核心觀點
■國產替代依舊是驅動半導體發展的最大因素:面臨波盪起伏的國際局 勢,自主可控已經成為了維護國家戰略安全的重要領域,半導體則是 這個領域的最前端。先進製程的半導體則是被遏制的重災區,主要方 式是透過控制先進製程需要的裝置材料,因此,半導體裝置材料是我 國未來幾年內科技攻關最為強力的突破口,國產化替代的意願大幅度 提升,測試配合度增加,驗證週期有望縮短。晶圓製造代工和封裝測 試的國產化裝置材料一旦取得技術方面的突破,出貨速度有可能會超 出大部分人的預期。目前國產化率相對較高的是後道測試機、清洗機 等,如刻蝕機、離子注入機、薄膜製備等高階產品逐步驗證。
■新能源需求驅動,功率半導體產業方興未艾:在光伏平價上網週期到 來和新能源汽車的快速推廣需求驅動下,功率半導體在未來幾年內將 保持較高的景氣程度。2020 年需求疊加海外疫情的影響,無論是 8 寸 晶圓代工廠還是 MOSFET/功率二極體和閘流體等器件廠,都出現了產 能利用率高企甚至漲價的現象,考慮到較長的擴產週期和器件的迭代 發展,景氣度仍將保持相當長的一段時間。產品創新層面,SiC、GaN 等第三代化合物半導體以及國產 IGBT 行業快速發展,滲透率不斷提 升。功率半導體對於先進製程的要求相對較低,更多是需要掌握工藝 上面的 know-how,考慮到我國豐富的工程師資源和政策資本市場支援 力度,有出現產業彎道超車的可能性。
■可穿戴/AIOT 將會驅動消費電子的下一個黃金十年:從 PC-Notebook手機的消費電子發展歷程來看,智慧終端的小型化、便攜化、網路化 是驅動發展的核心因素。現在手機的全球銷量已經達到一個相對穩定 的量級,未來數量的突破點在於非洲等新興市場的發展,戰場更多聚 焦於區域性創新帶來的 ASP 提升,比如屏下攝像頭/液態鏡頭等光學部件 創新、提升充電速度或者便利性的快充/無線充電部件創新、5G/WiFi/ 藍芽/UWB 等通訊部件創新等。從產業大勢上面來看,我們認為 5G/WiFi/藍芽/UWB 等通訊技術的不斷迭代發展將會讓以 TWS、智慧 手錶、VR/AR、智慧家居為代表的可穿戴/AIOT 產品的創新性和實用 性越來越高,成為驅動消費電子發展的下一個黃金十年的核心產品形 態。
■顯示技術不斷迭代,Mini LED 時代到來:顯示技術一直是重資產驅 動的迭代戰場,從 CRT-LCD-OLED 的過程來看,每一次迭代都會帶來產業鏈的大量機會。目前來看,OLED 在小尺寸領域具有得天獨厚的 輕薄優勢,中大尺寸則出現了分歧,OLED 藍光衰減成為大尺寸推廣 的致命傷,主打超大屏和健康護眼的鐳射電視/投影在亮度和安裝除錯 便利度方面有所欠缺,更適合有適齡兒童或者注重健康的家庭,相對 來看,LCD + Mini LED 背光在普通家庭使用中具有更高的可行性,我 們認為 LCD + Mini LED 背光很有可能會成為未來家庭電視的主流產 品技術路線。商業顯示領域,Mini LED 直顯也將延伸小間距 LED 的產 業趨勢,在更小的建築空間尺度層面繼續蠶食 LCD 拼接屏的市場。從 尺寸上面來看,100 寸或將成為臨界點,100 寸以下的部分使用 LCD 智 能互動平板,100 寸以上的採用 Mini LED 直接顯示有可能會成為主流 方案。
1. 行業景氣度持續提升,國產替代引領半導體發展1.1. 全球景氣持續提升,中國行業規模與增速持續上行 全球半導體景氣度持續提升,其中中國增速再超越全球。2020 年 1 月份以來全球半導體銷 售額恢復正增長,根據 SIA,2020 年 1-9 月全球半導體市場銷售額達到 3,194 億美元,同比 增長 5.9%。9 月份中國半導體銷售額同比增速為 6.5%,增速創 2020 年以來新高,同期全 球增速為 5.8%;10 月份中國增速為 6.3%,同期全球增速為 6.0%。
根據中國半導體行業協會統計,2020 年 1-9 月中國積體電路產業銷售額為 5,905.8 億元,同 比增長 16.9%。其中,設計業同比增長 24.1%,銷售額 2,634.2 億元,仍是三業增速最快的 產業;製造業同比增長 18.2%,銷售額為 1,560.6 億元;封裝測試業同比增長 6.5%,銷售 額 1,711 億元。 我國積體電路進出口規模均快速增長。根據海關統計,2020 年 1-9 月中國進口積體電路 3,871.8 億塊,同比增長 23%;進口金額 2,522.1 億美元,同比增長 13.8%。出口積體電路 1,868.3 億塊,同比增長 18.7%;出口金額 824.7 億美元,同比增長 12.1%。 國產替代方興未艾,從低端向高階滲透加速。從上游的裝置材料,到中游設計、EDA 軟體, 及下游製造及封測領域都對自主可控提出了要求。總的來說,我國半導體設計行業增長迅速, 高階晶片國產替代速度加快,但 EDA 軟體與 IP 核領域被龍頭企業壟斷,國產替代仍需時日; 半導體制造領域製程不斷推進、加大投入,同時也帶動了國產半導體前道裝置與材料的認證 與量產;半導體封測是我國半導體產業鏈中最為成熟的部分,封測裝置的國產化程序也最快。
1.2. 12 英寸 Fab 廠到 2024 年預計增長 38 座,晶片製程佔比將均衡發展
1.2.1. 12 英寸 Fab 廠 2020 年預計支出增長 13%,到 2024 年預計增長 38 座
供應鏈預留安全庫存,2020 年 12 英寸 Fab 廠預計支出增長 13%。根據 SEMI,雲服務、 伺服器、膝上型電腦、遊戲和醫療技術的需求不斷長,5G,物聯網(IoT),汽車,人工智慧 和機器學習等快速發展的技術繼續推動對更強互聯的需求,大型資料中心和大資料的需求也 在增長,加上新冠疫情以及中美貿易戰加劇,供應鏈預留安全庫存,成為帶動 2020 年晶圓 廠積極擴產、支出大幅增長的主要因素。根據 SEMI,2020 年 12 英寸晶圓廠投資將同比增 長 13%,超越 2018 年,創歷史新高,2021 年增速將放緩至 4%,2022 年放緩至-2%,預計 2023 年達到 700 億美元新高,2024 年將再次出現輕微下滑-4%。
根據 SEMI 保守估計,全球 2020 年到 2024 年將至少增加 38 座新的 12 英寸 Fab 廠,月產 能將增長約 180 萬片晶圓,達到 700 萬片以上。中國臺灣地區將增加 11 個,中國大陸將增 加 8 個,二者合計佔總新增數量的一半。到 2024 年,將達到總計 161 個 12 英寸 Fab 廠。
分割槽域來看,到 2024年預計中國將佔 12英寸 Fab 廠 20%產能。產能佔比方面,根據 SEMI, 12 英寸產能的全球份額中,中國將從 2015 年的 8%增長到 2024 年的 20%,達到 150 萬片 /wpm。日本所佔的份額預計從 2015 年的 19%下降到 2024 年的 12%。美洲份額預計從 2015 年的 13%下降到 2024 年的預計 10%。支出總額方面,韓國最高,投資額在 150 億美元至 190 億美元之間,其次是中國臺灣,投資額在 140 億美元至 170 億美元之間,其次是中國大 陸,投資額在 110 億美元至 130 億美元之間,歐洲/中東增幅將達到 164%,其次是東南亞的 59%,美洲的 35%和日本的 20%。
晶片型別方面,儲存晶片將佔據 12 英寸 Fab 廠支出增長的大部分。根據 SEMI 預測, 2020-2023 年,儲存晶片支出每年將以高個位穩定增長,到 2024 年將增長 10%;2021-2023 年,邏輯/MPU 的投資將穩步提高;與電源相關的裝置 2021 年預計增長 200%以上,2022、 2023 年將兩位數增長。
