半导体投资的核心机会和风险是什么?

君临汇 2019-11-20 09:34

未来30年,中国半导体产业有干不完的活!

——高通中国区董事长孟樸

这篇文章是君临在某次线下活动中的演讲稿,这里整理了发到网上。

本次演讲解决的问题

1. 机会:中国有没有可能在半导体行业崛起

如果有的话,会在产业链的哪个环节、哪些公司最有机会?

2. 风险:高收益高风险并存的行业

在投资节奏和周期性上最应该小心的坑是什么?

1. 机会

中国有没有可能在半导体行业崛起?

相信今天来到这里的朋友们,多多少少都对半导体这个产业有一些了解,因此那些公开报道上的投资热潮、国家政策全力支持等等,咱们这里就不多说了。

咱们这里讨论一点实际的问题,到底中国的半导体行业有没有崛起的可能?

我相信很多朋友都是有担忧的,毕竟发展了半个世纪,我国的半导体产业还是弱不禁风,几乎在整个产业链里的每一个环节,全球市场份额都不超过3%。

作为全球高端制造业的代表,难道是砸钱就能砸起来的吗?

似乎没有那么简单吧?

看看过去的汉芯事件、红芯浏览器事件,补贴和造假就像一母双胞,如影随形。

再看看过去几年的工业机器人,泡沫过后一地鸡毛,国产机器人份额仍徘徊在20%左右,龙头新松机器人在2015年以来股价跌了75%。

又怎能不让人忧心忡忡?

既然来到这里,我们就放下情绪化的偏见,让我们深入去探索一下。

首先,我们都知道,中国半导体行业发展面临的最大障碍是美国,美国拥有着全世界最发达和完整的半导体产业生态。

在美国半导体产业面前,我们简直是以卵击石。

美国半导体产业有多发达?

或许你只有一个模糊的印象,却没有一个清晰的概念。

这么说吧,截止10月份,美股市值130亿美元以上的工业四大行业(机械、汽车、航天军工、IT硬件)上市公司一共有75家。

其中,IT硬件行业以30家公司,占比高达40%排第一。

而在这30家公司里,10家是下游电脑、通信等领域的设备商,20家是上游半导体产业链的公司。

他们包括——

数字芯片:苹果(A 系列芯片)、英特尔、英伟达、IBM(超算芯片)、高通、AMD、赛灵思(数据中心芯片)、美光、西部数据(收购闪迪);

模拟芯片:德州仪器、博通、亚德诺、微芯科技、美信半导体、思佳讯半导体;

设备:应用材料(综合设备)、拉姆研究半导体(晶圆设备)、科磊半导体(检测设备);

软件:新思科技(IC设计软件)、卡得斯(IC设计软件)。

一共有苹果、英特尔、英伟达、IBM、高通、德州仪器、博通,7家千亿美元级别的顶尖公司。

在美国的各大行业中,拥有如此多千亿美元级别公司的,只有软件互联网、半导体和医药三个行业。

美国半导体行业的强大毋庸置疑,那么除了美国之外,其他国家的情况又如何呢?

实际上,在欧洲、日本、韩国、台湾等地,同样有着规模不小的半导体产业,我们再看一下:

欧洲——

设备领域:ASML阿斯迈尔(荷兰飞利浦分拆),占据了80%的光刻机市场。

模拟芯片:恩智浦(荷兰飞利浦分拆)、英飞凌(德国西门子分拆)、意法半导体(法国汤姆逊分拆),占据了30%的模拟芯片市场。

日本——

存储和模拟芯片:东芝(已退出)、富士通(已退出)、NEC+日立+三菱=瑞萨、索尼(CMOS传感器)。

设备领域:尼康+佳能(光刻机,已没落)、东京电子(蚀刻设备)。

材料领域:信越化学(硅晶圆材料)、JSR(光刻胶)、JX(靶材)、日立化成、旭化成、住友化学等数十家公司,占据了50%的全球半导体材料市场。

韩国——

三星、SK海力士,占据了80%的存储芯片市场。

台湾——

台积电、日月光,占据了50%的晶圆制造和下游封测市场。

联发科是第二大独立手机芯片公司,稳懋是全球最大砷化镓化合物半导体公司……

看起来,欧日韩台等地区的半导体产业链也不弱嘛,完全可以跟美帝划江而治、分庭抗礼!

那么,在美帝半导体产业生态如此完善的情况下,欧日韩台的半导体公司又是如何顽强的成长起来的呢?

他们凭什么?

要找到这个问题的答案,我们必须从半导体产业的发展史入手,抽丝剥茧。

半导体是怎么出现的?

