重磅！2023年中國(guó)半導(dǎo)體投資深度分析與展望

來(lái)源：云岫資本，謝謝

編輯：感知芯視界

01

市場(chǎng)表現(xiàn)

2022年半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)歷了產(chǎn)能緊張、芯片缺貨、封控停工、消費(fèi)電子市場(chǎng)下滑等動(dòng)蕩，半導(dǎo)體A股上市公司2022年業(yè)績(jī)喜憂參半。據(jù)集微網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，截至4月27日，在A股170家披露了2022年度業(yè)績(jī)報(bào)告的公司中，僅有65.88%的公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)收增長(zhǎng)；而盈利方面，有88家公司歸母凈利潤(rùn)出現(xiàn)同比下降，占比高達(dá)51.76%，超過(guò)5成。半導(dǎo)體上市公司市值變化同樣反映出行業(yè)動(dòng)蕩，2022年前四個(gè)月各細(xì)分領(lǐng)域上市公司市值均急速下滑，隨后大幅波動(dòng)。2023年開始，ChatGPT熱度暴增，帶動(dòng)算力芯片、存儲(chǔ)、光通信等相關(guān)概念股票價(jià)格上漲，人工智能帶動(dòng)芯片及上下游產(chǎn)業(yè)需求，將引領(lǐng)新一輪半導(dǎo)體周期。

2022年國(guó)際形勢(shì)加劇惡化，美國(guó)對(duì)華出口管制升級(jí)，瞄準(zhǔn)半導(dǎo)體先進(jìn)計(jì)算與先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)鏈。8月，美國(guó)總統(tǒng)拜登簽署了《芯片與科學(xué)法案》，計(jì)劃為美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提供約527億美元的補(bǔ)貼，主要面向制造與封測(cè)廠的建造，以及先進(jìn)制程、先進(jìn)封裝等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)特別指出：接受補(bǔ)貼的公司不能在中國(guó)以及其他美國(guó)關(guān)切地區(qū)擴(kuò)產(chǎn)先進(jìn)芯片的產(chǎn)能，已經(jīng)規(guī)劃的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃必須向美國(guó)商務(wù)部報(bào)備，擴(kuò)產(chǎn)被裁定為違約的公司需要停產(chǎn)或者退回補(bǔ)貼。10月，美國(guó)商務(wù)部工業(yè)安全局發(fā)布半導(dǎo)體出口管制新規(guī)，新增對(duì)大算力芯片、超級(jí)計(jì)算機(jī)、先進(jìn)工藝制造設(shè)備以及相關(guān)軟件的出口管制，對(duì)于上游使用美國(guó)技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)品的管制范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，并對(duì)于有美國(guó)產(chǎn)品或美國(guó)人參與的活動(dòng)加強(qiáng)管制。

2022年半導(dǎo)體行業(yè)一級(jí)市場(chǎng)投融資事件數(shù)量與投融資金額都較2021年下降，據(jù)企名片數(shù)據(jù)，去年全年完成約989起投融資交易，融資規(guī)模約1,114億元人民幣。2022年消費(fèi)電子市場(chǎng)下滑，全球智能手機(jī)出貨量創(chuàng)2013年以來(lái)新低，預(yù)計(jì)消費(fèi)電子市場(chǎng)接近底部，2023年高端機(jī)型將率先復(fù)蘇，2024年手機(jī)銷量將全面恢復(fù)增長(zhǎng)，帶動(dòng)相關(guān)芯片需求反彈。與之相反，2022年新能源汽車市場(chǎng)火爆，汽車芯片供不應(yīng)求，2022年全球因芯片短缺減產(chǎn)了450萬(wàn)輛汽車，當(dāng)前汽車芯片需求仍然旺盛，國(guó)產(chǎn)汽車芯片也在逐步實(shí)現(xiàn)替代。

總結(jié)來(lái)看，未來(lái)半導(dǎo)體投資要關(guān)注三個(gè)熱點(diǎn)：

• AI硬件基礎(chǔ)設(shè)施，人工智能的發(fā)展需要數(shù)據(jù)中心CPU、GPU、DPU及光通信芯片的支撐；
• 半導(dǎo)體設(shè)備與材料，美國(guó)不斷針對(duì)半導(dǎo)體先進(jìn)制造與先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)布新規(guī)，在生產(chǎn)端卡脖子，高端國(guó)產(chǎn)替代任重道遠(yuǎn)；
• 汽車芯片，新能源汽車市場(chǎng)仍然高速增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)汽車品牌引領(lǐng)市場(chǎng)，帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)汽車芯片需求增長(zhǎng)。