1.2.2. 晶片製程微縮邊際受益遞減,不同製程發展更加均衡
晶片製程方面,隨著製程微縮速度持續放緩,晶片設計成本大幅提升,邊際收益遞減,因此, 先進與成熟製程之間的權衡更加明確,不同公司所採用的製程也愈加有針對性,因此各種制 程都有展現各自優勢的空間。經 IC Insights 統計和預測,各種半導體制程的市佔率正向著相 對更加均衡的方向發展。
根據 IC Insights,2019 年 10nm 以下製程佔比約為 4.4%,2024 年預計增長到 30%。同期, 10nm-20nm 製程佔比將從 38.8%下降到 26.2%;20nm-40nm 製程的市佔率將從 13.4%下降 到 6.7%;而 40nm 以上成熟製程的佔比預計沒有明顯變化。總體來看,到 2024 年,10nm 以下,10nm -20nm 和 40nm 以上製程各佔市場約三分之一。
5nm 製程方面的玩家只有臺積電和三星。臺積電 5nm 製程目前主要客戶只有蘋果(假設剔 除華為後),以 A15 Bionic 和 Mac CPU 為主,預計 2021 年 AMD 的 5nm Zen 4 架構產品 也將開始小量試產。2021 年底至 2022 年,聯發科、英偉達和高通也都有 5nm/4nm 產品量 產計劃(根據 TrendForce)。三星的主要客戶是英偉達 Hopper 架構 Geforce 平臺 GPU、高 通驍龍 885 及三星 Exynos 旗艦系列。
7nm 製程市場由量產兩年多的臺積電掌控。目前臺積電營收主力仍為 7nm 製程。臺積電官 網於 2020 年 8 月 20 日宣稱,截止到 2020 年 7 月,臺積電 7nm 無缺陷晶片累計出貨量已 超過 10 億顆。同日,臺積電官網宣稱最佳化 7nm 製程後推出的 6nm 已經開始進入生產階段,並採用 EUV 技術取代部份浸潤式光刻掩模。蘋果、華為海思、高通、聯發科、AMD、賽靈思、英偉達、博通等均是臺積電 7nm 客戶,英特爾和特斯拉,也都是臺積電潛在的 7nm 製程客戶。
根據 IC Insights,製程在 10nm-20nm 之間的晶片出貨量在 2019 年 12 月接近 40%,但隨 著 10nm 以下先進製程的崛起,10nm-20nm 的市佔率預計逐漸降低。該範圍內的主力製程 是 16nm(主要由臺積電提供),14nm(主要由三星、英特爾和格芯提供),12nm(主要由臺積電和格芯提供),以及 10nm(主要由臺積電、三星提供)。晶片種類主要是邏輯晶片和 高效能的儲存晶片。邏輯晶片主要以手機處理器,以及英特爾的 CPU 為代表,該部分市場 較為成熟。而採用 10nm -20nm 製程生產儲存晶片的,主要是行業三強三星、SK 海力士和美光。
20nm-40nm 製程的市佔率一直都比較低,且將從 2019 年 12 月的 13.4%下降到 2024 年 12 月的 6.7%。20nm-40nm 中主要有 20nm,22nm,28nm 和 32nm,其中 28nm 具有最優性 價比,但隨著先進製程的不斷更新,邏輯晶片製程大都採用 20nm 以下製程,儲存三巨頭也 都在向 10nm+領域拓展,另外大量的模擬和功率晶片也不需要先進製程,這些使得原本處在 價效比最高的過渡製程節點區間內的 28nm 競爭力逐漸減弱,市場份額不斷縮減。
40nm 以上的成熟製程市場需求預計維持高景氣,市佔率預計維持穩定。諸多晶圓代工廠長 行業深度分析/電子元器件 本報告版權屬於安信證券股份有限公司。 10 各項宣告請參見報告尾頁。 期專注於成熟工藝,而不向先進製程投入過多資本和精力,例如格芯和聯電放棄最先進製程。 近幾年在業內不斷興建 12 英寸晶圓廠的同時,8 英寸產能供不應求,因為先進製程所需的資 本額奇高,大部分用於新建的資本都投入到了 20nm 以下的先進製程(以 12 英寸晶圓為主), 而 40nm 以上成熟工藝(以 8 英寸晶圓為主)在很大程度上被忽略,而這部分的市場需求和 市佔率一直都很高。今後幾年,成熟工藝晶片供不應求的局面大機率還會持續下去。
1.3. 我國晶片設計行業增長迅速,高階晶片國產替代速度加快1.3.1. 我國晶片設計行業增長迅速,消費與通訊是主要應用領域
中國晶片設計市場規模迅速擴大,晶片設計企業數量不斷攀升。根據中國積體電路設計年會, 2020 年國內晶片設計行業銷售規模預計達到 3,814.9 億元,比 2019 年的 3,084.9 億元增長 了 23.8%,增速提升 4.1%。按照美元與人民幣 1:6.8 的兌換率,全年銷售額約為 561.7 億美 元,在全球積體電路產品銷售收入中佔比接近 13%。
產業集中度緩步提升。根據中國積體電路設計年會,2020 年國內晶片設計企業數量為 2,218 家,比 2019 年多 438 家,其中前十大設計企業銷售之和為 1,868.9 億元,佔全行業規模的 48.9%。2020 年預計有 289 家半導體設計企業的銷售超過 1 億元,比 2019 年增長了 51 家。 這 289 家企業的銷售總和達到了 3,050.4 億元,達到了全行業的 79.9%,產業集中度正在緩步提升。
通訊與消費電子是中國半導體設計產業產品的主要應用領域。根據中國積體電路設計年會, 除了智慧卡外,通訊、計算機、多媒體、導航、模擬、功率和消費電子領域企業數量的都保 持上升。通訊、消費電子、模擬領域內企業數量的增加最多。其中,通訊晶片的銷售提升了 46%,達到了 1,647.1 億元;消費類電子的銷售增長 10.3%,達 1,063.9 億元;類比電路的 銷售提升了 24.8%,為 163.8 億元。
1.3.2. 高階晶片取得長足進,但 EDA 與 IP仍需時日
高階晶片取得長足進步,國產替代未來可期。國產通用 CPU 儘管與世界最先進水平相比仍 有一些差距,但是已經從十年前的“基本不可用”轉向如今的“完全可用”,應用也開始從 專用領域轉向公開市場領域,走出了具有里程碑意義的重要一步。國產嵌入式 CPU 已經實 現了與國外產品同臺競爭,從之前的專用為主發展到今天的通用為主,年銷售達到數億顆。 在儲存器領域,國內產品也實現了零的突破,三維快閃記憶體和動態隨機儲存器進入量產,技術接 近國際先進水平。國產 FPGA 晶片也全面進入通訊和整機市場,在關鍵時刻起到了決定性的 支撐作用。未來,半導體國產替代將重點集中在 CPU/GPU/DRAM/射頻/MCU 等中國廠商目 前市場份額較低的領域。
1.3.3. EDA 軟體與 IP 核領域被龍頭企業壟斷,國產替代仍需時日
2019 年全球 EDA 市場規模為 105 億美元,同比增速 8.25%,目前 EDA 市場被 Synopsys、 Cadence,Mentor Graphic 三家寡頭壟斷。國產 EDA 繼模擬全流程設計工具進入市場參與 競爭後,在數位電路流程上也開始逐步形成一系列重要的單點工具,但短期內難以全面實現 國產替代。在 IP 核領域,ARM 發展勢頭迅猛,算力優勢有望從終端向雲端遷移。中國大陸 芯原股份近年來成長迅速,根據 Ipnest,芯原股份在 2019 年市場份額排名中排名第 7,佔 比 1.8%,有望成為未來國產替代的領軍企業。
1.3.4. 重點關注
韋爾股份
