【中银杨绍辉】半导体设备行业2022年投资策略(第一部分):半导体工艺设备的国产化将迎来最快突破

（以下内容从中银证券《【中银杨绍辉】半导体设备行业2022年投资策略(第一部分):半导体工艺设备的国产化将迎来最快突破》研报附件原文摘录）
　　从现实生活感受乃至代工厂、国际设备龙头的指引来看，2022年半导体设备行业高景气度大概率还会持续。老牌本土设备厂商经历了10-20年的技术积淀，并在过去5年内受益于本土半导体产业体系内从未有过的上下游深度合作，我们将看到大部分本土半导体设备企业的市占率还将会有显著提升，2022年的加速增长。同时，全球半导体设备供不应求也推动了核心零部件需求，零部件交付期拉长倒逼零部件国产化。 支撑评级的要点 全球半导体设备需求旺盛，但须密切关注增速边际变化。根据应用材料电话会议内容，半导体黄金10年将拉动半导体设备市场规模超1400亿美元以上。2021年全球晶圆制造设备（WFE）850亿美元，同比增长近40%左右，比2020年增速16%显著加快。从近期日本半导体设备销售额、北美半导体设备出货额等数据来看，月度数据环比增速已经放缓，同比增速也没有进一步加快，SEMI预计2022年增长8%，较2021年显著放缓但仍会正增长。 本土晶圆厂步入奠定行业地位的一年，国内半导体设备需求向上边际变化大。国内自2017年以来陆续新增数十座晶圆厂，其中SMIC、YMTC、CXMT、粤芯等的扩产将在2022年进一步加大幅度，士兰微、华虹华力、闻泰等持续扩产，2022年是本土晶圆厂将进行产能最大幅度扩张和制程技术持续提升的1年，是本土晶圆厂重塑行业格局、奠定行业地位的1年，因此本土半导体设备需求也将迎来边际变化较大的一年。 半导体制程设备的国产化率将显著提升，预计国产化边际变化较大的设备环节包括镀铜、离子注入、量测、CMP、PVD、ICP刻蚀、PECVD、涂胶显影、清洗。半导体设备的国产化是外部环境倒逼叠加10多年国产设备技术积淀的综合结果，2022年主要关注离子注入、镀铜、量测的国产化突破，以及相对成熟产品CMP、PVD、ICP刻蚀、PECVD、涂胶显影、清洗设备的市占率进一步大幅提升，对应企业包括万业企业、中科信、盛美上海、精测电子、中科飞测、睿励、东方晶源、华海清科、北方华创、中微公司、拓荆科技、芯源微等。 投资策略 A股半导体设备推荐组合：盛美上海、中微公司、北方华创、万业企业、华峰测控、长川科技、精测电子、芯源微。 主要风险因素 半导体设备国产化进程放缓，部分企业因定位低端产品而低于预期，零部件进口受到贸易摩擦影响，疫情持续影响半导体下游应用领域景气度。 半导体设备需求旺盛，密切关注增速边际变化 1、经济数字化快于半导体需求，中国半导体市场增长全球领先 全球数据总量同比增速维持在20%以上。随着物联网、AI、高性能计算、5G通讯、自动驾驶及数据中心等数字化趋势的强劲发展，全球数据总量猛增。据IDC数据预测，2020年全球数据总量达到44ZB，中国数据总量占18%；而2025年全球数据总量有望达到175ZB，同时2020-2025年的年均复合增长率达28.0%，每年的同比增速均超过20%。 全球半导体市场规模在2022年的同比增速约6.4%。经济数字化趋势带动数据总量的猛增，半导体需求随之迅猛增长。据Frost&Sullivan统计，2016-2020年全球半导体市场的年均复合增长率为6.3%，将随着下游应用领域的扩张而延续增长态势，预计全球半导体市场规模在2022年达到4995亿美元，同比增长约6.4%；2025年将达到5,812亿美元，2021-2025 年将实现5.5%的年均复合增长率。同时，集成电路作为全球半导体产业最大的细分市场，据Frost&Sullivan统计，其市场规模在2016-2020年期间的年均复合增长率为6.4%，预计2022年将达到4080亿美元，同比增长约6.3%；2025年将达到4,750 亿美元，2021-2025年的年均复合增长率达到5.5%。 中国集成电路市场规模在2022年的同比增速约17.0%。据Frost&Sullivan统计，中国集成电路产业市场规模从2016 年的4,336亿元（约619亿美元）快速增长至2020年的8,928亿元（约1275亿美元），年均复合增速为19.8%。预计其在2022年达到12,444亿元（约1778亿美元），同比增速约17.0%；在2025 年达到18,932亿元（约2705亿美元），2021-2025 年的年均复合增长率达15.5%，增长领先全球。 