02

AI硬件基礎(chǔ)設(shè)施篇

ChatGPT自2022年11月30日發(fā)布后迅速火爆全球，僅用5天時(shí)間用戶量便破百萬(wàn)，推出2個(gè)月后用戶量破億，訪問(wèn)量從1830萬(wàn)增長(zhǎng)到6.72億，成為史上用戶增長(zhǎng)速度最快的消費(fèi)級(jí)應(yīng)用程序。

歷代GPT的參數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，ChatGPT的總算力消耗約為3640PF-days，GPT4在ChatGPT的基礎(chǔ)上增加了圖像、視頻等交互信息類型，內(nèi)容容量擴(kuò)大到2.5萬(wàn)字，所需的算力將遠(yuǎn)大于單純的文字交互。OpenAI首席執(zhí)行官Sam Altman表示：GPT-5預(yù)計(jì)將在2024年底至2025年發(fā)布，它的參數(shù)量將為GPT-3的100倍，需要的計(jì)算量為GPT-3的200-400倍。隨著ChatGPT用戶和應(yīng)用范圍的持續(xù)擴(kuò)大，將直接帶來(lái)巨大的算力需求。

而強(qiáng)大的算力離不開硬件支持，ChatGPT將直接帶動(dòng)提供算力的服務(wù)器需求以及確保服務(wù)器能高效發(fā)揮作用的交換機(jī)和光模塊需求，其中的核心芯片將涉及CPU、GPU、AI芯片、交換芯片、光模塊光芯片與電芯片。

信創(chuàng)即信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)，信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)是一條規(guī)模龐大、體系完整的產(chǎn)業(yè)鏈，是新基建的重要組成部分，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要抓手。信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)有4個(gè)最主要的核心部分，分別是基礎(chǔ)硬件、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件以及信息安全。簡(jiǎn)單用一句話來(lái)概括，即在整個(gè)IT技術(shù)產(chǎn)業(yè)里實(shí)現(xiàn)自主可控、國(guó)產(chǎn)替代。

2020年黨政單位率先啟動(dòng)IT基礎(chǔ)軟硬件國(guó)產(chǎn)替代，八大關(guān)鍵行業(yè)亦緊隨其后。2019年工信部要求全國(guó)黨政行業(yè)從底層服務(wù)器到中間件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、終端等進(jìn)行全面國(guó)產(chǎn)替換，目標(biāo)2020年、2021年分別實(shí)現(xiàn)30%和50%的國(guó)產(chǎn)替代，并在2022年實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)替代。其中基礎(chǔ)硬件依舊是信創(chuàng)招投標(biāo)的重中之重，占比達(dá)44%。

芯片是 ICT 產(chǎn)業(yè)基石，主要分為集成電路（CPU、GPU、FPGA、ASIC、存儲(chǔ)芯片、MCU、電源管理芯片等）、功率芯片（IGBT、MOSFET 等）、光電子芯片（激光器芯片、光探測(cè)器芯片等）以及傳感器芯片（MEMS、指紋識(shí)別芯片等）四類。目前，從計(jì)算機(jī)行業(yè)視角來(lái)看，關(guān)注度最高的芯片主要是集成電路中的CPU、GPU、存儲(chǔ)芯片以及交換機(jī)芯片等算力相關(guān)領(lǐng)域。

ARM架構(gòu)服務(wù)器CPU因?yàn)槠涞凸牡奶攸c(diǎn)，近年來(lái)越來(lái)越受到全球各大云服務(wù)廠商青睞，亞馬遜、谷歌、阿里、騰訊等廠商紛紛將ARM架構(gòu)服務(wù)器CPU引入其數(shù)據(jù)中心方案。以AWS Graviton 2為例，Intel x86每小時(shí)云服務(wù)成本要比基于ARM服務(wù)器的云服務(wù)成本高近40%。雖然目前數(shù)據(jù)中心服務(wù)器仍然以X86為主，隨著AWS、華為和Ampere等廠商的快速成長(zhǎng)，ARM CPU在數(shù)據(jù)中心的市場(chǎng)份額正在加速提升，預(yù)計(jì)2025年ARM CPU在數(shù)據(jù)中心占比將達(dá)22%。

