2021 年半导体行业分析报告
cz99 2021 年 1 月
目 录
一、厉兵秣马，迈入“芯”征程 ........................................................... 6
1、大陆半导体转化效率进入加速期 .................................................................... 6
2、行业景气高启，2021 年拐点无虞 ................................................................... 9
3、以史为鉴，景气复苏有望超预期 .................................................................. 12
4、创新与需求共振，库存回补周期开启 .......................................................... 21
5、服务器及汽车是新一轮创新周期核心驱动 .................................................. 22
（1）服务器：2021 年有望重启 CAPEX 周期 ............................................................... 22 （2）电动化+智能化趋势下，汽车半导体需求大增 ..................................................... 25 6、国产替代窗口期才刚开始，2021 年迎来加速 ............................................. 28
二、IC 设计：十年黄金攀爬期 ........................................................ 30
1、IC 设计综述：业绩领跑板块，研发转换加速 ............................................. 30
2、CIS：光学持续升级，龙头市占率将进一步提升 ........................................ 34
3、射频：国产替代加速，受益 5G 快速放量 ................................................... 36
4、功率：供需催化景气上行，国产替代持续推进 .......................................... 43
5、模拟：黄金赛道，重视核心龙头业绩高增长 .............................................. 50
6、内存接口芯片：存储世代升级，高增速、格局优 ...................................... 53
7、存储：价格趋稳，看好 2021 年行业复苏 .................................................... 56
8、AIOT：纵深发展，应用场景日益多元化 ..................................................... 59
9、重点公司 .......................................................................................................... 64
（1）韦尔股份：全球竞争力大幅提升，光学龙头开启新征程 ................................... 64 （2）卓胜微：国内射频前端芯片龙头，5G 时代充分受益 ......................................... 65 （3）兆易创新：主业景气度展望高启 ........................................................................... 66 （4）圣邦股份：客户全面放量，深度受益国产替代 ................................................... 67 （5）芯朋微：增速换挡，细分赛道渗透助腾飞 ........................................................... 67 （6）思瑞浦：信号链与电源管理双驱动，乘 5G 建设东风 ........................................ 69 （7）晶丰明源：LED 照明业务稳健增长，布局 MCU 及信号链 ............................... 69 （8）乐鑫科技：着眼中长期价值及持续渗透的成长性 ............................................... 70
（9）新洁能：功率半导体设计龙头，有望迎来量价齐升 ........................................... 71 （10）斯达半导：国产 IGBT 领军企业 .......................................................................... 72 （11）澜起科技：高增速赛道，受益行业景气复苏 ..................................................... 74 （12）景嘉微：国产 GPU 龙头，增速换挡 ................................................................... 75 （13）紫光国微：特种芯片高景气 ................................................................................. 76 （14）睿创微纳：红外热成像先行者，军民双轮驱动快速成长 ................................. 77 （15）晶晨股份：业绩拐点显现，产品结构改善 ......................................................... 79 （16）芯原股份：SiPaaS 平台傲立潮头 ......................................................................... 80 （17）虹软科技：视觉龙头高增长，静待芯片产品放量 ............................................. 81 三、制造：资产端重要瓶颈，景气从 8 寸向 12 寸扩散 .................. 83
