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專欄:國產半導體設備的歷史機遇

來源:基金視窗 作者:摩根士丹利華鑫基金研究管理部 齊興方 發布日期:2020-01-14

筆者曾于2015年的一篇專欄文章中指出中國半導體行業將在3-5年內迎來投資的高回報期,目前來看這一產業趨勢正在兌現。本文將進一步探討國產半導體設備的歷史機遇。

半導體設備處于半導體產業鏈的最上游位置,它是半導體行業制造環節必不可少的精密裝備工具,尤其是芯片制造技術更是人類多學科知識累積的結晶。半導體設備伴隨著摩爾定律進行技術迭代,它的成長持續演繹著芯片技術的進步,“一代工藝,一代設備”的寫照印證著半導體設備在半導體產業鏈中舉足輕重的角色地位,設備的先進程度直接決定了芯片制造技術的高低。半導體設備行業存在一條定律:如果做不到先進就只能被淘汰,行業競爭呈現為明顯的“一九”格局。在全球工業化產業鏈分工中,由于芯片零部件的重要地位,半導體設備也因此處于產業鏈的最頂端,以其為基礎的全球工業產值可以達到幾十萬億美元,所以半導體設備是大國科技競爭必爭的高端領域。

全球半導體設備目前主要為美日等發達國家廠商所壟斷,國內相關產品初露頭角。半導體設備種類繁多,主要因為芯片制造工藝流程較長。根據芯片制造專家介紹:一顆芯片的制造工藝非常復雜,從砂子提純開始到完成最終制造,生產線涉及50多個子行業,需要經過多達2000-5000道工序。工藝流程包括硅片制造、IC制造和IC封測等,生產制造需要用到光刻、薄膜、刻蝕、清洗、注入、互聯、打線、密封等技術加工,與之匹配的設備也非常多樣和復雜。WSTS 數據顯示,全球半導體市場規模近年不斷擴大,2013年至2018年從3056億美元提升至4688億美元,年均復合增長率近9%。 根據SMEI統計,半導體行業景氣度的提升也帶動了半導體制造設備市場的發展,全球半導體設備銷售額從2013年約318億美元增長至2018年的621億美元,年均復合增長率約為14.3%,高于全球半導體市場同期的規模擴張速度,處于強勁的上升周期。

全球半導體設備市場主要為前五大國外廠商長期壟斷,這些老牌廠商憑借早期的技術突破和先發優勢占據了接近70%的市場份額,國產設備處于后發追趕階段。我國半導體行業起步晚,底子薄弱,但市場空間大。經過過去30年的基礎工業發展,國內技術積累日漸雄厚,國內半導體設備廠商近年不斷實現技術突破,與國際大廠的差距也在逐漸縮小,國內半導體市場規模不斷擴張,2018年我國半導體市場規模達到1550億元,在全球市場份額達到30%,占比實現逐年提升。目前我國半導體設備產品的自給率仍然比較低,2018年僅達到15%,還存在很大的發展空間。在當前產業格局下,國產設備廠商依托國內的工程師紅利,作為后來追趕者優勢明顯:研發方向更加確定,技術轉換效率更高,后發優勢也降低了很多風險和不確定性,減少了試錯成本。國產設備廠商通過大力投入研發資源,技術研發的后發優勢有望不斷體現。芯片制造環節是半導體設備需求量最大的環節,設備投資額一般能占到整個制造廠投資的75%以上,未來幾年國內芯片制造廠的大量投入給設備廠提供了較好的發展機遇。這幾年國內半導體制造還出現另一種趨勢,IDM模式(Integrated Device Manufactur,指集芯片設計、芯片制造、芯片封裝和測試等多個產業鏈環節于一身的業務模式)占比逐漸提升,成為發展較快的方向,IDM模式更加注重成本控制,因此可以更好的推動成本占優的國產設備采購,這一趨勢也為國產設備提供了較好的發展機遇。

總結而言,經歷了工程師紅利的沉淀和積累,國產設備廠商依托優異的成本優勢,有望在新一輪半導體周期中迎來發展機會,這是一次千載難逢的歷史追趕機遇。

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