RISC-V兼具技術(shù)、趨勢(shì)和社會(huì)三大價(jià)值，未來(lái)十年有巨大的發(fā)展?jié)摿?，其架?gòu)的靈活性可以和Chiplet的可擴(kuò)展性有高度契合，有望成為未來(lái)數(shù)據(jù)中心計(jì)算的強(qiáng)力方案。據(jù)RISC-V基金會(huì)預(yù)測(cè)，全球到2025年采用RISC-V架構(gòu)的處理器將突破800億顆，IoT、AI和機(jī)器學(xué)習(xí)是重點(diǎn)發(fā)力領(lǐng)域。此外隨著平頭哥、賽昉科技、芯來(lái)科技等國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)力產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)，中國(guó)的RISC-V生態(tài)構(gòu)建也已初見成效。

交換機(jī)作為各種類型網(wǎng)絡(luò)終端互聯(lián)互通的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)、企業(yè)級(jí)市場(chǎng)、工業(yè)市場(chǎng)和云服務(wù)商市場(chǎng)，交換芯片是交換機(jī)的核心部件之一，負(fù)責(zé)交換機(jī)底層數(shù)據(jù)包的交換轉(zhuǎn)發(fā)。

交換芯片由海外廠商絕對(duì)主導(dǎo)，2020年中國(guó)商用以太網(wǎng)交換芯片市場(chǎng)中CR3廠商均為境外品牌，大陸廠商盛科通信市占率為1.6%。

光芯片與電芯片是光模塊最核心的芯片，兩者占光模塊價(jià)值量近70%。光芯片可分為激光器芯片和探測(cè)器芯片，其中激光器芯片主要用于發(fā)射信號(hào)，將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)；探測(cè)器芯片主要用于接收信號(hào)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。電芯片是光通信系統(tǒng)中負(fù)責(zé)電信號(hào)處理的芯片，主要作用為驅(qū)動(dòng)光信號(hào)、提升光信號(hào)效能、電信號(hào)處理等。

2021年25G光芯片的國(guó)產(chǎn)化率約20%，25G以上光芯片的國(guó)產(chǎn)化率約5%，仍以海外光芯片廠商為主。

電芯片國(guó)產(chǎn)化率低于光芯片，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)供應(yīng)商涉足25G及以下速率的電芯片產(chǎn)品，25G以上基本無(wú)國(guó)內(nèi)玩家。其中DSP難度最高，國(guó)產(chǎn)幾乎為0，其余電芯片國(guó)產(chǎn)化率在5%左右。

DPU，因數(shù)據(jù)中心而生的“第三顆主力芯片”，數(shù)據(jù)中心是DPU目前最主要的應(yīng)用場(chǎng)景，預(yù)計(jì)未來(lái)用于數(shù)據(jù)中心的DPU數(shù)量將達(dá)到和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器同等量級(jí)。DPU行業(yè)市場(chǎng)集中度較高。根據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù)，2020年國(guó)內(nèi)DPU市場(chǎng)中，國(guó)際三大巨頭英偉達(dá)、博通、Intel的份額分別達(dá)到55%、36%、9%。

得益于數(shù)據(jù)中心升級(jí)和邊緣計(jì)算、新能源汽車、IoT、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展所帶來(lái)的需求增長(zhǎng)，中國(guó) DPU 產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，預(yù)計(jì)中國(guó) DPU市場(chǎng)將迎來(lái)快速增長(zhǎng)。根據(jù)賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)DPU產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3.9億元，預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)DPU產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)565.9億元，期間CAGR高達(dá)170.6%。

隨著更大的數(shù)據(jù)量處理需求和數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，AI基礎(chǔ)設(shè)施硬件中的芯片逐步出現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。數(shù)字芯片中的摩爾線程引領(lǐng)國(guó)內(nèi)GPU行業(yè)發(fā)展，賽昉科技推動(dòng)RISC-V生態(tài)發(fā)展，此芯科技打造高性能ARM CPU，長(zhǎng)瑞光電是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的VCSEL光芯片IDM企業(yè)，橙科微實(shí)現(xiàn)了DSP電芯片的國(guó)產(chǎn)替代，中科海網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了新一代DPU解決方案，篆芯是國(guó)內(nèi)稀缺的交換機(jī)芯片供應(yīng)商，京微齊力持續(xù)打造國(guó)產(chǎn)FPGA芯片標(biāo)桿。

03

設(shè)備和材料篇

設(shè)備和材料是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵上游，隨著半導(dǎo)體制造市場(chǎng)的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。2022年以來(lái)外部環(huán)境對(duì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體的監(jiān)管日益加強(qiáng)，美日荷先后對(duì)半導(dǎo)體出口進(jìn)行管制，業(yè)績(jī)上來(lái)看半導(dǎo)體行業(yè)國(guó)際設(shè)備廠商周期下行，但中國(guó)設(shè)備廠商逆勢(shì)上行。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體板塊整體23年Q1業(yè)績(jī)承壓，半導(dǎo)體設(shè)備板塊業(yè)績(jī)表現(xiàn)亮眼。