“多攝+高畫素”趨勢不變,光學業務持久成長:“多攝+高畫素”趨勢不變,帶動 CIS 晶片 行業長期向好。以華為 P40Pro+為例,配臵後臵五鏡頭,分別為 50M 主攝+40M 超廣角鏡頭 +8M 長焦鏡頭+8M 潛望式超長焦鏡頭+ToF 鏡頭。短期內,智慧手機的需求暫時受到疫情一 定程度的壓制。但是隨著線下渠道的復工,需求有望加快復甦,根據 Yole 最新報告,預計 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 0 20 40 60 80 100 120 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 全球EDA市場規模(億美元,左軸) 增速(%,右軸) 32% 22% 10% 36% Synopsys Cadence Mentor Graphic 其他 行業深度分析/電子元器件 本報告版權屬於安信證券股份有限公司。 13 各項宣告請參見報告尾頁。 2020 年 Q3 開始 CIS 市場反彈,預計季度市場規模達 57 億美元,高於 2019Q3。長期來看, 5G 時代光學仍為終端核心亮點,尤其是頻寬增加帶來影片內容的增長,對光學需求不斷提 升,公司為國內 CIS 龍頭企業,光學業務具備持久成長性。
兆易創新
新一輪漲價週期開啟,國記憶體儲龍頭有望受益:受供需關係反轉影響,儲存價格自 2019Q3 開始好轉。2020 年疫情帶動宅經濟大好,網購、線上遊戲、資料中心等逆勢成長,帶動三 大儲存器需求,並持續漲價。根據 CINNOResearch,公司 2019Q3 在全球 NORFlash 產業 排名已上升至第三名,NANDFlash 排名也在快速推進中。38nmSLCNand 產品效能和可靠 性領先業界,目前已穩定量產,24nm 產品穩步推進中,不斷完善中小容量 NANDFlash 產 品。作為國記憶體儲龍頭,公司有望受益於新一輪漲價週期。
卓勝微
抓緊 5G 機遇視窗,射頻前端市場增長空間廣闊。公司產品主要應用於智慧手機射頻前端領 域,隨著 5G 通訊支援頻段數量的增多,單個移動終端射頻前端器件的需求數量和價值量將 迎來雙增長。公司提供的射頻低噪聲放大器、射頻開關的各型別多種型號產品均可滿足 5G 中的 sub-6GHz 頻段應用需求;公司的射頻天線調諧開關係列,全面覆蓋 sub-6GHz 頻段並 支援高效能天線調諧的各種功能;公司還佈局了射頻濾波器和射頻前端模組。在研發方面, 公司完成了新一代鍺矽工藝高效能 LNA 的技術開發,並推出多款基於鍺矽工藝的高效能低 功耗 LNA 產品。我們認為公司將充分受益 5G 換機和國產化替代,迎來快速增長期。
匯頂科技
屏下指紋需求旺盛,光學技術持續突破和升級。目前屏下指紋識別在安卓旗艦機和高階機已 成標配,中低端市場也在加速滲透。IHSMarkit 預計 2019 年螢幕指紋出貨量預計增長 6 倍達 到近 1.8 億片。據 IDC 資料,2019 上半年中國智慧手機屏下指紋滲透率為 24%,未來增長 空間巨大,同時由於量產能力提升和價格進一步下探,目前已在千元低端機中開啟應用,因 而滲透進展有望進入加速度。在供給端,光學指紋方案相對成熟,生產成本低且量產能力大, 目前佔屏下指紋市場 80%以上份額,被超聲波和 TFT 光學大面積方案替代的可能性小。同 時光學指紋技術還在針對 LCD 手機屏和 5G 超薄手機進行方案升級,因而具有技術先發優勢 的廠商仍具有率先量產收穫新產品市場紅利的空間。
ToF 市場加速滲透,CIS 領域大有可為。ToF(TimeofFlight,飛時測距)是與結構光並行的 3D 攝像技術之一,目前應用場景為手機前臵攝像頭人臉識別,未來有望在後臵攝像頭、AR 和 VR 等領域獲得更廣泛應用,涉及工業、智慧駕駛、物流、安防監控、機器人、醫療生物、 互動娛樂等各行各業。ToF 產業鏈主要包括髮射端(3 顆紅外鐳射二極體)、接收端(1 顆紅 外影象感測器+紅外濾光片+鏡頭)和演算法晶片。從價值佔比看,CIS 成本佔比最高,超過 50% (根據 ittbak)。CIS 市場空間巨大且競爭格局高度集中。根據 YoleDevelopment,2017 年 全球 CIS 晶片產值 139 億美金,同比增長 20%,2018~2023 年 5 年 CAGR 仍將保持在 9% 左右,預計 2023 年達到 214 億美元。目前 CIS 行業格局集中,日本索尼、韓國三星和中國 豪威(韋爾收購)三家廠商佔據行業第一梯隊位臵,根據 Yole 資料 2017 年市佔率合計達 73%。公司繼屏下觸控晶片、指紋識別晶片之後,憑藉深厚的技術積累進軍更廣闊的 CIS 市 場,大有可為。
紫光國微
5G 啟動規模化建設帶來 FPGA 增量需求。(MRFRAnalysis 資料)在全球 FPGA 的下游應用 中,通訊佔據最大的細分市場,市場佔比約可達 60%左右,4G/5G 基站、SDN/NFV、OTN、 xPON、CMTS、高階交換路等產品都需要應用 FPGA 晶片。目前,5G 規模化建設已啟動,5G 基站中將大量使用 FPGA,中國市場需求量繼續佔據全球核心份額(30%以上,據 MRFRAnalysis 統計)。目前,紫光同創(聯營企業,公司參股 36.5%)在可程式設計邏輯器件 (FPGA、CPLD 等)領域在國內處於龍頭地位。2019 年,公司 FPGA/CPLD 晶片已實現批 量發貨,全年銷售額過億。其中,Compact 系列 CPLD 得到產業化應用,Logos 系列 FPGA 典型產品已成功投片,下一代 FPGATitan3 系列高頻寬、大容量、高效能 FPGA 產品的研發 快速推進。
1.4. 裝置廠商快速成長,受益於國產替代疊加行業景氣1.4.1. 受益於晶圓廠支出加大,全球裝置市場規模 2020 年有望達到 689 億美元
2020 年全球裝置市場規模有望達到 689 億美元。根據 SEMI 2020 年 12 月 2 日釋出的全球半導體裝置市場統計報告,2020Q3 全球半導體裝置銷售額同比增長 30%,環比增長 16%, 達到 194 億美元。根據 SEMI 2020 年 12 月 15 日釋出的年終總裝置預測報告,預計 2020 年 OEM 半導體制造裝置的全球銷售額將比 2019 年的 596 億美元增長 16%,達到 689 億美 元新高,預計 2021、2022 年分別將達到 719 億美元、761 億美元。
北美半導體裝置出貨額處於持續上行空間。受全球半導體行業景氣度不高影響,2018H2 至 2019H2 北美半導體裝置出貨額持續下跌,於 2019 年 Q3 迎來拐點,2020 年年初供應鏈受 疫情影響有所下跌,自 4 月份以來裝置出貨額持續處於上行空間。
半導體裝置對整個半導體行業有著放大和支撐作用,其確立了整個半導體產業可達到的硬性 尺寸標準邊際值,是半導體制造的基石。半導體裝置按照工藝流程可分為前道晶圓製造裝置 以及後道封裝、測試裝置,前者又可細分為光刻機、刻蝕裝置、薄膜沉積裝置、清洗裝置、 離子注入裝置、拋光裝置、量測裝置及氧化擴散裝置。根據 Gartner 資料,前道晶圓製造設 備約佔整體市場的 85%,細分裝置中光刻機、刻蝕裝置、薄膜沉積裝置價值量佔比均在 20-25% 之間,量測裝置佔比 9-10%,清洗裝置佔比約為 5%,拋光裝置、離子注入裝置、擴散裝置 佔比在 3-5%左右。後道封裝測試裝置約佔 15%的市場份額,其中封裝裝置約佔 6%,測試 裝置約佔 9%。
