2021年半導體產業(yè)深度報告

2021年半導體產業(yè)深度報告

導語

華為、中芯等事件凸顯國內半導體產業(yè)鏈自主可控的必要性和緊迫性，

國產替代是國內半導體發(fā)展的最大推動力。

來源：國海證券作者：吳吉森

1、復盤半導體第一次跨越：估值提升主導，國產替代全面提速大方

向確立

1.1.電子板塊迎景氣周期，半導體漲幅遙遙領先

2019-2020H1電子行業(yè)板塊漲幅遠超同期滬深300指數(shù)漲幅。

2019年初至2020H1,滬深300指數(shù)漲幅40.2%,電子板塊漲幅

為117.4%,遠超滬深300指數(shù)漲幅，電子行業(yè)整體景氣度快速提

升。

圖1:2019年初至今電子行業(yè)價格掙數(shù)相對滬深300指數(shù)變化

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資料來源：Wind.國海證券研究所

2019-2020H1半導體行業(yè)漲幅領跑電子行業(yè)，實現(xiàn)第一次指數(shù)上的

跨越。以2019年初價格指數(shù)100為基數(shù)，對申萬一級電子行業(yè)及

申萬二級電子行業(yè)進行統(tǒng)計分析。2019年初至2020H1,電子行業(yè)

漲幅為117.4%,其中半導體漲幅為226.9%,其他電子漲幅為

92.0%,元件II漲幅為101.8%,光學光電子漲幅為60.8%,電子

制造H漲幅為141.6%。

1.2、2019-2020H1半導體指數(shù)上行主要源于估值提升

多因素肋推國內半導體產業(yè)景氣度持續(xù)上行，自主可控是主要驅動

力。2019年初至2020中旬半導體板塊大漲的主要原因為：

(1)華為、中芯等事件性影響凸顯國內半導體產業(yè)鏈自主可控的必

要性和緊迫性，國產替代是國內半導體發(fā)展的最大推動力；

(2)半導體行業(yè)進入景氣周期，產業(yè)持續(xù)東移的同時國產化率仍較

低，國產化空間廣闊；

(3)國內政策、資金持續(xù)加大力度支持半導體產業(yè)發(fā)展。

(1)華為、中芯等事件凸顯國內半導體產業(yè)鏈自主可控的必要性和

緊迫性，國產替代是國內半導體發(fā)展的最大推動力。2018年美國對

中興通訊發(fā)起制裁，2019-2020年間，美國多次對華為進行制裁，

從最初的禁令名單限制到最終完全限制華為向第三方采購芯片，一系

列制裁迫使華為芯片斷供，手機業(yè)務分拆。此外，美方更進一步升級

對中芯國際的制裁，嚴重限制了中國半導體先進制程的發(fā)展，國內半

導體產業(yè)鏈自主可控迫在眉睫。

(2)半導體行業(yè)景氣度持續(xù)提升，產能持續(xù)向中國大陸轉移。進入

5G時代，半導體行業(yè)新的上行周期開啟，中國作為全球5G建設的

領軍企業(yè)，5G基站的建設速度全面領先，受益于5G鋪開，5G下

游包括醫(yī)療、汽車、工業(yè)、消費電子多個領域的新興應用快速成長，

半導體產業(yè)的發(fā)展空間進一步打開。

圖4:全球半導體銷售額持埃螺旋上升

產業(yè)東移帶來大量產業(yè)鏈配套需求。過去幾十年，全球半導體產業(yè)鏈

經(jīng)歷了兩次轉移，一次是1970s,從美國轉移至日本，日本半導體

崛起，一度成為全球最大芯片出口國；后美國限制、干預了日本半導

體的發(fā)展，在1990s出現(xiàn)了第二次產業(yè)轉移，韓國三星、中國臺灣

臺積電等廠商迅速崛起；如今，隨著中國市場廣闊的半導體需求以及

晶圓制造產能的擴張，中國大陸正承接第三次半導體產業(yè)轉移，晶圓

產能份額持續(xù)提升，優(yōu)質本土企業(yè)迅速涌現(xiàn)。

半導體產業(yè)本土化率仍較低，國產替代空間廣闊。2015-2019年,

中國集成電路銷售額從3609.8億元增至7562.3億元，中國集成電

路進口額從2299.28億美元增至3055.5億美元，國產化率從

25.21%提升至35.88%,盡管國產化率顯著提升，但是我國本土企

業(yè)主要集中在后段的封測環(huán)節(jié)，在關鍵的晶圓制造、IC設計、設備和

材料等領域，國產替代空間依然廣闊。

圖6:2015-2020H1年中國集成電路銷售與進口情況

■中國集成電路產業(yè)銷售收入規(guī)模（億元）

■中國進口集成電路金額（億美元）

資料來源：中商產業(yè)研究院、中國海關、國海證券朝曲奔藕除

（3）國家政策、資金持續(xù)加大力度，支持國內半導體產業(yè)發(fā)展。在

半導體行業(yè)景氣度提升以及美國制裁持續(xù)的大背景下，國內在半導體

相關政策端利好不斷，具體措施包括投資補助、稅收優(yōu)惠等，為半導

體產業(yè)發(fā)展保駕護航。

國家集成電路產業(yè)基金牽頭注資，半導體產業(yè)基本實現(xiàn)“不差錢、從

資本端投入來看，2014年國家集成電路產業(yè)投資基金一期股份有限

公司成立，投資1387億元；2019年10月，國家大基金二期成

立，注冊資本2041.5億元。國家資本的投入帶動民間資本持續(xù)流入

半導體產業(yè)，產業(yè)實現(xiàn)“不差錢"。根據(jù)Wind數(shù)據(jù)，2019年及

2020H1半導體企業(yè)的IPO、可轉債、定增融資額分別達到643億

元、313億元;2020年投融資事件相比2019年近乎翻倍達到413

件。

圖8:半導體企業(yè)IPO、可轉債、定增融資額(億元)