第一代半导体元件,叫电子管。

看这张图:

这些长得像电灯泡一样的元件,就是电子管。

话说一百多年前,爱迪生发明电灯泡,在研究的过程中,想找到最佳的灯丝材料,无意中发现了半导体的“爱迪生效应”,这是整体半导体产业的理论原点之一。

后来的科学家弗莱明发明了电子管,一个庞大的产业生态就此诞生。

电子管是用来对电信号进行放大的元器件,在此基础上,下游的电话、收音机、雷达等电子产品陆续出现。

可以说,半导体产业是现代电子工业的基础,二战以前,整个电子工业都是建立在电子管之上的。

第二代半导体元件:晶体管。

电子管的辉煌持续了半个世纪,直到二战之后,终于被更先进的晶体管技术取代。

这些插在电路板上的,就是晶体管。

晶体管用固体材料封装,取代了玻璃,质量更稳定、体积更小、功能也更丰富。

这是20世纪最伟大的发明之一,由美国贝尔实验室的肖克利发明。

话说肖克利这个人,拿了诺贝尔奖,是半导体行业的教父级人物,后来下海经商,在斯坦福大学附近开了一家公司。

公司没做大,却培养了一帮徒弟,其中有两个创办了英特尔公司,一个创办了AMD公司,这便是硅谷的源头。

不过,那已经是20年之后的事情了。

晶体管时代,有几个重点的分支要详细展开一下。

第一个分立器件。

分立器件,主要是功率半导体,在今天半导体产业链中的份额占比不大,只有5%左右,200亿美元的规模。

但在早期,分立器件就是半导体的全部。

包括二极管、三极管、电容、电阻……等等。

那时候,整个电子工业都建立在这个基础上。

在欧洲,飞利浦、西门子、汤姆逊等工业巨头纷纷涉足,后来他们将相关业务分拆出来,就成了ASML、恩智浦、英飞凌等当今知名的半导体公司。

美国自然也有德州仪器、博通等巨头,但在二战之前,欧洲工业的实力是能够和美国掰手腕的,两边同时起步,很自然的就瓜分了这个时代的市场。

这告诉我们一个道理:当一项技术、一个行业诞生的时候,做的早是很重要的,这叫先行优势。

但是到今天,这个行业的格局已经发生了巨大的变化:

首先是二极管、三极管等市场,逐渐被中国产业链蚕食。代表企业是杨杰科技、华微电子苏州固锝

中国企业的核心竞争力是低成本、性价比。凡是技术门槛不高的行业,无一例外的,都难以逃脱这样的命运。

而欧美厂商,则固守着高端市场:IGBT、MOSFET等更复杂的元器件。

别以为功率半导体成熟的早,就没有前途了,这其实是个误区,因为IGBT这些新兴技术,在5G时代即将重放光芒。

IGBT是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”。

5G时代、人工智能时代,什么终端设备的市场前景最具有想象力?是新能源+无人驾驶汽车。

在传统的燃油车时代,也会用到分立器件,主要用在汽车空调和中控系统等地方,但总体占比不大,不如通信设备用的多。

但到了新能源车时代,车的动力从化学能转换为电能,半导体的使用量大大提升。

据测算,一辆新能源车的半导体使用量,将比燃油车提升两倍左右,其中IGBT等分立器件的使用量将提升5倍左右。

这是整个新能源车市场带给半导体行业最大的成长机会。

而到2020年之后,随着5G商用化,无人驾驶技术成熟,每台智能汽车的半导体用量预计将再提升4-5倍左右。

在这个过程中,分立器件的成长性是相当令人瞩目。

而在这个领域,目前的四大龙头分别是欧洲的恩智浦、英飞凌、意法半导体,和日本的瑞萨电子。

为什么会是他们,其实很容易明白,因为欧洲和日本是全球最大的汽车产业基地,正因为有下游的庞大需求,才孕育了这些巨头。

面对着新能源和无人驾驶汽车的浪潮,业界如何应对?

美国的高通想要收购恩智浦,但这笔近500亿美金的收购案,已经被我国政府义正词严的拒绝了,收购就此流产。

我国拥有全世界占比50%的新能源车市场,又是无人驾驶的前沿阵地,这块肉,当然是要留给自家的孩子的嘛。

第二个传感器件。

传感器件包括光敏、声敏、压敏、热敏、气敏、磁敏、湿敏、流体传感器等等。

这个领域的传统市场规模并不大,全球只有100亿美元左右,大约是功率半导体的一半。

不过呢,近年来这个领域可是混的风生水起。

因为不同传感器+微机械动力的结合,可以升级为MEMS传感器,即微机电系统,这可就厉害了!