1、制造板块综述：本轮景气，晶圆资产端是重要产能瓶颈 .......................... 83
2、化合物半导体方兴未艾，新能源汽车成为重要应用前景 .......................... 85
（1）GaN 在射频和电力电子均有较大发展潜力 ........................................................... 85 （2）RF GaN 复合增速为 22%，下游应用领域以军工、基站为主 .............................. 85 （3）SiC 的应用优势在于高压、超高压器件 ................................................................. 86 （4）受益于电动车、光伏，第三代半导体电力电子器件快速增长 ........................... 87 （5）未来 5 年内驱动 SiC 器件市场增长的主要因素将由 SiC 二极管转变为 SiCMOSFET ............................................................................................................................................ 87 （6）DieSize 和成本是碳化硅技术产业化的核心变量 .................................................. 88 3、重点公司 .......................................................................................................... 88
（1）安光电：深耕化合物半导体，Mini-LED 放量在即 ............................................... 88 （2）华润微：IDM 全产业链一体化，前瞻布局第三代半导体功率器件 ................... 90 四、封测：景气超高，供不应求 ...................................................... 91
1、封测板块综述：行业景气超预期，有望保持较高增速 .............................. 91
2、业绩表现超预期，有望进入盈利释放期 ...................................................... 92
3、重点公司 .......................................................................................................... 95
（1）长电科技：三季报超预期，净利率持续攀高 ....................................................... 95 （2）通富微电：业绩超预期，AMD Zen3 竞争力加强 ................................................. 96 （3）晶方科技：光学赛道 TSV 龙头，行业高度景气 ................................................... 97
五、设备：设备国产替代、时不我待 .............................................. 98
1、设备国产替代持续深化 .................................................................................. 99
2、全球设备市场高增长，国产替代空间更巨大 ............................................ 101
3、封装测试设备赛道高度景气，国产厂商初具实力 .................................... 104
（1）封测行业景气，封测厂资本开支重回增长 ......................................................... 105 （2）封测行业产能稼动率较高，有进一步扩充产能的需求 ..................................... 105 （3）国际领先厂商依靠内生外延扩大规模，新加坡 ASMPT 龙头优势明显 ............ 106 4、重点公司 ........................................................................................................ 108
（1）北方华创：国产半导体设备龙头，布局领域完整 ............................................. 108 （2）中微公司：国产刻蚀设备龙头，未来打造半导体设备旗舰 ............................. 109 （3）华峰测控：模拟测试设备龙头，国产替代加速突破 ......................................... 110 六、材料：产品持续突破，国产化正式开启 ................................. 111
