（報告出品方/作者：廣發證券，許興軍、王亮、耿正）

一、半導體行業周期性：三重周期的嵌套

在供需關系的波動下，半導體行業呈現出周期性成長的趨勢。2010年以來的十 多年間，半導體行業整體上經歷了三輪大的周期波動，每一輪周期中，行業的供給 端、需求端或是二者的關系均有非常鮮明的表征。例如，2012-2015年，智能手機 市場高增長是半導體產業發展的主要驅動力；2016-2019年，存儲器供不應求成為 市場的主要矛盾；而2020年至今，半導體產業經歷的缺芯則成為過往市場的關鍵詞。

通過分析每一輪周期背后的驅動因子，我們可以將半導體行業周期拆解為三重 基本周期的嵌套：產品周期、資本支出/產能周期、庫存周期：（1）銷售額為銷量與ASP的乘積，而銷量由產量及庫存決定，由此可拆解出第 一重周期---存貨周期；（2）產量由產能和庫存決定，由此可以拆解出第二重基本周期---資本支出/產 能周期；（3）ASP由供給和需求決定，供給端的影響因素主要為產能、產量和庫存，由 此可拆解出第三重基本周期---產品周期（代表需求）。

產品周期代表了需求端的變化，主要與產品的生命周期相關；資本支出/產能周 期代表了供給端的變化，主要與需求變化、競爭性投資、時滯等因素相關；庫存周 期代表了供需關系的變化，主要與行業供需關系、短期的信息不對稱、時滯以及 overbooking等因素相關。半導體行業的周期性變化與產品周期的變化直接相關，行業增長與下滑的背后， 是各類電子產品應用的興衰更迭。從2010年以來的產品周期看，以智能手機為代表 的智能移動終端產品的涌現和升級，整體驅動了半導體行業的持續擴容。目前，智 能手機市場逐漸趨于飽和，新能源車、VR/AR等產品則有望成為推動半導體行業增 長的全新驅動力。

半導體行業的周期性變化與資本支出/產能周期密切相關，并且這種相關性在存 儲器市場表現地較為顯著：每一輪資本支出的低點之后，都尾隨著行業毛利率（行 業景氣指標之一）的高點。其背后的原因在于：行業資本支出的大幅收縮，導致產 能增長放緩，在需求穩步擴張的過程中，供需關系逐步趨緊，進而轉向供不應求， 再到剪刀差逐漸擴大，在此階段，產品價格上升，毛利率提升，行業景氣上行。之 后，資本支出開始擴張，產能增長加速，供需關系逐漸趨于平衡，產品價格也趨于 穩定，毛利率增長放緩，行業景氣維持。隨著資本支出持續擴張，行業供需關系逐 漸反轉，市場開始出現供過于求，產品價格下降，毛利率下滑，行業景氣下行，并 再次驅動資本支出收縮，如此循環往復。

半導體行業的周期性變化與庫存周期具備一定的相關性，其相關性在存儲器以 外的半導體市場表現地較為顯著。以數字芯片市場為例，由于其應用場景較為分散、 產品標準化程度較低，疊加其產品生命周期較短，故而其庫存的變化對行業的供需 關系較為敏感。并且，基于同樣的原因，不同于存儲器市場主流的IDM模式，數字 芯片市場分化出具備集散效應的Foundry和多種多樣的Fabless。市場供給端的變化， 除了資本支出/產能周期以外，產能利用率周期的表現也十分顯著。

理想的庫存周期變化過程：實際訂單與預期訂單存在差距，進而導致了庫存周 期的變化。當實際訂單大于預期訂單，行業的庫存周轉天數下降，產能利用率提升，但資 本支出/產能維持，毛利率、營收增速提升，企業被動去庫存。預期訂單上修，行業的庫存周轉天數逐步向正常水平靠攏，產能利用率逐步趨 于高位，資本支出擴張，產能增長加速，毛利率、營收增速持續提升，企業主動補 庫存。當預期訂單超過實際訂單，行業的庫存周轉天數上升，產能利用率開始松動并 下降，資本支出收縮，產能增長放緩，毛利率下滑，營收增速放緩，企業被動補庫 存。預期訂單下修，行業的庫存周轉天數回落，產能利用率下降，資本支出收縮， 產能增長放緩，毛利率下滑，營收增速放緩，企業主動去庫存。直至實際訂單再次 大于預期訂單，如此循環往復。

從庫存周期的變化來看，一般行業庫存周轉天數觸底之后，行業景氣度即將開 始上行，而庫存周轉天數上升到一定水平之后，需警惕行業景氣度反轉的風險。

二、復盤：2016-2019 年的半導體行業周期

2016年Q2-2019年Q2，半導體行業經歷了一輪完整的周期。從產品周期來看， 2016年Q2-2017年Q2，4G手機、服務器、汽車等應用需求增長，驅動半導體市場 景氣上行，全球半導體銷售額增速逐月攀升；2017年Q2-2018年Q2，需求持續成長 后達到穩態，全球半導體銷售額增速穩定在高位；2018年Q2-2019年Q2，手機、PC 等下游應用需求低迷，疊加全球貿易摩擦影響，全球半導體銷售額增速顯著回落。

從產能周期來看，伴隨相關產品應用需求提升，2016年-2017年Q2，全球8寸晶 圓產能供不應求，產能利用率穩步提升；2017年Q2-2018年Q2，隨著產能利用率持 續爬升，供需缺口收窄，代工廠產能利用率高位企穩；2018年Q2-2019年Q1，隨著 產能持續釋放和下游需求回落，供需關系反轉，產能利用率松動后下滑。

從上游設備環節看產能周期，2016年Q2-2017年Q1，存儲器市場大規模擴產， 此外晶圓代工產線產能利用率攀升，設備需求提升，推動半導體制造設備出貨額快 速增長；2017年Q1-2018年Q2，晶圓產能穩步擴張，半導體制造設備出貨額增速維 持穩定；2018年Q2-2019年Q2，晶圓產線擴產節奏調整，設備需求放緩，半導體制 造設備出貨額增速回落。