根據 SEMI,前道和後道半導體裝置領域都有望為裝置行業規模增長提供動力。(1)晶圓廠 裝置(晶圓加工、工廠設施和掩模/掩模版裝置)預計 2020 年將增長 15%,達到 594 億美元, 2021、2022 年預計分別增長 4%和 6%(根據 SEMI)。同時 SEMI 預計晶圓代工和邏輯業務 約佔晶圓廠裝置銷售總額的一半,由於先進技術的投資,2020 年的支出將增長 15%左右, 達到 300 億美元。NAND 快閃記憶體製造裝置的支出 2020 年將猛增 30%,超過 140 億美元,而 DRAM 有望在 2021 年和 2022 年引領增長。(2)預計到 2020 年,封裝裝置市場將增長 20%, 達到 35 億美元,在先進封裝應用的推動下,到 2021 年和 2022 年分別增長 8%和 5%。半 導體測試裝置市場預計將在 2020 年增長 20%,達到 60 億美元,並隨著對 5G 和高效能計算 (HPC)應用的需求在 2021 年和 2022 年繼續增長。
中國半導體高景氣下,晶圓、封測廠持續擴產驅動,中國大陸或成為全球最大半導體裝置市場。中國大陸半導體裝置近幾年增速明顯,2018 年首度躍升成為全球第二大半導體裝置市 場。2021、2022 年,韓國受益於儲存器恢復和邏輯投資增加的背景下,在半導體裝置投資 方面領先於世界。在先進晶圓代工投資的推動下,中國臺灣地區的裝置支出將保持強勁。
1.4.2. 國產裝置替代有望加速,看好前道製程裝置龍頭與後道率先替代
目前國產替代水平仍然較低,在細分類別上,國產替代集中在裝置中價值相對較低的部分, 清洗裝置、檢測裝置等已開始先行,光刻、刻蝕、薄膜沉積等領域仍待突破。長遠來看,隨 著國產裝置企業技術水平提升,以及下游半導體行業投產加速和國家大基金等資金方支援, 國產裝置的認可度有望提高,目前已有多項裝置進入下游客戶驗證,國產替代加速進行中。
中國半導體自給率偏低,供需缺口巨大,國產替代迫在眉睫。中國是積體電路需求大國,但 長期以來倚靠進口滿足國內需求,貿易逆差大。據 IC Insights,中國 2019 年積體電路供給 率僅為 15.7%,到 2024 年供給率 20.7%,與中國半導體市場的強大影響力不一致。美國在 貿易戰中對中國龍頭半導體企業實施的制裁使中國各界產生了危機感,國產替代勢在必行。
下游儲存器、代工廠投產加速,推動國內半導體裝置公司發展。根據芯思想研究院統計:存 儲器方面,以長江儲存和合肥長鑫兩大專案為例,其中:(1)長江儲存一期 2019 年底月產 能達 2 萬片,計劃 2020 年月產能擴充至 5-7 萬片左右,到 2021-22 年可能達到計劃月產能 10 萬片;二期工程已於 2020 年 6 月開工,規劃月產能 20 萬片;(2)合肥長鑫 2019 年底 月產能達 2 萬片,計劃 2020 年底月產能擴充至 4 萬片,到 2023 年時達到計劃月產能 12 萬 片。除此以外,紫光集團在南京、成都及重慶等地還有專案佈局,目前處於規劃/在建階段。 根據芯思想,代工廠方面,以中芯國際和華宏為例,其中:(1)中芯寧波 N1 專案、中芯天 津以及中芯深圳 Fab6 廠都在產能爬坡階段。而據中芯國際的規劃,預計 2020 年全年資本 開支達到 306.8 億元,較 2019 年 148.0 億元同比提升 115%。(2)華虹旗下上海 HH Fab6 廠及無錫 Fab7 廠處於產能爬坡階段,未來有擴大無錫產能的規劃。
前道製程裝置:國產化率提升同時打入國際大廠產線。產業內投資擴張和大基金二期入局, 下游半導體行業投產加速,包括中芯國際、長江儲存等多家晶圓代工、儲存器生產企業旗下 晶圓廠處於產能爬坡及規劃、在建過程中,持續釋放半導體裝置需求。中微公司、北方華創、 盛美半導體、芯源微等國內裝置廠商龍頭在新增產線建設過程中正快速提升份額。另外國內 裝置龍頭也已打入國際大廠產線,例如中微公司的 7nm 刻蝕機已被納入臺積電裝置採購名 單,5nm 刻蝕機已透過臺積電驗證;盛美半導體清洗裝置已進入海力士並獲得重複訂單。重 點關注前道裝置龍頭【北方華創】,建議關注【中微公司】。
後道測試裝置:低端走向高階,國產替代正當時。根據 SEMI,半導體後道測試裝置 2020 年市場規模預計增長 20%,達到 60%億美金,其中測試機佔比較高約 65%,;另外,分選機 約佔 18%,探針臺約佔 17%。測試機所需技術難度較大,泰瑞達與愛德萬是測試機的雙寡 頭,根據 SEMI,2018 年合計市佔率約為 82.1%;分選機方面國產率較高,以長川科技為代 表的國內廠家在重力分選機與平移式分選機市場已擁有較高的市佔率;探針臺國產化率也較 低,市場主要以東京精密、東京電子等海外玩家為主。測試裝置與製程的直接相關度較低, 迭代速度較慢,生命週期較長,為國產測試機研發帶來時間視窗。國內廠商已在低端測試設 備中形成了規模替代,正逐步向高階裝置突破,而光刻機等前道裝置,仍處於從 0 到 1 的過 程中。建議關注後道測試龍頭【長川科技/華峰測控】。
1.5. 新能源需求驅動,功率半導體產業方興未艾
近年來,功率半導體的應用領域已從工業控制和消費電子拓展至新能源、軌道交通、智慧電 網、變頻家電等諸多市場,市場規模呈現穩健增長態勢。根據 IHS Markit 預測,全球功率半 導體市場規模將從 2018 年的 391 億美元增長至 2021 年的 441 億美元,年化增速為 4.1%。 另據 IHS Markit,中國是全球最大的功率半導體消費國,2018 年市場需求規模達到 138 億 美元,增速為 9.5%,佔全球需求比例高達 35%。預計未來中國功率半導體將繼續保持較高 速度增長,2021 年市場規模有望達到 159 億美元,年化增速達 4.8%,高於全球平均增速。
1.5.1. 汽車電子是功率半導體最大下游市場,新能源車持續驅動 汽車電子是功率半導體最大的下游市場。根據智研諮詢,汽車電子在 2019 年全球功率半導 體市場佔比 35.4%;其次是工業控制,佔比 26.8%;消費電子排名第三,佔比 13.2%。
新能源汽車還具有與其他應用領域如新能源發電以及工業領域強協同的屬性。新能源汽車對 充電樁的需求在一定程度上驅動新能源領域包括固定式電池儲能、充電基礎設施等的發展。 此外,其對自動駕駛、物聯網等的需求也為工業控制領域帶來新的機會。
中國新能源汽車將在未來五年迎來強勁增長,純電動汽車佔比進一步提升。據 IDC,中國新 能源汽車市場將在未來五年迎來強勁增長,將從 2020 年的 116 萬輛,以 36.1%的 CAGR 增 長至 2025 年 542 萬輛。純電動汽車(BEV)佔比也將進一步提升,由 2020 年的 80.3%增 長至 2025 年的 90.9%。新能源汽車將成為矽基器件 MOSFET 和 IGBT 以及 SiC 器件市場的 最大驅動力。
隨著電動化程度提升,單臺新能源汽車所需功率半導體規模增長。據英飛凌,2020 年,單 臺 MHEV(輕度混合動力汽車)平均需要價值 572 美元的半導體元件,其中功率半導體佔 90 美元;FHEV(全混合動力汽車)、PHEV(插電式混合動力汽車)以及 BEV(純全電池 電動汽車)平均單臺需要價值 834 美元的半導體元件,其中功率半導體佔 330 美元,較輕度 混合動力汽車提升 240 美元。
1.5.2. 下游需求多點開花,工控、發電、消費齊發力
工業控制:市場穩定增長,資料中心推動 UPS 發展