1、半导体材料行业综述，国产化初成型 ........................................................ 111
2、中美科技贸易纠纷下，CMP 及气体国产替代刻不容缓 ............................ 114
（1）CMP ......................................................................................................................... 115 （2）电子特气 ................................................................................................................. 116 3、硅片、光刻胶持续突破，进步飞速，多点开花 ........................................ 118
（1）硅片 ......................................................................................................................... 118 （3）光刻胶 ..................................................................................................................... 120 4、重点公司 ........................................................................................................ 122
（1）鼎龙股份：材料国产化刻不容缓，CMP 放量加速前进 .................................... 122 （2）安集科技：国产 CMP 抛光液龙头，加速成长实现替代 ................................... 123 （3）华特气体：半导体气体深厚积累，持续发力半导体板块 ................................. 124 （4）金宏气体：逐步突破客户，推动 TGCM 模式深绑客户 ..................................... 125 （5）雅克科技：内生外延，全面进军半导体材料，打造材料平台 ......................... 126 七、主要风险 ................................................................................... 127
1、下游需求不及预期 ........................................................................................ 127
2、中美科技摩擦 ................................................................................................ 127
厉兵秣马，大陆半导体转化效率进入加速期。科技企业的本质在于创新，过去五年来我们着重研究科技企业依靠科技红利实现扩张成长。对于有效研发投入及有效研发产值的研究，能有效前瞻性判断企业成长方向、速度、空间。
中国大陆半导体板块迎来十年黄金转化期，高转化效率是支撑大陆半导体公司高估值的基础。大陆半导体产业迎来十年黄金攀爬期，一批龙头公司迈入成长新阶段。为什么我们一直以来最看好半导体板块——在创新周期、国产替代、行业人才回流大背景下，半导体板块具备从产品迭代、品类扩张到客户突破的三重叠加驱动，因此具备相当大的营收、盈利能力弹性。
通过对全球半导体龙头公司进行分析，伴随着YQ企稳、下游需求环比改善，龙头业绩普遍并给出未来行业景气的乐观指引，美股半导体指数也在不断创新高。电子最核心逻辑在于创新周期带来的量价齐升，本轮创新，射频、光学、存储等件在5G+AIoT 时代的增量有望与下游需求回补共振，2021年有望迎行业拐点。晶圆厂、封测厂在2020Q4行业产能利用率上行，订单交期拉长，逐渐呈现半导体行业产能资源紧张局面。
存货占比大幅下降，去库存效果显著，存货拐点显现。相当值得关注的一个指标是，IC设计板块存货占比指标在20Q3大幅下降，反映此前重复下单（over-booking）的存货在三季度得到显著去化，同时我们跟踪韦尔股份、兆易创新、澜起科技等龙头公司来看也确实存在这一趋势。Q4起存货拐点显现，景气趋势有望上行。
国产替代历史性机遇开启，2019-2020年正式从主题概念到业绩兑现。2021年有望继续加速。逆势方显优质公司本色，为什么在19-20年行业下行周期中A股半导体公司迭超预期，优质标的国产替代、结构改善逐步兑现至报表是核心原因。进入2021年，我们预计在国产化加速叠加行业周期景气上行之下，A股半导体龙头公司们有望继续延续高增长表现！
代工整体高景气，8 寸率先开启供需紧张。本轮代工行业景气两大驱动因素：1）5G：先进制程 5/7nm 供不应求，高端移动终端及数据中心建设需求；2）CIS、PMIC、FPC、蓝牙、Nor 等应用需求快速增长，8 寸片供不应求。驱动力为什么具有可持续性？1）5G 终端渗透率不超过 20%，2~3 年内快速渗透到 60%以上；龙头资本开支大幕刚启动；创新趋势。2）8 寸缺乏供给，结构性创新需求溢出，稼动率不会降。此外我们也建议重点关注封测、设备、材料等领域的重点投资机会。
一、厉兵秣马，迈入“芯”征程 1、大陆半导体转化效率进入加速期 科技企业的本质在于创新，过去五年来我们着重研究科技企业依靠科技红利实现扩张成长。对于有效研发投入及有效研发产值的研究，能有效前瞻性判断企业成长方向、速度、空间。