你可知道,在无人驾驶汽车时代,一辆车想要获得安全的行驶,前提是什么?

除了芯片+操作系统,就是5G通信+传感器了,前者给车赋予了大脑,后者给车赋予了神经系统和感官系统。

缺一不可。

前面我们说过,燃油车升级到新能源车时代,最大的受益者是功率半导体,而从新能源车升级到无人驾驶时代,最大的受益者则是芯片和传感器。

汽车传感器这个领域,大部分的市场也是被前面说到的几个欧洲、日本厂商垄断,没办法,经过几十年的积累,技术太深厚了。

那么我国公司就没有机会了么?

当然不是,这个市场规模很大,分支应用很多,一些有技术积累的欧美小厂商近年来正陆续被我国的上市公司收购。

比如2016年,耐威科技7亿元收购了瑞典的Silex,这是全球排名第五的MEMS晶圆代工企业,今年已经上升到行业第三。

插一句,目前我国最大的两家MEMS传感器公司,分别是电声领域的瑞声科技歌尔股份

第三个板块是光电器件。

光电器件又可以分成两类:光转电、电转光

光转电:光伏电池、光纤光缆、CCD和CMOS(相机、摄像机)……

电转光:LED照明、平板显示、激光设备、红外遥感等……

试问最近十年,我国哪个板块的十倍股最多?毫无疑问就是光电器件了。从隆基股份亨通光电烽火通信中天科技三安光电利亚德华灿光电大族激光,十倍股简直是层出不穷!

为什么光电板块如此火热?

很重要的一点,来自最近20年的半导体材料革命。

最早的半导体材料,叫锗,不过由于自身的缺陷:储量少,生产成本高,化学特性活泼,质量不稳定。导致其并没有得到大规模的应用。

后来,硅被用到了半导体材料中,很快就成为了市场的主流。

我们知道,硅是地球上最常见的元素之一,含量仅次于氧,地上的沙子、岩石、水晶,满满都是硅元素,这就让他的生产成本得以足够低,成为大规模运用的基础。

另一方面,硅的化学特性也很稳定,绝缘性好,这就让它得以成为高密度存储、高性能运算芯片的基础材料。

直到今天,半导体器件和芯片市场上,95%以上的材料仍然用的是硅,硅几乎和芯片画上了等号。

那么,硅有没有缺点呢?

当然有,硅最大的问题,就是在光电转换、高频、高功率性能上的表现比较差。

于是最近20年,越来越多的化合物材料开始出现,比如砷化镓、氮化镓、碳化硅。

硅表现不佳的领域,化合物材料得以大显身手,在光电器件、功率器件、射频器件领域大放光彩,技术革命层出不穷。

举个简单的例子,砷化镓二极管可以发出红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光,氮化镓二极管发蓝光。

可以说,整个LED产业都是建立在化合物材料基础之上的。

过去十年,不仅是LED照明、LED平板显示,还有光纤宽带、激光设备等一系列技术的进步,这才有了十倍股频出的繁荣景象。

未来十年,肉眼可见的,还有IGBT功率器件在新能源汽车市场、光纤和射频器件在5G通信市场,即将到来的爆发机会。

更遥远的,量子通信、量子计算机技术就是建立在化合物材料基础上的;

目前的光伏电池,晶硅材料是主流,主要的优势是低成本,但就光电转换效率而言,并不如建立在化合物材料基础上的薄膜电池;

可以说,过去的百年,是硅的时代,而未来的百年,有可能是化合物半导体的时代。

而在这个领域,最值得关注的公司是三安光电。

2014年5月,三安光电投资30亿元成立三安集成,主要从事化合物半导体集成电路业务,已布局完成6寸的砷化镓和氮化镓生产线。公司目前在全球拥有五大化合物半导体研发中心,拥有一千多件芯片专利积累。

2017年12月,三安光电投资333亿元的“泉州芯谷”项目启动,预计全部项目五年内投产,七年内满产,主要从事的就是化合物芯片、激光器、射频、滤波器、功率器件的设计和制造。

预计项目满产后,总营收规模将是当前的3倍。

前面讲了这么多,其实还没有进入核心。

正如我们讲到,半导体的核心材料是硅,在晶体管时代,越来越多的硅元器件被化合物材料取代了,但有一个领域,它或许永远也无法取代硅的核心位置。

这便是集成电路。

当然,我们前面也说过,未来的量子计算机和量子通信技术是建立在化合物材料之上的,但因为后者的生产成本较高,有可能在数十年内都无法取代硅的地位,因此只能在高性能计算机、国防通信等不差钱的地方应用。