當(dāng)前半導(dǎo)體設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率還非常低，而中國(guó)大陸半導(dǎo)體制造占全球比重很高，因此半導(dǎo)體設(shè)備還有很大的國(guó)產(chǎn)替代空間。另一方面國(guó)內(nèi)政策大力扶持，在此背景下國(guó)內(nèi)晶圓廠有望加大國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備、材料的使用規(guī)模，國(guó)產(chǎn)替代也正在加速進(jìn)行中。

第三代半導(dǎo)體的快速增長(zhǎng)也帶來(lái)了相關(guān)設(shè)備投資的窗口。襯底和外延占據(jù)三代半價(jià)值量制高點(diǎn)，相應(yīng)的襯底制造設(shè)備和外延生長(zhǎng)設(shè)備具備投資價(jià)值。

長(zhǎng)晶爐是目前SiC單晶、硅片制備的主要設(shè)備，具有較高的技術(shù)壁壘。受益于下游SiC產(chǎn)業(yè)和光伏行業(yè)的需求旺盛，長(zhǎng)晶爐制造廠商在手訂單飽滿，新簽訂單也仍維持較高水平。

刻蝕設(shè)備作為半導(dǎo)體設(shè)備的中堅(jiān)力量，有望率先完成國(guó)產(chǎn)替代。隨著半導(dǎo)體制程的微縮和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備的種類和技術(shù)難度遞增。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看，刻蝕機(jī)尤其是介質(zhì)刻蝕機(jī)，是我國(guó)最具優(yōu)勢(shì)的半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，也是國(guó)產(chǎn)替代占比最高的重要半導(dǎo)體設(shè)備之一。

第三代半導(dǎo)體是以碳化硅和氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，具備高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)越性能，是支撐新能源汽車、光伏儲(chǔ)能、高速軌交、智慧電網(wǎng)、新一代移動(dòng)通信等產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)核心材料。

碳化硅襯底材料是碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈中最具價(jià)值的一環(huán)。碳化硅器件制作過(guò)程可分為襯底加工、外延生長(zhǎng)、器件設(shè)計(jì)、制造、封裝等環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈存在較為顯著的價(jià)值量倒掛現(xiàn)象，其中襯底制造技術(shù)壁壘最高、價(jià)值量最大。在碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈中，碳化硅襯底約占碳化硅器件成本的47%，而對(duì)于硅基器件來(lái)說(shuō)，晶圓制造占據(jù) 50%的成本，硅片襯底僅占據(jù)7%的成本。

碳化硅襯底的核心壁壘在于晶體生長(zhǎng)，缺陷控制難度極高。在目前主流的工藝中，PVT法目前仍然存在一定的局限性。該工藝是在一個(gè)封閉系統(tǒng)中完成的長(zhǎng)晶過(guò)程，其監(jiān)測(cè)和控制都具有非常高的難度，這也導(dǎo)致目前的碳化硅晶體很難長(zhǎng)厚，良率也一直停滯不前。因此，目前碳化硅的長(zhǎng)晶路線仍在不斷迭代，業(yè)界主要在兩種新的長(zhǎng)晶路線上進(jìn)行研發(fā)突破。

一種路線是高溫化學(xué)氣相沉積法（HTCVD），最早是在1995年由瑞典林雪平大學(xué)的Kordina提出，并已由Norstel實(shí)現(xiàn)4英寸襯底的量產(chǎn)。這種方法利用氣態(tài)的高純碳源和硅源實(shí)現(xiàn)碳化硅晶體生長(zhǎng)，生長(zhǎng)過(guò)程中可以持續(xù)通入氣體，因此可以實(shí)現(xiàn)更高的長(zhǎng)晶厚度和更精準(zhǔn)的碳硅比控制，同時(shí)生長(zhǎng)速度也高出PVT法一個(gè)量級(jí)。

另一種路線是液相法（LPE），但是與硅行業(yè)不同的是，碳化硅只有在相當(dāng)苛刻的高溫高壓條件下才可能呈現(xiàn)液態(tài)，因此目前碳化硅液相法使用的并不是碳化硅溶液，而是在硅溶液中通過(guò)金屬助溶劑溶解碳進(jìn)而長(zhǎng)出晶體，但金屬助溶劑的使用會(huì)導(dǎo)致晶體殘留金屬雜質(zhì)，不能用于后續(xù)器件的制作，因此液相法目前還處在發(fā)展早期。