資料來源：Wind、國海證券研究所系/而瑞解

半導體板塊指數(shù)上漲歸因分析：2019-2020H1半導體指數(shù)上升主要

來源于估值提升，2020Q3-2021Q1指數(shù)震蕩源于業(yè)績兌現(xiàn)與估值

的消化。股價可以拆分為歸母凈利潤和PE的乘積,我們對2019初

至今的申萬半導體行業(yè)PE(TTM)及歸母凈利潤(TTM)的數(shù)據(jù)進行處

理，運用兩個因子的相對貢獻率進行歸因分析，即估值(PE)因子

貢獻率、歸母凈利潤因子貢獻率相乘得出對市值上漲的貢獻率為

100%,若一個因子貢獻率大于100%則說明該段時間指數(shù)上漲更多

來源于該因子驅動，小于100%則說明該因子對指數(shù)上漲貢獻相對更

小，2019年至今估值因素和業(yè)績因素對股價的相對貢獻率對比，

2019-2020H1，估值貢獻率＞100%＞歸母凈利潤貢獻率，說明

2019-2020H1半導體指數(shù)上漲主要來源于估值提升而非業(yè)績上漲，

而2020Q3-2021Q1的指數(shù)震蕩則來源于業(yè)績和估值的此漲彼消，

業(yè)績是這段時間指數(shù)沒有繼續(xù)下跌的主要支撐。

1.3、2020Q3-2021Q1震蕩行情下業(yè)績和估值此漲彼消

2020Q3-2021Q1全球半導體景氣度持續(xù)高漲，而申萬半導體板塊

持續(xù)震蕩，形成鮮明反差。2020H2以來伴隨著需求的逐步恢復，全

球半導體需求旺盛，處于供不應求的態(tài)勢，行業(yè)高度景氣。以2020

年7月15日作為基期，截至2021年3月14日，費城半導體指數(shù)

累計漲幅達43.65%,同期國內申萬半導體板塊指數(shù)累計下跌

17.53%,國內外半導體指數(shù)分化顯著。

圖11:2020Q3-2021Q1申萬半導體指數(shù)與費城半導體指數(shù)累計漲幅對比

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-----費城半導體指數(shù)-半導體(申萬)

資料來源：Wind、國海證券研究所整理湃會@堯錄1陣

2020Q3-2021Q1半導體板塊的震蕩主要源于事件性影響以及估值

的消化：我們判斷分化明顯主要有以下原因：

(1)事件影響：華為禁令等事件性影響對市場的預期影響已經(jīng)反

映，但是對產業(yè)鏈上市公司業(yè)績的影響并未完全體現(xiàn)，事件性影響對

半導體產業(yè)發(fā)展造成了較大的不確定性，基于此，我們先前報告判斷

2021Q1為半導體板塊重要時間點；

(2)板塊估值消化：基期申萬半導體指數(shù)PETTM為161.59倍，

費城半導體指數(shù)PETTM為26.80倍，當前申萬半導體指數(shù)PE

TTM為85.87倍，費城半導體指數(shù)PETTM為32.45倍，國內半導

體指數(shù)整體估值明顯高于美國費城半導體指數(shù)，估值消化是板塊震蕩

分化的重要原因。

2、半導體第二次跨越：業(yè)績主導，業(yè)績兌現(xiàn)和行業(yè)景氣度是核心影

響要素

2.1、2021Q1至今半導體板塊表現(xiàn)亮眼，業(yè)績持續(xù)兌現(xiàn)能力較高

的細分龍頭引領此輪行情

國產替代預期業(yè)績兌現(xiàn)，半導體表現(xiàn)亮眼。相比于電子行業(yè)其他板

塊，半導體板塊業(yè)績持續(xù)高速增長。我們可以看到，2020Q1至

今，半導體營收單季度營業(yè)收入同比增幅持續(xù)提升，從2020Q1的

同比增長20.04%提升至2021Q1的93.06%。同期，半導體板塊單

季度歸母凈利潤同比增速從180.03%升至202.84%,國產替代邏輯

在業(yè)績上持續(xù)快速兌現(xiàn)。

圖13:電子各板塊單季度營收同比增速情況

半導體sw元件n

—sw光學光電子sw其他電子n

資料來源：Wind、國海證券研究所工3面某苑最

以2019年初為基期，半導體行業(yè)累計PE漲幅于2020年中旬出現(xiàn)