從庫存周期來看，2016年Q3-2017年Q1，下游產品需求提升持續消耗行業庫存， 存儲芯片庫存周轉天數維持低位；2017年Q1-2018年Q3，晶圓產能持續擴張，供給 增加，庫存企穩，行業的庫存周轉天數逐步回升；2018年Q3-2019年Q2，下游產品需求放緩，存儲器市場的擴產速度逐漸超過下游需求增速，存儲廠商庫存累積，行 業的庫存周轉天數上升。

簡而言之，本輪半導體行業的周期主要包括三個階段：（1）下游應用端：首先，下游應用需求提升，產品供不應求，以存儲器為代表 的產品價格上升，行業庫存周轉天數下降；中游制造端：此后，晶圓產線加大 投片量，產能利用率提升；上游配套端：隨著需求的持續增長，晶圓產線產能 利用率滿載，并規劃擴產，上游設備出貨和訂單增加。（2）中游制造端：產能利用率維持高位，產能持續擴張，推動供需趨于平衡；下游應用端：下游芯片廠庫存企穩，行業庫存周轉天數回升，產品價格逐漸穩 定；上游配套端：設備持續交付，出貨額增速保持穩定。（3）中游制造端：產能持續擴張，行業供需反轉，產品逐漸供過于求，此后， 晶圓產線產能利用率開始松動并出現下滑；下游應用端：下游芯片廠庫存累積， 行業庫存周轉天數上升，產品價格松動；上游配套端：晶圓產線擴張節奏放緩， 設備訂單收縮，出貨增速回落。

從細分市場的周期表現來看，一方面，晶圓制造市場由于其重資產的屬性，與 行業周期波動的關聯度較高。2018年Q3以來，伴隨行業周期下行，以晶圓代工為代 表的晶圓制造市場的營收增速亦顯著回落；以DRAM為代表的存儲器市場在經歷了 2016-2018年供不應求和產品漲價后，伴隨供給端擴產快速推進，市場供需關系反 轉，產品價格下滑，行業步入下行周期。

另一方面，2018年Q3以來，盡管行業開始周期下行，但國產半導體設備市場憑 借國產替代的推動，國內半導體設備板塊營收同比增速整體維持在20%以上，增速 顯著高于全球半導體市場平均水平；同時，得益于4G的滲透和5G商用的啟動，射頻 前端市場穩步增長，2016-2019年全球射頻前端市場規模CARG=12%，基本未受到 半導體行業周期下行的影響。

三、推演：2019-2023 年的半導體行業周期

(一) 2019-2022 年半導體行業周期復盤

2019年Q3以來，行業經歷了新一輪的周期變化，在當前時點，產品周期和產能 周期已經有較為明顯的景氣切換特征。

產品周期：2019年Q3-2020年Q1，5G智能終端的加速滲透和放量，為半導體 市場注入了全新的需求增量，推動全球半導體銷售額增速逐步回升，行業景氣度持 續回暖；2020年Q1-2020年Q3，新冠疫情短期擾動終端需求，全球半導體銷售額增 速短暫放緩；2020年Q3-2021年Q3，疫情防控催生的“宅經濟”帶動PC、NB、平 板小家電等產品需求激增，同時，新能源發展趨勢強化，新能源車加速滲透，光伏 等新能源發電的市場需求顯著攀升，全球半導體銷售額增速持續攀升，行業景氣度 持續上行，并爆發了愈演愈烈的缺芯潮；2021年Q3-2022年Q1，半導體的終端應用 需求出現分化，消費電子產品需求開始放緩，智能手機、PC、平板電腦市場在經歷 復蘇和刺激后，轉入存量狀態，銷量增速逐步下滑，而新能源應用的需求依舊高漲， 新能源車市場銷量也維持了較高增速，整體而言，全球半導體銷售額增速在高位企 穩；2022年Q1至今，半導體的終端應用需求進一步分化，消費電子產品需求弱化， 智能手機、PC、平板電腦等消費電子市場的銷量增速進一步下滑，而新能源應用的 需求持續高漲，新能源車市場銷量持續高增長，整體而言，全球半導體銷售額增速 開始逐步回落，行業步入景氣下行周期。

產能周期：此處主要從上游設備環節看產能周期的變化。2019年Q3-2020年Q2， 受5G等下游應用推動晶圓產線產能利用率提升，半導體設備需求逐步復蘇，帶動半 導體制造設備出貨額增速逐步回升，行業景氣度回暖；2020年Q2-2020年Q4，疫情 影響全球半導體供應鏈，設備出貨節奏收到干擾，并且，晶圓廠擴產計劃的波動擾 動半導體設備需求，半導體制造設備出貨額增速亦隨之波動；2020年Q4-2021年Q4， 半導體市場供不應求，行業缺芯驅動晶圓廠積極擴產，半導體設備需求持續上行， 半導體制造設備出貨額增速持續攀升，行業景氣度上行；2021年Q4至今，受到下游 需求分化、疫情擾動供應鏈的影響，半導體制造設備出貨額增速在經歷了短暫的高 位運行后開始逐步回落，行業步入景氣下行周期。

庫存周期：2019年Q3-2020年Q1，下游產品需求回暖并持續消化行業庫存，庫 存周轉天數下行；2020年Q1-2020年Q2，新冠疫情擾動需求和供應鏈，庫存周轉天 數短暫提升；2020年Q2-2021年Q2，隨著缺芯潮越演愈烈，行業庫存快速回落，庫 存周轉天數持續低于正常水平；2021Q3-2021Q4，隨著下游產品需求分化，以及晶 圓制造產能的擴張，行業庫存企穩，庫存周轉天數開始恢復；2021年Q4至今，以消 費電子為代表的下游產品需求進一步弱化，行業庫存持續累積，庫存周轉天數快速 上升，目前，行業內大多公司均已進行庫存調整。