2、各国产业战略推高半导体产业规模天花板 全球呈现半导体产业链区域强化的趋势。美国、日本、韩国、欧盟、中国等全球主要地区，近两年来积极设立法案推动本土半导体产业发展，将有力地支撑和推动半导体产业市场规模的持续扩大。 线宽微缩和 3D 堆叠等先进制程显著拉动晶圆制造设备投资。据应用材料公司的展示材料显示，先进制程的推进显著抬升晶圆制造设备的投资额。在3D Nand领域，堆叠化工艺较平面工艺的每万片晶圆产能投资额抬升了近60%；在DRAM领域，14nm-16nm工艺较25nm工艺的每万片晶圆产能投资额抬升了近40%；在逻辑代工领域则更为显著，7nm工艺较28nm工艺的每万片晶圆产能投资额抬升了近一倍，且7nm工艺的逻辑代工每万片晶圆产能投资额接近存储的3倍。同时，据IC Insight数据显示，20nm工艺的单条晶圆产线投资额超90nm工艺的3倍。 国际主流厂商认为供需失衡延续至2022年。全球主流半导体设备企业和晶圆厂在业绩说明会上均表明，鉴于零部件及其关键组件（关键芯片等）的供应短缺，设备端交付期延长，导致芯片供需紧缺或延至2022年得到缓解，半导体设备仍处于供不应求的状态。 3、半导体设备产业规模有望突破千亿美元，关注增速边际变化 半导体尺寸微缩对先进制程的需求增加，同时进入后摩尔时代需采用创新工艺，资本密集度提升驱动半导体设备市场规模持续扩张，且设备供不应求也推动市场规模续创历史新高。 据应用材料21Q2业绩说明会透露，目前正处于人类历史上第四波计算浪潮，即经济全面数字化，也是最大的一次科技技术转变的早期阶段，未来十年半导体行业乃至半导体设备领域将长期结构性走强，半导体行业的投资密度已从12%提高至目前的14%，且2030年半导体行业市场规模突破1万亿美元已成为市场一致预期，由此估计晶圆制造设备(WFE)支出将会在2030年突破1400亿美元，相比2020年的610亿美元至少有1倍以上的上升空间。 据 SEMI 预测，2021年全球半导体设备市场规模将达953亿美元，同比增长34%，其中Foundry/Logic领域的投资额将增长39％，占市场规模约一半；而 2022 年全球半导体设备市场规模有望达到 1013亿美元，同比增长6%；2020-2022年的CAGR达到19%。同时，2021年全球晶圆制造设备（WFE）规模将达850亿美元，同比增长接近40%，比2020年增速16%显著加快，预计2022年增长8%较2021年显著放缓但仍会正增长。 北美半导体设备出货金额增长有放缓迹象。据SEMI统计，2021年10月北美半导体设备出货金额为37.4亿美元，较9月的37.2亿美元提升0.6%，较2020年同期26.5亿美元上升41.3%，创历史次高水平。同时， 1-10月份出货额的环比增幅分别为13.3%、3.5%、4.2%、4.7%、4.7%、2.3%、4.5%、-5.4%、1.9%、0.6%，环比增速有所下滑，同比增速也有缓和迹象。 日本半导体设备出货金额增速也有所放缓。据日本半导体制造装置协会数据统计，2021年9月日本半导体设备出货金额为2724亿日元（约24亿美元），较8月的2457亿日元（约22亿美元）上涨10.9%，同比增长39%。且10月日本半导体设备销售额2719亿日元，连续第10个月保持正增长。2021年1-9月出货额的环比增幅分别为1.9%、3.7%、28.4%、17.2%、8.3%、-18.3%、-3.5%、2.1%、10.9%，环比增幅有较大波动，同比增幅也也没有进一步扩大。 4、国际半导体设备龙头对产业趋势持乐观态度 据应用材料、泛林半导体、阿斯麦尔、东京电子等国际主流半导体设备厂商在2021 Q3业绩说明会上透露，均预期行业供应紧缺延至2022年，同时由于全球数字化转型、数据流量高速增长等发展趋势，终端数量和单位终端的硅含量增长，叠加先进制程为主要投资领域，资本密度提升促进半导体需求长期处于旺盛态势。 5、本土晶圆厂等积极建设产能，促进国内半导体设备需求边际向上 2022年芯片厂房建设投资有望增长50%，续创历史新高。据国际半导体产业协会(SEMI)估计，2021年中国大陆的芯片厂房建设投资有望创下180亿美元历史新高，2022年将进一步提升至270亿美元，同比增长50%。2021年晶圆代工、存储、微处理器及功率组件厂商都将扩大投资，其中，存储产能将稳步增加个位数百分比。