來源：市值風雲
作者 | 小鑫
流程編輯 | 小白
每次提到半導體行業的時候，很數人都會覺得國產光刻機是心頭的一塊痛：沒錯，中國最先進的上海微電子造出的光刻機工藝水平只有90nm。
那麼，整個半導體設備領域有沒有值得我們驕傲一把的一些中國公司呢？
中國人既不笨，又不懶，怎麼可能沒有？答案當然是有！
比如在矽片製造領域，晶盛機電（300316.SZ）已經實現了8英寸和12英寸矽片製造核心裝備的國產化。
在封裝測試領域，長電科技（600584.SH）市場份額排名全球第三。
再比如說，中微半導體（688012.SH）的刻蝕機已經在臺積電（TSM.N）的5nm產線上小批量試用。（下載市值風雲APP，搜索「臺積電」）
那麼，半導體設備行業為什麼這麼難呢？
首先是投入大。行業中的公司每年要拿出大量的錢做研發，以保持工藝的先進性。其中，刻蝕機領域頂尖公司每年的研發費用在100億左右。
而且在投入巨資研發的同時，公司要保持盈利，這就要求營收要達到一定水平。
市場就那麼大（註：除光刻機外的晶圓製造市場接近2800億），幾乎容不下幾家公司。
可以這麼說，能生存下來的，那都是行業裡的大Boss。
另外，下遊的晶圓代工廠由於良率調試的困難，一旦量產中使用了某家公司的設備，往往也不會輕易更換。
這些都決定了中國的半導體設備之路不會容易。
那麼，行業中的中國公司現狀怎麼樣呢？
今天，風雲君就帶大家看一家其中的代表公司：北方華創（002371.SZ）。公司英文名NAURA，是一家全面的半導體設備公司。公司同時還有真空設備、鋰電設備、精密電子元件的業務。
一、股權集中，主要股東近一年未減持
NAURA是由北京七星華創電子和北京北方微電子重組而成的一家公司，重組發生在2016年。
在這之前，七星華創電子就已經是上市公司，業務以集成電路裝備和電子元件為主。
而北方微電子是由北京電控、北京七星華電（註：七星華創電子的控股股東）、清華、北大、中科院於2001年共同設立的一家公司，可以說是匯聚了中國最優秀的智力資源。
重組完成後，半導體裝備成為北方華創的主要業務。
北方華創的業務主要通過子公司開展。體現在報表中，合併報表營收和母公司的差別很大。其中2019年，合併報表營收40.58億元，母公司營收1.06億元，僅佔到2.6%。
同時，合併報表淨利潤3.70億元，而母公司層面為虧損3300萬元。
北方華創最重要的三個子公司分別是七星華創精密電子科技、北方華創真空技術、北方華創微電子裝備。
三家都是全資子公司，合計營收為40.50億元，佔總營收的99.8%（註：沒有進行分部間衝銷）。三家子公司合計淨利潤為3.70億元，與合併報表利潤相同。
北方華創的業務主要位於北京，另外還有2個子公司位於美國。
除去港股通，公司的前五大股東分別是北京七星華電科技集團、北京電控、國家集成電路產業投資基金、北京京國瑞國企改革發展基金、中央匯金。五家全部都是國資背景（註：京國瑞由北京國資委實際控制）。
北京電控是公司的實際控制人。
2016年至今，北方華創共進行過兩次股權融資。其中，2016年的募資就是為了完成資產重組。
2019年的這次股權融資，公司向三名股東非公開發行了20億元的股份。這三名股東分別是：國家集成電路產業基金、北京電控、北京京國瑞。
發行後，前五大股東（註：除去港股通）合計持股比例提高了2.72個百分點至61.76%。股權比較集中。
這次募集的資金主要投向高端集成電路裝備研發，少部分投向高精密電子元器件擴產。
2020年一季度，前五大股東中只有北京京國瑞進行了減持。
近一年來，持股5%以上的股東及高管也沒有進行減持。
下面我們來看看公司的業務。
二、收入增長顯著快於行業平均
2019年，北方華創的收入達到40.58億元，同比增長了22.1%。
其中，電子工藝裝備31.91億元，佔比近8成；電子元件收入8.47億元，佔比超過2成。
2018年，公司對業務範圍重新進行了劃分，原來的半導體設備、鋰電設備、真空設備統一歸類為電子工藝裝備。
按照新的劃分口徑，2015-2019年，電子工藝裝備收入的CAGR達到49.0%，明顯要快於公司整體增長；電子元件收入的CAGR則僅有10.7%。
另外從2017年的細分數據來看，電子工藝裝備中半導體設備佔到了絕大部分，是最主要的業務。
回到公司整體，2015-2019年公司收入的CAGR為35.0%。