根據前瞻產業研究院,工業控制領域是功率器件下游佔比最大的應用領域,全球佔比約為 23%。據安森美,預計 2020 年工業功率半導體市場規模將達 125 億美元,多年來增速比較 穩定,維持在 9%左右。其中,IGBT 模組是變頻器、逆變焊機等傳統工業控制及電源行業 的核心元器件,在工業控制領域中得到廣泛應用。隨著工業控制及電源行業市場的逐步回暖, 預計 IGBT 模組在此領域的市場規模亦將得到逐步擴大。 資料中心推動傳統與 SiC UPS 市場蓬勃發展。
資料中心的基礎設施需要以低成本實現高效 與可靠的電力,這將大幅提振 UPS 市場。賽迪顧問資料顯示,2019 年中國資料中心約有 7.4 萬個,約佔世界資料中心總量的 23%,規劃在建資料中心 320 個,各地區 2019 年同比平均 增長 30.51%。
IGBT 是變頻器的核心器件。由於工廠對於電動機調速的需要,變頻器應運而生,能有效節能。IGBT 是變頻器的核心器件,作用是將直流變為交流供電機使用。據前瞻產業研究院, 至 2025 年,我國變頻器市場規模可達 883 億元。
新能源發電:加速滲透,功率半導體使用量大幅提升
風力發電、光伏發電中的整流器和逆變器對功率半導體,尤其是 IGBT 有較大需求。目前風力與太陽能發電佔比仍然較小,但上升趨勢快,未來空間大,預計對傳統發電的替代率將繼 續上升,助力未來市場增長。根據中國產業資訊研究院推斷,預計到 2020 年全球光伏與風 電市場將帶動功率模組市場達到 27.54 億美元。其中 IGBT 模組市場佔比高達到 74%,約為 20 億美元。
消費電子:變頻家電與手機快充成為新增長點
隨著節能高效政策的持續推進,家電變頻化已然成為一種趨勢。變頻家電的壓縮機不會頻繁 開關,整體節能達到 20%-30%的效果,同時也起到降低噪聲的作用。此外,變頻家電的壓 縮機還能實現精準控溫,保證溫度的均衡性。因此,變頻家電滲透率將持續提升,據產業在 線,到 2022 年有望達到 65%。另據英飛凌測算,單臺變頻家電的功率半導體價值從傳統定 頻家電的 0.8 美元成長為 11.3 美元。產業線上測算全球家電功率半導體規模有望從 2017 年 的 31.4 億美元以近 17%的年複合增長率上升至 2022 年的 68.6 億美元。
手機快充提振氮化鎵功率半導體需求。隨著電子產品的複雜性不斷提升,充電器的功率也隨 之增大。傳統的功率開關滿足市場對大功率快充的需求。氮化鎵較傳統矽材料具有高電子遷 移率,可以實現更高速地開關,應用於充電器時還能有效縮小產品尺寸。國內手機大廠 OPPO、 小米、華為相繼釋出氮化鎵快充,充電器配件廠商試水氮化鎵的行動甚至要更早些。根據 CES2020 資料顯示,已經有 30 家充電頭廠商推出了 66 款氮化鎵快充產品。根據 BBC Research 的資料,全球手機充電器市場規模將從 2017 年的 181 億美元增長至 2022 年的 250 億美元,其中快充佔 27.43 億美元,佔比 10.97%。
疫情對居家電子產品的需求強勁
(1)一方面,大尺寸顯示驅動 IC 使用八英寸晶圓 0.11-0.16 微米制程,主要涵蓋電視及筆 記本電腦顯示屏。儘管電視顯示屏需求受新冠疫情影響在 2020 年 Q2 呈下降趨勢,整體顯 示領域的需求還是受疫情期間居家電子產品強勁需求影響下維持高位。因此,八英寸的存量 需求並未縮減。 (2)另一方面,其他應用領域正搶佔八英寸晶圓的供應份額。隨著 5G 與物聯網的迅猛發展, 電源管理晶片、屏下指紋晶片以及 CMOS 影象感測器晶片需求不斷成長。電源管理晶片在 5G 智慧手機的使用量較 4G 手機多出 2.5-3 倍,智慧手機也有多攝趨勢,拉動 CMOS 影象 感測器晶片需求。與此同時,智慧手機顯示屏中對 AMOLED 的需求增加促使屏下指紋感應 晶片的需求也隨之增長。目前,大部分功率器件及功率 IC 已從六英寸轉向八英寸晶圓,勢 必會受八英寸晶圓產能緊缺影響。
1.5.3. 八英寸晶圓持續吃緊,抬高功率半導體價格
在從六英寸轉向八英寸過程中,部分 IDM 的主要產能專注於十二英寸線,沒有額外增添八英 寸線,這樣就不得不將八英寸產品外包。因此,大部分 IDM 擴產幅度比需求增長幅度低,外 包的比例會越來越高,這樣就加劇了代工廠訂單供不應求的局面。目前八英寸廠產能利用率均在 90%以上水準,部分產線甚至破百。在需求不斷攀升,供應緊張的情況下,八英寸晶圓 產能之短缺難以避免,或將成為常態。目前聯華電子、世界先進已證實八英寸晶圓漲價訊息。 與此同時,封測廠也協同調漲。2020 年 11 月,封測龍頭日月光通知客戶將調漲 2021Q1 封 測平均接單價格 5-10%。功率半導體受半導體產業鏈條向上傳導影響,有望隨下游晶圓代工
2. 顯示技術:LCD 景氣度維持,Mini LED 商業化落地2.1. 供求關係平衡修復,LCD 面板有望持續景氣2.1.1. 供給端:韓廠大規模退出,國內廠商迎來新機遇
韓國兩大面板廠商關閉大批 LCD 產線。受到 2019 年液晶價格面板大幅下降的影響,韓國兩 大面板廠商 LGD、三星業績下滑,開始逐步退出 LCD 業務。LGD 在韓國有 P7、P8、P9 三 條 LCD 產線,此次退出的主要是 P7 和 P8 產線,設計月產能分別為 230K 和 240K,2020 年 Q1 已經降至 140K 和 100K。三星此次退出產線主要 L7-2、L8-1、L8-2 產線,設計月產 能分別為 160K、150K、200K,2020 年 Q1 產能已降至 160K、55K、55K,預計 2020 年 底 L8-1 和 L8-2 產線完全停產,L7-2 產線則將在 2021 年底前停掉大部分電視面板產線。根 據 Omdia 測算,此次韓國廠商的產能合計退出的產能約佔全球面板總產能的 17%。雖然近 期 LG 和三星 LCD 韓國工廠退出時間減緩,但是本身產線落後,隨著 10 代級以上的世代產 線的投入,少量的 8 代線稼動率已經不高,三四季度面板價格依然保持堅挺。
中國大陸面板廠商的 LCD 擴產計劃部分彌補了韓國廠商退出的產能。國內廠商的新增 LCD 產線集中在高世代線。京東方的 B17 產線已投產,預計 2021 年 Q1 產能將達到 120K。2021 年的新增產能主要來自於華星光電的 T7 產線與惠科的滁州 H2 與綿陽 H4 產線,三條產線 總產能有望達到 200K 以上。目前,國產廠商的 LCD 擴產計劃已經接近尾聲,新增產能能夠 部分替代韓國廠商退關停的產線。
中國大陸的 LCD 產能未來將獨佔鰲頭。隨著韓國廠商退出與大陸廠商的產能擴張,全球液 晶面板競爭格局將發生重要變化。DSCC 預測韓國液晶面板的份額會在未來持續下跌,2023 年後維持在 8%,而中國大陸的 LCD 產能份額將在 2023-2025 年達到 64%的高佔比。此外, 在大尺寸液晶面板方面,根據群智諮詢與中國產業資訊網資料顯示,大陸廠商的市佔率有望 在 2021 年提升至 75%,在液晶面板領域處於領先地位。
2.1.2. 需求端:TV 大尺寸面板需求增長帶動整體面板市場回暖