中国大陆半导体板块迎来十年黄金转化期，高转化效率是支撑大
陆半导体公司高估值的基础。过去两年电子行业优质公司两大特点1）新产品不断推出，市场边界扩张，科技转换效率提升；2）市场份额不断提升。核心龙头从财报体现明显，如韦尔股份、立讯精密等公司，一旦全球YQ恢复，这类优质龙头公司具备更强的弹性，19-24年五年创新周期，电子行业优质龙头长期具备高成长性！
大陆半导体产业迎来十年黄金攀爬期，一批龙头公司迈入成长新阶段。为什么我们一直以来最看好半导体板块——在创新周期、国产替代、行业人才回流大背景下，半导体板块具备从产品迭代、品类扩张到客户突破的三重叠加驱动，因此具备相当大的营收、盈利能力弹性！
典型半导体公司的成长阶段：
1）主业产品持续迭代带来的单价、盈利能力、份额提升：典型代表为韦尔股份（豪威科技）的CIS，澜起科技的内存接口芯片，圣邦股份的模拟芯片，中微公司的刻蚀设备以及华峰测控的测试设备； 2）品类扩张带来的空间提升：典型代表包括卓胜微从射频开关向SAW滤波器以及射频模组产品的扩张，圣邦股份从信号链产品向电源管理类产品的扩张，北方华创在设备领域的品类扩张等； 3）业务领域的拓展延伸：典型代表包括三安光电从 LED 到化合物半导体，精测电子从面板检测到半导体检测等；
处于高成长期及高研发转换期的公司值得给更高估值。主要需要根据企业所处生命周期的阶段来对企业进行估值，这也是我们一直以来对成长股研究的重要看法：
1）萌芽期企业：该阶段偏主题投资，重点在于下游空间测算及预计份额，重点关注企业的研发突破/产能扩张； 2）成长期企业：该阶段由于企业技术趋于成熟、产品定型逐步
大规模量产，营收、业绩通常同步提升，我们认为成长期企业通常又分为两个阶段——营收爆发期和利润爆发期，由于研发投入、折旧、摊销的存在，通常营收爆发早于利润爆发，营收爆发期建议通过 P/S（甚至 PS/营收增速）、EV/收入来进行估值，利润爆发初期建议通过 EV/EBITDA（尤其适合重资产）、PEG 来进行估值。
2、行业景气高启，2021 年拐点无虞 通过对全球半导体龙头公司进行分析，伴随着YQ企稳、下游需求环比改善，龙头业绩普遍并给出未来行业景气的乐观指引，美股半导体指数也在不断创新高。电子最核心逻辑在于创新周期带来的量价齐升，本轮创新，射频、光学、存储等件在5G+AIoT 时代的增量有望与下游需求回补共振，2021年有望迎行业拐点。晶圆厂、封测厂在2020Q4行业产能利用率上行，订单交期拉长，逐渐呈现半导体行业产能资源紧张局面。紧抓两大主要矛盾：
1）全球周期再次启动，快速释放的需求与历史底部的库存、严重不足的资本开支的矛盾。
2）亮眼的业绩表现与市场情绪的矛盾，前三季度半导体行业表
现全行业前列，市场过度担心中美等外界因素影响，资本价值还未充分反应产业价值提升空间。
我们选取目前已公布 Q3 季度业绩的具有代表性的全球半导体领域公司进行分析，伴随着三季度 YQ 企稳、下游需求环比改善，美光（存储龙头）、AMD（设计龙头）、联发科等 Q3 业绩高速增长同时，普遍给出未来行业景气的乐观指引。电子最核心逻辑在于创新周期带
来的量价齐升，本轮创新，射频、光学、存储等件在 5G+AIoT 时代的增量有望与下游需求回补共振，2021 年有望迎行业拐点。
存储龙头美光业绩大幅增长，2021 年存储景气上行可期。2020财年第四季度美光实现营收61亿美元，环比增长11%，同比增长24%；实现非 GAAP 净利润 12.29 亿美元，环比增长 30.61%，同比增长92.94%。其中 DRAM 业务营收同比增长 29%，NAND 业务营收同比增长 27%。
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3、以史为鉴，景气复苏有望超预期 半导体的景气规律是跟随下游应用拓展，与经济景气周期，同时金融危机带来的产能/库存加速出清往往伴随强反弹！
根据 SIA 数据，2018 年同比+14%至 4688 亿美金，2019 年下滑幅度已经下修至-5%（半导体）/-14%（集成电路）附近；过去 30 年
三次大回撤：1998（亚洲金融危机）、2001-2002（科网泡沫破灭，两年-31.2%，WSTS 口径）、2008-2009（全球金融危机，两年-11.7%，WSTS 口径）；几轮上升周期及核心驱动：1995-1997（个人 PC 开始大规模商用）、1998-2000（互联网）、2003-2005（笔记本/手机开始普及、消费电子 MP3/MP4 终端起量）、2009-2010（智能手机爆发）、2016-2017（数据中心建设）。
上一轮半导体景气周期始于 2016 年 3 季度，止于 2018 年 3 季度，开启指标事件为硅片涨价，结束事件为主流代工厂产能利用率及主流模拟功率类厂商的 BB 值跌破 1.0；究其原因，景气开启本质是因为硅片供给及 IDM/代工产能短缺，结束原因主要系中美贸易战导致出口需求下滑所致；2017 年 3 月我们的“传导图”首度提出，我们判断：“半导体产业景气路径传导图，我们看好存储器、设备以及晶圆前端制造、易耗品，回避消费级。半导体晶圆产能降阶抢夺、注重需求闭环”等结论。
我们复盘上一轮龙头厂商对于8寸的展望：从最初的价格修复到长期看持续偏紧→签订长约占比显著提升→产品结构出现改善，低毛利订单削减→主流产品代工费用提升；代工厂及IDM毛利率显著提升，同时渠道由于担心涨价持续出现over-booking，产业链整体库存提升明显；此后直到18Q2-18Q3，由于贸易战原因，出口强相关的消费电子、家电、工控及其他电子产品需求显著下滑，18Q3行业开始去库存。
本轮半导体景气与上一轮周期不同在于，创新、复苏启动的需求
增长。本轮景气分析：在YQ复苏背景下，部分应用品类受创新/复苏需求拉满代工/封测厂产能，从而使其他应用品类拿不到新增产能、传导涨价趋势。
我们进一步通过复盘2008年经济危机后半导体行业景气度复苏来佐证。