高點，隨后回調，高估值逐漸消化，累計單季度歸母凈利潤漲幅不斷

上行，國產替代預期逐步反映?？偨Y來說，2019-2020H1半導體指

數(shù)上行主要源于估值的提升，而2020Q3-2021Q1指數(shù)震蕩則主要

是華為、中芯等事件性影響及估值的消化的結果。

2021Q1至今半導體板塊表現(xiàn)亮眼，大幅跑贏滬深300指數(shù)。以

2021年4月1日為基期，截至2020年6月27日，申萬半導體指

數(shù)累計上漲34.88%,滬深300指數(shù)累計上漲2.53%,2021Q2半

導體指數(shù)跑贏滬深300指數(shù)32.35個百分點。

圖16:202IQ2中萬半導體指數(shù)與滬深300系計漲幅對比

本輪行情呈現(xiàn)K型分化走勢，產業(yè)趨勢和競爭格局良好、行業(yè)壁壘較

高的各細分板塊龍頭表現(xiàn)亮眼。我們先前判斷，2021Q1為半導體產

業(yè)重要的時間節(jié)點，華為、中芯等事件對供應鏈預期和業(yè)績上的影響

全面落地。事實上，半導體板塊從2021Q1開始表現(xiàn)亮眼，迎來反

轉行情。我們梳理了2020Q1至今(2021-06-27)申萬半導體漲

幅表現(xiàn)較好的個股(我們選取市值大于100億的個股，同時剔除新

股，以剔除擾動因素)，其中，LED驅動芯片企業(yè)表現(xiàn)亮眼，富滿

電子、晶豐明源主要產品均為LED驅動類芯片，2020年下半年開始

的缺芯持續(xù)至今，主要表現(xiàn)為8英寸產能的緊缺，LED芯片、電源

管理類芯片、低端MCU等產品尤為緊缺，該類產品行業(yè)景氣指數(shù)在

半導體板塊中相對較高，因此市場給予較高的預期；而以士蘭微、斯

達半導、華潤微、捷捷微電、北京君正等為代表的汽車半導體企業(yè)在

電動車持續(xù)景氣的大背景下，表現(xiàn)亮眼；卓勝微作為國內射頻前端器

件領域龍頭企業(yè)，所處賽道市場空間廣闊、行業(yè)壁壘較高、競爭格局

良好，同樣表現(xiàn)優(yōu)異；此外，半導體設備和材料方面，受益于國內晶

圓擴產大潮持續(xù)推動，國內半導體刻蝕設備龍頭北方華創(chuàng)、半導體材

料平臺型巨頭雅克科技業(yè)績增長具備較高確定性，同樣獲得了較大漲

幅。我們認為華為、中芯等事件后，半導體產業(yè)鏈自主可控的必要性

和緊迫性凸顯，中短期而言，本輪行情將會呈現(xiàn)K型分化走勢，產業(yè)

趨勢、競爭格局以及技術壁壘是核心影響要素；長期而言，半導體行

業(yè)仍然是未來3-5年的科技投資主線。

2.2、下游需求旺盛+行業(yè)高景氣，半導體第二次跨越在路上

2.2.1、汽車半導體：變革大時代，汽車半導體有望站上歷史的進程

汽車電子器件種類多樣，汽車芯片應用廣泛。汽車電子包括車體電子

控制裝置和車載電子控制裝置，前者需要和汽車機械系統(tǒng)配合，后者

能夠獨立使用。汽車電子控制技術及系統(tǒng)的綜合性能，直接影響整車

的動力性、舒適性、操縱穩(wěn)定性和經(jīng)濟性等，是現(xiàn)代汽車的靈魂。隨

著汽車電動化與智能化，電動汽車和無人駕駛發(fā)展迅猛，相應的輔助

駕駛系統(tǒng)ADAS、電池管理系統(tǒng)BMS等被廣泛應用，汽車中配置的

電子零組件占比越來越高，與物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等應用相關的器件，

如模擬芯片、邏輯芯片、存儲芯片、微控制器芯片、分立器件、光學

半導體、傳感器和執(zhí)行器等，都成為各大半導體廠商（包括IDM和

Fabless）重點布局的領域，據(jù)測算平均每輛車搭載半導體為1600

個。汽車上下游產業(yè)鏈芯片主要分為環(huán)境感知層、決策控制層、網(wǎng)絡

通信層、人機交互層和電氣電力層五大方面，廣泛應用于下游乘用

車、商用車等主機廠和OTA、信息安全、新能源充換電等應用服

務。

電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化是汽車行業(yè)大勢所趨。

電動化：由于電動車機械結構較傳統(tǒng)燃油車更簡單，電機較內燃機能

量利用率更高，其動力鋰電池成本、續(xù)航里程和充電配套設施等問題

正逐步得到優(yōu)化，特別是在碳達峰、碳中和政策背景下，全球各地陸

續(xù)立法通過了燃油車禁售時間點，隨著特斯拉model3和modelY

等極具產品力車型進入主流中端價位市場攻城略地帶來鯨魚效應，各

大車企紛紛轉型加速布局新能源車。全球新能源車產量從2014年的

54.9萬輛增至2020年的324萬輛，2014-2020年CAGR為

42.62%,滲透率從0.61%增至4.24%;

智能化：智能汽車將通過搭載先進傳感器等裝置，運用人工智能等新

技術，具有自動駕駛功能，逐步成為兼具娛樂、社交、工作屬性的智

能移動空間和應用終端，智能化由于其先進的體驗感將成為汽車變革

下半頁，目前絕大部分整車廠商均在布局智能化。實現(xiàn)智能化的關鍵

和終極目標是自動駕駛技術，SAE將自動駕駛水平分為L0級（純由

駕駛員控制）至L5級（完全自動駕駛），級別越高，車輛自動化程

度越高；

網(wǎng)聯(lián)化：網(wǎng)聯(lián)化通過車聯(lián)網(wǎng)（V2X）對智能化（自動駕駛技術、智慧

座艙）進行了補充，車聯(lián)網(wǎng)（V2X）是實現(xiàn)車輛與周圍的車、人、交

通基礎設施和網(wǎng)絡等全方位連接和通信的新一代信息通信技術，IDC

數(shù)據(jù)顯示，2020年全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車出貨量約為4440萬輛，2024

年或達7620萬輛,2020-2024年CAGR為14.5%。

圖18:全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車出貨量預測

^■1全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車出貨量（百萬輛）

—同比增速

資料來源：IDC、國海證券研究所蔣魂^

“三化"趨勢持續(xù)推動汽車硅含量提升。汽車在向"三化”發(fā)展的同時,

產業(yè)鏈價值構成也正發(fā)生劇變，與內燃機相關的系統(tǒng)和元器件正在縮

減，而三電（電池、電驅、電控）的引入快速推升汽車硅含量。成本

結構上來看，傳統(tǒng)燃油車中發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、車身、汽車電子、底

