半导体国产替代快速崛起 相关龙头市值近1.6万亿

    近年来以中兴、华为为首的科技公司专利数量呈直线上升趋势，不少前沿技术更是迈上金字塔。人们越来越意识到国产替代的重要性。证券时报·数据宝对半导体行业进行深层分析，对国内半导体全产业链涉及到的上市公司进行逐一解析。

    证券时报记者王林鹏张娟娟

    美国工业与安全部要求，无论是否美国企业，只要在产品中使用了一定比例美国技术，向华为出口时都需要许可证。芯片领域美国的技术占比非常高，这使得华为的海思芯片受到较大的影响。

    同时，华为的消费者业务也受到较大影响。消费者业务以消费电子为主，包括手机、耳机、平板等，消费电子对芯片的要求是最高的。根据华为历年年报数据来看，消费者业务占比逐年提升，2019年占比超过了50%；反观运营商业务，销售收入占比逐渐下滑，但运营商及企业业务对芯片技术的要求并没有消费者业务那么高。

    半导体行业国产替代砥砺前行的时刻已至

    随着信息时代的来临，芯片广泛用于电脑、手机、家电、汽车、高铁、电网、医疗仪器、机器人、工业控制等各种电子产品和系统中，芯片的重要性可见一斑。目前，我国的半导体非常依赖进口，海关公布数据显示，2019年我国进口芯片共耗费了3055亿美元，远远超过了作为战略物资的原油。

    中国的企业要想完全独立于美国发展半导体技术，必须大力发展国产替代。从产业链的自主性，以及国内市场需要的背景下，国产替代都到了砥砺前行的时刻。

    目前，华为正在开启一轮国产供应链重塑，加强自主可控的国产企业布局，从目前的产业跟踪来看，代工生产、封装测试以及配套设备、材料已经开始实质性受益。

    数据宝深入研究了半导体产业链上下游的各环节。半导体产业中的分支包括集成电路（占比80%~90%）、分立器件等。集成电路也就是俗称的芯片，科技含量非常高，涉及微电子、化学、光学等多种学科，是美国对中国封锁的最大领域，也是本文讨论的主要对象。

    现代集成电路（IC）产业分工愈发清晰，可以划分为：设计~制造~封测。此外，EDA（电子设计自动化）、材料、设备并称为集成电路的三大基础，EDA面向设计和制造，材料、设备面向制造和封测。如果不考虑下游应用，半导体的全产业链主要可以分为IC设计、IC制造、IC封测、EDA软件、半导体材料、半导体设备等六个主要环节，本文将分别研究这六个环节的行业现状及A股中的国产替代潜力股。

    集成电路是将海量的逻辑电路密集地分布在一块小小的硅片中，从而使其具有高速处理数据的能力，IC设计就是构筑逻辑电路并将其完整、合理地分布在硅片上的过程。IC设计分为前端设计和后端设计，前端设计（也称逻辑设计）和后端设计（也称物理设计）并没有统一严格的界限，涉及到与工艺有关的设计就是后端设计。

    当前IC设计行业还是以海外企业占据主导地位，国内企业处于快速崛起中。根据公开信息，2018年我国前十大IC设计公司里，华为海思以503亿元的收入高居榜首，同比增长30%。紫光展锐、北京豪威（韦尔股份收购）以110亿元、100亿元的收入分居第二、第三位。此外，还包括了汇顶科技、紫光国微、兆易创新等优质上市公司。

    IC制造：科技含量十足

    IC制造科技含量十足，涉及微电子、化学、光学等一系列高科技领域的协作，可划分为六个独立的生产步骤：扩散（包括氧化、膜淀积和掺杂工艺）、光刻、刻蚀、薄膜、离子注入和抛光。

    目前来看，IC制造是中国大陆半导体发展的最大瓶颈，无论是设计还是封测，中国大陆企业已经有了不错的发展，但是制造环节则一直掌握在中国台湾、韩国、美国等地区和国家的企业手中，其技术很多来自美国，很容易受到外部市场环境及政策的影响。