集成电路,英文缩写IC,简称芯片,就是把大量的晶体管压缩、集成到一块半导体晶片之上,然后封装而成。

第一代芯片,叫模拟芯片。

包括两类——

通用芯片(运算放大器、数据转换器、滤波器);

专用芯片(信号处理芯片、射频芯片、电源管理芯片)……

这个行业的龙头是美国的德州仪器和博通,得益于二战以来,美国计算机和通信设备产业的庞大需求,积累深厚,我国在这块目前有亮点的种子选手不多,就不展开了。

第二代芯片,叫数字芯片。

又分成两大类:逻辑芯片和存储芯片。

先说逻辑芯片,这个行业在二战以来,巨头不断涌现,可以说是半导体革命的主流战场。

从大型计算机时代的IBM power系列芯片,个人计算机时代的英特尔、AMD,手机时代的苹果A系列、高通。

数字时代,计算能力的迭代演进是主旋律,技术门槛极高,也因此一直都被美帝占据着武林霸主的地位。

半个世纪以来,在这个领域,欧洲日韩都只有羡慕嫉妒恨的份,却从没有非份的举动。

我国高层曾经恨过,也曾经大力政策补贴,搞自主可控,可惜控出来了“汉芯”这样的骗子项目,后来也就不了了之,断了念想。

那么,中国有没有机会呢?

其实是有的,逻辑芯片要做大,关键是两点:起得早、技术好。

比如手机芯片时代,各家安卓芯片用的都是英国ARM公司设计的架构技术,这种技术功耗低,天然适合电池瓶颈突出的移动设备。

那么,ARM在什么时候开始研究这种技术的呢?

1985年,也就比英特尔晚了几年。

可惜在PC电脑时代,ARM芯片只能用在一些低端电子设备上,光芒被英特尔掩盖,但正是因为起得早,技术成熟,当世界进入移动互联网时代之后,英特尔想追都追不上了。

改朝换代就这样发生。

在传统芯片领域,技术已经成熟和完善,我国想追上,其实是很难的,几乎不存在机会。

但面向未来,人工智能时代即将来临,传统的技术架构已经陈旧,注定难以适应,新的机会其实非常多。

比如深度学习需要大量的数据训练,英伟达的GPU芯片得以广泛被应用,股价在过去3年暴涨了14倍。

另一家公司赛灵思,他的FPGA芯片被广泛用在数据中心上,在云计算的云端领域占到先机,股价3年翻倍。

还有一家以色列公司Mobileye,其芯片在智能驾驶辅助芯片上占有了90%的市场份额,2017年被英特尔以150亿美元收购,收购前同样是3年翻倍。

人工智能时代,最大的特点就是:数据是海量的,应用市场却是分散的,几乎每个应用领域都需要定制化的专用芯片。

这就涌现出了非常多的机会。

除了我们前面说到的一些美国的新兴公司,中国近几年也是层出不穷。

比如寒武纪的芯片架构,被集成到了华为海思芯片里,成为世界上第一款人工智能专用通讯芯片。

比如比特大陆,其区块链芯片技术垄断了这个行业80%的市场,独步全球。

比如独角兽创业公司地平线的无人驾驶芯片、云知声的语音识别芯片。

特别说一下,目前我国在人脸识别算法领域的几个独角兽公司,商汤、旷视、云从、依图,目前的估值都超过了150亿元,是世界上发展最快的人工智能创业公司中的几个。

由于我国政府的重视、资本的泛滥、和下游巨大的应用市场,在人工智能的芯片研发和算法上,中国AI行业龙头纷纷获得了超额估值,发展速度强劲,在金融、安防、手机、汽车等不同行业都极为繁荣。

相反,美国的科技行业由于被苹果、谷歌、亚马逊、微软、facebook五大巨头垄断,创业公司得到的资金扶持其实在减少,创新动能趋弱。

目前美国AI行业的创业公司,获得高估值的并不多,并且主要集中在无人驾驶汽车领域,以及相关的芯片、软件、零部件。

两国在业界上的地位,已经不分伯仲。

回到A股市场上,由于龙头AI公司普遍都还没有上市,因此值得关注的主要是一些垂直细分领域的公司,比如做智能音箱芯片的全志科技、做安防视频芯片的富瀚微、做指纹识别芯片的汇顶科技

数字芯片的另一个领域,是存储芯片。

这是我们今天的重头戏,也是这一轮轰轰烈烈的中国半导体投资浪潮的主战场。

为什么主战场会是在这里呢?