SEMI预计2022年的69个厂房建置计划中，有16座新建晶圆厂计划有高度可能性实现量产，表明晶圆厂等的建设步伐具备积极且可行的态势，仍有大量的建设规划陆续落地。 大量本土晶圆产线规划待落地，国内半导体设备需求向上边际变化大。国内自2017年以来陆续新增数十座晶圆厂，其中SMIC、YMTC、CXMT、粤芯等的扩产将在2022年进一步加大幅度，士兰微、华虹华力、闻泰等持续扩产，2022年将是本土晶圆厂进行产能最大幅度扩张和制程技术持续提升的1年，是本土晶圆厂重塑行业格局、奠定行业地位的1年，因此本土半导体设备需求将迎来边际变化较大的一年。 我们据公开信息不完全统计，目前中国大陆地区的晶圆厂、IDM厂等的12英寸产能（包括规划、在建、达产等）约220万片/月，其中已达产的产能约40万片/月，占比约18%。此外，8英寸产能（包括规划、在建、达产等）约130万片/月，其中已达产的产能约75万片/月，占比约58%。约合8英寸产能共计约460万片/月，其中已达产的产能约135万片/月，占比约29%。 各环节设备国产化进程明朗，技术护城河助迅速成长 1、半导体制程设备的国产化率将会有显著提升 预计国产化边际变化较大的设备环节包括镀铜、离子注入、量测、CMP、PVD、ICP刻蚀、PECVD、涂胶显影、清洗。据中国电子专用设备工业协会（CEPEA）数据统计，2020年国产半导体设备自给率约17.5%，而我们据中国国际招标网数据，对12英寸（长江存储、华虹无锡、华力二期）和8英寸晶圆产线（上海积塔、绍兴中芯）进行不完全统计，截止至2021年11月，国内部分产线的工艺设备国产化率大概在15%-25%区间，国产化率较高的设备环节有CMP、PVD、刻蚀、清洗、去胶、热处理、涂胶显影等。 我们选取2020/11-2021/11的数据进行不完全比较，目前在CMP、PVD、刻蚀、清洗、去胶、热处理、涂胶显影等环节的国产化程度较高，而近一年时间内，CMP、CVD、PVD、刻蚀、清洗、热处理、量测等环节的国产替代进展也较为乐观，鉴于部分晶圆厂的设备数据未公开及已公开招投标的晶圆厂仍有大量招标未实现中标，且半导体设备的国产化是外部环境倒逼叠加10多年国产设备技术积淀的综合结果，2022年主要关注离子注入、镀铜、量测的国产化突破，以及相对成熟产品CMP、PVD、ICP刻蚀、PECVD、涂胶显影、清洗设备的市占率进一步大幅提升，对应企业包括万业企业、中科信、盛美上海、精测电子、中科飞测、睿励、东方晶源、华海清科、北方华创、中微公司、拓荆科技、芯源微等。 投资建议：设备国产化进展明朗，零部件商迎快车道 继续推荐半导体设备板块，主要原因如下： 全球经济数字化进程带动数据生成和转移呈指数式增长，半导体需求空前增长，与以往的半导体行业周期不同，未来半导体需求将长期处于旺盛态势。 国产半导体设备厂商在技术进步上取得重大突破，通过建立原创技术体系，已逐步形成自身技术护城河。同时受益于全球晶圆产线积极扩产和国内政策等有力推动，目前晶圆产线的国产设备比重显著提升，仍有大量的晶圆产线等待落地并采购设备，国产半导体设备商持续受益。 目前全球半导体紧缺的一大原因，是由于半导体设备所需的硅组件/零部件紧缺导致设备端的供不应求，各设备商正积极管理供应链并加强区域供应体系，国产零部件商会因此会得更大的验证窗口，迎来更多产品需求，国产零部件也因获机会快速成长。 风险提示 1、半导体设备国产化进程放缓。进口品牌为应对国产设备替代带来的经营压力，可能采用降价的方式压制国产设备扩大市场份额，或采取性价比更高的技术扩大其市场份额。 2、部分企业因定位低端产品而低于预期。国产设备品牌中，部分企业从低端产品入手切入低端市场，若国产品牌未能跟上12英寸主流晶圆厂的扩产节奏，将会遇到发展瓶颈并被市场残酷淘汰的可能。 3、零部件进口受到贸易摩擦影响。尽管近期国际贸易摩擦表现稳定，若严重依赖进口的半导体设备零部件供应进一步受到阻碍，国产设备将面临重大挑战。 4、疫情持续影响半导体下游应用领域景气度。全球新冠疫情仍在持续，对海外经济的影响尚未消退，因此半导体下游应用领域如汽车、智能手机等的线下销售和生产环节的恢复将持续受到影响。 5、向中国禁售关键半导体设备的实施进一步加强。由于本土晶圆厂对美国设备的依赖度接近50%，因此一旦美国对出口至我国的关键半导体设备进行约束，我国本土晶圆厂的建产进度将受到影响。

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