    全球晶圆厂市占率排名为：台积电、三星、格罗方德、联电、中芯国际、高塔、力晶、世界先进、东部高科。中国大陆代工龙头中芯国际排名第五，市场占有率4.3%。中芯国际在产能及先进制程的发展上，落后台积电一定的距离，目前台积电已经可以量产7nm，中芯国际刚在梁孟松加盟后突破14nm的量产。目前华为、小米等国产企业的旗舰产品都已全面升级到7nm水平，如果制造环节受到制约，那对中国大陆消费电子企业的影响会比较大。

    另一个值得忧虑的是，制造环节对于光刻机等制造设备依赖非常大，主要的设备都掌握在欧美日企业手中，受到美国影响一直供货不正常，这也是制约国内IC制造行业发展的一大瓶颈。

    封测即集成电路的封装、测试，位于半导体产业链的末端中下游。封装是将芯片在基板上布局、固定及连接，并用可塑性绝缘介质灌封形成电子产品的过程；测试主要是对芯片、电路等半导体产品的功能和性能进行验证的步骤。

    与半导体其他领域不同，国内封测行业已经跻身全球第一梯队，并且已经进入深度的国产替代过程中，市 场份额持续上升。根据Yole的统计数据，2018年封测市场全球前五名企业分别为台湾日月光（19%，不含矽品精密）、美国安靠（15.6%）、长电科技（13%）、台湾矽品精密（10%）、台湾力成科技（8%）。

    全球十大封测厂中，中国大陆长电科技、通富微电、华天科技3家公司进入前十强，合计占有22%的市场份额。

    EDA软件：国内半导体产业链最弱小的一环

    EDA全称为电子设计自动化，是一种在计算机辅助下，完成芯片设计方案输入、处理、模拟、验证的软件工具集群，是现今芯片设计行业不可或缺的基础工具，甚至被部分业内人士称为“芯片之母”。近年来随着集成电路技术的不断发展，EDA的技术含量也在以惊人的速度上升。

    在此方面，美国基本上一枝独大，美国的三家EDA企业几乎垄断了全球的EDA市场，华为海思芯片在此方面每年要付出巨额费用。这三家公司号称都可以提供芯片设计的全套解决方案，但实际上是在混合用。其中Synopsys占有的市场份额达到32%，Cadence市场份额达到22%，Mentor市场份额达到10%。Mentor尽管被德国西门子收购，但是其总部仍然在美国，仅这三家公司市场份额就超过了60%。

    A股中，并没有直接上市的EDA软件股，多为通过投资机构入股相关企业的财务投资者，比如申通地铁、东土科技间接入股EDA企业，但因为对企业的管理产生的影响非常小，故不列入EDA国产替代的潜力股。此外，芯愿景正申请科创板IPO，IP服务商芯原股份IPO过会。

    半导体材料：大基金二期或开启国产化浪潮

    半导体材料在整个产业链中非常重要，是实现芯片制造、封测必不可少的原材料。全球半导体材料市场规模超500亿美元。中国大陆2019年半导体材料行业规模达88.6亿美元，是全球唯一实现正增长的市场，中国巨大的市场需求正是国内材料企业实现突破的最大机会。

    从半导体材料的市场结构来看，硅片占据31%的份额，是半导体材料行业最重要的一环，此外的电子气体、掩膜版、光刻胶及配套试剂等也都占据较大的份额。

    从行业竞争格局看，全球半导体材料产业依然由日、美、韩、德等国家占据绝对主导。在最重要的硅片领域，日本信越化工、日本胜高、台湾环球晶圆、德国Siltronic、韩国LGSilitron占比全球前五；在靶材领域，日矿金属、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯等为行业龙头。

    在当前跨国企业主导全球半导体材料产业的背景下，国内半导体材料对外依存度高，部分高达90%以上，使得材料成为国内产业链的漏洞之一。例如在硅片领域，日本信越等五巨头占据全球90%以上的市场份额，国内有上海新昇等少数企业实现12英寸大硅片量产。光刻胶方面，国内企业在半导体光刻胶领域与世界先进水平仍有较大差距，晶瑞股份、上海新阳、南大光电等少数企业布局ArF、KrF光刻胶，尚无企业涉及EUV光刻胶。