盤、內外飾一般分別占據(jù)總成本的

15%/10%/15%/15%/10%/10%;而常規(guī)電動汽車中，電驅動力系

統(tǒng)主要由電池、電機和電控組成，一般占50%的價格成本，其中電

池又占比38%,電機占比6.5%,電控占比5.5%,此外，底盤占比

14%,車身占比5%,內飾占比15%,電子占比9%,其他占比

7%。以2019年典型的某L1級豪華品牌燃油車為例，根據(jù)羅蘭貝格

測算，汽車電動化推動豪華品牌電池管理、電控系統(tǒng)電子元件單車價

值凈提升2235美元，自動駕駛推動豪華品牌單車電子元件價值量凈

提升925美元，數(shù)字互聯(lián)推動豪華品牌單車電子電氣架構相關元器

件價值凈提升725美元，汽車電子電氣相關的BOM（物料清單）價

值（不含電池與電機）將從2019年的3145美元提升至2025年的

7030美元，單車增量達3885美元，增幅為123.53%。

圖19:燃油車與電動車成本結構對比

底盤

汽車電子

資料來源：立訊精密年報、國海證券研究所拈工百聚輾藤

汽車半導體受益“三化”趨勢多點開花，各細分領域打開增量空間。根

據(jù)IHS數(shù)據(jù)，2020年全球汽車半導體市場規(guī)模為380億美元，受

益于汽車行業(yè)"三化"趨勢，預計到2026年將達到676億美元，

2020-2026年CAGR為10.08%。我國作為汽車制造大國，汽車產

量蟬聯(lián)全球第一，對汽車半導體需求同樣旺盛，2020年中國汽車半

導體市場規(guī)模約為94億美元，預計到2030年將達到159億美元，

2020-2030年CAGR為5.40%。具體拆分來看：

功率半導體：全球汽車功率半導體市場規(guī)模2018年為90億美元，

隨著單車功率器件價值以及電動車滲透率繼續(xù)提升，預計2023年或

達136億美元，2018-2023年CAGR為8.61%;

計算和控制芯片：芯片算力提升將帶動主控芯片價值量成長，2020

年汽車計算和控制類芯片市場規(guī)模約為108億美元，預計到2025

年增長至164億美元，2020-2025年CAGR為8.71%;

存儲芯片：增量主要來源于汽車智能化帶來的數(shù)據(jù)存儲需求，2020

年全球汽車存儲芯片的市場規(guī)模約為40億美元，預計到2025年或

達83億美元,2020-2025年CAGR為15.72%;

模擬芯片：電動化、網(wǎng)聯(lián)化為電源管理芯片、射頻芯片帶來了增量需

求，2019年汽車模擬芯片市場規(guī)模為98億美元，預計到2024年

達至I」150億美元,2019-2024年CAGR為8.89%;

傳感器：我們測算到2025年汽車半導體傳感器市場增量將達到31

億美元，增量主要來源于車載CIS,毫米波雷達、激光雷達等智能汽

車標配硬件。

圖21:全球汽車半導體市場規(guī)?？焖僭鲩L

■收入（百萬美元）

資料來源：IHSMarkit、、國海證券研究所紈系⑥弼露

低市場份額及高進口依賴度，汽車半導體國產替代空間廣闊。全球半

導體市場的競爭格局來看，優(yōu)勢企業(yè)主要集中于美國、歐洲地區(qū)的德

國、法國、荷蘭、瑞士等國家，以及亞太地區(qū)的日本、韓國、中國和

以色列等。恩智浦、瑞薩電子、英飛凌、意法半導體、德州儀器等傳

統(tǒng)汽車芯片巨頭具備豐富的產品布局和領先的技術實力，2019年占

據(jù)全球汽車芯片50%的市場份額。由于設計、生產等方面的技術差距

較大，至今我國未形成具備國際競爭力的汽車芯片供應商，在汽車芯

片領域的市場份額較低，整體來看，我國汽車芯片進口依賴度超

90%,缺芯背景下海外汽車芯片廠商供應短缺增加了國內廠商的供應

鏈導入機會，汽車半導體國產替代進程有望全面提速。我國汽車半導

體產業(yè)鏈上已逐步涌現(xiàn)出以斯達半導、北京君正、士蘭微、韋爾股

份、聞泰科技等為代表的具備競爭力的企業(yè)。我國汽車半導體優(yōu)秀企

業(yè)有望借行業(yè)景氣周期與國產替代共振迅速崛起，縮短在各領域的主

要差距并不斷提升自主率。

2.2.2、5G時代已來，硅含量持續(xù)提升

全球智能手機出貨量重回正增長。在連續(xù)兩個季度的正增長之后，

IDC近日提高了對全球智能手機市場的出貨量預測。IDC全球季度手

機追蹤顯示，2021年，智能手機出貨量預計將達到13.8億臺，同比

增長7.7%，預計2022年出貨量或達14.3億臺，同比增長3.8%O

總體來看，扣除2020年疫情特殊影響，未來智能手機出貨量增長趨

勢將逐步放緩，智能手機市場總體已步入存量競爭階段。

圖23:智能手機出貨量近兩季度持續(xù)同比增長

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■智能手機出貨量（百萬臺）同比環(huán)比

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資料來源：IDC、國海證券研究所

2021年5G手機將繼續(xù)放量增長。2021年4月，國內市場5G手

機出貨量2142萬部，占同期手機出貨量的77.9%,市場占比持續(xù)增

長。IDC預測，2021年全球5G手機出貨量將增長近130%，預計

2021年底，除中國以外的大部分國家5G手機銷售量也都將迎來超

過3位數(shù)的增長，中國5G手機市場份額將占據(jù)全球近50%,美國

將緊隨其后，占有16%的份額，而西歐和亞太地區(qū)（中國和日本除

外）將占據(jù)全球5G手機市場23.1%的份額，總體來看，2021年將

是5G手機放量大增的一年。

圖25:國內5G手機占比持續(xù)提升

3o

900%

258o%

9

20o

96o%

15o

94o%

10o

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H^M5G手機出貨量（萬部）占比

資料來源：中國信通院、國海證券研究所

5G手機與4G手機相比，帶來更高的硅價值量。根據(jù)SUMCO測

算，5G手機對存儲和邏輯類芯片需求是原來4G的1.7倍。相比于

4G手機，5G手機DRAM由1-12GB升級為6-13GB,NAND閃

存由8-512GB升級至128-512GB,AP（應用處理器）由4-8核

升級為8核,圖像處理芯片由1-7個升級為4-7個。5G手機還需

額外外掛一顆基帶芯片或集成于AP之中。SUMCO測算，5G手機

相較于4G手機，12寸晶圓需求量總體提升約1.7倍。根據(jù)韓國信

息與通訊技術研究所稱，平均一部4G手機含有的半導體價值量為

126.1美元，一部5G手機含有的半導體價值量為233.9美元，增

長將近85%0

圖28:5G手機12英寸晶圓需求量(sqi/unit)