本輪半導體行業周期的整體表現為：中游制造端：產能持續擴張，以消費電子市場為代表的半導體市場的產能供需 矛盾逐漸緩解。下游應用端：需求分化，以消費電子市場為代表的半導體市場的行業庫存開始 累積，行業庫存周轉天數上升，前期因供需矛盾尖銳而大幅漲價的半導體產品的價 格開始松動和下滑，以消費電子市場為代表的半導體市場開始主動去庫存。上游配套端：從全球市場來看，半導體設備出貨額增速出現回落。從國內市場 來看，得益于國產替代需求的增長，國內半導體設備廠商的訂單和出貨量的增速均 維持高增長。

(二) 2023 年半導體行業周期展望

在當前時點展望2023年：滲透+復蘇，23年中半導體需求有望回升：從產品周期來看，一方面產業升級 帶動新品滲透快速推進，服務器DDR5產品升級帶動市場量價齊升，新能源（車、發 電、儲能等）需求高增長推動應用市場擴容；另一方面，當前手機、PC等消費電子 應用的產品周期處于歷史低位，2023年隨著需求復蘇有望觸底回升。根據西部數據 業績會的指引，隨著市場企穩，公司預計2023財年的出貨量有望逐漸回升；根據聯 發科的法說會指引，電視應用市場從21年底就已開始庫存修正，目前修正已接近周 期的尾部，終端應用市場已展現需求復蘇的積極信號。

產能趨于寬松，設計板塊成本壓力有望緩解：從產能周期來看，一方面全球市 場半導體設備出貨額增速出現回落，另一方面，部分晶圓代工廠的產能利用率已開 始松動，在當前需求分化和庫存調整的趨勢下，晶圓代工廠的產能裕量有望改善， 并有望減輕下游的芯片設計環節的成本壓力，進而改善芯片設計環節的盈利能力和 業績。

庫存調整持續，行業庫存逐步恢復健康水平：從庫存周期來看，以臺積電、聯 電、世界先進、英特爾、思佳訊等為代表的半導體公司或其客戶均開始庫存調整， 隨著半導體行業主動去庫存的持續，行業庫存水位有望恢復至健康水平，根據臺積 電的法說會指引，預計行業庫存將持續調整幾個季度至23H1。

同時，在國內市場，上游的半導體設備、材料的自主可控需求迫切，當前國產 化率仍處于非線性提升區間，伴隨著國產替代持續推進，上游半導體設備、材料有 望穿越供需周期。通過對半導體行業周期性的分析、復盤和推演，我們認為，2023年，順周期的 下游設計板塊在產品、產能和庫存等維度均有望持續改善，滲透和復蘇帶來的成長 性凸顯。上游半導體設備、材料受益于自主可控趨勢和國產替代提速，仍具備顯著 的穿越周期特性。

四、下游設計環節：關注滲透與復蘇機遇

(一) 產品創新+國產替代，市場滲透率快速提升

1. 服務器DDR5：升級拐點將至

服務器 DDR5 內存接口量價齊升，PC 貢獻增量市場。DDR5內存接口芯片的 市場規模=服務器端市場規模（服務器內存條數量×單個內存模組中接口芯片的價值 量）+新增的PC端市場規模（PC內存條數量×單個內存模組中接口芯片的價值量）。服務器市場，量增邏輯：根據 JEDEC 的定義，在 DDR5 世代，服務器內存模組 需要 新增搭配一顆串行檢測芯片（SPD）、一顆電源管理芯片（PMIC）及兩顆溫 度傳感器（TS）。價增邏輯：性能更優的世代與子代升級，寄存時鐘驅動器（RCD） 和數據緩沖器（DB）的 ASP 提升。

DDR5新定義開辟PC端內存接口及配套芯片新增量市場。DDR5世代普通臺式 機及筆記本電腦常用的內存模組UDIMM/SODIMM額外搭配一顆SPD及一顆PMIC。此外，根據JEDEC定義，DDR5滲透中后期UDIMM/SODIMM還將搭載一顆CKD芯 片用以提高時鐘信號的信號完整性和可靠性。因此，DDR5新定義下，內存接口及配 套芯片的應用延伸至PC端，開辟了PC端新增量市場。

DDR5時代空間大幅增長，現有玩家繼續瓜分市場，DDR5時代寡頭競爭格局有 望進一步強化。基于上述對服務器市場和PC市場的量價分析，可以看到，整個DDR5 時代，市場空間大幅增長。而整個內存接口行業芯片由于多重認證和技術難度構建 起來了認證和技術壁壘，因此預計還是三大內存接口芯片廠商（瀾起科技、瑞薩、 Rambus）共享市場。目前，在DDR5產品布局方面，瀾起科技、瑞薩（IDT）均能 提供RCD+DB+SPD+TS+PMIC的全套解決方案。Rambus暫時可提供RCD+DB產品， SPD產品正在研發中，聚辰股份可提供SPD產品。

升級節奏方面，主流服務器CPU發布是DDR5滲透關鍵節點。內存接口芯片是 服務器CPU存取內存數據的必由通路，需要與CPU、各種內存顆粒和內存模組配套 發揮效用。CPU、內存和內存接口芯片需要相互配合形成計算生態，產業鏈相關廠 商組成的JEDEC協會通過制定標準推動產業的發展，DDR5是JEDEC定義的新一代 內存技術規格。2020年10月后，國際內存大廠相繼發布DDR5內存模組（內存+內存 接口芯片）。因此，支持DDR5的CPU何時發布，成為開啟DDR5產業升級周期的關 鍵。目前主流CPU發布節奏和滲透預期都相繼明晰。PC方面，支持DDR5的CPU已 相繼發布。服務器端，AMD已于2022年11月10日發布支持DDR5的第四代EPYC服 務器 DDR5 Genoa CPU，同時Intel預計于2023年1月10日發布支持DDR5的 Sapphire Rapids CPU。同時，Intel也于2022Q3電話會上表示，接下來幾個季度 Sapphire Rapids會加大放量。

