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深度剖析中国半导体材料行业投资前景

中国机械工业联合会机经网  发布时间:2018-11-08 15:59:44  来源:电子发烧友


半导体产业将成为中国资本市场未来三年最重要的投资方向之一,而半导体材料作为半导体产业的直接上游,从目前国内产业发展现状来看,其差距甚至大于芯片设计及制造环节,未来具备巨大的国产替代空间。

  半导体产业将成为中国资本市场未来三年最重要的投资方向之一,而半导体材料作为半导体产业的直接上游,从目前国内产业发展现状来看,其差距甚至大于芯片设计及制造环节,未来具备巨大的国产替代空间。

  01 半导体材料市场规模

  根据SEMI,2017年全球半导体材料销售额为469亿元,增长9.6%,晶圆制造材料和封装材料总额分别为278亿美元和191亿美元,同比分别增长12.7%和5.4%。同期全球半导体销售额增长21.6%,中国台湾地区以103亿美元连续第八年成为全球最大的半导体材料买家的头衔。中国大陆第二,其次是韩国和日本。中国台湾、中国大陆、欧洲和韩国市场收入增长最大,而北美、日本、世界其它地区材料市场经历了个位数的增长(世界其他地区定义为新加坡、马来西亚、菲律宾、南洋的其他地区和较小的全球市场)。

  

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  02 半导体材料发展前景

  目前在本土产线上国产材料的使用率不足15%,且部分产品面临严重的专利技术封锁。当前国内半导体材料的发展正在快速迎来突破,在过去十年,以02专项、863计划为代表的产业政策推动了半导体材料从0到1,本土半导体材料企业数量大幅增长。

  以江丰电子的靶材、安集微电子的研磨液为代表的国产半导体材料进入主流晶圆制造产线,并实现了中大批量供货。虽然目前产业总体正处于起步阶段,但预测未来五年内即将成为半导体材料产业从量变到质变的五年。

  

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  就半导体材料而言,主要应用领域集中在晶圆制造与芯片封装环节。在晶圆制造以及封装材料中,硅片和封装基板分别是规模占比最大的细分子行业,占比达1/3以上。

  国内半导体工业的相对落后导致了半导体材料产业起步较晚,受到技术、资金以及人才的限制,国内半导体材料产业总体表现出数量偏少、企业规模偏小、技术水平偏低、以及产业布局分散的特征。

  以靶材为例,目前国内靶材厂商主要集中在低端产品领域进行竞争,在半导体、液晶显示和太阳能电池等市场还无法与国际巨头全面抗衡。再如半导体材料中价格最高、占比最大的硅片,2017年全球各企业硅片的占有率为:日本信越化学份额28%,日本SUMCO份额25%,台湾环球晶圆份额17%,德国Siltronic份额15%,韩国LG9%。这五家合计占了全球94%的份额。

  伴随国内代工制造生产线、存储器生产线、以及封装测试线的持续大规模建设,国内半导体材料市场规模快速增长。同时,依靠产业政策导向、产品价格优势本土企业已经在国内市场占有一定的市场份额,并逐步在个别产品或细分领域挤占国际厂商的市场空间。

  03 半导体材料投资前景

  (一)中国本土半导体材料崛起,细分领域正在快速突破

  总体来看,根据我国半导体材料细分产品竞争力,可以把我国半导体材料产业分为三大梯队。

  第一梯队:靶材、封装基板、CMP抛光材料、湿电子化学品,引线框等部分封装材料。部分产品技术标准达到全球一流水平,本土产线已实现中大批量供货。一方面看好未来3年龙头公司伴随本土产能扩大以及技术突破下业绩高速成长,另一方面有望作为大基金率先介入的细分领域,在海外人才引入、产业链整合、海外并购都方面得到跨越式发展。

  第二梯队:电子气体、硅片、化合物半导体、掩模版。个别产品技术标准达到全球一流水平,本土产线已小批量供货或具备较大战略意义,因此政策支持意愿强烈。硅片作为晶圆制造基础原材料,推动硅片的发展体现了国家意志。

  第三梯队:光刻胶。技术和全球一流水平存在较大差距,目前基本未实现批量供货。

  细分领域来看,部分产品已实现自产自销。其中,国内半导体材料在靶材、封装基板、研磨液等细分领域产品已经取得较大突破,部分产品技术标准达到全球一流水平,本土产线已基本实现中大批量供货。

  (二)半导体制造与封测产能转移打开上游材料国产替代空间

  半导体晶圆制造产业转移趋势确定,中国本土产能放量在即。本土晶圆代工产能放量在即,半导体制造产业转移趋势明确。一方面包括台积电、联电、GlobalFoundries等在内的多家海外晶圆代工企业将在大陆投放产线。另一方面国内晶圆代工厂包括中芯国际、华力微电子等在未来两年内也将有多条产线投产。根据SEMI统计,预计在2017-2020之间全球将有62座晶圆厂投产,其中26座晶圆厂来自中国大陆,仅2018年大陆就会有13座晶圆厂建成投产。

  

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  目前大陆晶圆代工产能位居全球第2,2017年市占率将近15%。当前大陆共有50余条集成电路生产线,分布于北京、上海、天津、西安、厦门、以及合肥等多个城市。未来在中芯国际、华力微电子、台积电、联芯、晶合、万国AOS、德科玛、以及紫光等持续投入12寸晶圆厂产线,加上德科玛、中芯国际、士兰微、以及Silex于8寸晶圆厂的产能扩充后,大陆晶圆代工产能占全球的比重将快速提升。