資料來源：SUMCO、國海證券研究所當系包痂黛霹

5G基站建設正當時，半導體器件量價齊升市場空間廣闊。根據(jù)《中

國聯(lián)通5G無線網(wǎng)演進策略研究》中對3.5GHz及1.8GHz在密集城

區(qū)和普通城區(qū)覆蓋能力的模擬測算，密集城區(qū)中3.5GHz頻段上行

需要的基站數(shù)量是1.8GHz的1.86倍，普通城區(qū)中3.5GHz頻段上

行需要的基站數(shù)量則是1.8GHz的1.82倍;從連續(xù)覆蓋角度來看，

5G的基站數(shù)量是4G的1.5-2倍?？紤]到5G獨立組網(wǎng)和非獨立組

網(wǎng)的結合，預測5G基站總數(shù)將達到4G基站數(shù)的1.3至1.5倍。據(jù)

工信部數(shù)據(jù)，2020年，中國新建開通5G基站超60萬個，終端連

接數(shù)突破2億，全部已開通5G基站超過71.8萬個，實現(xiàn)全國所有

地級以上城市覆蓋，2021年計劃繼續(xù)建設5G基站60萬個，向有

條件的縣鎮(zhèn)延伸。受益于5G基站高半導體價值及建設數(shù)量增長，全

球5G通信基礎設施市場規(guī)模有望大幅增長，以其中的射頻前端市場

為例，預計將從2019年的152億美元增長至2025年的254億美

元，2019-2025年CAGR為11%。

2.2.3、VR/AR:規(guī)模放量前夜，市場反饋良好

VR,即虛擬現(xiàn)實，指借肋計算機系統(tǒng)及傳感器技術生成一個虛擬的

3D環(huán)境，創(chuàng)造出一種嶄新的人機交互狀態(tài)。實現(xiàn)VR技術主要需要

考慮模擬環(huán)境、感知、傳感交互等方面。感知是指理想的VR應該具

有一切人所具有的感知。換言之，除最基本的視覺之外，還有聽覺、

觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感

知。傳感交互旨在感知人的頭部轉動，眼睛、手勢、或其他人體行為

動作，由計算機進行處理，并對用戶的輸入作出實時響應、分別反饋

到用戶的五官。上述三維交互過程是達到VR理想的仿真標準的重要

因素。

AR,即增強現(xiàn)實，指將現(xiàn)實世界的景象與虛擬的物體相結合，通過

投射裝置，實現(xiàn)現(xiàn)實世界的虛擬疊加。攝像頭和傳感器采集真實場景

的視頻或者圖像，傳入處理單元對其進行識別和生成數(shù)據(jù)模型，同時

結合頭部跟蹤設備的數(shù)據(jù)來分析虛擬場景和真實場景的相對位置，實

現(xiàn)坐標系的對齊并進行虛擬場景的建模繪制融合計算。設備采集外部

控制信號實現(xiàn)交互操作，最終達到"虛實結合"效果。

VR/AR產業(yè)鏈上包含芯片、捕捉/反饋設備、主機、系統(tǒng)/平臺、應用

/內容幾個層面。芯片領域主要供應商為高通、AMD、英偉達、華

為、德州儀器等；傳感器領域主要有意法半導體；顯示屏主要為三

星、京東方、LG;整機品牌商有Oculus,索尼、HTC;在內容方

面，以游戲為例有索尼、游久、愷英網(wǎng)絡等。

VR/AR作為當前科技領域最熱門技術之一，被眾多科技公司和互聯(lián)

網(wǎng)公司爭相布局。根據(jù)華為《5G時代十大應用場景白皮書》，在與

5G高度相關的下游應用中，無線家庭娛樂和云VR/AR領域具備廣

闊的市場潛力，因此，VR/AR市場在5G時代有望大幅受益。VR

設備在2016年引起廣泛關注后步入資本寒冬的主要原因為無線傳輸

速率、傳輸時延、設備重量、電池容量、便攜度等方面的瓶頸，隨著

5G時代到來以及傳感器、芯片、電池集成化程度持續(xù)提升，VR設備

的痛點被逐個擊破，市場需求有望重振。

AR/VR正處于規(guī)模放量前夜。繼2016年虛擬現(xiàn)實產業(yè)元年、2018

年云VR產業(yè)元年、2019年5G云VR產業(yè)元年過后，2020-2021

年將成為虛擬現(xiàn)實快速發(fā)展的轉折點，2022-2025年將步入深度沉

浸的5G進階期，目前全球正處于規(guī)模上量和生態(tài)繁榮前夜。比之

2018-2020年相對平緩的終端出貨量，隨著FacebookQuest2、微

軟Hololens2等標桿VR/AR終端迭代發(fā)售以及電信運營商虛擬現(xiàn)