就滲透節奏看，各家對滲透節奏進行積極指引。據內存接口芯片龍頭廠商瀾起 科技公開調研紀要，DDR5的滲透節奏可參考DDR4時代上量節奏：通常每一子代產 品在上量后的12個月末滲透率可達到20~30%左右，24個月末滲透率可達到50~70% 左右，36個月末基本上這個子代就完成了市場絕大部分的滲透。內存龍頭廠商SK海 力士在2022Q3電話會上表示，DDR5滲透率預計在23年年底達30%。內存接口芯片 廠商Rambus的預計，自己產品結構里DDR5超過DDR4的時間節點發生在2024H1， 由于該市場格局和供應關系，因此我們認為Rambus對自身業務的占比指引，也能一 定程度上指引DDR5行業滲透率在2024H1滲透率可超50%。從短期能見度看，信驊月度營收和Rambus對22Q4指引均指引了服務器產業鏈 較好景氣度。信驊科技是一家專注服務器領域高毛利利基市場的IC設計公司，主營 產品為服務器管理芯片，近年來市占率超過60%，其月度營收對指引服務器景氣度 有一定意義。自2021年8月起，信驊單月營收YoY保持增速較高30%以上的增速，且 在22Q4半導體行業下行期保持了月度營收環比增長態勢，指引了服務器產業鏈相對 較好景氣度。服務器內存接口芯片廠商Rambus于22Q3季度實現Product Revenue （以內存接口IC為主）營收58.6百萬美元，QoQ+9.94%，超出Q2指引。并繼續指 引Q4 Product revenue業務實現營收63~69百萬美元，QoQ7.5%~17.7%，環比呈現 強勁增長預期。體現了Rambus對內存接口芯片需求較好的預期。

瀾起科技：優勢卡位DDR5，公司邁入成長黃金期。瀾起科技在內存接口領域深耕十余年，產品覆蓋DDR2-DDR5世代的多款市場主流產品，通過不斷進行技術迭代 與產品創新，積極拓展市場份額，站穩了內存接口芯片市場。2016年-2021年，公司 營業收入平均年復合增速為24.84%, 歸母凈利潤年復合增速為54.96%。2022年前三 季度，公司營收為28.81億元，同比增長80.88%，歸母凈利潤為9.99億元，同比增 長94.94%。公司互連類芯片產品線營收逐季提升，22Q3再創單季度歷史新高，毛 利率環比略有下降1.8pct，主要系配套芯片占比提升。后續隨著服務器端CPU上量 拉貨RCD和DB等內存接口芯片，預計毛利率可回升并維持相對穩定狀態。

公司競爭優勢明顯，深耕技術多年，且公司多名成員在JEDEC任職并參與行業 標準制定。公司多名成員在國際行業標準組織JEDEC中擔任要職，并入選JEDEC董 事會。作為中國唯一一家入選JEDEC的芯片公司，公司深度參與標準制定,占據行業 高點，DDR5第一子代和第二子代的內存接口芯片的產品標準都由公司牽頭制定。公 司發明的DDR4全緩沖“1+9”架構被JEDEC采納，并在DDR5世代演化為“1+10”架構， 繼續作為LRDIMM的國際標準。業內新產品如CKD芯片、MCRRCD/DB芯片等，公 司也參與了標準制定并已布局研發。聚辰股份是國內EEPROM龍頭，抓住機遇與瀾起合作開發SPD EEPROM。公 司在手機攝像頭EEPROM領域優勢明顯，目前產品應用延展至服務器、PC和汽車等 高價值量市場。公司憑抓住DDR5時代升級機遇，通過與內存接口芯片龍頭瀾起科技 合作推出 SPD5 EEPROM、SPD5+TS EEPROM產品，形成先發優勢與較高壁壘。DDR5 SPD EEPROM單顆價值量相較于公司原消費級出貨的EEPROM均價大幅提 升，也給公司業績帶來較大彈性。

2. 功率器件：新能源需求爆發，本土公司持續突破

新能源行業需求接棒消費類產品，推動市場規模穩定增長。回顧本輪周期起點， 2020年初，受疫情影響，“宅經濟”應運而生，手機、PC、平板等產品需求旺盛， 拉升功率器件市場規模。隨著疫情逐漸好轉，下游需求放緩，全球消費電子市場回 歸存量狀態，此時新能源行業進入高速增長階段，接棒消費類產品，推動功率器件 市場規模持續提升。

新能源市場爆發，引領高壓功率器件量價齊升。在“雙碳”政策的持續推動下， 新能源行業需求持續提升。根據英飛凌的數據，相比于燃油車，純電動車單車將新 增400美元功率半導體用量；光伏、風電和儲能設備的功率半導體單位含量為 2000-5000歐元/兆瓦。由于新能源車與新能源發電大多工作在高壓環境，廣闊的下 游需求將有力推動以IGBT和超結MOSFET為首的高壓功率器件需求，迎來量價齊升 的好光景，推動行業實現持續增長。

產業進入碳化硅時代，開啟產品新周期。碳化硅材料較硅具有以下優勢，（1） 帶隙寬度較寬、臨界擊穿電場強度較高，使其具備在高壓環境下的應用能力；（2） 較高的熱導率和熔點使其能夠實現快速的散熱，滿足高溫環境的應用；（3）較高的 飽和飄逸速度使其能夠實現更高的工作頻率和更高的開關頻率。（4）非常低的熱膨脹系數，這意味著在極端溫度變化下，它也保持尺寸穩定。因此，相較傳統的硅基 器件，以碳化硅為材料制造的功率器件的在功率密度、開關效率和器件損耗等性能 上都有大幅度優化，已廣泛應用于工業、汽車、光伏、儲能、電網、軌交等諸多高 壓大功率應用場景。

