秒生成30个token)+苹果云端大模型。用户可以提出与文本、文档、照片、PDF等相关的问题,Siri会判断该查询请求是否接入ChatGPT处理。在此过程中,Siri将免费利用 GPT-40,用户无需创建账户且使用过程不会被记录。从目前来看,苹果A|落地由AppleIntelligence自有模型(端侧30亿参数大模型+私密云云端大模型)+ChatGPT联合完成,算力足够情况下计算依赖于终端,更复杂的场景则使用私密云计算,ChatGPT则相对靠后。为了进一步抢占数据和流量的分发入口(以尽量提升用户对Applelntelligence本身的依存度,而非第三方模型),后续苹果的自有模型能力有必要持续强化。华为鸿蒙(系统)+盘古(模型)+麒麟(芯片)未来可期,AIPC也是一个道理,芯片的进展走在了系统前面。

AI眼镜=耳机+运动相机,AR则在其基础上增加显示功能,眼镜是传递信息链路最短的终端,也是AI应用落地的最佳载体。RayBan-Meta是第一个跑出来的智能眼镜爆品,构成整体市场最大增量。2024年底之前,各大独角兽品牌眼镜进入密集发新,2025年则有小米、三星、华为、Meta、亚马逊等巨头产品推出,2026-2027年苹果的AI眼镜也有望问世,催化节奏密集有力。从价值上看,目前A眼镜成本大致在1300元,价值量最高的是SoC,其次是组装,其余部分环节价值量尚可但壁垒/格局较差,或与手机供应链较为接近,因此隐含弹性相对较小。AR眼镜光学环节价值量较高,平均能占到整个眼镜BOM成本50%左右。

汽车电子

汽车电子是车载电子控制装置的总称,由传感器、微处理器、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成。2024年以来,由于技术端、政策端和成本端的不断推动,高阶智驾功能规模化商业应用取得了较大进展。以城市NOA为代表的高阶智驾在toC乘用车渗透率全面加速。2024年,L2+智驾功能整体渗透率预计将达到8.5%,其中高速NOA功能渗透率约为8%,高速NOA功能已经逐渐成为AIEV车型的标配功能。

根据亿欧智库预测,城区NOA功能也在2024年开始大规模量产应用,迎来飞速发展,预计至2030年渗透率将达到25%。目前以城市NOA为代表的高阶智驾已进入渗透率加速扩张阶段。

单车激光雷达搭载数量将迎趋势性增加。随着激光雷达的成本不断降低、技术成熟度提升以及自动驾驶功能的提升,未来几年车辆搭载激光雷达的数量有望增加,进一步推升激光雷达放量空间。Robotaxi车型均标配激光雷达,且普遍采用多个。第六代百度Apolo 无人车颐驰06搭载4颗超高清远距激光雷达,整车成本相较于五代车直接下降 60%,据官方信息价格仅需20.46万元。而在其他的Robotaxi车型中长距激光雷达和短距激光雷达数量也较为可观。

被动元件

基于被动元件的行业属性和历史表现:周期性机会及产品升级机会。基本面体现两大特点:1)重资产周期恢复过程中利润弹性大于收入弹性;2)供需共振带来的价格弹性更大:

周期性:已过底部很明确,景气度稳健向上。

本轮周期已经历完估值修复(2203-04)、重资产底部反转稼动率恢复带来盈利改善(202302-03)的阶段,后续周期弹性表现取决于下游各个应用领域需求情况。被动环节目前全产业链低库存健康水位、交货节奏以短单/调货需求为主、稼动率综合在七八成、历史低价水平,下行空间小,2025年预计将伴随着需求稳健好转,景气度持续向上,有基本面业绩支撑,增长斜率取决于宏观情况。需求端,展望2025,AI服务器、端侧需求旺盛,传统手机、笔电旺季订单相对保守,车载高景气度持续且价格情况改善,家电、工业预计平稳增长。

价格弹性的判断:1)主要取决于需求,整体价格平稳,中低阶较难涨价,AI相关中高阶高容、耐高温、耐高压产品有涨价预期(服务器在总MLCC用量中低个位数占比);2)供给端因素,历史上出现过因中国台湾限电影响MLCC供应,属于小概率事件,被动环节属于中国大陆企业有完全独立供应能力的环节。

PCB

PCB作为周期性成长行业,在去年经历了需求承压之后开始迎来了新一轮的向上周期,根据prismark的预估,2023~2028年全球PCB产值复合增长将达到5.4%,于2028年全球产值将有望达到900亿美元,增长维持在偏快的水平,可见PCB行业是成长板块中值得高度关注的细分领域。

PCB整个行业的修复在2024年的第一季度就开始充分体现,至第三季度A股PCB和CCL行业基本上保持了同比增长的态势,其中A股PCB前三季度营收/归母净利/扣非归母每个季度分别达到+16%/+11%/+93%+17%/+23%/+33%+21%/+16%/122%,A股CCL前三季度营收归母净利/扣非归母每个季度分别达到同比+3%/49%1-99%、+25%/+41%/+50%、+5%/-32%/+6%从盈利能力的情况来看,PCB和CCL虽然短期还未恢复到历史上较高的水平,但走出盈利低谷的态势已现,综合来看我们认为PCB行业已经开启新的周期。

报告节选:

编辑:火腿肠
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