半导体行业与宏观经济相关度较高，受 2008 年金融危机深度扩散影响，全球半导体产业进入冷冬，2009 年下半年起伴随经济回暖迅速走出低谷，于 2010 年迎来全行业强势反弹。根据世界银行统计，2008 年全球 GDP 增速大幅下滑至 1.85%，并于 2009 年出现 1.67%的负增长。全球经济萎靡不振重创全球半导体产业，根据 WSTS，2009年全球半导体销售额仅为 2263.13 亿美元，同比下滑 8.8%。2009 年下半年，世界各国刺激经济措施带动全球经济状况好转，市场需求恢复，半导体产业迅速复苏，月度销售额于当年 11 月结束了 13 个月的下行周期，重返正增长。2010 年全球半导体行业更是一路高歌猛进，销售额同比增长 31.3%，一举冲至 298.32 亿元的新高。
拆分产品来看，此番经济复苏之下半导体景气上行，并不局限于个别板块，宏观经济改善和整个供应链库存低位，推动半导体各细分板块均实现同比高增。根据 WSTS，2008 年 DRAM 及 NAND 价格下行叠加下半年金融危机影响，当年存储全球销售额同比回撤 19.89%，其他品类受终端需求疲软影响在 2009 年也相继出现销售额的同比下滑。但随着经济复苏，需求回暖惠及半导体各品类，2010 年半导体迎来了全面复苏，而其中存储由于供给端连续两年未有新产能开出，库存出清叠加需求反攻，供需矛盾之下迎来最为强劲的反弹，实现了同比 55.4%的大幅增长。
需求端来看，智能手机创新浪潮及 PC 换机回暖为全球半导体收入增长的主要动力。根据 Gartner，2008 年至 2012 年，数据处理（主要是 PC、平板等）及通讯类（主要包含手机和无线通信设备）为半导体前两大下游需求市场，以 2010 年为例，两者占比分别为约 42%和 33%。
智能手机引领创新浪潮，2010 年起加速渗透构成此番需求提振的主旋律。苹果在 2008 年推出 iPhone 3G，将手机推入智能化时代。2007 年上半年智能手机在全球范围内的渗透率仅为 11%，金融危机延缓换机节奏，2008 年-2009 年渗透率在 15%以下徘徊不前。经济复苏后积攒的换机需求一触即发，我们可以看到 09Q4 起手机出货量加速增长的同时，智能手机渗透也同步提速，至 10Q4 达到 22%（13年底进一步突破 40%）。智能手机推广和普及带动包括处理器、RAM、ROM、基带、射频、摄像头 CMOS、电源管理 IC 等等芯片蓬勃发展，接棒上一个时代的 PC 驱动半导体行业继续成长。
受益于微软 Win7 系统的推出以及笔记本的强劲增长，2010 年全球 PC 市场走出阴霾高增长再现。根据 Gartner，全球 PC 市场 08Q3增速由正转负，直至 19Q3 重回正增长（2%），紧接着于连续三个季度实现同比 20%以上的高增。一方面微软 Win7 系统于 2009 年 7 月发布激发了市场的换机需求，另一方面轻薄笔记本增长强劲。而 2010年二季度苹果 iPad 面世掀起的平板电脑消费热潮，相较于 2009 年全年平板电脑 100 万台仅左右的出货量，iPad2010 年 Q2 单季度即创造320 万部的销量纪录，开辟了行业新成长空间。
金融危机加速库存出清，产能利用率加速上行印证景气周期。晶圆代工厂的产能利用率可视为半导体行业景气度的风向标，根据SICAS，2008 年第三季度起，全球晶圆代工厂季度产能利用率加速下行，至 09Q1 降至 57%的低位，而 09 年二季度起供给端产能利用率
先于需求端拉升，并于四季度恢复至 89%，可视为恢复至经济危机前的正常水平，去库存进入尾声，需求景气沿产业链加速向上传导，于是我们看到2010年起产能利用率继续上行，并连续5个季度保持90%以上的高位。
上游代工厂感知需求回暖的信号，2010 年全球半导体新一轮CAPEX 扩张应声启动，设备环节景气来袭。2009 年全球半导体资本支出相较 2008 年下降仅 40%，而 2010 年资本开支重启，同比增长106%至 538 亿美元，2011 年进一步增长并超过 2007 年的峰值。台积电、中芯国际、英特尔等晶圆制造龙头纷纷加大资本开支，其中台积电 2009、2010 及 2011 年资本开支节节高升，2010 年相较 2009 年大幅增长 122%至 59.4 亿美元，2011 年进一步提升至 83 亿美元，进而得以成就28nm传奇。代工厂强势扩张开启设备环节新一轮景气周期，根据 SEAJ，北美半导体设备销售额自 10Q2 开始恢复正增长，2011Q1实现以 202%的同比增速冲向 27.5 亿美元的峰值。
SOX 先行触底反弹，全球半导体龙头业绩高增接力兑现。通过我们上面的分析，2008 年金融危机后半导体行业的全面景气始于2009 年第四季度，而费城半导体指数则于 09Q1 见底后率先反攻，先行开启两年的上涨行情。从全球主要半导体龙头公司的业绩来看，设计、设备、材料制造、封测的大部分公司在 2009 年业绩受挫增速下降甚至负增长之后，于 2010 年普遍受益于全行业景气上行，迎来强势的业绩反弹，其中设备厂商由于受代工厂资本开支拉动，2011 年仍旧维持了较高速的增长。
4、创新与需求共振，库存回补周期开启 通过选取全球部分半导体龙头进行存货周转天数分析，可以发现除去英特尔与 latice 以外，其他公司 20Q3 的周转天数均出现显著减少。我们预计是从终端、渠道到原厂集体去库存所致。一旦经济复苏，
消费电子、家电、工控、汽车等主要需求出现明显回暖，20Q4-21Q1的库存回补确定性将加强，近期从 8 寸模拟、功率行业出现的供需紧张和涨价或许只是开始。
5、服务器及汽车是新一轮创新周期核心驱动 （1）服务器：2021 年有望重启 CAPEX 周期 更新周期或已至，未来几年将持续更新及增长。根据前瞻产业研究院所述，一般服务器的更新周期为3年，而在2017年及2018年全球服务器出货量达到了近年的高点，分别为1024万台和1185万台，因此在2021-2022年服务器市场或将迎来新的一轮更新节点，带动整体出货量的增长。
受益5G，AI、云等新应用拉动采购需求，促进市场增长。在当前随着5G通讯逐步的完善铺设以及技术成熟，无论是传统企业又或者是（超）大规模数据中心的用户对AI以及云等一系列新应用的需求不断提高，也进一步驱动了服务器市场需求及市场的增长。
基于上述原因，我们根据 IDC 以及 Gartner 对于过往季度的服务