碳化硅器件降低功率損耗，高壓環境優勢進一步提升。相較于IGBT模塊，在新 能源車逆變器中使用碳化硅模塊可大幅降低整體功率損耗，提升車輛電池工作效率， 進而提升整車續航里程。此外，在800V電壓平臺下，逆變器中使用碳化硅模塊的低 損耗優勢將會進一步放大。此外碳化硅器件由于其高耐壓的特性，芯片厚度大幅降 低，模塊體積減小重量減輕，整車架構得到優化。目前特斯拉、蔚來等品牌在主驅 逆變器中都已采用碳化硅模塊，以獲取更強勁的性能，根據英飛凌的預測，預計至 2027年，全球將有45%的新能源車搭載碳化硅模塊。在新能源車高壓化的持續推進 下，新能源車中碳化硅功率器件滲透率有望實現逐步提升，進而拉動碳化硅器件市 場規模增長。

碳化硅功率器件優勢匹配光伏逆變技術升級趨勢。光伏逆變技術將向著不斷降 低單位電成本趨勢進行升級，具體包括提高交直流電壓、提升單機功率、高頻化、 減少損耗和降低散熱成本等方法。目前，光伏逆變器中功率器件主要以IGBT為主， 而碳化硅器件損耗低、功率密度高等優勢與光伏逆變技術升級趨勢相匹配，預計未來碳化硅導入光伏逆變器速度有望進一步加速。

展望未來，在新能源汽車高壓化升級，以及光伏逆變技術降低單位電成本升級 的趨勢下，碳化硅功率器件在新能源應用中的優勢將繼續擴大。同時伴隨著技術迭 代升級，碳化硅產業鏈正走向成熟，將逐步實現對硅基功率器件的全方位替代，碳 化硅器件市場規模有望實現持續高速增長，推動功率器件產業升級，開啟全新產品 周期。

國內企業發力布局碳化硅產業。從上游襯底外延再到設計制造與封測，我國既 有布局全產業鏈的企業，也有專注于某一具體環節的企業。目前我國碳化硅產業整 體處于早期階段，本土企業已開始加大布局力度，有望在未來3-5年內加速成長，成 為國際市場上的重要力量。從產業模式看，與國外產業鏈主要以縱向多環節整合為 主不同，國內產業鏈相對來較為分散，除三安光電采用垂直一體化模式之外，更多 廠商選擇專注于產業鏈中某個特定環節。

功率器件下游應用廣泛，新能源需求拉動市場規模持續增長。我國作為最大的 新能源下游市場，本土功率器件公司迎來高速發展的黃金期，龐大的本土需求有利 于廠商與下游客戶之間實現更加順暢的前期溝通與產品導入；此外受地緣政治、疫 情擾動等其他外界不確定因素影響，本土新能源客戶對其供應鏈的穩定性要求日益 提升，為本土企業創造更大的替代空間。

3. 模擬芯片：長坡厚雪黃金賽道，國產替代加速推進

模擬IC市場空間廣闊，下游應用廣泛。根據WSTS的預測數據，2022年全球模 擬芯片市場規模有望達到883億美元，在全球集成電路市場中占比約15.8%，市場空 間廣闊。模擬IC的應用涵蓋消費電子、通信、工業、汽車電子、安防監控、醫療等 諸多下游領域，產品幾乎存在于所有電子產品中，下游應用廣泛。

模擬IC企業擁有較高的成長天花板，可保持較長的上行周期。模擬IC公司通常 以微型體量誕生，相對于巨大的市場空間，其成長天花板較高。相對于數字IC的“一 代拳王”現象，模擬IC通常受到單一產品和單一下游的爆發與衰退的影響較小，更 多的是以不斷豐富產品品類和下游場景去持續成長，而這也需要時間的積淀，因此 模擬IC公司通常具有較長的上行成長周期，如TI自1930年成立，其營收規模至今仍 在增長，處于成長期的MPS在2006-2021年幾乎實現了營收的每年正增長，國內的 矽力杰在2013-2021年也保持了營收的快速增長。

海外龍頭占據主要市場份額，國產替代空間廣闊。根據IC Insights數據，2021 年全球市占率前十模擬龍頭均為海外廠商，合計占據約68%的市場份額。中國市場 是全球最大的模擬IC市場，目前國產替代率較低，根據賽迪顧問和中商產業研究院 數據測算，2021年國內上市模擬IC市場自給率僅約12%，具有廣闊的國產替代空間。

在國產替代進程上，本土廠商在消費電子領域率先取得突破，在工業領域不斷 提高市占率。在本土消費電子終端廠商的快速發展下，以及消費電子芯片驗證周期 短及對價格敏感的背景下，國內模擬IC公司率先在消費電子領域實現了國產替代， 搶占了海外模擬大廠的市場份額，實現了加速成長。如圣邦股份在電源管理領域已 實現了多品類的國產替代，艾為電子在安卓手機模擬音頻功放領域位居龍頭地位。在工業領域，對模擬IC的要求相對更高，自給率相對較低，國內模擬IC正處于加速 成長的階段，如圣邦股份、納芯微、思瑞浦在工業領域均有深入布局，在客戶端的 市占率在不斷提升，且公司自身的工業營收比例也在不斷提升。

布局汽車電子，把握下一輪機會窗口。根據IC Insights數據，2021年模擬IC各 下游應用領域中汽車市場占比為24%，是第二大市場，且在汽車智能化電動化中， 模擬IC的用量顯著提升，汽車模擬IC的前景廣闊。另外，國內模擬IC公司在汽車上 的營收體量非常小，仍處在國產替代的早期。在產業變革和國產替代背景下，國內 模擬IC公司均大力布局車規領域，如圣邦股份接連推出車規級電壓基準芯片、車規 運放等產品；納芯微22Q3汽車業務營收占比約21%，圍繞汽車布局眾多電源管理和 信號鏈產品；思瑞浦22Q1-3汽車業務進展順利，營收占比持續提升。

4. MCU：國產替代空間廣闊，本土公司高端產品初露鋒芒

下游需求廣闊，市場規模持續提升。MCU芯片是實現智能控制的核心元件，廣 泛應用于汽車、工業、消費、計算等領域。根據IC Insights數據，隨著2021年經濟 復蘇，MCU市場規模實現了強勁增長，市場規模達196億美元，同比提升23%。預 計至2026年，全球MCU市場規模將達到272億美元，五年復合增長率為6.7%。