两个原因:一是强烈的需求,二是我国政府看到了机会。

前面说过,我国政府在20年前,曾经因为芯片之痛,企图在数字逻辑芯片上发力,最后功亏一篑,为什么今天又卷土重来呢?

需求方面,我们后面再讲,先说机会在哪里?

机会又可以拆解成两方面:一是能力,二是门槛。

今日的中国,能力和20年前相比,早已非吴下阿蒙,无论是资金调动能力,还是人才积累,都已经是昔日的许多倍。

这是过去20年间通过大规模基建工程航天科技工程、高铁工程的成功所逐渐积累起来的,也是当下我们敢于挺进大飞机、半导体产业的底气所在。

另一方面,我国政府意识到,存储芯片和逻辑芯片相比,技术门槛要相对低一些,更多是一个资金密集型的产业。

这就是为什么在存储领域,美国的实力相对较弱,产业链更多被东亚地区所霸占的关键。

而在资金密集型产业里,我国政府放眼全球,几乎是遇神杀神、遇佛杀佛,从未遇到过对手。

这正是我国政府敢于在这个领域投入重兵、集中攻坚的信心所在。

可以说,底气已经有了,信心也有了。

现在,我们进一步探索——

日韩台存储芯片产业先后崛起的历史是如何演变的,为什么说这里蕴藏着巨大的需求和机会呢?

存储芯片的发展,其实已经有半个世纪,最早是英特尔发明的。

那时候的芯片叫RAM,动态随机存储芯片,一断电数据就会消失,最主要的一种叫DRAM,在电脑上起着提升运算速度的辅助作用,俗称内存。

当年英特尔发明出内存技术以后,日本政府很快就意识到了其中的巨大价值,于是组织了国内的五家大公司一起来集中攻关:富士通、日立、东芝、三菱、NEC。

这里面的转折点在于:英特尔是一家创业公司,技术虽然是他发明的,但毕竟还不够成熟,五家日本公司一起杀进来,资金实力和研发投入比他强多了。

于是没过两年,日本公司的技术和制造能力,就大大超越了英特尔。

结果就是,英特尔被迫退出了存储芯片的价格战,黯然神伤,转而向CPU逻辑芯片的市场进军,铸造了另一个辉煌。

而日本军团,自1970年代起,到1990年代末,基本垄断了这个市场,生态链发展成熟,上游设备和材料行业极度繁荣。

现在,我们总结一下日本半导体产业链崛起的要点:起得早、砸钱多。

既然砸钱就能做起来,既然一个行业里的玩家超过5个以上,说明这个行业的技术门槛应该不会太高,于是在1990年代,韩国和台湾的后来者开始进入。

他们的进入方式并不一样。

先说韩国。

韩国人的竞争武器很简单,就是砸钱、扩张产能、压低成本、打价格战。

韩国财阀和日本财团的资本结构是不一样的。

日本财团的控股权掌握在银行手上,要确保盈利能力,保证投资收益率,在价格战激烈,亏损压力巨大的时候,银行便会选择对该产业的放弃和退出。

而韩国财阀,当时的控股权普遍还掌握在创始人手上,扩张欲望强烈,意志坚定,并且由于历史的原因,和政府关系深厚,能够获得源源不断的低成本资金支持。

从1990年到2012年战争落幕,20多年过后,日本昔日的半导体五虎已全部退出了半导体业务,其中三家(日立、三菱、NEC)将内存业务剥离,最后卖给了美国的美光科技。

这就是今天的内存市场格局:韩国的三星和SK海力士坐上了老大、老二的位置,跟老三美光一起垄断了这个市场95%以上的份额。

可以看到,韩国的崛起,起步比日本更晚,能够后来者居上,只有一点:砸钱多,用亏损和时间熬死了竞争对手。

再说台湾。

台湾的资金实力显然不如韩国,因此成功的路径主要依赖于分工专业化。

一个芯片的生产流程,包括上游的设计、设备、材料三个环节,中游的晶圆制造,下游的封装和测试等环节。

不同的环节,对技术、资金、人力资源的要求是不一样的。

比如上游的设计、设备、材料等环节,对技术要求更高;

中游的晶圆制造,前期对资金要求更高,后期随着存储密度的提升,对技术的要求也越来越高;

下游的封装测试,则主要是劳动密集型环节。

早期,规模不大的时候,芯片公司都是大包大揽的,每个环节都亲力亲为;