LCD 電視面板趨於大尺寸化,將帶動行業市場需求發展。在疫情開始前,IHS 預計 2020 年 平面顯示器的需求將大幅度增長,這其中主要的動力來源於東京奧運。日本 NHK 計劃用 8K 超高解析度播放,預計大尺寸電視面板需求攀升,LCD 電視的加權平均尺寸將從 2019 年的 45-46 寸左右上升到 47 寸。同時隨著 10.5 產線產量逐漸釋放,良率逐漸提高,未來大尺寸 電視面板需求前景樂觀。雖然受到疫情影響,以中美為主市場的 LCD 電視市場規模受到了 一定影響,但是根據目前電視銷量來看,電視市場未來有望穩定增長。根據群智諮詢資料顯 示,2020 年 Q3 全球 LCD TV 面板數量基準的供需比 3.2%,整體供應短缺,其中 32"~65" 主力尺寸供應均趨於緊張。此外,TrendForce 表示第三季面板報價出現近年罕見的漲幅,其 中電視面板價格平均漲幅更達 30%以上。預計第四季全球電視面板供給量將比第三季減少 3.8%第四季大尺寸面板供過於求比例僅有 0.2%,代表部分應用供不應求的情況仍將延續, 預估面板價格仍有 10%的上漲空間。
2.2. OLED 中小尺寸滲透率不斷提升
2.2.1. 智慧手機、可穿戴裝置等中小尺寸終端持續滲透
中小尺寸面板是OLED市場規模擴大的主導力量。根據市場調研機構 Omdia 公佈的資料顯示,2019 年中國中小尺寸 OLED 面板出貨量達到 1.05 億片,較 2018 年的 3,200 萬片提高 了 228%;其全球市場份額已超過 28%,而這一數字在 2017 年幾乎為零。
智慧手機輕薄化和大屏化帶動 OLED 手機面板市場發展。目前,智慧手機屏向著更輕薄、更 清晰的方向不斷更新,OLED 顯示屏是較好的選擇。根據 Dscc 資料顯示,2020 年 OLED 智 能手機面板滲透率有望達到了 43%,未來將穩定上升,逐漸替代部分 LCD 面板的手機。其 中柔性 OLED 和可摺疊 OLED 未來增長幅度較大。可摺疊的手機形態也為 OLED 未來出貨 量提供了支援,為智慧手機廠商創造了新的發展方向。根據 IHS 和 Digitimes 的資料可得出, 2019 年可摺疊手機滲透率約為 0.1%,2020 年有望提升至 0.7%,超過 1000 萬臺。將來工 藝成熟後,可摺疊手機將會是手機發展方向全新的突破。
可穿戴裝置是 OLED 中小面板出貨量的新增長點。可穿戴裝置需要具備彎折功能,並追求屏 幕部分割槽域常亮,OLED 以其柔性和低功耗的特點成為最佳選擇,根據中國產業資訊網,2020 年全球市場規模有望達到 10 億美元左右,2016-2020 年複合增長率達到 71%。根據 Statista 與 DSCC 資料顯示,預計到 2020 年,AR/VR 頭顯與智慧手錶出貨量將分別達到 1480 萬臺 與 8000 萬臺,到 2022 年將分別突破 4000 萬臺與 1 億臺。
2.2.1. OLED 大尺寸面板短期內難以替代 LCD 面板
OLED 藍光衰減成為大尺寸推廣的致命傷。根據奧韋睿若與前瞻產業研究院的資料顯示,目前,OLED 電視出貨量較少,2019 年滲透率僅為 1.4%。電視與智慧手機代表的中小螢幕產 品的換機週期不同,應用場景也有很大的差異。這意味著面對電視市場,OLED 面板必須壽 命更長、穩定性更強、亮度更高才能贏得消費者的青睞。而目前市場上的 OLED 電視由於藍 光衰減問題壽命普遍低於 LCD 電視,再加上成本較高、良品率較低等問題,短期內難以替 代 LCD 面板,其藍光較少的特性更適合有適齡兒童或者注重健康的家庭。
2.3. 在曲折中成長,Mini LED 即將迎來光明
Mini LED 是指晶粒尺寸約在 50-200μm 的 LED。其晶粒尺寸和點間距介於傳統小間距 LED 和 Micro LED 之間。Mini LED 作為 Micro LED 的前哨站,在 Micro LED 之後被提出。由於 Micro LED 存在微縮製程、巨量轉移及全綵化等關鍵技術瓶頸以及高成本問題,故先發展晶 粒尺寸更大、仍可使用傳統制程技術、技術實現難度更低的 Mini LED 作為過渡。結合倒裝 COB 或 IMD 技術,Mini LED 可實現 1mm 以下點間距顯示,畫素密度高於小間距 LED 且可 實現低亮度下高灰度顯示。同時,Mini LED 作為背光源應用於液晶顯示屏,可透過區域調光 提高對比度,實現 HDR 等精細化顯示效果。能夠讓 LCD 面對 OLED 挑戰時能夠在顯示效能 方面恢復競爭力,加上成熟的工藝和更長的壽命,LCD + Mini LED 背光在近幾年中大尺寸 顯示領域有非常巨大的發展空間。
Mini LED 有望助推 LED 背光市場回暖。LED 背光源應用是 LED 下游市場重要組成部分, 過去曾是 LED 行業高速發展的主要推動力,具體主要包括手機背光、液晶電視背光、筆電 背光、顯示器背光等。2010-2013 年,在海茲定律驅動下,LED 亮度提升、價格下降,LED 背光滲透率迅速提升,市場規模擴大。2013 年 LED 背光市場出現頂峰,達到 50 億美元左 右市場規模。2013 年後 LED 背光出現飽和,且由於產能週期導致低價化嚴重,市場規模大 幅下滑。加之 OLED 以及小間距 LED 對 LED 背光產生替代效應,LED 背光市場逐步萎縮。 但 2018 年下半年,隨著 Mini LED 背光領域商業化程序加速,LED 背光市場規模觸底反彈。
LCD + Mini LED 背光有望成為未來家庭電視的主流產品技術路線。傳統 LED 背光液晶層無 法完全關合,暗態下白光背光難以被完全遮擋,呈現灰色,因此對比度較低。而 Mini LED 精準調控電流實現更為精細化的區域調光:亮態畫面可實現 1000nits 超高亮度,比平常亮度 提高數倍,暗態畫面下亮度接近於 0,對比度相對更高,發光效率提升且暗態下不發光進而 降低能耗。對比 OLED,Mini LED 背光在實現高解析度、高對比度及 HDR、搭配柔性基板 可實現高曲面背光等優秀顯示效能基礎上,由於採用無機材料,與 OLED 相比具有更長壽命、 更高可靠性及環境適應性,且無“燒屏”現象。據中關村線上,採用 Mini LED 直下式背光 的電視成本將低於 OLED 20~30%。
Mini LED 將延伸小間距 LED 的產業趨勢,繼續蠶食 LCD 拼接屏的市場。室內顯示市場主 要由 LCD 拼接牆、DLP 以及小間距 LED 技術等佔據。小間距 LED 主要應用於在 100 英寸以上的大尺寸室內專業顯示領域,憑藉無拼縫、更高均勻一致性、更高灰度、更長壽命等優 勢在室內專業顯示市場快速滲透。目前,小間距 LED 在解析度方面仍然有所不足,P2.5-P1.0 產品畫素密度介於 10-25 之間,人眼可極限分辨距離為 3.4-8.5 米。Mini LED 較小間距 LED 實現更小間距,畫素密度進一步提高,是對小間距 LED 的承接與發展,能夠進一步拉近可 視距離,提高畫面顯示效果,尤其在 3-5 米觀看距離範圍內更具競爭力。但隨著 Mini LED 點間距微縮化,燈珠用量成倍增長,Mini LED 顯示屏成本較小間距 LED 大幅提高,因此 Mini LED 顯示屏預計主要集中於專業顯示市場及電影屏等高階商用顯示應用。受制於技術和成本, LCD 電視很難做到 100 寸以上的規格,而 LED 可以很好解決這個痛點。未來,100 寸或將 成為臨界點,100 寸以下的部分使用 LCD 智慧互動平板,100 寸以上的採用 Mini LED 直接 顯示有可能會成為主流方案。