工業、消費和汽車下游應用占比較高。分應用來看，2021年以工業和消費市場 為主的嵌入式應用占比最高，達46%，汽車應用占比則為40%，此外智能IC卡等其 他下游應用占比為14%。未來，隨著汽車電動化/智能化以及工業自動化的持續深入， 車規/工控MCU將是拉動整體市場規模增長的重要驅動力。汽車電子電氣架構換代為MCU產品創造新機會。隨著汽車從分布式架構往集中 式架構的轉變，MCU的功能出現兩極分化。一方面，8-16位的MCU被其他芯片集成， 做成智能傳感器和智能執行器，或者是升級成32位的運算能力更強的MCU；另一方 面，高端MCU的需求主要在高主頻、多核，在域控制器和計算平臺上做實時的運算， 起到安全性功能。在這個過程中，單核MCU迭代到雙核MCU，再到三核MCU；制 程從90nm迭代到40nm，再到28nm，甚至更先進制程；MCU的架構從電源 +MCU+ASIC迭代到更高集成化（如功率+MCU+電機驅動）。

汽車電子電氣架構的變革為汽車MCU市場帶來新機遇，隨著汽車電動化和智能 化的發展趨勢，對MCU的性能和數量都提出了新的需求。電動化增加了汽車對電池 管理系統、增加整車控制器對MCU的需求；智能化增加了駕駛信息系統、油門控制 系統、自動泊車、先進巡航控制、防撞系統等對MCU芯片的需求。同時因系統復雜 程度日益增加，車用MCU逐漸32位產品占比持續增加，價值量提升顯著。車載MCU 市場將迎來量價齊升的好光景，是未來MCU行業規模增長的重要驅動力。

汽車應用引領MCU市場規模提升。根據IC Insights數據，汽車MCU市場規模在 經歷了2018~2020年的微增長，甚至負增長之后，在2021年迎來爆發式上漲，市場 規模達76億美元，同比提升23%。同時，IC insights還預計在未來兩年，車載MCU 市場仍然會以16%的年復合增長率實現快速增長，其增長速度顯著高于行業整體增 速。分產品類型來看，2021年，32位MCU占比最高，達到了76.7%，市場規模為58 億美元，16位MCU的收入為13億美元，8位MCU的收入為4.41億美元。未來預計32 位MCU市場份額將會進一步提升。

海外市場占據主要份額，高端產品替代空間廣闊。目前，MCU全球市場競爭格 局較為分散，主要份額被恩智浦、瑞薩、意法半導體等海外廠商占據。在汽車電動 化及智能化升級趨勢下，眾多MCU廠商紛紛入局汽車產業，汽車MCU領域競爭格局 進一步集中。在中美摩擦加劇等因素的影響下，本土下游客戶替代意愿逐漸加強；同時在應對眾多造車新勢力的設計與采購需求時，產品供應緊張態勢持續，行業需 要更多優秀的芯片企業投身于汽車MCU供應鏈，高端應用MCU國產替代空間正逐漸打開。

本土MCU公司產品持續突破，高端領域初露鋒芒。由于消費電子類、家電類MCU 驗證周期較短，較易實現國產替代，目前本土MCU廠商大多以家電、消費類MCU產 品為主。隨著國產替代進程由點到面，由易到難的深入，疊加“缺芯”的加速，在 工業、汽車等領域，本土MCU廠商已逐漸實現產品導入，成長動能強勁。

5. FPGA：國產替代驅動本土廠商持續成長

國產FPGA迎來歷史發展機遇。一方面，行業成長性佳。FPGA芯片在網絡通信、 工業控制、消費電子、人工智能等終端應用場景持續滲透，疊加FPGA制程工藝、邏 輯規模和集成度升級帶來的ASP提升，FPGA芯片將迎來量價齊升、新應用場景不斷 涌現的發展機遇。根據Frost&Sullivan預計，2022年中國FPGA芯片市場規模約200 億。另一方面，FPGA的重要下游場景如通信、工控等對國產替代需求增加。而國產 廠商技術升級、中美貿易摩擦、客戶技術支持和自主產權化等多因素助力國產替代。

從格局上看，國際雙寡頭占據海內外市場主導，本土廠商份額較小。Xilinx與 Intel(Altera)兩大龍頭企業受益于先發以及多年研發投入帶來的技術和客戶優勢。根 據安路科技招股書引用的Frost&Sullivan數據，2019年，兩大龍頭占據全球90%以上 市場份額。國內市場整體國產化率低于5%，存在較大替代空間。

本土FPGA廠商在國內市場各領域均有布局。本土廠商從成熟制程和中小邏輯 規模細分市場切入賽道，隨后不斷進行產品迭代。本土FPGA芯片公司中，復旦微電、 紫光同創和安路科技身位領先，已實現28nm制程和500K以上邏輯容量芯片量產。其中復旦微電的FPGA芯片主要應用于對可靠性要求更高的領域，紫光同創主要布局 網絡通信領域。安路科技的下游應用更為廣泛，主攻通信、工控領域的同時，積極 拓展消費電子和數據中心等領域。憑借在國內民用FPGA領域的領先地位和國產替代 機遇，安路科技已打入中興通訊、匯川技術、利亞德等多家頭部網絡通信和工業控 制廠商供應鏈，服務于下游千余家客戶。

安路科技加大研發，由成熟制程中低邏輯容量切入，逐步開拓中高端市場。安 路科技擁有ELF低功耗產品系列、EAGLE高性價比產品系列、PHOENIX高性能產品 系列和低功耗SWIFT FPSoC系列，產品已覆蓋400K以內的重點邏輯規模。從性能 角度看，相同制程上的產品上，公司FPGA的性能參數整體對標行業龍頭賽靈思。安 路科技首先從28nm以上及100K以下邏輯規模的芯片切入，逐步擴展市場份額。公 司是國內首批具備28nm FPGA芯片設計和量產能力的企業，12nm先進制程和600K 以上高邏輯容量芯片處于有序研發中。從應用領域看，公司從以下游通信為主發展 為擴展為向工控、消費電子、數據中心等場景持續滲透。