    为了补足产业链的弱点，半导体材料也是大基金重点投资的方向之一。一期已投资沪硅产业、雅克科技、安集科技等材料企业。二期投资总规模和撬动社会融资有望较一期更上一个台阶，或开启半导体材料国产化的浪潮。

    半导体设备：中国的ASML在成长

    半导体制造、封测是在极其微小的空间中进行作业，故必须依靠高科技的设备才可以完成。半导体设备按照功能划分，有IC制造、IC封装、IC测试、硅片加工等。

    半导体设备中，IC制造设备占销售额的81%，测试设备占9%，封装设备占6%，其他设备大约占4%。晶圆制造设备是整个半导体设备行业中最为核心的一部分，也是另一个中国被限制严重的细分行业。比如EUV光刻机，仅荷兰ASML公司可生产，用于目前最高规格的7nm芯片制造环节的重要设备，中芯国际等国内企业采购一直受到美国的干扰。

    国内半导体设备产业链体系正逐步完善，优势企业已初步具备国产替代的能力。硅片制造环节晶盛机电，刻蚀环节北方华创、中微公司，测试环节精测电子，清洗环节盛美半导体、至纯科技等。

    至于大家非常关心的ASML，迟迟不能向中国出口光刻机。中国也有企业生产，那就是上海微电子，目前做到的最精密的加工制程是90nm，虽然距离最先进的7nm还有不小的距离，但已经足够驱动基础的国防和工业，主要是手机等高规格芯片生产受到影响。哪怕是面对“所有进口光刻机都瞬间停止工作”这种极端的情况，中国维持社会运转、经济运行仍然有芯片可用。

    A股国产替代龙头市值近1.6万亿

    涉及半导体产业各环节的公司队伍逐渐壮大，但参与华为业务、公司规模较大的并不多。数据宝以半导体材料、半导体设备、半导体制造、半导体设计以及封测五个重要环节为主，根据华为概念股（优先）、细分板块个股市值、2019年营收不低于板块均值等特征，统计显示有39家龙头公司。

    这39家公司最新市值接近1.6万亿，从股票数量可以看出，国内半导体设计层面相对成熟，股票数量达到17只，封测股数量最少仅有5只。

    具体到单家公司来看，半导体制造股工业富联市值超过2600亿，营收规模超过4000亿，公司与华为有着深度合作；位居次位的是科创板半导体设备公司中微公司，市值超千亿；三安光电市值超900亿，公司具有规模化研发、生产化合物半导体芯片能力的公司。据悉，三安光电去年就为华为独家供应和代工5G关键芯片PA。

    封测5股同时兼具半导体制造概念，长电科技、华天科技及深科技市值超300亿，在集成电路、芯片方面，公司都不断加大投入，具备一定产能。

    半导体行业的发展是中国科技未来的主攻方向，集成电路大基金也在大力扶持该行业的发展，机构也对这些公司未来业绩一致看好。即便是在今年这种疫情的影响之下，机构仍然给出较高的净利润增幅预期。

    数据宝统计显示，以上39股共有36股机构给出目标价，除巨化股份今年业绩增速有所下滑外，其余35股业绩均呈现持续上涨状态。通富微电今年净利润增幅有望超过1800%，它是国内规模最大、产品品种最多的集成电路封装测试企业之一。长川科技、长电科技机构预测其今年净利润增幅均超过600%。前者一季度净利润增幅超过800%，后者接近400%。

    从更长远来看，机构预测未来2年净利润增幅均超过30%，且今年净利润增幅也超过30%的公司达到11家。除以上3股外，还有风华高科、紫光国微、兆易创新、圣邦股份等。其中兆易创新前5个月调研机构多达288家，其是目前中国大陆领先的闪存芯片设计企业。另外圣邦股份年内也获282家机构调研。