3. 消費電子增長動能持續,AR/VR、可穿戴成為 AIOT 新的流量入口3.1. 5G 商用正式開啟,VR 迎來行業拐點的重要時刻全球 5G 網路步入商用,制約 VR 推廣的頻寬和時延問題得到解決;行業巨頭(Oculus 和 HTC 等)不斷推出新品,在重量、厚度和便攜度等方面加速產品迭代。增強型移動寬頻是從 4G 延續至 5G 的關鍵應用場景,催生流量的兩大核心要素在於爆款終端和應用。4G 時代智 能手機和影片、遊戲、直播等應用成為激發流量增長的重要驅動力,5G 時代流量的持續大 幅增長將依賴新的終端和應用。我們認為 AR/VR 會成為新的 AIOT 的流量出入口。
3.1.1. 影片和遊戲,5G VR 消費級市場的兩大支柱
VR 起源於上世紀,最早用於軍用模擬器的研發,於本世紀初拓展到民用的遊戲場景,此後 又延伸到影片、社交和教學等領域。2016 年是 VR 元年,一方面公司數量猛增 40%以上(矽 穀風投基金 The Venture Reality Fund 報告稱),另一方面,VR 遊戲數量大幅增加,Steam 遊戲平臺上超過 4000 個。
IDC 預測 2020 年上半年的受疫情影響 AR/VR 裝置出貨量下滑,但下半年將有反彈,全年總 出貨量預計接近 710 萬臺,比 2019 年增長 23.6%。2024 年出貨量將增長到 7670 萬臺,復 合年增長率(CAGR)為 81.5%。
IDC 預計全球在 AR/VR 方面的支出將從 2020 的 120 億美元增長到 2024 年的 728 億美元。 五年複合年增長率(CAGR)為 54.0%。預計 2024 年將獲得最大投資的應用領域包括培訓 (41 億美元),工業維護(41 億美元)和零售展示(27 億美元)。相比之下,預計到 2024年,AR/VR 的三個消費者使用案例(VR 遊戲,VR 影片/功能觀看和 AR 遊戲)的總支出將 達到 176 億美元。
IDC 預測,到 2024 年,主機裝置和顯示將佔 AR/VR 總支出的三分之二,隨著軟體和服務的 發展勢頭,份額將下降。軟體將佔所有支出的近四分之一,而諮詢服務和系統整合服務將實 現強勁增長,五年複合年增長率分別為 77.3%和 90.7%。
分割槽域看,中國預測總支出最大,儘管其在全球支出中所佔的份額將從 2020 年的 50%以上 下降到 2024 年的 36%以上。美國將排在第二位最大的支出地區,由於 75.1%的複合年增長 率,到預測年底將接近中國。西歐也將以 72.8%的複合年增長率增長。
隨著 5G 商用的到來,VR 影片和遊戲將走向成熟,VR 頭顯出貨量有望迅速迎來拐點。華為 研究顯示,極致的 VR 影片體驗需要網路頻寬達到 1Gbps,網路時延小於 10ms,否則將強 烈眩暈感。據 ITU 資料,5G 網路峰值資料傳輸速率可達 20Gbps,延時不超過 1ms。
隨著 5G 商用的落地,5G 雲化虛擬現實技術有望在 2~5 年內成熟,屆時可實現 VR 內容上 雲、渲染上雲、製作上雲,即使用雲端 GPU 進行計算,VR 遊戲的渲染在雲端完成。根據《5G 雲化虛擬現實白皮書》,透過採用 5G+GPU 雲端叢集的方式,可將 MTP(Media Transfer Protocol,媒體傳輸協議,允許使用者在移動裝置上線性訪問媒體檔案)控制在 10ms 之內; 渲染能力提升至 8K 解析度、120fps 效果;進一步改善近眼顯示效果,支援廣視場角顯示(FOV 140°及以上)、高重新整理率顯示(120Hz 及以上)、高解析度顯示(30PPD 及以上。
3.1.2. 工業、培訓和醫療,5G VR 企業級應用多點開花
VR 技術的引入可以促進工程、教育、培訓、醫療等行業效率的大幅提升。(1)培訓:法國 Colas(世界最大的公路承包商)購入 HTC Vive 裝置對員工進行安全培訓;賓士將 HoloLens 用於汽車修理和產品知識培訓。(2)醫療:VR 醫療的應用主要集中在教育培訓、個性化健 身、心理障礙、康復訓練、視力障礙、臨床輔助等六大方面。目前,VR 輔助手術治療已經 在臨床上收穫成功。三星、微軟和戴爾等巨頭也都紛紛佈局。
根據 Greenlight Insight 估算,到 2021 年,企業級內容在 VR 市場的佔比有望從 2016 年的 0.1%提升至 11%。內容的豐富有望驅動裝置需求量的提升。我們看好多點開花的企業級應用市場。
我們認為,VR 自 2016 年開啟發展元年至今,行業生態尚未成熟,格局遠未落定,在智慧互 聯背景下,具備多元化消費終端的廠商或將構築差異化優勢。目前,前三大 VR 主流品牌商, 除索尼在遊戲機市場佔主要份額外,Oculus 和 HTC 均主攻 VR/AR/MR 裝置。相較之下,從 打造智慧互聯場景的角度考慮,具有多元化終端的廠商或將更具市場優勢。
按照硬體形態劃分,VR 頭顯有無屏、分體機和一體機 3 種類型。無屏頭顯又稱“VR 眼鏡盒 子”,放入手機即可使用;分體機頭顯,需外接手機、電腦和遊戲機等裝置進行使用;一體 機頭顯,具有獨立 CPU,可擺脫外臵裝置獨立使用。三類 VR 頭顯的共同點是均可觀看 VR 影片、參與 VR 遊戲,差別則在於內容豐富程度和互動手段等。按照內容豐富度和產品互動 性,三大頭顯由優到劣的排序依次為一體機、分體機和移動端頭顯。從發展趨勢看,無屏頭 顯憑藉價格優勢將只作為過渡型產品,分體機和一體機將成為未來細分場景下的主流。當前, 由於一體機的重量普遍較高,在 400g 以上,嚴重影響佩戴舒適度,而分體機重量最低不超 過 200g,短期內受限於產品技術和整合度,分體機更有望成為市場主流,在 5G 商用初期打 造行業爆款。
據艾瑞諮詢調查顯示,VR 影片和遊戲是目前需求最旺盛的兩大領域,消費者對其期待指數 分別高達 51%和 41%。其中,VR 影片的受歡迎程度最高。據高盛預測,到 2025 年,VR 影片全球使用者數將達到 1.74 億,其中時間直播 9500 萬,影片娛樂 7900 萬。Oculus 和 HTC合計佔據 Steam 遊戲平臺 90%以上份額(根據 Valve 釋出的 Steam 硬體和軟體調查報告)。
3.1.3. 產業鏈參與者眾多,核心元器件龍頭效應顯著
VR 產業鏈中的參與者和廠商主要可分為三類:硬體製造商、軟體服務商(系統開發和平臺 搭建)和內容提供商,其中硬體製造商和內容提供商數量最多。硬體製造商,既包括 VR 頭 顯終端生產商,還包括上游核心器件(感測器、光學、顯示屏和晶片等)供應商。
感測器:進口依賴度大,國內廠商有佈局
VR 裝置中的感測器主要有慣性感測器、動作捕捉感測器和其它型別感測器。慣性感測器包 括加速度感測器、陀螺儀和地磁感測器,主要用於捕捉頭部運動,目前 VR 裝置中常採用的 九軸感測器即為慣性感測器。動作捕捉感測器目前的方案有紅外攝像頭和紅外感應感測器等, 主要實現動作捕捉,特別是身體的移動。其他型別感測器包括佩戴檢測用的接近感測器、觸 控板用的電容感應感測器和用於眼球追蹤的紅外攝像頭等。
目前,VR 感測器行業的國際巨頭有微軟 Invensense、Kinect、三星、索尼、蘋果、和碩等, 國內參與公司有豪威科技(被韋爾股份收購)、歌爾股份等。由於互動性是 VR 的關鍵屬性之 一,VR 頭顯裝置內臵感測器的精度、靈敏度要求一般都高於智慧手機,目前,即使是國產 VR 頭顯裝置,其感測器零件也基本依賴進口。
歌爾股份在 2016 年獨家代工索尼的 PS VR 和 Oculus 的 VR 頭顯產品,出貨量佔全球 PC 端 VR 產品的 70%。近年來公司也積極開展 VR 相關的感測器、聲學裝置、光學裝置等零部 件和關鍵技術的研發。公司在 2018 年於青島建設感測器、智慧感測器等產品的生產線,有 望實現 VR 感測器的量產。