實終端的發(fā)展推廣，2021年有望成為AR/VR終端規(guī)模上量、顯著

增長的關鍵年份。

VR/AR終端產品市場反饋良好。據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2020年全球虛擬顯

示終端出貨量約為630萬臺，VR、AR終端出貨量占比分別90%、

10%,預計2024年終端出貨量超7500萬臺，AR占比升至

55%,2020-2024五年期間虛擬顯示出貨量增速約為86%,其中

VR、AR增長分別為56%、188%,預計2023年AR終端出貨量

有望超過據(jù)數(shù)據(jù)，旗下年月

VROSuperDataFacebook20209

推出的VR品牌OculusQuest2于2020Q4成為市場爆品，銷量

超過100萬臺，遠超第二位PlayStationVR的12.5萬臺，Oculus

Quest平臺上已有超35款游戲已經(jīng)達成了百萬美元的收入。

AR/VR市場規(guī)模有望快速增長。在VR/AR終端出貨量不斷增長的

背景下，信通院數(shù)據(jù)顯示，2020年全球虛擬現(xiàn)實市場規(guī)模約為900

億元人民幣，其中VR市場為620億元，AR市場為280億元。預計

2020-2024年全球虛擬現(xiàn)實產業(yè)CAGR約為54%,其中VR增速約

45%,AR增速約66%,2024年兩者份額均為2400億元人民幣，

增長迅速。

圖34:AR/VR市場規(guī)模展望

目前A股布局AR/VR的公司較多。全球最大顯示展會SIDDisplay

Week2021上，TCL華星光電推出首款LCDVR顯示屏，其尺寸為

2.02英寸，分辨率為2160*2160,刷新率120Hz,響應時間

4ms,PPI高達1512,是迄今為止PPI最高的VR顯示屏;京東方

已有定位于超高PPIVR/AR顯示產品的8英寸硅基OLED（已建

成）和12英寸硅基OLED（在建）產線；歌爾股份提供VR光學解

決方案和全面的VR系統(tǒng)解決方案，AR/VR及相關光學模組項目共

募集10億元，預計2022年8月建設完畢；新型顯示（AR+）是

水晶光電的五大業(yè)務板塊之一，公司致力于從行業(yè)應用、消費類電子

和汽車電子三個方向開展技術布局和市場開拓。除此之外，還有提供

組裝與代工服務的立訊精密、供貨鋰電池和進行VR代工的欣旺達以

及布局LCOS顯示芯片的韋爾股份等。

2.3、缺芯成行業(yè)主旋律，國內廠商迎來供應鏈導入良機

缺芯潮持續(xù)且短期難見緩解，產業(yè)鏈各廠商產品貨期及價格上漲。

2020年下半年至今，受多重因素影響，半導體行業(yè)缺芯情況愈演愈

烈。上游晶圓產能方面，自2020Q3起，包括臺積電、聯(lián)電等就已

將8英寸晶圓代工價格調漲了10%至20%o力積電2020年代工報

價漲幅約較2019年增30-40%,包括驅動IC、電源管理IC、存儲

器、MOSFET等全部都吃緊，部分產能安排已排至2023年。終端

產品方面，全球功率半導體龍頭英飛凌旗下MOSFET等產品預計將

在6月中旬會執(zhí)行12%的漲幅,ST宣布全系列產品于6月1日開

始漲價，安森美的部分產品價格將于今年7月10日起上調。整體來

看，缺貨漲價已成為2021年半導體行業(yè)的主旋律。

缺芯原因有事件性沖擊影響。華為在美國禁令生效前大量囤貨，

OVM等廠商爭奪華為空出來的市場份額，亦開始大量備貨。IDC數(shù)

據(jù)顯示，華為手機業(yè)務受美國制裁和芯片斷供影響較為明顯，市占率

在2021Q1已跌出前五，小米和OPPO出貨量分別同比增加64.8%

和64.5%,受益顯著；止匕外，美國二月暴風雪導致得克薩斯州奧斯

丁市等美國芯片制造的核心地區(qū)缺電，三星、NXP、英飛凌等廠商的

工廠陸續(xù)停產；東南亞是全球重要的半導體芯片封裝測試中心，中國

小米、華為、韓國三星、美國英特爾、蘋果等都在越南有產業(yè)鏈布

局，五月越南、馬來西亞等國疫情形勢惡化，極可能加劇全球芯片短

缺問題。短期的事件性沖擊和供需失衡致使部分下游客戶因缺芯而發(fā)

生較大規(guī)模的停產。

缺芯亦由新一輪需求擴張與產能建設之間的錯配導致。首先，是總體

需求擴張與有限產能之間的矛盾。需求端來看，2020年新冠疫情催

生宅經(jīng)濟，線上居家辦公等帶動平板、PC等需求增長，加速了各行

業(yè)萬物互聯(lián)和數(shù)字化進程。5G的進一步商業(yè)化、IDC數(shù)量增加、電

動汽車銷量回暖和無人駕駛等應用興起帶動了更多需求，SIA數(shù)據(jù)顯

示，2020年全球半導體市場銷售額達到了4390億美元，同比增長

6.5%,WSTS預測2021年全球半導體銷售額或達4690億元，同

比增長6.83%。供給端來看，疫情給海外的一些半導體公司供應鏈帶

來了比較大的影響和沖擊，各大制造廠商對全年預期較低，整個行業(yè)

整體備貨不足，而新建晶圓廠成本高昂且從興建到量產至少需要兩

年，新建產能的"遠水"難救"近火"。止匕外，消費電子等其他領域的產

能擠占，汽車芯片、MCU等領域缺芯較為突出，目前來看，資本開

支較低、折舊壓力相對較小的8英寸晶圓產能尤為緊缺并已進一步

傳導至12英寸晶圓，主要半導體廠商的產品貨期和價格都有所增

加。SEMI預計，2019年至2022年，全球8英寸晶圓產量將增加

70萬片，增加幅度為14%,年均增速約為4.5%;其中，MEMS傳

感器相關產能約增加25%,功率器件產能約增加23%,年均增速約

為未來幾年將推升全球寸晶圓廠產能至每月接近萬

6%08650

片。

圖35:8英寸晶圓產能展望

200mmCapacityOutlook

45.