公司產線持續拓展，相同制程產品性能對標國際龍頭。安路科技擁有ELF低功 耗產品系列、EAGLE高性價比產品系列、PHOENIX高性能產品系列和低功耗SWIFT FPSoC系列，產品已覆蓋400K以內的重點邏輯規模。從性能角度看，工藝制程、邏 輯容量和SerDes速率是當前FPGA產品性能的重要指標。相同制程上的產品上，本 土廠商，安路科技和紫光同創的FPGA的性能參數都直接對標行業龍頭賽靈思。

目前公司在各下游應用領域都實現了良好的技術積累。（1）工業控制：公司具有集成SDRAM、MCU、高速MIPI DPHY、PCIE硬核 等不同功能的多品類產品，可滿足工業控制中的實時控制、外設擴展和控制、高速 數據傳輸等應用。（2）網絡通信：公司產品在定義時即瞄準行業痛點，可滿足主流應用需求，并 在發現客戶其他需求時，快速迭代增加了Dual Boot、ADC集成等特性，成功減小客 戶PCB面積。（3）消費電子：公司通過對消費電子行業部分原有技術方案的改良，集成高速 MIPI接口硬核功能，以單顆FPGA芯片替代了原本需3顆芯片構成的視頻橋接技術方 案，成功降低了方案成本。（4）數據中心：公司產品集成ADC，可以單顆芯片代替傳統FPGA和電源管理 芯片的雙芯片方案。同時公司提供了針對國產CPU主板所需的I2C、LPC、QSPI電 平轉換等參考設計方案，成功減少客戶自主開發所需的時間與成本。

(二) 行業復蘇+新品拓展，開啟廣闊成長空間

本土廠商在存量和增量市場有較多可觸及空間。半導體芯片類型品類繁多、下 游廣泛。從存量市場看，各個細分品類和應用廣泛還存在較多領域國產廠商并未觸 及。同時，各類半導體芯片產品形態還在不斷演進，下游空間還在不斷擴展，如汽 車和AIOT需求，增量需求也給延展了國產廠商可開拓空間。雖然短期行業受到了宏 觀環境、行業周期等因素波動影響，但長期來看，各下游需求場景需求增加對芯片 功能和數量增加的長期趨勢不變。

五、上游設備材料環節：國產替代空間廣闊，產品突 破穿越周期

(一) 國產替代驅動成長，設備板塊空間廣闊

歷經行業“超級周期”之后，半導體設備市場規模有望在高位維持穩定。2019 年-2021年，受到下游應用需求的驅動以及疫情對行業供需關系的影響，全球半導體 設備市場經歷了一輪高景氣周期。2022年，半導體設備市場規模有望再創新高。根 據SEMI的數據，2022年，全球半導體設備銷售額有望達1143.4億美元，同比增長 11.24%，以2021年中國市場的占比測算，預估2022年中國半導體設備市場規模有 望達329.48億美元，同比增長11.24%。并且，未來1-2年的半導體設備市場規模有 望在高位基本保持穩定。其中，全球半導體設備市場規模有望穩定在1000億美金左 右，中國半導體設備市場規模有望穩定在300億美金左右。

半導體設備公司的增量將更多地來源于市場份額的提升。在半導體設備整體市 場規模保持高位穩定的過程中，產業鏈公司的增量將更多地來源于市場份額的提升。我們認為，市場份額的提升主要由三個因素驅動：產品的競爭力、所處市場的份額 或空間、品類擴張能力。其中，產品的競爭力是公司立足于市場獲取份額的基礎， 所處市場的份額或空間將決定公司高速成長的持續性，而品類擴張能力能夠持續拓 展公司的成長邊界。中國大陸晶圓產能仍處于快速擴張期，且增速顯著高于全球平均水平，配套半 導體設備的需求穩固。中國大陸是全球最大的電子終端消費市場和半導體銷售市場， 吸引著全球半導體產業向大陸的遷移。從產業鏈配套層面來看，在中游晶圓制造環節，中國具備成為全球最大晶圓產能基地的潛力。特別是在中國打造制造強國的戰 略下，政府在產業政策、稅收、人才培養等方面大力支持和推進本土半導體制造的 規模化和高端化。近年來，中美貿易摩擦凸顯出供應鏈安全和自主可控的重要性和 急迫性，晶圓制造及其配套設備等產業環節作為半導體產業的基石，加速發展勢在 必行。因此，在市場、國家戰略、產業自主可控等多重因素的驅動下，中國大陸晶 圓產能在未來一段時間內仍處于快速擴張期，且增速顯著高于全球平均水平。

根據IC Insights的數據，2021年，全球晶圓產能約2160萬片/月（8寸約當）， 同比增長3.78%，中國大陸晶圓產能350萬片/月（8寸約當），同比增長9.92%，在 全球的占比約16.2%。根據SIA的數據，伴隨著中國大陸晶圓產能的持續快速擴張， 2030年，大陸晶圓產能在全球的占比有望達24%，屆時將成為全球最大的晶圓產能 區域市場。晶圓產能的持續擴張，有望顯著拉動上游配套半導體設備的市場需求。在中國大陸晶圓產能快速擴張的過程中，配套的半導體設備需求有望保持穩固。

內資晶圓產線產能距離規劃仍有較大的提升空間，國產半導體設備的訂單增量前景廣闊。目前，內資晶圓產線仍然是國產半導體設備的消費主力，從遠期內資晶 圓產線的建設情況來看，國產半導體設備的需求前景更為樂觀。根據各公司官網的 不完全統計，目前，內資晶圓產線的總產能約為162.5萬片/月（8寸約當），而各條 產線的規劃總產能約為454.5萬片/月（8寸約當），現有產能距規劃產能仍有較大的 擴充空間，因此，內資晶圓產能的大幅擴張，有望為國產半導體設備公司帶來廣闊 的訂單增量。