目前，全球碳化硅襯底正面臨極度的供不應(yīng)求。事實(shí)上，我們認(rèn)為這也是特斯拉不得不尋求減少碳化硅用量的直接原因。如果按照1片6寸襯底供給2輛新能源汽車來(lái)計(jì)算，那么2022年特斯拉130萬(wàn)輛的產(chǎn)銷就需要65萬(wàn)片6寸碳化硅襯底，同期全球碳化硅襯底產(chǎn)能不過(guò)80-100萬(wàn)片；如果考慮到一部分襯底只能用來(lái)做工規(guī)級(jí)產(chǎn)品，那么目前全球產(chǎn)能也只能勉強(qiáng)滿足特斯拉一家車企的需求；而特斯拉計(jì)劃2030年實(shí)現(xiàn)2000萬(wàn)輛的年產(chǎn)能，相當(dāng)于1000萬(wàn)片的襯底需求，這需要全球襯底產(chǎn)能擴(kuò)大10倍以上。

即使考慮到單車碳化硅用量可能的減少，根據(jù)云岫資本測(cè)算，到2027年，全球車載碳化硅襯底需求量仍會(huì)突破650萬(wàn)片，其中中國(guó)市場(chǎng)需求也將突破240萬(wàn)片，當(dāng)前產(chǎn)能仍有6倍缺口。

氮化鎵材料具有高開關(guān)頻率、低導(dǎo)通電阻、小尺寸等優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)效率、更少的功率損耗和更小的模塊體積，在功率器件領(lǐng)域相較硅材料優(yōu)勢(shì)明顯。最早，氮化鎵材料大范圍用于消費(fèi)電子快充，目前正在向汽車、數(shù)據(jù)中心、光伏儲(chǔ)能等領(lǐng)域滲透，未來(lái)市場(chǎng)將持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)。

國(guó)內(nèi)氮化鎵行業(yè)持續(xù)高速增長(zhǎng)，2026年有望實(shí)現(xiàn)千億市場(chǎng)規(guī)模。目前國(guó)內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司眾多、行業(yè)集中度相對(duì)分散，但是以英諾賽科為代表的GaN IDM公司優(yōu)勢(shì)明顯，不僅可以廣泛覆蓋不同的下游應(yīng)用場(chǎng)景并自主掌握工藝和產(chǎn)能保障，未來(lái)也將持續(xù)提升市場(chǎng)份額。

IC載板占高階倒裝芯片封裝成本的70%以上，是封裝最大的成本端。其中，ABF載板技術(shù)壁壘最高，面向CPU、GPU、FPGA、ASIC等算力芯片，2021年全球ABF載板供給缺口達(dá)30%，預(yù)計(jì)產(chǎn)能還將吃緊至2026年。隨著高性能、高算力芯片需求高企，F(xiàn)C-BGA 已成為IC載板行業(yè)規(guī)模最大、增速最快的細(xì)分領(lǐng)域。據(jù)Prismark預(yù)測(cè)，2026年ABF載板市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到121億美元；而當(dāng)前，全球ABF載板產(chǎn)能集中于中國(guó)臺(tái)灣、日本和韓國(guó)，國(guó)產(chǎn)化率幾乎為零。

雖然外部環(huán)境對(duì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體的監(jiān)管日益加強(qiáng)，但近年來(lái)國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)了大量半導(dǎo)體設(shè)備優(yōu)秀企業(yè)，中微公司、北方華創(chuàng)、邑文科技、磐石創(chuàng)新都是發(fā)展迅速的半導(dǎo)體設(shè)備公司，其中邑文科技主營(yíng)碳化硅自研薄膜、刻蝕設(shè)備，磐石創(chuàng)新主營(yíng)新型半導(dǎo)體材料單、多晶長(zhǎng)晶設(shè)備。

材料領(lǐng)域近年來(lái)涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀企業(yè)，超芯星、銘鎵半導(dǎo)體、漢驊半導(dǎo)體都是發(fā)展迅速的第三代半導(dǎo)體公司，宏芯氣體、追光科技在各自領(lǐng)域都已占據(jù)領(lǐng)先身位，科睿斯、新菲新材料在封裝材料領(lǐng)域積累深厚、優(yōu)勢(shì)明顯。