AMOLED 顯示屏:三星穩居龍頭,國產替代空間巨大 AMOLED(AcTIve Matrix/Organic Light EmitTIng Diode)即主動矩陣有機發光二極體,是 VR 頭顯中的關鍵元器件,目前主流 VR 頭顯大多采用 AMOLED 螢幕。AMOLED 螢幕具有 自發光性、廣視角、高對比、反應速度快等優點,相比 OLED,AMOLED 具有更高的重新整理 率,耗能也更低。業界認為,VR 頭顯的頭動響應回時須低於 20ms,否則將產生強烈眩暈感。 以 Oculus 產品為例,總延時為 19.3ms,其中佔比最高的是顯示延時,達 13.3ms。AMOLED 螢幕是降低延時的關鍵元器件之一,它的重新整理率可達 90Hz 以上,響應時間僅為 LCD 的千分 之一,且 AMOLED 螢幕中每個 LED 部件都是主動發光的,可顯著減少餘暉,進一步降低眩 暈感。
CPU 晶片:高通穩坐頭把交椅,國產替代未來可期
三種類型的 VR 頭顯中只有一體機頭顯有獨立的 CPU 晶片,參與者主要有英特爾、三星、 高通、NVIDIA 等國際巨頭和國內的瑞芯微、全志科技、炬芯科技等。目前高通是穩坐第一 把交椅的行業龍頭。
國內廠商全志科技表現十分亮眼,已聯合本土 VR 頭顯製造商釋出一體機產品。其自主研發 的 VR 專用晶片全志 VR9 已在創維 5K VR 一體機、億境 VR 一體機、大朋 P1 中得到使用, 此外偶米 VR 一體機也搭載了全志 8 核晶片 H8。除全志科技以外,國內晶片製造廠商北京 君正、瑞芯微、炬芯科技也均有針對 VR 裝置的晶片推出。
3.2. 智慧手錶市場發展迅猛,產業鏈核心標的深度受益
智慧手錶市場主要有三大定位:健康、運動、兒童。其中健康、運動的手錶廠商多有重疊, 不易區分,兒童智慧手錶則是相對比較獨立的細分領域,市場主要參與則包括步步高、小天 才和讀書郎。在 eSim 卡的植入、一號多終端及續航能力改善的推動下,智慧手錶的獨立特性逐漸體現出來,進而帶動出貨量和市場規模的增長。隨著三星、華為、小米等安卓系入場, 智慧手錶的熱度將大大提升,有望迎來持續增長的趨勢,功能的改善和價格的下探為智慧手 錶帶來快速滲透的市場空間。
Counterpoint 預計全球智慧手錶市場在 2020 年上半年仍實現收入增長 20%,2020 年上半年 智慧手錶出貨量接近 4200 萬隻。Apple Watch S5 表現搶眼,蘋果智慧手錶營收創下歷史新 高,佔據超過一半的市場份額。2020 年上半年,Apple Watch 的全球發貨量增長 22%,其 中歐洲和北美是增長最快的市場。” 2020 年上半年,華為智慧手錶出貨量同比增長 57%, 躍居全球第二。這主要是因為市場對華為智慧手錶的需求強勁增長,尤其是 Watch GT2 系 列在中國和亞洲市場表現出色,出貨量均增長 90%。Garmin 是全球收入排名第二的品牌, 繼續領跑體育愛好者和專業運動員市場。Forerunner 和Fenix系列的市場需求同比增長 31%, 是市場上最廣泛的智慧手錶組合之一。歐洲和北美仍然是 Garmin 的主要市場。2020 年上半 年,Amazfit(同比增長 51%)和小米(同比增長 47%)的增長勢頭良好,產品組合不斷擴 大,業務範圍也快速擴張。中國、印度和亞洲其他地區仍是這些品牌的主要增長動力。三星 上半年的表現不盡如人意,但下半年推出的 Galaxy Watch 3 可能會拉動市場需求。2020 年 上半年,Fitbit、Ticwatch 和 Suunto 面臨來自佳明和蘋果的激烈競爭,預計將在假期購物季 加大力度刺激市場需求。
3.3. 重點關注
立訊精密
精密製造龍頭,立足平臺效應進入更廣闊的組裝市場。公司以精密互聯技術為基礎從聯結器 /連線線延伸到無線充電、聲學、LCP 天線、馬達等,再到 TWS 耳機等組裝,與核心客戶形 成了在零元件、模組與系統類產品多元化的良性合作,同時通訊、汽車業務整體進展順利。 作為國內聯結器龍頭,公司在消費電子、汽車、通訊領域技術積累深厚,目前已形成橫跨多 領域、涵蓋多產品線的精密製造平臺型公司,同時持續落實海內、外產能建設,長期來看仍 有較大成長空間。
歌爾股份
TWS 耳機打造中期拳頭產品,AR/VR 長期增長可期。全球智慧手機出貨量已連續 4 年同比 下滑,預計 2020 年繼續同比下降 12.5%至 12 億部(根據 IDC)。公司積極佈局 TWS 耳機、 VR/AR 和智慧穿戴(手錶手環)等硬體,落實“零件+組裝”產品戰略。2020 年 6 月發行可 轉債募資 40 億元,其中超過 50%投入 TWS 耳機專案,25%投入 AR/VR 及光學模組專案。 TWS 耳機是公司中期成長的拳頭產品,除大客戶 Airpods 外,安卓系列客戶亦有廣闊市場。 Futuresource 預計 2020 年全球 TWS 耳機出貨量達 1.86 億部(同比+63.1%)。AR/VR 是公 司長期業績增長的驅動力,2016 年公司成功借力 VR 產品平滑智慧手機市場頹勢,未來隨著 5G 和內容的持續突破,AR/VR 有望逐步流行。IDC 預計 2020 年全球 VR 出貨量同比+23.6% 至 710 萬臺。2020 年上半年公司智慧硬體(包含 AR/VR)實現收入 36.07 億元,同比-8.4%; 毛利率 13.68%,同比+1.82pct。
鵬鼎控股
硬板持續加大擴產,MiniLED、車載模組增量可期。根據公告,硬板方面,2019 年 HDI+RPCB 收入約佔公司營收 15%左右,SLP 收入約佔 5%左右。根據公告,2020 年預計資本支出額為 49.80 億,其中過半投入於硬板產能,公司募投高階 HDI(SLP)印製電路板擴產專案預 計將會在 2020 投資完畢。根據公告,SLP 業務在積極拓展非 A 客戶;超薄 HDI(MiniLED) 產線於 20Q3 建成,20Q4 正式投產;另外公司透過模組切入汽車賽道。公司在 HDI(SLP、 MiniLED)、模組及汽車電子方面值得關注,我們預計 2021 年公司資本開支仍將維持較高水平。
領益智造
加速業務多元化佈局,次組裝和模組類有望成為主要增長點:公司是模切龍頭,同時具備金 屬小件的加工能力,基於對模具和材料的理解,在 5G 技術週期下,在三個方向上推進產品 品類拓展:一是橫向拓展向 5G 射頻元器件產品,二是向上遊材料段整合,包括無線充所需 要的磁性材料等;三是向下遊模組整合,包括無線充和散熱模組等。未來,價值量更大的次 組裝和模組類業務將成為公司的主要增長點。配合內生增長,公司收併購整合穩步推進。公 司擁有較強的精益生產、自動化和管理經驗,收購資產之後透過團隊派駐的方式加強管理輸 出,從而實現資源和業務的整合。客戶方面,目前國際大客戶收入佔比約 50%(根據公司公 告截至三季報),在大客戶的基礎上,不斷拓展消費電子客戶群。 全年維持樂觀業績展望,長期增長動能明確:領益科技受益於大客戶新產品釋出,以及非 phone(智慧手錶、TWS 耳機和智慧追蹤器)出貨提升;公司 2019 年內生外延並舉,完成 從材料(江粉磁材)到精密零元件(領益科技和東方亮彩)到模組(5G 手機散熱模組)再 到系統組裝(賽爾康充電器和 SMT 產能)的全產業鏈垂直整合。從終端看,大客戶 5G 新 機型帶動換機需求;TWS/智慧手錶滲透率持續提升,公司具備材料、元件和模組全實力。
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