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“芯”机遇!半导体产业哪些领域已具备国产替代的能力?
时间: 2020-06-05 11:53
近日,美国又通过修订法案对中国科技行业翘楚——华为公司做出了进一步的制裁。新的制裁计划,主要是限制半导体设计和制造,当前国内半导体制造设备发展情况如何,国产替代空

近日,美国又通过修订法案对中国科技行业翘楚——华为公司做出了进一步的制裁。新的制裁计划,主要是限制半导体设计和制造,当前国内半导体制造设备发展情况如何,国产替代空间在哪里?晶圆代工,当前国内制程处于什么位置?今天同花顺专家团邀请了国盛证券研究所所长助理,电子行业首席分析师——郑震湘先生为大家分享。

嘉宾简介:郑震湘,国盛证券研究所所长助理,电子行业首席分析师,2019年新财富第二名,2019年水晶球第二名,2013至2016年新财富电子行业第一名,2013至2015年金牛奖电子行业第一名,2013年、2015年水晶球电子团队第一名团队核心成员。

1、近日美国产业局和安全局宣布通过了限制华为使用美国技术和软件在美国以外设计和制造半导体的计划,您对此有何看法?

1)本次公告多次直接提到“海思”及“半导体设计/制造”字眼,反映限制升级,尤其直指半导体芯片;

2)本次公告限制方式仍为许可证形式——两类产品在知悉它将被再出口、从国外出口、或转移到华为及其在实体清单上的关联公司(如海思)时必须取得许可证。同时给了120天的缓冲期,即2020年5月15日已经启动生产步骤的两类产品可拥有自新规生效日起的120天豁免期。

另外当日BIS还发布通知,再次(第5次)延长华为及其在实体清单上的关联公司的临时通用许可证(TGL)期限,此次有效期延长90天至2020年8月14日。

华为一直在为此做准备,即使最悲观事情发生,华为还要能正常运行。华为两方面准备,一方面从18年开始加大库存备货,19年库存水平继续同比超过100%增长,核心元器件备货充足;另一方面加大国产化及非A供应链转移,C板产品(不含美国芯片)在各产品线已经出货。

我们认为严峻的环境将逼出更强大的华为和国产链,抛弃幻想,国产替代即将迎来最好的时代。

2、美国对华为的进一步打压,主要是在半导体设计和制造环节,当前国内半导体制造设备哪些领域已取得重大突破,未来国产替代的空间在哪里?

郑震湘:制造设备国产替代空间较大,国内厂商逐步实现突破。根据SEMI,2019Q4半导体设备销售额178亿美元,同比增长19%,环比增长24%,单季度半导体设备销售额创历史新高。按地区分布,贡献最大的分别是中国大陆(同比增长59%)、中国台湾(同比增长121%)。

国内晶圆厂投资金额即将进入高峰期。将根据统计,2020~2022年国内晶圆厂总投资金额约1500/1400/1200亿元,其中内资晶圆厂投资金额约1000/1200/1100亿元。2020~2022年国内晶圆厂投资额将是历史上最高的三年,且未来还有新增项目的可能。 设备国产化率较低,海外龙头垄断性较高。我国半导体设备市场仍非常依赖进口,从市场格局来看,细分市场均有较高集中度,主要参与厂商一般不超过5家,top3份额往往高于90%,部分设备甚至出现一家独大的情况,目前国内厂商目标市场主要是国内晶圆厂需求,尤其是内资投建的需求。

半导体制造设备国产化逐渐起航,从0到1的过程基本完成。如国产设备介质刻蚀机国产设备已打入5nm制程;硅刻蚀已进入SMIC 28nm生产线量产;去胶设备市占率全球第二;半导体单片清洗机在海力士、长存、SMIC等产线量产。再如沈阳拓荆PECVD打入SMIC、华力微28nm生产线量产,2018年ALD通过客户14nm工艺验证,测量领域国产设备也已突破国外垄断。

制程越高,设备投资额占比越高。设备投资一般占比70~80%,当制程到16/14nm时,设备投资占比达85%;7nm及以下占比将更高。光刻、刻蚀、沉积、过程控制、热处理等均是重要投资环节。