器出货量以及对未来的服务器出货量进行调整后，我们预计在 2019年后服务器行业将受到 5G 时代的冲击，实现长期且稳定的出货量的增长，同时由于服务器产品的不断升级，我们也预计其单价将在未来逐步增长。预计全球服务器的出货量将会在 2020 年达到 1141.5 万台，而随着 5G 的逐步铺设，在 2021 年将会继续保持约 10%的增长，且之后预计将以每年保持稳定增长。
在整个服务器市场之中，我们认为未来的主要驱动力将会是云计算。过去服务器资源由于具备自有调用以及集中化管理的特性，拥有相对较高的安全性和稳定性，受到广众企业的青睐，但是其Capex（资本支出）和Opex（运营支出）都相对较高，同时服务器资源如若利用率不高，则容易造成资源极大程度的闲置与浪费。根据麦肯锡的调研数据，企业自建机房的服务器CPU利用率仅为6%。而云服务不仅满足了“服务器”的特性，同时采用了虚拟化技术，整合了大量集群主机的计算、网络、与存储资源，在降低使用门槛（Capex及Opex）的同时，提高了CPU利用率，以及稳定性和安全性的保障。
根据 Gartner 数据统计及预测，在 2020 年预期全球云计算市场规
模将达到超过 2200 亿美元，至 2023 年市场规模将会达到约 3600 亿美元。而对应的 AI-ForceHPC 也将会是服务器市场继传统 HPC 后新的增长动力，Tractica 预测在 2020 年将会有 187 亿美元的市场规模，至 2025 年将会达到 205 亿美元的市场规模。
在确立了服务器行业长期的增长趋势后，我们预计服务器对于半导体行业尤其是存储及高性能运算芯片的拉动将非常强劲。这里以智能手机BOM和服务器BOM拆分进行对比：
1、以上一轮科技周期的典型代表智能手机为例，BOM拆分显示其半导体相关的成本项目占到40-50%的比例； 2、在这一轮的核心驱动云计算为例，服务器 BOM 拆分显示其半导体相关的成本项目占到了 80%左右，若有 AI 功能的升级，这个比例甚至能达到 90%以上；
预计2021-2025年服务器在存储及高性能运算芯片的需求占比中将超越智能手机提升至第一位，相关品类的芯片有望收到需求拉动迎来持续高景气。
（2）电动化+智能化趋势下，汽车半导体需求大增 “电动化+智能驾驶+新能源汽车”已经成为当前汽车行业三大核
心驱动力，汽车电子也因此成为半导体下游领域需求增长最快的市场。
汽车硅含量及单体价值量持续提升。根据 PwC 数据，目前全球汽车的电子化率（电子零部件成本/整车成本）不到 30%，未来会逐步提升到 50%以上，发展空间很大；从绝对值看，目前单车汽车半导体价值量在 358 美金，未来将以每年 5-10%的增速持续提升。
从应用领域来看，目前汽车电子半导体仍集中于动力系统、信息娱乐系统、底盘&安全以及车身，四者占据约 76%的车用半导体份额。不过从增速来看，ADAS 和混合/电动系统领域车用半导体的复合增长率最高，IHS 预计 2014-2021 年两者复合增长率分别能够达到15%/18%，汽车电子大厂赛普拉斯亦认为 ADAS 能够在 2016-2021 迎来 17.6%的复合增长率。
新 能 源 汽 车 与 传 统 汽 车 最 大 区 别 在 于 动 力 总 成 系 统（Powertrain），这也是新能源汽车较传统汽车电子零部件及半导体器件核心增量所在。典型的电动车动力总成系统主要由动力电池系统、驱动单元（包括电驱动电机、逆变器与变速器）、车载充电机以及DC/DC 转换器组成，此外还包含高压电缆、充电线、热管理系统和高压配电模块。
为了方便直观比较新能源汽车动力传动系统电子零部件及半导体器件价值量变化，我们将接近 8000 美元的锂电池组去掉后对动力传动系统各 ECU 进行比较，发现逆变器和车载充电机的单体价值量最高，分别接近 700/600 美元，且通常在高端配置上配备 2 个。此外
BMS、热管理以及 DC/DC 转换器等 ECU 价值量均在 200-300 美元之间。
汽车电子部分关键芯片物料已经出现明显交期拉长现象，我们预计相关零部件及芯片短缺将从 20Q4 延伸至 21H1，将带动功率半导体及 MCU 整体产业景气高启。
6、国产替代窗口期才刚开始，2021 年迎来加速 国产替代历史性机遇开启，2019-2020 年正式从主题概念到业绩兑现。2021 年有望继续加速。逆势方显优质公司本色，为什么在2019-2020 年行业下行周期中 A 股半导体公司迭超预期，优质标的国
产替代、结构改善逐步兑现至报表是核心原因。进入 2021 年，我们预计在国产化加速叠加行业周期景气上行之下，A 股半导体龙头公司们有望继续延续高增长表现！
以华为为代表的行业龙头过去两年多时间已经加大了对国内厂商的扶持力度，国内通信及家电龙头厂商对供应商资质非常严格，过去很多元器件非行业前三基本不会给供应商合作的机会，但从过去一年的产业跟踪来看，华为、中兴、美的等厂商大幅放开了对国内有潜力供应商的认证条件。
尽管华为在 2020 年经历了更进一步的制裁措施、后续相关订单存在不确定性，但是国产替代的窗口已经完全打开，华为以为的终端厂商、行业龙头也对供应链自主的重要性理解的更为透彻，2021 年有望迎来加速替代！
二、IC 设计：十年黄金攀爬期 1、IC 设计综述：业绩领跑板块，研发转换加速 研发投入带来的新品迭代和品类扩张是科技企业之本，这一点在轻资产运营、下游创新需求迭代快的 IC 设计公司上体现的尤为明显。我们非常欣喜地发现，以韦尔股份、兆易创新、圣邦股份、卓胜微、乐鑫科技、澜起科技、景嘉微等一批优质公司在新产品、新技术工艺、市场份额以及客户方面取得重大突破，研发转化加速落地！
财报表现方面，我们选取24家芯片设计公司（主板15家+科创板9家）作为IC设计板块成分股进行分析，可以发现绝大部分公司在20Q3营收及归母净利润取得大幅度成长。
其中20Q324家IC设计公司中20家营收同比增速为正，10家公司营收同比增速超过50%，3家公司营收同比增速超过100%；24家IC设计公司中17家公司归母净利润同比增速为正，10家公司归母净利润同比增速超过50%，4家公司归母净利润同比增速超过100%； 其中韦尔股份、卓胜微、睿创微纳、圣邦股份、富满电子等公司
在营收、利润端均取得同比大幅度的增长。
板块整体来看，20Q3 IC 设计板块整体收入为 181 亿元，同比增长 41.5%，环比增长 35.1%，创历史新高；归母净利润 33.1 亿元，同比增长 43%，环比增长 27%，同样创单季度历史记录，同时也实现了从 18Q1 板块净利润 3.7 亿元至今接近 9 倍的大幅成长！我们认为龙头公司的持续高成长、优质公司加速上市以及重组并购是 IC 设计板块从 18Q1 42 亿元的板块收入成长至今的主要驱动。