04

汽車芯片篇

2022年全球新能源汽車銷量增長(zhǎng)63.6%，達(dá)到1065萬(wàn)輛；中國(guó)新能源汽車銷量增長(zhǎng)95.5%，達(dá)到688.4萬(wàn)輛，中國(guó)新能源汽車銷量占全球近65%，在廠商銷量榜上，中國(guó)品牌占據(jù)主流。

2022年我國(guó)汽車出口總量突破300萬(wàn)輛，超過(guò)德國(guó)的261萬(wàn)輛，成為僅次于日本的世界第二大乘用車出口國(guó)，中國(guó)汽車品牌在國(guó)際市場(chǎng)上也實(shí)現(xiàn)了量?jī)r(jià)齊升。2023年1-4月我國(guó)汽車出口總量達(dá)137萬(wàn)輛，首次超越汽車第一大出口國(guó)日本，市場(chǎng)紛紛預(yù)測(cè)，中國(guó)今年有望成為全球最大汽車出口國(guó)。這給國(guó)產(chǎn)汽車芯片提供了沃土，汽車芯片國(guó)產(chǎn)化率將持續(xù)提升。

模擬芯片產(chǎn)品品類是競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素。全球最大的兩家模擬芯片廠商TI和ADI產(chǎn)品種類有幾萬(wàn)種，而國(guó)內(nèi)龍頭廠商不到2000種。模擬芯片的驗(yàn)證周期長(zhǎng)且要求嚴(yán)苛，研發(fā)投入大，品類拓展困難，壁壘非常高，但是一旦能夠形成良性循環(huán)，未來(lái)的收入和毛利增長(zhǎng)都是非常確定的。所以我們可以看到二級(jí)市場(chǎng)車規(guī)芯片公司如斯達(dá)半導(dǎo)體、納芯微等，市盈率都非常高，其核心還是具備很深的護(hù)城河以及行業(yè)有極大的想象空間。

電源管理芯片有廣闊的存量市場(chǎng)，中國(guó)市場(chǎng)約占全球市場(chǎng)的三分之一。電源管理芯片在電動(dòng)汽車上應(yīng)用廣泛，在高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS)、三電動(dòng)力系統(tǒng)、車身電子及照明系統(tǒng)以及信息娛樂(lè)與儀表盤等大模塊中都用到很多的電源管理芯片。隨著汽車電動(dòng)化、智能化發(fā)展，單車電源管理芯片的數(shù)量和價(jià)值量進(jìn)一步上升，Yole預(yù)測(cè)汽車將是電源管理芯片增速最快的賽道。此外國(guó)內(nèi)外知名大廠體量上差距顯著，國(guó)內(nèi)格局未定，電源管理初創(chuàng)公司也值得關(guān)注。

隨著新能源、電動(dòng)汽車市場(chǎng)爆發(fā)式增長(zhǎng)，功率半導(dǎo)體持續(xù)供不應(yīng)求，2023年Q2的IGBT貨期仍在39-54周。為優(yōu)化下游應(yīng)用，功率半導(dǎo)體產(chǎn)品不斷向高功率密度與低損耗發(fā)展。

國(guó)內(nèi)外IGBT技術(shù)仍存在差距，英飛凌已在大規(guī)模使用第七代技術(shù)，而國(guó)內(nèi)第七代技術(shù)剛剛起步，大多數(shù)廠商還在應(yīng)用第四代技術(shù)。這也使得當(dāng)前新能源用IGBT國(guó)產(chǎn)化率仍然較低，只有10%，而光伏逆變器頭部廠商中中國(guó)廠商較多，未來(lái)隨著國(guó)產(chǎn)IGBT性能提升，國(guó)產(chǎn)化率會(huì)逐步提高。

碳化硅材料禁帶寬度更大，在擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度、飽和電子漂移速率、熱導(dǎo)率以及抗輻射等關(guān)鍵參數(shù)方面有顯著優(yōu)勢(shì)。因此，碳化硅是制造高溫、高頻、大功率半導(dǎo)體器件的理想材料，具有高效率、開關(guān)速度快等性能優(yōu)勢(shì)，能大幅降低產(chǎn)品能耗、提升能量轉(zhuǎn)換效率并縮小產(chǎn)品體積，完美契合碳中和時(shí)代的應(yīng)用需求。