郑震湘:中芯国际是国内首家可提供28nm PolySiON 和HKMG先进制程的晶圆代工企业;随后完成28nm HKC+技术开发,并于2018年末度成功实现量产。随着梁孟松加入,制程追赶重启。

14nm FinFEF量产,12nm有望逐渐试产。中芯国际14nm FinFET工艺的实现也标志着公司下游应用将迈进5G、物联网、车用电子、高性能计算等领域。预计年底产能达到1.5万片/月。公司14nm产品覆盖通讯、汽车等领域,并基于14nm向12nm延伸,启动试生产,目前进展良好。对于应用端,计划未来按三阶段进行推进:一阶段,聚焦高端客户,多媒体应用;二阶段,聚焦中低端移动应用,并在AI、矿机、区块链等应用有所准备;三阶段,发展射频应用。

14nm量产之后,N+1/N+2更值得期待。预计随着14nm产能扩充,占比有望持续提高,计划年底产能扩到1.5万片/月。N+1新平台开始有客户导入,研发投入转换率加快提高。N+2则有望在N+1的基础上将性能提升至7nm水平。

台积电5nm即将放量,3nm预计2021年试产。2020年7nm产品将贡献台积电30%的营收。台积电预计5nm将会在本年下半年飞速增长,主要应用于手机和HPC相关产品,预计5nm将贡献10%营收,预计5nm将成为台积电一个长期的工艺节点。3nm的研发正在按计划进行,台积电计划在2021年进行试产,并在2022年下半年实现量产。

先进制程呈现资金、技术壁垒不断提高的趋势,行业格局逐渐出清,SMIC是重要的先进制程追赶者。从制造环节而言,行业资金、技术壁垒极高,不仅十多年来没出现新的竞争玩家,而且随着制程分水岭的出现,越来越多的参与者从先进制程中“出局”。当前保持先进制程研发的玩家仅剩行业龙头台积电、三星、英特尔等,以及处于技术追赶的中芯国际。

4、在美国对华为新一轮制裁没有正式生效之前,您认为华为可通过哪些方案来降低对业务的影响?

1)备货力度持续加强、定期压力测试 我们从产业及财报分析了解华为从去年开始就积极加大备货力度,并定期进行压力测试。从财报披露数据来看,19年报原材料同比增长65.1%至585.20亿人民币,原材料营收占比由4.9%提升至6.8%;产成品同比增长98.6%至522.4亿人民币;整体存货同比增长75.0%至1653.61亿人民币,存货营收占比由13.1%提升至19.3%。

华为从去年一系列事件发生后未雨绸缪、通过多种方式展开应对处理,从我们对公司供应链管理跟踪来看,核心芯片及元器件备货周期大幅拉长,目的就是保证在极端情况发生后核心产品能够保证半年到两年的正常供应。 芯片备货中存在明显的短板效应(木桶效应),简单来说就是对于某一方案而言,芯片、元器件缺一不可,所以华为在备货时尤其重视目前无法替代的关键芯片、元器件及软件,定期进行压力测试。 同时我们预计在被加入实体清单期间,华为会根据自身物料备货情况对产品线进

2)海思加大外部合作 从最近典型几起合作公告来看,海思正在加大与外部企业的合作研发。根据4月28日《日经新闻》,海思与意法半导体合作展开芯片研发。华为此前已经公告与奥迪、比亚迪、东风、上汽、北汽等车企签订合作协议,并成立了智能汽车解决方案BU,进军智能电动、智能车云、智能座舱、智能网联和智能驾驶等方向,进行车载芯片和车机系统布局。我们认为与意法半导体的合作研发表明近期海思在进一步加大外部合作,有望实现业务与产品扩张。 3)全力推进国产化

华为对于打压多年前就有所预计并持续推演,长期以来在研发、业务连续性方面进行了大量投入和充分准备,“下闲棋、烧冷灶”。我们以智能终端为例进行拆解、分析和比较,可以发现华为作为一家系统级公司,已经在大部分芯片品类上自给自足,同时也注意到存储、射频、模拟芯片上仍然存在短板、受制于人。

2019年是国产供应链重塑第一年,2020年将进入加速阶段。我们认为国产供应链重塑将继续延循两条主线展开。

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