20132014201520162017201820192020延卜三商彳言津最

資料來源：SEMI、電子發(fā)燒友、國海證券研究所

行業(yè)缺芯狀態(tài)更加凸顯芯片國產化瓶頸現(xiàn)狀，疫情控制得當有望助推

芯片國產化率進一步提升。以汽車行業(yè)為例，據(jù)Wind數(shù)據(jù)顯示，目

前國內汽車行業(yè)中車用芯片自研率僅占10%,90%的汽車芯片必須

依賴國外進口；除汽車外，國產芯片在通訊設備、消費電子等領域的

市占率也多在10%以下。多領域依賴國外進口芯片疊加海外疫情嚴

重導致生產縮減，芯片國產化率提升迫在眉睫。ICinsight數(shù)據(jù)顯

示，2020年我國芯片產值為227億美元，自給率為15.87%。隨著

國內半導體產業(yè)鏈自主可控必要性和緊迫性凸顯，國家政策、資金大

力支持，國內部分廠商已實現(xiàn)技術突破，未來芯片國產化率進一步提

升指日可待。

過去終端客戶芯片采購本土化意愿較低的一個重要原因是對質量的嚴

格要求和對供應鏈廠商切換的驗證成本。以車規(guī)級芯片為例，車規(guī)級

芯片較消費級和工業(yè)級別芯片對可靠性、穩(wěn)定性有更高的要求，如工

作溫度高于消費級芯片（0℃-40℃）和工業(yè)級芯片（40℃-

155℃），使用時間也更長（15年，消費級和工業(yè)級芯片分別為1-

3年和5-10年）。車規(guī)級芯片對于存儲解決方案的挑戰(zhàn)性在于，自

動駕駛汽車的每個系統(tǒng)都有獨特要求，任何一款存儲解決方案都無法

適用于整輛汽車，此外，車規(guī)級芯片相比消費芯片和一般工業(yè)芯片開

發(fā)難度更高，工作環(huán)境也更嚴苛，同時由于涉及到人身安全，要求極

高的安全性和可靠性。

缺貨給了國產廠商難得的"試錯”機會，國產廠商迎來供應鏈導入良

機。國內汽車半導體在基礎環(huán)節(jié)、標準和驗證體系、車規(guī)產品驗證、

產業(yè)配套等方面能力薄弱，同時在半導體各個產品自主率較低，與我

國與消費電子半導體產業(yè)鏈相比，由于汽車半導體在可靠性、穩(wěn)定性

等領域要求更高，且我國終端車企品牌市占率遠不如消費電子領域，

國內品牌對產業(yè)鏈扶持力度有限，國內企業(yè)在汽車半導體領域的整體

市占率更低，同時也對應著可觀的國產替代空間。汽車芯片供應鏈恢

復時間不確定，缺芯致使下游需求方提高了對國產汽車芯片產品的試

錯容忍度并選擇國產廠商產品以解決部分燃眉之急，為汽車芯片企業(yè)

提供了絕佳的導入機會，在得到客戶驗證通過并大規(guī)模放量后，國產

芯片廠商將進一步鞏固其行業(yè)地位并實現(xiàn)更高的國產化率和延續(xù)本土

化趨勢。部分廠商正抓住國產替代的機遇窗口，在各自領域取得突

破，實現(xiàn)業(yè)績規(guī)模快速增長。

圖39:部分半導體企業(yè)季度營收變動（單位：億元）

新潔能斯達半導捷捷微電華潤微

—2020Q2—2020Q3—2020Q42021Q1

資料來源Wind、國海證券研究所

3、半導體引領主線：汽車半導體、核心設備和材料、射頻與模擬等

細分方向

3.1、半導體產業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多，核心芯片國產化率較低

半導體產業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多，專業(yè)分工程度高，新技術新應用是行業(yè)下游

重要驅動力。半導體產業(yè)鏈上下游包括三大環(huán)節(jié)：IC設計、晶圓制

造加工以及封裝測試、應用。IC設計是指根據(jù)終端產品的需求，從

系統(tǒng)、模塊、電路等各個層級進行選擇并組合，確定器件結構、工藝

方案等，實現(xiàn)相關的功能和性能要求，并將其委托給晶圓代工廠進行

生產加工；晶圓制造廠根據(jù)設計版圖進行掩膜制作形成模板，在晶圓

上批量制造集成電路，通過多次重復運用摻雜、沉積、光刻等工藝最

終將IC設計公司設計好的電路圖移植到晶圓上；完成后的晶圓再送

往下游封測廠進行切割、焊線、塑封，以防止物理損壞或化學腐蝕，

同時使芯片電路與外部器件實現(xiàn)電氣連接，最后移交給下游廠商。

核心芯片國產化率偏低。我國集成電路產業(yè)發(fā)展迅猛，但目前在終端

應用的核心芯片中，國產芯片占比仍較低，由下表可以看出，我國在

計算機系統(tǒng)、通用電子系統(tǒng)的終端核心芯片上國產芯片市占率仍接近

于0,在內存設備和顯示系統(tǒng)中的國產核心芯片市場才剛起步，在通

信裝備方面，國產芯片已實現(xiàn)部分進口替代，應用處理器和通信處理

器中國產芯片占比分別達到18%和22%0

3.2、汽車半導體大有可為，功率、存儲、控制類芯片深度受益

3.2.1、功率器件：行業(yè)景氣度持續(xù)提升，MOSFET.IGBT市場廣

闊

功率半導體是電子裝置電能轉換與電路控制的核心，應用領域廣泛。

功率半導體通過利用半導體的單向導電性實現(xiàn)電源開關和電力轉換的

功能，功率半導體主要分為功率器件、功率IC。功率器件可以分為

二極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等。據(jù)IHS數(shù)據(jù)，2020年全球