在新能源汽車領(lǐng)域，碳化硅器件主要用于主驅(qū)逆變器、OBC、DC/DC和充電樁。2017年，特斯拉率先在其Model 3車型上使用碳化硅器件，以簡(jiǎn)化供電網(wǎng)絡(luò)、減少逆變體積和重量、降低損耗并提高汽車?yán)m(xù)航。在特斯拉的帶領(lǐng)下，國(guó)內(nèi)外各大車企紛紛發(fā)布碳化硅上車計(jì)劃，新能源汽車逐漸成為碳化硅器件最大的終端應(yīng)用市場(chǎng)。

全球碳化硅器件市場(chǎng)長(zhǎng)期以來(lái)一直由海外巨頭主導(dǎo)。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，2021年全球碳化硅功率器件市場(chǎng)份額由海外巨頭意法半導(dǎo)體、Wolfspeed、羅姆、英飛凌、三菱電機(jī)、安森美等廠商壟斷，全球TOP 6占據(jù)了99%的市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司眾多，但是同時(shí)具備強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力、制造產(chǎn)能支撐、襯底保供能力的企業(yè)非常稀缺，目前頭部公司均嘗試向IDM模式轉(zhuǎn)型。

車規(guī)級(jí)BMS芯片，是各電源管理芯片玩家積極布局的重要方向。該類芯片需要BCD高壓工藝，以及通過(guò)AEC-Q100和ASIL D認(rèn)證，技術(shù)壁壘極高。目前特斯拉、小鵬等新能源車企仍廣泛采用TI、ADI等海外廠商的BMS芯片，全球BMS芯片市場(chǎng)中國(guó)內(nèi)玩家份額不足10%，市場(chǎng)還存在巨大的國(guó)產(chǎn)替代空間。國(guó)內(nèi)上市公司納芯微、凹凸電子等表現(xiàn)出色，未來(lái)將繼續(xù)向汽車中更高端的領(lǐng)域突破。

隨著新能源汽車平臺(tái)升級(jí)到800V，光伏系統(tǒng)升級(jí)到1500V，隔離芯片作為高壓場(chǎng)景的必要芯片，市場(chǎng)需求不斷提升。磁隔因可靠性更高，抗干擾能力更強(qiáng)，安全性更高，將得到更廣泛的應(yīng)用。

車載以太網(wǎng)正成為新一代的汽車通信網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)的CAN總線通信速率在1 Mb/s，而車載以太網(wǎng)的通信速率可以達(dá)到1000 Mb/s以上。車載以太網(wǎng)的高速率可以適應(yīng)智能汽車的通信要求，高傳輸速率對(duì)傳輸大量傳感器數(shù)據(jù)和中控?cái)?shù)據(jù)幫助非常大，以太網(wǎng)芯片需求隨之增長(zhǎng)，車載以太網(wǎng)逐漸成為車廠的共識(shí)。目前博通、美滿科技、瑞昱等國(guó)外大廠占據(jù)主要市場(chǎng)份額。

車聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)確定性的發(fā)展方向，近年來(lái)中國(guó)車聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)保持30%的高速增長(zhǎng)，滲透率逐步上升。隨著車聯(lián)網(wǎng)扶持政策的落地以及端、管、云相關(guān)技術(shù)的成熟，2030年實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車在高速公路廣泛應(yīng)用，在部分城市道路規(guī)?；瘧?yīng)用。車聯(lián)網(wǎng)配套的數(shù)據(jù)服務(wù)和新商業(yè)模式也將創(chuàng)新落地。

國(guó)內(nèi)汽車通訊的發(fā)展遵從“車-云通訊率先落地，車-路云通訊等待路側(cè)單元配套基建落地爆量”的路徑。目前主流的車云通訊需求主要由T BOX滿足，市場(chǎng)規(guī)模大且分散，尚未形成穩(wěn)定格局。CV2X生態(tài)在構(gòu)建中，從產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，國(guó)內(nèi)具備車聯(lián)網(wǎng)終端能力的廠商較多，但是具備自主研發(fā)生產(chǎn)CV2X基帶芯片的廠商僅華為、展銳、中興和宸芯四家，具備國(guó)產(chǎn)CV2X芯片能力的初創(chuàng)公司值得關(guān)注。

汽車傳感器種類繁多。在圖像傳感器上，汽車智能化推動(dòng)汽車CIS市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)張。相比于手機(jī)CIS，汽車CIS追求更高的穩(wěn)定性、安全性，擁有更高的技術(shù)壁壘、單價(jià)和更長(zhǎng)的使用壽命，預(yù)計(jì)到2025年，車規(guī)級(jí)CIS仍有三倍的產(chǎn)能缺口。