后来,随着市场规模的扩大,竞争变得激烈,后来者便往往从某一个细分环节切入,依靠专业化获得更强的竞争力。

台湾人就是这样的思路,设计环节有联发科,晶圆制造环节有台积电和联电,封测环节有日月光。

每一家公司都聚焦一点,不断提升竞争力,以跟日本和韩国的巨头们抢夺市场,就这样一步步壮大。

到今天,台积电的市值超过2000亿美元,几乎垄断了中高端的晶圆制造市场,尤其是最顶尖的7纳米技术独此一家,无论是三星还是英特尔,都做不到。

可以说,台湾是半导体行业代工模式的创造者,主要通过分工专业化实现了对日本的超越。

其实,欧洲的ASML光刻机的崛起,同样是分工专业化的逻辑。

早期的光刻机,行业龙头是日本的尼康和佳能,我们知道,两家公司都是光学技术的集大成者,在照相机、复印机等多个光学领域有着强大的产品线。

但正是因为产品线庞杂,精力难免分散,对光刻机的技术投入便不如ASML;

而后者,本来是飞利浦公司的半导体设备部门,1960年代就成立了,有着相当的技术积累,1984年分拆独立之后,专注在光刻机技术上的打磨,逐渐就超越了日本的对手。

总结一下:

内存行业在半个世纪的演进过程中,市场格局天翻地覆。

日本通过进入时间早、资本投入大,在早期建立起了完整的内存产业生态;

韩国则通过资本补贴、打价格战的方式,在资本密集型的内存中下游市场上崛起,吃掉了日本公司的份额;

台湾则通过分工专业化,在芯片全产业链的各个环节上单点突破,尤其是晶圆制造、封测两个环节上崛起为行业龙头;

欧洲的ASML,在光刻机领域的崛起,同样是通过分工专业化实现的;

进入早,并通过高资本投入崛起,我国并不缺少案例,比如LED产业、光伏、光纤宽带、新能源汽车,都是如此;

当下的化合物半导体、人工智能芯片,也正在走着这条路;

而存储芯片产业,我国进入的时间显然不算早了,能够学习的路径只有两条:韩国的资本补贴战略和台湾的分工专业化战略。

对于这两条战略,稍有常识的都清楚,我国政府与企业正是此中高手。

2014年,“中国国家集成电路产业投资基金”成立,俗称大基金,募资金额超过1300亿元,正式拉开了我国半导体战略的冲锋号。

为什么会在这一年推出半导体国家战略?

看看下面这个表就一目了然了:

我国历年石油进口金额:

2011年

1966亿美元

2012年

2206亿美元

2013年

2195亿美元

2014年

2281亿美元

2015年

1341亿美元

2016年

1159亿美元

2017年

1629亿美元

2018年

2270亿美元

我国历年半导体进口金额:

2011年

1701亿美元

2012年

1920亿美元

2013年

2313亿美元

2014年

2176亿美元

2015年

2299亿美元

2016年

2270亿美元

2017年

2601亿美元

2018年

2940亿美元

很明显,2011-2013连续三年,我国半导体进口金额出现了快速飙升,并一举超过了此前最大的进口商品——原油。

2015-2017年连续三年,我国半导体与石油的进口金额差距,甚至拉大到了千亿美元的量级。

数据的变化,使得2013年开始,半导体取代了石油,成为影响我国战略安全的核心利益,不得不出手。

而2011年-2013年,半导体进口金额的异常飙升,主要的原因则是智能手机在全球范围内的普及,以及我国智能手机产业链的崛起。

智能手机与PC电脑相比,不仅仅是人手一部手机所带来的产业规模扩大,更是内部存储芯片需求的爆炸性扩张。

此话怎讲?

原来,早期的电脑,主要使用一种存储芯片,即内存DRAM。

如前面讲到的,内存在断电之后数据会消失,主要是辅助提升CPU运算的速度;

那时候,存储数据的,主要还是靠软盘、硬盘、光盘等机械式存储手段,半导体还无能为力。

进入智能手机时代,机械式存储的缺点暴露无遗,毕竟巨大的体积几乎没有压缩空间,你让一部巴掌大的手机怎么能看得上笨重的机械式存储呢?

于是,闪存NAND FLASH被引入进来。

闪存是一种断电也不会丢失数据的半导体存储技术,早期的时候由于技术不成熟,容量有限,主要用在了U盘、MP3播放机上面。

但有一个优点,是闪存无法被忽视的:它的体积可以做的很小,随着技术的进步,密度和容量可以不断提升。

自从引入了手机作为存储载体之后,闪存的市场规模开始爆炸式成长,并且在技术进步之后,进一步渗透至笔记本电脑、平板电脑等领域。

一个巨大的产业链从此诞生!