功率半導體市場規(guī)模為422億美元，同比增長4.6%;中國功率半導

體市場規(guī)模為153億美元，同比增長6.3%O其中，工業(yè)、汽車和消

費電子是功率半導體的前三大終端市場。根據(jù)智研咨詢的數(shù)據(jù)，2019

年汽車領域占全球功率半導體市場的35.4%,工業(yè)應用市場占比為

26.8%,消費電子占比為13.2%。隨著對節(jié)能減排的需求日益迫

切，功率半導體的應用領域從傳統(tǒng)的工業(yè)領域和4C領域逐步進入新

能源、智能電網(wǎng)、軌道交通、變頻家電等市場。

受益于工業(yè)、電網(wǎng)、新能源汽車和消費電子領域新興應用不斷出現(xiàn)，

功率半導體器件市場規(guī)模不斷增長。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2019年全球

功率器件市場規(guī)模為175億美元，預計2025年或達225億美元，

復合增長率為4.28%。

圖42:功率半導體下游應用占比

26.80%

資料來源：智研咨詢、國海證券研究所

MOSFET:高頻開關，功率器件主要的細分市場。MOSFET在功率

器件中占比最高。根據(jù)智研咨詢和華經(jīng)情報網(wǎng)數(shù)據(jù)，2019年

MOSFET占比35.9%,市場規(guī)模達62.59億美元；中國是全球最主

要的功率器件消費國，功率器件細分的主要產品在中國的市場份額均

處于第一位。其中，中國MOSFET市場規(guī)模占比全球為44.3%,中

國MOSFET市場規(guī)模約26.4億美元。目前國內以低端MOSFET產

品為主，在中高端MOSFET器件中，90%依賴進口，國產替代空間

廣闊。

2022年MOSFET終端應用占比預測：根據(jù)華經(jīng)情報網(wǎng)數(shù)據(jù)，隨著

汽車電子化以及工業(yè)系統(tǒng)智能化程度的不斷加深，預計到2022年

MOSFET下游應用中，汽車占比為22%,計算機及存儲占比為

19%,工業(yè)占比為14%。

圖44:全球MOSFET市場規(guī)模穩(wěn)步增長

■■MOSFET市場規(guī)模（億美元）一同比增長

資料來源：華經(jīng)情報網(wǎng)、國海證券研究所拈晨弱德舜

IGBT是電機驅動的核心：廣泛應用于逆變器、變頻器等，在UPS、

開關電源、電車、交流電機等領域，逐步替代GTO、GTR等產品。

IGBT下游應用領域廣泛，由于IGBT具有能源轉換和高效節(jié)能等優(yōu)

點，汽車行業(yè)、消費電子行業(yè)、能源行業(yè)、電機行業(yè)等都需要利用

IGBT來提高能源使用效率。隨著新能源、智慧城市建設等下游領域

的發(fā)展，IGBT市場規(guī)模也在不斷擴大。由于IGBT模塊集成度高，

存在較高的進入壁壘，目前全球IGBT市場主要被歐洲和日本企業(yè)壟

斷，IGBT國產化率不足10%,以斯達半導為代表的國內廠商日漸崛

起，國產替代空間廣闊。

IGBT市場空間：IGBT分為IGBT芯片和IGBT模塊，其中IGBT模

塊是由IGBT芯片封裝而來，具有參數(shù)優(yōu)秀、最高電壓高、引線電感

小的特點，是IGBT最常見的應用形式，IGBT模塊常用于大電流和

大電壓環(huán)境。據(jù)集邦咨詢數(shù)據(jù)，受益于新能源汽車和工業(yè)領域的需求

大幅增加，2025年中國IGBT市場規(guī)模將達到522億人民幣，復合

增長率達19.11%.

以英飛凌、安森美等企業(yè)為代表的龍頭廠商均為IDM模式，擁有完

整的晶圓廠、芯片制造廠和封裝廠，對成本和質量控制能力很強，以

高端產品為主，實力強勁。中國大陸的廠商IDM和Fabless模式兼

有，產品以晶閘管、二極管等分立器件和低壓MOSFET為主，與歐

美日廠商存在較大差距，以斯達半導為代表的廠商日漸崛起，逐步趕

超歐美日龍頭廠商；以茂達、富鼎電子等為代表的的中國臺灣廠商以

Fabless模式為主，主要負責芯片制造和封裝。

從競爭格局看，功率半導體行業(yè)集中度較高，歐美廠商占據(jù)第一梯

隊，國產廠商日漸崛起。英飛凌和Omdia數(shù)據(jù)顯示，2019年全球

功率器件/MOSFET/IGBT芯片/IGBT模塊CR10分別為

其中英飛凌是全球最大的功率半

58.30%/78.20%/84.4%/81.1%0

導體廠商，功率器件市場份額為19%,MOS產品市場份額約

25%,IGBT產品市場份額超30%。功率半導體廠商以歐美日為主，

中國廠商起步較晚，技術積累與歐美日廠商差距較大。目前功率半導

體廠商可以分為三個梯隊，第一梯隊是英飛凌、安森美等歐美廠商為

主,第二梯隊以三菱電機、富士電機等日本廠商為主，第三梯隊以斯

達半導、捷捷微電、新潔能、聞泰科技（安世半導體）等中國廠商為

主。

圖47:2019年功率器件競爭格局情況

其他,

44.60%

瑞薩,4事華蹄',4.50%

4.20%

資料來源：Omdia、英飛凌、國海證券研究所落話③弟案i舞

3.2.2、控制類芯片：汽車算力需求推升控制類芯片市場空間

當前汽車主控芯片主要是MCU(流微控制單元Microcontroller

Unit),負責計算和控制。MCU是把中央處理器(CentralProcess

Unit;CPU)的頻率與規(guī)格做適當縮減，并將內存(memory)、計數(shù)器

(Timer)、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至

LCD驅動電路都整合在單一主板上，形成能完整處理任務的微型計

算機。MCU主要作用于最核心的安全與駕駛方面，自動駕駛