近年來(lái)，激光雷達(dá)加速上車，預(yù)計(jì)2025年全球激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到135億美元，在激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)中，激光器和探測(cè)器是關(guān)鍵部件。激光器有EEL、VCSEL、光纖激光器三類主要方案，探測(cè)器的主流方案是APD，該方案具有低探測(cè)噪聲、中長(zhǎng)測(cè)距的優(yōu)勢(shì)。

毫米波雷達(dá)目前仍是汽車傳感器的一大熱點(diǎn)。隨著未來(lái)自動(dòng)駕駛的要求更高，需要輸入的信息更多，4D毫米波成像會(huì)具有更大的需求和市場(chǎng)空間。

磁傳感器在汽車中的關(guān)鍵位置發(fā)揮巨大作用，目前芯片占據(jù)磁傳感器60%以上成本，供應(yīng)商以國(guó)外廠商為主，仍有很大的國(guó)產(chǎn)替代空間。

MEMS傳感器在車內(nèi)應(yīng)用廣泛，IDM廠商擁有成熟的CMOS、MEMS工藝以及專業(yè)的測(cè)試設(shè)備，在芯片交貨和品控上更具優(yōu)勢(shì)，是目前MEMS傳感器廠商的主流模式。

自動(dòng)駕駛芯片是智能汽車的大腦，異構(gòu)SoC會(huì)成為自動(dòng)駕駛芯片架構(gòu)主流。SoC芯片包括CPU、GPU、XPU及其他功能模塊，芯片廠商力爭(zhēng)不斷加強(qiáng)核心IP自研能力以提高競(jìng)爭(zhēng)力。

智能座艙如今已成為消費(fèi)者購(gòu)車的重要考量，手機(jī)芯片廠商由于具有迭代速度快、AI性能強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，快速主導(dǎo)智能座艙SoC芯片市場(chǎng)。

目前，國(guó)內(nèi)的汽車MCU廠商市占率還非常低，全球車規(guī)級(jí)MCU芯片由海外廠商主導(dǎo)，市場(chǎng)存在巨大的國(guó)產(chǎn)替代空間。

汽車芯片相關(guān)標(biāo)的，SoC如芯礪智能、愛芯元智、地平線都是頭部廠商，輝曦智能、歐冶半導(dǎo)體擁有業(yè)界領(lǐng)先的智能控制和駕駛的解決方案；激光雷達(dá)芯片中長(zhǎng)瑞光電、映訊芯光發(fā)展迅速；信號(hào)鏈芯片中線易解決方案完備；電源管理芯片中凹凸科技積累深厚，先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯；SiC中長(zhǎng)飛先進(jìn)、超芯星表現(xiàn)優(yōu)異。

05

2023年展望

云岫資本對(duì)于2023年中國(guó)半導(dǎo)體投資有如下觀點(diǎn)：首先，AI硬件基礎(chǔ)設(shè)施和信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)將培養(yǎng)出國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)中心芯片巨頭，ChatGPT爆發(fā)帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心加速升級(jí)，推動(dòng)高性能GPU、CPU、光模塊芯片、交換機(jī)芯片需求迅速攀升；第二，半導(dǎo)體設(shè)備/材料、模擬芯片等領(lǐng)域需要高端國(guó)產(chǎn)替代，美國(guó)對(duì)華半導(dǎo)體設(shè)備出口管制政策升級(jí)，為國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備/材料企業(yè)帶來(lái)重大挑戰(zhàn)和機(jī)遇；第三，智能汽車是中國(guó)半導(dǎo)體巨大供應(yīng)鏈機(jī)遇，汽車智能化已成為新能源發(fā)展的必要趨勢(shì)，而芯片是汽車智能化的核心。

在新冠疫情、俄烏沖突、美元加息、下游市場(chǎng)分化、消費(fèi)電子需求疲軟等綜合因素疊加下，2022年半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入下行周期，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)遭受了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。然而，以智能手機(jī)為代表的下游通信市場(chǎng)和以PC為代表的下游計(jì)算機(jī)市場(chǎng)，需求均在一季度觸底，伴隨汽車電子、數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景的增量需求，半導(dǎo)體行業(yè)有望實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁反彈。經(jīng)過(guò)22年的大幅回撤調(diào)整，目前半導(dǎo)體企業(yè)估值已進(jìn)入底部區(qū)間，在市場(chǎng)逐漸恢復(fù)理性的過(guò)程中，最佳的半導(dǎo)體企業(yè)投資時(shí)點(diǎn)將會(huì)出現(xiàn)。

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審核編輯黃宇