那麼整個行業的情況怎麼樣呢？
我們分兩個角度來看：一是國產半導體裝備行業，二是中國大陸的半導體設備市場。
2018年，中國國產半導體裝備產業的規模是123.8億元，北方華創佔據了其中的20.4%（註：包括鋰電設備、真空設備在內）。
2015-2018年，國產半導體裝備產業的CAGR是37.9%，同時期北方華創的電子工藝設備CAGR達到57.3%，顯著快於同行業整體增速。
而在2019年，中國大陸半導體設備銷售額達到936.55億元，北方華創的份額只有3.4%。
3.4%和20.4%，這說明中國半導體設備的國產化率很低，2018年只有13.7%！
另外從增速來看，2013-2018年，中國大陸半導體設備銷售額的CAGR有34.6%，高於同時期國產裝備的32.7%，說明對進口的依賴依舊在增加。
下面我們就主要來看看公司的半導體裝備。
三、產品布局全面
北方華創的半導體裝備主要包括刻蝕機、薄膜沉積設備（CVD、PVD）、清洗機、氧化/擴散爐，應用領域包括集成電路、LED、光伏電池、顯示面板等。
這幾個裝備分別對應半導體製造中的幾個步驟。風雲君就現學現賣，為大家解讀一下。（編輯偷偷註：本文研究員「風雲君」小鑫，是一隻物理學博士。）
（一）刻蝕
刻蝕是半導體製造過程中位於光刻之後的一步，目的是去除晶圓表面特定區域的化合物。
根據要去除的化合物的不同，刻蝕工藝分為介電質刻蝕（dielectric etch）、矽刻蝕（polysilicon etch）、導體（金屬）刻蝕（conductor etch）。
在目前的半導體製造中，刻蝕使用的主流技術是幹法刻蝕，原理是用等離子體來轟擊晶圓表面。溼法刻蝕技術（註：使用腐蝕性液體）主要用於清潔晶圓。
根據等離子體產生方式的不同，幹法刻蝕技術又可以分為ICP（感性耦合等離子體）、CCP（容性耦合等離子體）。
2018年，全球刻蝕設備市場的規模約為125億美元。
目前，中國生產刻蝕設備的主要有北方華創和中微公司。
從全球範圍內來看，刻蝕設備市場主要有三家公司，分別是美國的泛林半導體（又稱拉姆研究，LRCX.O）、日本的東京電子（8035.T）、美國的應用材料（AMAT.O）。
三家公司的市場份額分別為55%、20%、19%，合計達到94%，這是一個高度集中的行業。兩家中國公司的份額很小。
前面我們說，半導體裝備的應用領域包括集成電路、LED、光伏等等。
在最需要先進位程的集成電路領域，北方華創的刻蝕機有NMC508和NMC612兩個型號，分別用於8英寸和12英寸晶圓的刻蝕。
從製程工藝上來看，NMC612D矽刻蝕機、NMC612M氮化鈦金屬硬掩模刻蝕機都已經達到了14nm水平。
此外，北方華創還有用於先進封裝、MEMS（微電機系統）、LED等領域的刻蝕機。
從2020年的中標結果看，公司的淺溝槽（STI）等離子體刻蝕機、多晶矽刻蝕設備分別在華虹半導體（01347.HK）的採購項目中中標，充分說明了其產品在國內的競爭力。
（二）薄膜沉積
再回到上面這張圖，薄膜沉積是刻蝕、去除光刻膠、離子注入之後的一步，目的是在晶圓表面生成一層連續密閉的薄膜。
薄膜沉積的技術分為物理氣相沉積法（PVD）和化學氣相沉積法（CVD）。
國內除了北方華創，其他生產薄膜沉積設備的公司還有瀋陽拓荊和中科儀（830852.OC，下載市值風雲APP，搜索「中科儀」）。
2018年，全球薄膜沉積市場的規模約為94億美元。
在CVD設備市場中，應用材料、東京電子、泛林研究分別佔據30%、21%、19%的市場份額，合計達到70%。
而在PVD市場中，應用材料一家就佔據了85%的市場份額。
薄膜沉積設備同樣是高度集中的市場。
應用於集成電路領域的薄膜沉積設備中，北方華創有2款PVD產品，4款CVD產品。其中的部分型號達到28nm工藝要求。
2020年4月，北方華創的PVD設備中標華虹半導體的項目。
除了上面的刻蝕和薄膜沉積外，北方華創還在熱處理設備、清洗設備等領域有布局。
可以說，北方華創是中國半導體設備領域布局最全面的公司。
而且在其中的大部分領域，中國目前還處於先進工藝從「0」到「1」的階段。從這個角度看，北方華創無疑擁有著先發優勢。
（三）精密元器件
除了半導體設備外，另一項貢獻收入較多的是電子元件。2019年，電子元件佔到了總收入的21%。
公司的電子元件業務通過全資子公司北京七星華創精密電子科技開展。