板块单季度研发费用绝对值仍维持在 20 亿元以上，但研发强度
有所下降。IC 设计板块 20Q3 整体研发费用为 21.2 亿元，创历史新高，研发费用率则有所下滑至 12%。我们预计研发强度下降主要原因为 YQ 期间新品研发、流片进度收到影响所致，此外也有一部分公司收入增速大幅超过研发费用增速。
存货占比大幅下降，去库存效果显著，存货拐点显现！相当值得关注的一个指标是，IC 设计板块存货占比指标在 20Q3 大幅下降，反应此前重复下单（over-booking）的存货在三季度得到显著去化，同时我们跟踪韦尔股份、兆易创新、澜起科技等龙头公司来看也确实存在这一趋势。Q4 起存货拐点显现，景气趋势有望上行！
20Q3板块预付账款延续了年初以来的提升趋势，20Q2预付账款达到23.3亿元新高，由于预付账款可以部分反映出IC设计公司对产业链上游晶圆代工以及封装测试供应商的备货水平，我们认为板块整体备货水平积极，映射行业高景气。
2、CIS：光学持续升级，龙头市占率将进一步提升 行业趋势：19H2起旗舰机四摄、中低端三摄加速渗透，2020年中高端四摄、低端三摄成为标配。对比2018与2019年国产智能手机摄像头形态可以发现，相比2018年，2019年后置三摄的渗透率从7%左右极速扩张至超过50%，而配置后置四摄手机的市场份额也实现了从0到15%左右的增长。
旗舰机型双主摄开始应用，强化供需逻辑。Mate30 Pro是全球首个商用双后置4000万摄像头的手机，并拥有超高的ISO和双OIS光学防抖，新加入的4000万像素电影摄像头，1/1.54英寸感光元器件，是华为手机迄今最大的一颗感光元件，支持超高清的夜景摄像，支持最高7680帧的超级慢动作功能，每秒定格7680个瞬间。
继2019年光学传感市场空间、增速上调后，2020年有望继续超预期。根据IC INSIGHTS数据，2019年CIS传感器市场空间同比增长19%至168.3亿美金，在年初预测基础上上修，增速领跑半导体细分领域。我们认为随着2020年前置、后置摄像头量价进一步提升，CIS市场有望继续超预期！
另一家研究机构Yole Development亦于19H2同步上调CIS市场
空间，并且预测2024年整体CIS市场规模可达240亿美元。
供给端增长有限，龙头格局相对稳定，2021年消费电子行业复苏背景下，CIS或将供不应求。考虑到目前索尼、三星以及豪威的扩产计划，我们考虑到2021年5G加速渗透背景之下，消费电子需求复苏回暖，新增需求大于新增供给将是大概率事件。
国内龙头公司开始在消费级图像传感器领域迎来赶超黄金机遇。研发转化效率是科技股之魂，韦尔股份过去一年高像素新品、中低像素定制化新品加速迭代验证我们此前判断，加速追赶索尼与三星！
3、射频：国产替代加速，受益 5G 快速放量 在整个射频前端芯片/模组的产业链中，中国在其中的参与程度目前仍然很低。目前全球前五大射频厂商分别是：Murata（IDM）、
Skyworks（IDM）、Qorvo（IDM）、Broadcom/Avago（Fabless，除滤波器外）、Qualcomm/TDK Epcos（Fabless）；主流的射频芯片代工厂包括稳懋（中国台湾）、globalfoundry、towerjazz等。
4G向5G切换，智能手机支持的频段数跨越式增长，从而带来对射频器件更多的需求。根据Yole Development 的数据，2011年及之前智能手机支持的频段数不超过10个，4G通讯技术普及之下，2016年智能手机支持的频段数增至近40个，而以苹果第一代5G手机iPhone12为例，在支持原有LTE频段同时，新增支持17个5G频段（美版由于支持毫米波而再添3个频段）。因此，移动智能终端中需要不断增加射频前端的数量以满足对不同频段信号接收、发射的需求。
4G到5G，射频模组化、高集成化发展。由于5G频段上升，天线数量增加，射频元器件数量大幅增长。将4G分立器件方案延续到5G，会导致调试时间增加3-5倍，此外设备和人力成本也将大幅提升。尽管元器件数量增加，5G手机中射频前端PCB面积不变，因此模组化是5G手机时代趋势。
内资厂商由中低性能模组向中高性能模组演进。目前国内射频前端公司仍普遍以分立器件为主，缺少先进的滤波器技术和产品，因此模组化能力不强。从4G到5G，射频模组向着元器件小型化和模组高集成度发展，内资厂商将有望在这一过程中实现由中低性能模组到中高性能模组的迭代升级。
同时支持4G/5G的模组技术难度和价值量都最高。无论是发射端还是接收端，同时支持4G/5G的模组技术难度和复杂度高于单纯5G射频前端模组，因此价值量也更高。
从发射端来看，覆盖1.5GHz~3.0GHz频段范围的射频前端模组价值量最高且综合难度最大。主要是因为这一频段融合了有源器件与无源器件性能对于频率的要求，最早的4个FDDLTE频段、4个TDD LTE频段、TDS-CDMA的全部商用频段、最早商用的载波聚合方案，以及GPS、Wi-Fi 2.4G、Bluetooth等重要的非蜂窝网通信全都在这一频段范围工作。由于这一频段范围商用时间长，且工作在这一频段的通信多，其特点是拥挤且干扰多，因此需要高性能的BAW滤波器，这也是M/H (L)PAMiD产品的核心技术难点。博通、Qorvo、RF360等外资厂商占据高端产品市场，从Qorvo的芯片分析图可以看出，其产品复杂度非常高。
从接收端来看，高复杂度高级程度的接收模组，产品尺寸可以做到非常小，能够在5G应用上极大压缩Rx部分占用的PCB面积，进而提升5G产品的整体性能。高集成度的产品通常需要用到WLP形式的先进封装。
根据QYR Electronics Research Center的统计，从2011年至2018年全球射频前端市场规模以年复合增长率13.10%的速度增长，2018年达149.10亿美元。受到5G网络商业化建设的影响，自2020年起，全球射频前端市场将迎来快速增长。2018年至2023年全球射频前端市场规模预计将以年复合增长率16.00%持续高速增长，2023年接近313.10亿美元。