當前半導體設備國產化率仍處于非線性提升區間，國產替代驅動的份額提升， 將為行業貢獻可觀的成長速度和空間。對于國產半導體設備廠商而言，其驅動力除 了行業規模的自然擴張，還包括在國內市場的國產替代。根據中國電子專用設備工 業協會的數據，2021年，國產半導體設備銷售額為385.5億元，同比增長58.71%， 占中國大陸半導體設備銷售額的比例為20.02%。

以半導體晶圓制造設備為例，當前的國產設備對28nm及以上制程的工藝覆蓋度 日趨完善，并積極推進14nm及以下制程的工藝突破，產品正處于驗證密集通過、開 啟規模化起量的成長階段。并且，各大半導體設備廠商基于產品上線量產的契機， 也在與客戶密切開展工藝設備的合作研發、已有產品的迭代和細分新品類的擴充， 利于產品競爭力和市場拓展的繼續深入。所以，我們認為目前的半導體設備國產化 率仍處于非線性增長區間，未來國產設備有望加速滲透。假設2025年，該統計口徑下的中國大陸半導體設備市場的國產化率提升至50%，則2021-2025年，國產半導 體設備銷售額的CAGR近30%。并且，對于65-40nm等國內配套較成熟的制程，本 土半導體設備供應商的單一供應比例最高已達80%，足見設備國產化有較高的成長 空間。目前，國產半導體設備廠商在沉積、CMP以及測試機等核心工藝環節已與海外 傳統廠商形成了初步的技術對標。在前道領域，28nm及以上的制程范圍，國產半導 體設備廠商實現了工藝、技術和產品的大部分覆蓋。以北方華創等為代表的國產半 導體設備公司不斷完善產品的平臺化布局，可服務市場規模快速擴張，遠期收入空 間不斷打開；另一方面，以拓荊科技、華海清科等為代表國產半導體設備公司在各 自專長的領域內已占據了領先的供應份額，不斷夯實技術和市場壁壘。在后道領域， 國產半導體設備廠商整體已在測試機、分選機、探針臺等設備市場具備一定的市場 份額優勢。隨著細分品類的市場份額提升，以及產品品類的多元擴張，未來，國產 半導體設備公司的成長邊界有望不斷拓寬。

(二) 自主可控任重道遠，材料廠商加速突破

晶圓制造材料占據主要的市場空間，半導體材料市場規模穩健增長。根據SEMI 數據，2021年全球半導體材料市場規模約643億美元，同比增長約15.9%；其中，晶 圓制造材料和封裝材料市場規模分別約為404億美元和239億美元，占比分別約為 62.8%和37.2%，晶圓制造材料占據主要市場空間。受益于全球晶圓產能的增長和先 進制程的發展，2016-2021年全球半導體材料市場規模CAGR約8.5%，穩健增長。

半導體材料種類繁多，硅片為最大細分市場。硅是第一代半導體材料，目前硅 基半導體仍然占據主要半導體市場，硅片也是半導體材料最大細分市場，根據SEMI 數據，2018年硅片市場在晶圓制造材料市場中占比為38%。電子特氣、光掩模為第 二、第三大晶圓制造材料市場，占比均約為13%。拋光材料、光刻膠輔助材料、光 刻膠、工藝化學品、靶材等材料占比均在2%-7%之間。半導體材料產業呈現種類繁 多、細分市場相對較為分散的特點。

中國大陸是半導體材料第二大市場，增速較快，全球占比持續提升。根據SEMI 數據，2021年中國半導體材料市場規模達到119億美元，在全球市場占比為18.6%， 是全球第二大市場。中國大陸晶圓產能的持續擴張顯著拉動了對上游配套半導體材 料的市場需求，2021年中國半導體材料市場規模同比增長約21.9%，遠高于全球平 均水平15.9%，同比增速與歐洲地區并列全球第一。過去15年間，中國大陸半導體 材料市場在全球占比從6.4%提升至18.6%，市場空間、全球占比均實現快速提升。未來，隨著前文所述國內晶圓產能的快速擴張和釋放，本土半導體材料需求有望持 續擴容，市場規模有望保持持續增長。

本土廠商奮起直追，部分半導體材料已基本實現國產自給自足。近年來，一方 面受益于國內下游晶圓產業的發展和政府對產業的支持，同時半導體材料廠商積極 吸納、培養高層次技術人才，把握行業和技術發展趨勢，積累研發經驗和攻克關鍵 技術，募集資金投入產能建設，在新產品的研發、生產、客戶導入等方面均取得了 一定突破。目前本土廠商在部分半導體材料細分領域已經取得了較高的市場份額， 如8英寸及以下半導體硅片的產能可滿足國內晶圓代工產業的需求，6英寸及以下晶 圓加工用的濕電子化學品國產化率達到80%。本土高端半導體材料尚處于起步階段，國產替代仍有較大空間。12英寸硅片、 應用于先進制程的光刻膠等半導體材料對產品的性能要求更為嚴苛、技術要求更高，本土廠商正在突破這些高端產品的技術和市場壁壘。例如，在12英寸硅片領域，本 土廠商滬硅產業、立昂微正處于產能快速提升階段；彤程新材、南大光電、晶瑞電 材、上海新陽等廠商在ArF光刻膠領域穩步推進產品研發，進展較為順利；江化微的 濕電子化學品已成功導入多家12英寸半導體晶圓廠，穩步提升國產化水平，且高端 產品營收占比逐年提升。受益于大陸晶圓代工產業的快速發展和國產替代趨勢下企 業得到的政策、產業支持，本土半導體材料廠商有望保持快速成長；中低端產品有 望進一步擴大產能、提高市占率，高端產品有望加速取得產品研發、客戶導入進展， 不斷拓寬企業成長邊界。

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