該項業務專注於高端精密電子元器件，如精密電阻器、新型鉭電容器、石英晶體器件等，主要應用於航空航天、船舶、工業、電力等領域。
這些領域一般對產品的可靠性要求更高，但是增長往往不具備消費電子那樣的彈性。同時，公司的業務中並不涉及國防軍工。
2019年，北方華創的電子元件毛利率達到59.9%，連續三年提高，已經充分說明了其競爭力。
好的產品往往不缺銷售渠道。2019年，公司的銷售費用率僅有5.9%。
四、客戶包括各個行業中的龍頭公司
而作為一家在晶圓製造多個環節唯二或者唯三的國產供應商，北方華創的客戶涵蓋了多個行業的龍頭公司。
其中包括：
晶圓廠中的中芯國際（00981.HK）、長江存儲、武漢新芯、華虹半導體、士蘭微（600460.SH）；
顯示面板廠商中的京東方（000725.SZ）；
光伏設備廠商中的隆基股份（601012.SH）、晶澳太陽能（002459.SZ）；
LED廠商中的華燦光電（300323.SZ）、三安光電（600703.SH）。
（來源：北方華創微信公眾號、http://www.ictia.cn/contents/42/294.html，市值風雲整理）
2019年，公司的前五大客戶合計貢獻了34.3%的收入。這一比例已經連續五年上升。
由於北方華創的客戶都是各個領域的龍頭企業，客戶集中度的提高問題不大。
作為對比，中微公司2019年前五大客戶的收入佔比就達到了67.5%。
北方華創的第二大客戶京東方，同時也是其關聯方，貢獻了8.53%的收入。
五、扣非勉強盈利，但意義不大
產品賣出去了，風雲君關心的下一個問題是盈利能力怎麼樣。
2019年，北方華創的毛利率和淨利率分別為40.5%、9.1%。經調整營業利潤率（註：不計政府補助和其他一次性項目）和扣非後淨利潤率僅為6.5%、1.7%。公司處於微利狀態。
2020年一季度，經調整營業利潤率和扣非後淨利潤率分別只有2.0%、-1.4%，不容樂觀。
再來看趨勢。2016年重組以來，毛利率整體變化不大，經調整營業利潤率和扣非後淨利潤率則分別提高了32.0、17.8個百分點，提升非常顯著。
公司在2018年對業務範圍重新進行了劃分，半導體設備、鋰電設備、真空設備統一歸類為電子工藝設備。
分業務看，2015-2019年，電子工藝設備的毛利率變化不大，電子元件毛利率則大幅提高了12.7個百分點。但是後者佔總營收的比例僅有2成，所以對公司整體毛利率的影響不明顯。
2017年，電子工藝裝備的細分項中，半導體裝備毛利率最高，達到35.4%。
不過，風雲君認為目前公司最重要的是研發先進工藝、獲取訂單，除了毛利率外的盈利指標意義都不大。
為什麼這麼說呢？我們來接著看。
對於半導體設備行業的公司來說，最主要的費用就是研發費用。2019年，公司的研發費用率、營銷費用率、行政費用率分別為12.9%、5.9%、13.8%。
研發費用率看上去不高，這是因為其資本化率高達62.1%。當年，公司實際的研發投入佔營收的比例達到28.0%。而且研發投入資本化率連續四年提高，這說明盈利指標是「失真」的。
六、工藝落後兩代，募資20億積極追趕
那麼怎麼衡量研發成果呢？
風雲君認為有兩個點比較重要：一是產品線的全面性和工藝的先進性，二是專利。
北方華創在半導體設備領域的布局已經是國內最全面的，而且2020年多次獲得華虹半導體的訂單。
這裡我們來看看他家的工藝。
目前，公司的28nm製程刻蝕機、薄膜沉積設備等已經進入產業化階段。而更先進的製程如14nm仍在研發中。
當然這個研發並不完全是說產品。因為有了先進工藝的產品，還要能在產線上完成調試，良率要達到標準。
2019年11月，北方華創與上海集成電路研發中心聯合宣布，使用其NMC612D型ICP刻蝕機完成了14nm FinFET SADP工藝的開發，各項指標達到量產要求。並且這一型號的刻蝕機具備7/5nm工藝的延伸能力。
中國的另一家半導體設備巨頭中微公司，其CCP刻蝕機已經在臺積電的5nm晶圓生產線上小批量試用，達到應用材料和泛林半導體的技術水平。
而且其CCP刻蝕機還應用到了長江存儲64層NAND的量產，這也是目前中國NAND行業的最先進水平。
由於14nm和5nm之間還隔著7/10nm，可以說北方華創在工藝製程上落後國際先進水平兩代。