可怜的是,闪存最早是由日本东芝发明的,可是今日的东芝,闪存业务已经被甩卖,退出了这个行业的角逐,跟内存时代的英特尔如出一辙。

2017年,中国芯片进口2600亿美元,其中存储芯片进口总额886.17亿美元,占比三分之一,同比增长38.8%,是增速最快的部分。

其中,韩国产芯片的进口规模达463.48亿美元,同比大增51.3%,在总进口中占52.3%。这里面,储存芯片的双龙头,韩国的三星和SK海力士成为最大的受益者。

2018年,中国存储芯片进口额达1230亿美元,同比猛增1188.9%,势头不减。

强劲的需求增长和国家安全考虑,让存储芯片成为我国半导体产业成长的主战场,其中闪存NAND FLASH又是关键。

我们看下面这个表:

注:晶圆厂条形图标注时间为投建开始时间与首次投产/量产

这是我国当下半导体产业的主要投资项目和规划。

可以看到,规模最庞大的是以下几个项目:紫光+长江存储、合肥长鑫、福建晋华、中芯国际。

其中——

中芯国际做的是纯晶圆代工,由于和台积电技术差距太大(中芯14纳米,台积电7纳米),长期来看只能跟着喝点汤;

福建晋华和台湾晶圆厂第二名的联电合作,进军技术门槛较低的消费电子内存产品,市场前景有限;

最值得关注的是长江存储和合肥长鑫两大项目。

先说合肥长鑫。

长鑫做的是手机内存产品,成长性不如长江存储进军的闪存业务。

不过,就市场格局而言,内存主要由三星、SK海力士、美光三家垄断,巨头们有很强烈的控价意愿,所以跌价风险较低,只要产能规模上来,技术差距不大,就有可能实现长期盈利。

长鑫的DRAM内存项目投资超过72亿美元(495亿人民币),分三期建设,整合了合肥政府、大基金、兆易创新等三方力量。

目标2019年三季度推出8Gb LPDDR4,到2019年年底,产能达到2万片一个月;2020年开始规划二厂建设;2021年完成17纳米技术研发。

进度顺利的话,19nm内存2020年12.5万片月产能满产,预计占全球内存产能8%,年产值50亿美元。

再说长江存储。

如果说长鑫只是地方队的话,长江存储则是真正的国家队,整合了大基金、紫光集团的力量。

论规模,长江存储预计投资240亿美元(1600 亿人民币),比长鑫项目大三倍,同样是分三期建设,包括武汉、南京、成都三座工厂;

论技术,长江存储实力最雄厚,拥有1000人的研发团队,未来将进一步扩大到2000人以上,每年的研发投入高达10亿美元。

进度也是最快的,目前已经发布了全新3D NAND架构Xtacking,将I/O速度提升到3Gbps(目前业界最先进的速度值是1.4Gbps)。

按照计划,长江存储将在2019年下半年量产64层128G产品,月产能2万片;

到2023年,长江存储的目标是实现64层3d闪存30万片月产能满产,年产值100亿美元以上,预计占全球闪存产值的20%以上,并在技术上发布128层256G的业界最先进产品。

综合长江存储和合肥长鑫的投资计划,2020年是个关键时点。

之前,主要是工厂建设、设备采购、研发测试;之后,将进入到大规模量产和良率爬升、技术超越的阶段。

如果说,下游的晶圆厂投资是个苦生意,靠的是资金补贴+熬时间实现,是国家的强力意志体现;

那么,下游需求扩张推动下的上游需求——设备与材料,就是我们投资者的最大机会了。

哪家公司能够坚定执行台湾式的分工专业化战略,在技术上实现突破,哪家公司就有机会脱颖而出,成为这股投资扩张浪潮里的“十倍股”。

半导体设备和材料有着非常繁多的细分领域,比如:

设备,有光刻、刻蚀、薄膜沉积、过程工艺控制、检测、清洗等不同环节的细分领域;

材料,有硅晶圆、光罩、靶材、光刻胶、湿电子化学品、硅微粉等等;

对于投资者来说,主要关注的是以下几点:

第一,该领域是否具有较大的市场空间,以保证标的公司的持续成长潜力;

第二,该领域是否存在技术革新的可能性,如果技术上不存在革新,本土公司是很难靠质量(这通常是本土公司的弱项)拿到订单的;

第三,从投资节奏来说,2020年之前,主要的看点是下游产能投产带来的设备需求,2020年之后,主要的看点是下游量产、扩产带来的材料需求。

第四,最重要的观察点,是哪家公司进入到了长江存储、合肥长鑫的采购清单,以及订单的份额占比。

我们以长江存储截止2019年4月的设备订单中标情况为例子:

长江存储共采购了212台国产设备,占总设备采购数的12%,也是国产半导体设备的最大单一采购方。相比而言,其他国内芯片厂目前对国产设备的采购比例仍在10%以下。

这批订单对国内芯片设备公司的营收带来了巨大影响——

中微半导体:

2017-2019年4月,来自长江存储的设备采购分别为5台、11台、26台。这26台设备带给中微半导体的营收贡献在7.6亿元左右,相比2018年的2.4亿元已经出现了大爆发的势头!