根据QYR Electronics Research Center的统计，2011年以来全球射频开关市场经历了持续的快速增长，2018年全球市场规模达到16.54亿美元，根据QYR Electronics Research Center的预测，2020年射频开关市场规模将达到22.90亿美元，并随着5G的商业化建设迎来增速的高峰，此后增长速度将逐渐放缓。2018年至2023年，全球市场规模的年复合增长率预计将达到16.55%。
根据QYR Electronics Research Center，2018年全球射频低噪声放大器收入为14.21亿美元，智能手机中天线和射频通路的数量随着4G逐渐普及逐渐增多，对射频低噪声放大器的数量需求迅速增加，而5G的商业化建设将推动全球射频低噪声放大器市场在2020年迎来增速的高峰，到2023年市场规模达到17.94亿美元。
射频芯片景气度较高，2021年主流射频代工产能预计较为饱满，我们判断后续有望迎来供应紧缺甚至涨价。射频前端芯片市场规模主要受移动终端需求的驱动。近年来，随着移动终端功能的逐渐完善，手机、平板电脑等移动终端的出货量保持稳定。而移动数据传输量和传输速度的不断提高主要依赖于移动通讯技术的变革，及其配套的射
频前端芯片的性能的不断提高。
4、功率：供需催化景气上行，国产替代持续推进 功率半导体市场规模稳步增长，2020~2024 CAGR预计约为5%。根据IHS统计2018年全球功率半导体市场约为466亿美元，同比增长约11%，其中功率IC市场约256亿美元，功率分立器件及模组规模约210亿美元。2019年贸易摩擦干扰整体市场收入略微下降至454亿美元，2020年受YQ对终端需求短期的影响，根据Omdia的统计及预测，全球功率半导体市场规模将相对2019年同比下降5%左右至431亿美元，但2021年汽车、消费类电子等抑制性需求释放将带动功率半导体市场整体迎来复苏，预计市场整体收入将反弹至460亿美元，并在下游需求的持续带动下，有望实现未来4年年均5%的复合增速，稳步增长。
功率半导体下游应用十分广泛，汽车及工控为前两大应用领域。功率半导体几乎应用于包括计算机领域、网络通信、消费类电子、工业控制等传统电子产业及新能源汽车、光伏发电等等各类电子制造
业。根据Yole统计，2019年汽车及工业领域为前两大应用领域，各占据29%的份额，其次为通讯、计算机等。中长期来看，新能源汽车、工业自动化、可再生能源设施建设及新兴消费电子等领域将持续驱动行业增长。
需求端行业复苏、长期需求向好。（1）功率需求复苏。2020Q1测温相关产品带动，2020Q2开始笔电、平板等IT类产品快速增长，随后5G、电动两轮车、消费类逐渐复苏，国内新能源汽车加速发展。（2）长期趋势向好。新能源汽车有望成为功率器件重要的增长领域；此外，充电桩、新能源发电、5G数据中心及变频家电等需求不断增加。
功率器件对制程要求不高，主要在8寸及6寸产线生产，8寸晶圆设备停产，限制产能释放。8寸晶圆厂始建于1990年，2007年全球8寸晶圆代工厂数量达到顶峰201座，随后12寸晶圆逐渐成熟，存储，逻辑代工等产能纷纷迁移至12寸晶圆。8寸晶圆代工厂由于运行时间过长，设备老旧，同时12寸晶圆厂资本支出规模巨大，部分厂商逐渐关闭8寸晶圆厂，设备厂商也停止生产8寸设备。根据IC Insights统计，2009-2019年，全球共关闭了100座晶圆代工厂，其中8寸晶圆厂为24座，占比24%，6寸晶圆厂为42座，占比42%。目前8寸设备主要来自二手市场，数量极少且价格昂贵，设备的停产钳制着8寸晶圆产能的释放。
新增产能以12寸为主，8寸晶圆代工厂产能未见明显扩张，2020年产能吃紧状况同样持续。根据Gartner，未来三年晶圆代工厂新增产能将以12寸为主，2020年全球8寸代工年产能约3229万片8寸约当晶圆，年产能相对2019年仅新增94万片，2020-2023年CAGR仅为2%，产能增长有限。
代工厂8寸产能稼动率高居不下，指引来看产能紧张或将持续至2021年。中芯国际、华虹半导体等国内代工龙头20Q3产能爆满，稼动率保持高水位。根据各龙头20Q3法说会披露，台积电产能利用率远超预期，8寸产能供给紧张；中芯国际晶圆20Q3单季度晶圆销售144万片约当8寸晶圆片，同比增长9.5%，产能利用率97.8%，同比提升0.8%，预计到2021年上半年成熟制程产能依然维持紧张；华虹半导体8寸代工厂持续满产，Q3合计综合产能利用率达102%，预计8寸ASP还会提升；联电三季度综合产能利用率为97%，连续5季度维持90%以上水平，预计2021年产能稼动率将继续保持高位；世界先进8英寸晶圆代工产能吃紧，预估供不应求将延续至2021年全年。
基于约当 8 寸晶圆片
不只功率器件，CIS、PMIC、RF、指纹及NORflash同样消耗8寸产能。从8寸晶圆需求占比来看，2018年MOSFET、IGBT等的分立器件仅仅占据8寸（200mm）晶圆需求的15%，从华虹半导体收入结构来看，其收入近60%来自于存储、模拟及PMIC、逻辑及射频等。5G手机PMIC及RF用量翻倍、光学多摄持续增长、Nor Flash、指纹IC等的需求反扑加剧了八寸产能紧张。
功率MOSFET交期趋势普遍延长，印证2021年景气度延续。一般来说，MOSFET交货周期是8-12周左右，各大厂商交期在20Q3均不同程度出现交期延长情况，并且根据Future Electronics统计，20Q4包括英飞凌、安森美、ST意法半导体等全球MOSFET龙头供应商交期仍然呈现延长趋势。功率MOSFET景气有望在2021年进一步提升，行业大趋势背景之下，国产厂商叠加国产替代强逻辑有望深度受益实现业绩高增长。
功率半导体最大需求市场在中国，长期占据近40%份额。中国为全球制造业大国，功率半导体需求庞大，根据IHS，近年来国内对功率半导体的需求占全球市场比重长期保持30%以上且逐年提升，2019年增至约36%，对应市场规模约163亿美元。根据IDC，单就功率器件市场来看，2018年来自中国市场的需求占比高达39%，遥遥领先其他国家及地区。
全球功率半导体市场长期由海外龙头主导，竞争格局较为集中。
欧美日厂商凭借着原有技术开发优势、完善的制造生产与品质管理能力，在全球市场具备较大话语权，占据全球功率器件供应TOP厂商的多数席位。根据Omida统计，2019年全球...