  中国大陆封测业增长显著高于全球水平,行业龙头海外并购加速。目前,全球封测产业基本形成中国台湾、美国、中国大陆三足鼎立格局。台湾仍是全球芯片封测代工实力最强的区域,占据一半以上市场份额。而美国由于众多IDM龙头企业用于自己的封测部门,因此也是全球封测产业的重要参与者。同时,随着近年大陆封测企业的崛起,全球封测业格局已经形成台湾、美国、大陆三足鼎立格局。

  在成本以及产业配套优势的驱动下,几乎全球主要的IDM和封测厂商都在中国纷纷设立封装工厂,同时本土封测龙头长电、华天、通富也取得快速发展。我国封测企业也通过海内外并购不断扩大公司规模,比如,长电科技收购新加坡封测厂星科金朋,华天科技收购美国FCI,通富微电收购AMD苏州和槟城封测厂,以及晶方科技则购入英飞凌智瑞达部分资产等。目前,长电、华天、通富已经位居全球封测代工前十。

  04 关于半导体材料投融资的几点思考

  各地发展集成电路的出发点多是对标国际一流水准,那么就要与海外巨头正面竞争,但这其实很难。因此,思路要有创新。

  (一)创新国际并购思路

  并购投资不能零打碎敲,需要进行结构性安排。我国台湾地区从二十世纪七十年代末八十年代初开始发展半导体,台积电创始人张忠谋提出从做集成电路代工起步,把自己挂在美国硅谷这个芯片设计的“火车头”上,自己做“火车头”后面的“车厢”,美国跑得快,台湾地区也跟着快,二者不是竞争关系。这是台湾集成电路代工快速崛起的原因,属于模式创新。在并购投资模式方面,需形成整合型投资、嫁接型投资和引进型投资等多种运作方式。同时,也需要根据不同的国家和地区,采取不同的并购策略。比如,欧美对我国收购比较敏感,那么可以跟他们在中国开设合资公司。

  (二)发挥风险投资基金的作用

  中小企业永远是最有创新活力的企业,这一结论普遍适用,半导体行业也不例外。在今天动辄数十亿、成百上千亿规模的半导体产业投资基金背景下,风险投资的模式对中国半导体产业发展依然至关重要。硅谷的崛起正是依靠半导体产业的崛起,而半导体公司的起步很大的程度上依赖于风险投资。因此,要继续鼓励推动风投在集成电路产业的布局。

  (三)优先突破重点领域

  1.应用半导体材料龙头迎来发展机遇

  绝缘栅双极型晶体管为新能源汽车的核心,工控、动车也具潜力。目前在新能源汽车中,最有提升空间的当属电机驱动部分,电机的技术水平直接影响整车的性能和成本,而电机驱动部分最核心的元件当属绝缘栅双极型晶体管,其成本占到整个成本的7-10%。并且在充电桩、工业控制、白色家电、轨道交通等领域,也需要绝缘栅双极型晶体管进行变频、整流。国内企业加速突破,有望摆脱对外依赖的局面。国内功率器件市场基本上由国外企业垄断,国内企业目前在中低端市场已经开始突破,通过并购、强强联合等,调整和完善自身产品线,以获取更大的优势。国外企业退出低端市场,给国内企业也带来了一些机遇。

  以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体材料以其优异的性能,是未来的发展方向。碳化硅主要使用在高压电路中,而氮化镓更适合在低压高频领域。第三代半导体的应用,有望成为功率半导体增长新的推动力之一。

  2.硅片和硅基材料为集成电路晶圆制造占比最大的基础材料

  硅片至少占到了全球半导体材料市场的30%以上,而且从2016年开始,硅片疯狂涨价,截止到目前价值比例还在上升。目前8英寸和12英寸硅片是市场的主流,尤其是12寸硅片是绝对的主力硅片,在制作大硅片过程中,由于对倒角、精密磨削等加工工艺要求很高,因此对良率是非常大的挑战。也因为此,我国在2017年之前,只能在4-6英寸的硅片产量上满足国产需要,2016年国产8英寸硅片只能满足大约10%的需求量,而在主流的12英寸大硅片领域还是空白。

  由于硅片制造行业极高的技术壁垒,加上中国技术发展起步较晚,导致中国本土国产率相当低。近来来国家在政策和资本等各方面给予大力支持,中国本土企业在市场、政策、资金的推动下开始快速发展,未来有望逐步实现国产替代。预计到2020年我国对12英寸大硅片的需求是100万片/月,目前新昇半导体、中环股份、重庆超硅、京东方和其他公司的产能之和都已经超过100万片/月。同时国内各大公司都已经相继掌握了半导体硅片制造技术,正在不断上量。硅片作为大多数半导体器件的基础核心材料,其自主可控在中国的高端制造领域具有非凡的国家战略意义。因此合理的估计,半导体产业使用的8英寸和12英寸大硅片在3-5年之内基本实现自主可控是可以预期的,这意味着半导体材料产业价值最高的硅片,中国将会逐渐抢占全球份额。

做好产业规划  推动产业升级
责任编辑:机经网编辑部 feng
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