北方华创

2018年,来自长江存储的设备采购只有5台,贡献营收约1亿元,2019年截至4月的设备采购已经有27台,贡献营收约2亿元,同样有大爆发的势头!

好了,让我们总结一下:

上一个十年,智能手机革命驱动了半导体行业的大发展,尤其是存储芯片的需求高增长,并带来了涨价潮、国家安全忧虑和中国产能大跃进的浪潮。

下一个十年,半导体的需求增长将由5G通信、新能源汽车、无人驾驶汽车、人工智能与云计算、物联网等技术革命所持续推动。

在持续增长的需求驱动下,在政策补贴的推波助澜下,我国半导体行业在光电器件、功率器件、芯片的设计、设备、材料等上游环节存在着非常多的投资机会。

如果说,早期我国半导体行业的成功,主要是发生在封测、二极管、三极管等低毛利率的劳动力密集型环节;

那么未来,主要就是看高毛利率的创新研发环节,谁能够在技术上获得突破,谁就能够跑出来。

在过去十年的智能手机产业链爆发过程中,美日韩台的对手曾经强大得让我们难以望其项背,但康得新、信维通信、大族激光等一批十倍股公司仍然见缝插针的成长。

未来的半导体行业,同样是这个道理,我们相信将会有更多的优秀公司脱颖而出。

2. 风险

高收益高风险并存的行业

高成长和高风险是如影随形的,而对于半导体行业来说,最重要的风险在于两点:

1、行业的周期性

2、补贴政策的扰动

先说第一点,行业的周期性。

半导体从来就是一个成长与周期双螺旋式上升的行业。

成长来自需求的扩张,周期则主要来自供给的脉冲式扩张。

如何理解这句话?

半导体的制造环节,投资规模巨大,一个项目从立项、工程建设、试产、良率爬升、满产,周期可以达到2-4年;

通常下游需求旺盛、价格高涨的时候,就会引来新进入竞争者的大量项目立项,一旦项目纷纷投产,势必就会导致产能的过剩,形成价格暴跌。

这又会导致部分实力弱小的竞争者退出,加上下游需求的成长,价格进入新一轮的上升周期。

这就形成了半导体行业的周期规律。

事实上,经历过2017年的繁荣之后,2018年下半年的存储芯片价格就出现了跌价苗头。

不过,这一轮的下行周期跟我国半导体行业的投资浪潮关系不大。

因为2019年上半年,长江存储、合肥长鑫等几个本土大厂都还没开始量产呢。

主要原因是,经过几年的技术进步,三星、SK海力士、美光三巨头的主流工艺良率在不断提升,而且此前扩建的工厂也在陆续投产,供应量年增长20%左右,而智能手机市场饱和,需求停滞。

一增一减之间,供需失衡,新的周期就降临了。

不过,这只是下游的产业链情况,而对于上游的设计、设备等环节来说,目前烦恼还不存在。

毕竟,已经开建的项目,开弓没有回头箭,该采购的设备还是要采购的;

而等到本土产能在2020年后量产,随着5G、无人驾驶等新一轮科技革命的到来,需求爆发,周期将再次向上。

再说第二点,政策补贴的扰动。

目前我国的半导体投资热潮,相当大的一部分驱动力来自政策的补贴。

而政策,有进就有出,一旦退坡,或者退出,将对整个行业带来巨大的负面冲击。

今年我国的光伏、新能源车政策退坡和退出,投资者应该能够感受到其杀伤力。

政策什么时点退出不好说,不过通常和该产业的成熟度、在我国经济战略层面的地位有密切关系。

比如光伏和新能源车政策的退坡、退出,就和两个行业已经建立了在全球的优势地位有密切关系,让我国政府相信,即使政策退出,这个行业也能在全球竞争中获得相对优势。

而半导体行业,要获得类似的地位,显然还有很长的路要走,因此这方面的风险暂时也不用担心。

总体而言,半导体行业未来的机会远大于风险,是我国高端制造升级的主要方向之一,也会是我们君临的重点研究与跟踪领域之一,欢迎大家的关注。

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