說到這裡，半導體製造行業的一個難點是後發者追趕的時候，往往在落後一代或者兩代的製程上成功了，但是量產的收益還沒有覆蓋研發的成本時，領先者就開始下一代技術的研發了。
這就讓後發者很難在經營上形成良性循環。
但是風雲君認為也不必悲觀。一是近年來摩爾定律有逐漸放緩的趨勢，比如說從22nm到14nm花了3年，而從14nm到7nm則花了4年。
二是美國限制臺積電給華為代工後，中國國內代工廠的14nm工藝反而會獲得更多訂單。
這給了像北方華創這樣的半導體設備商以一定的空間。
另外，在2019年的這次20億元的非公開募資中，主要研發的技術就是5/7nm，直接跳過了10nm，這也算是一種彎道超車吧。
20億大致相當於北方華創2019年研發投入的2倍。
再來說專利。專利這個東西在技術落後的時候一般不怎麼重要，但是一旦達到國際領先水平或者超越別人成為獨一份兒，就顯得必不可少了。
比如說，擁有豐富專利儲備的中微公司在與泛林半導體的數論訴訟中，都達成了和解或者勝訴。
截至2019年末，北方華創累計獲得授權專利2369項，其中發明專利1476項。
近三年來，專利數量從1692項增長至2369項，還不錯。
七、擁有規模優勢才能持續生存
再來對比一下國際頂尖公司的研發投入。
2019年，應用材料的研發投入達到143.02億元（註：截至2019年10月27日的年度，下面類似），泛林半導體的研發投入為82.95億元（註：截至2019年6月30日的年度，下面類似）。
兩家美國公司的投入金額要遠遠高於北方華創和中微公司的11.37、4.25億元，而且是連續多年的不斷投入。
殘酷的是，半導體設備商在規模較小的時候，即使是金額相對要小得多的研發投入佔營收的比例也非常大，使得其盈利能力非常脆弱。
2019年，北方華創的研發投入佔到了營收的28.0%，中微公司稍低，僅有21.8%。但是，兩者都要大幅高於應用材料的14.1%和拉姆研究的12.3%。
從趨勢上看，兩家美國公司的研發投入佔比都相對穩定，兩家中國公司則由於營收規模快速擴大而佔比下滑。
而且因為有足夠的盈利空間，應用材料的研發投入全部費用化。而北方華創的研發投入資本化比例在2019年高達62.1%，中微公司也有41.3%。
在這樣的情況下，北方華創才在最近兩年實現經調整營業利潤率為正。
2019年，北方華創、中微公司、應用材料、泛林半導體的經調整營業利潤率分別為6.5%、4.4%、22.9%、25.5%。兩家中國公司的盈利能力較差。
反映到現金流上，2015-2019年北方華創的經營活動淨現金流在多數年份為負，自由現金流持續為負數。
其中2019年，經營活動淨現金流為-9.41億元，自由現金流為-11.13億元。
公司顯然不具備造血的能力。
八、以股權融資為主，歸母淨利潤的10%拿來分紅
在這種情況下，北方華創勢必要通過借錢或者增發股份來維持現金水平。
其中，股權融資主要在2016和2019年，兩次分別淨融資（註：減去現金分紅）9.04、19.51億元。
債權融資的規模在多數年份都比較小。2019年，公司通過借款淨融資（註：減去償還債務和利息）10.22億元，是近年來最多的一次。但是在2020年一季度，公司隨即又淨償還了8.17億元的債務。
整體看來，北方華創還是以股權融資為主。
截至2020年一季度末，公司帳上的貨幣資金共有26.19億元，短期借款加一年內到期的長期借款共有10.18億元。公司沒有償債壓力。
在自由現金流持續為負的情況下，公司仍然堅持每年分紅。2016年重組以來，每年的現金分紅金額佔歸母淨利潤的比例均為10%。
分紅的意義，更多在於給投資人以信心。
九、以銷定產，在手訂單充足
最後，風雲君著重看一下資產負債表裡的幾個科目。
半導體設備的高造價和工藝的複雜性，使得它必然是一個以銷定產的行業。
反應在財務數據上，2019年底公司的預收帳款金額達到6329萬元，佔剔除遞延收益的經營性負債（註：遞延收益主要是政府補助）的比例達到30.8%。
2020年一季度，合同負債（註：2020年採用新的會計準則，預收款項改稱合同負債）佔剔除遞延收益的經營性負債比例進一步提高至48.4%。
近五年來，這一比例總體上呈上升趨勢，反映了公司面對下遊的話語權在提升。
2019年，北方華創的應收帳款周轉天數、存貨周轉天數、應付帳款周轉天數分別為132天、503天、260天。
2016年至今，這三項指標都有明顯的趨勢：
應收帳款周轉逐漸加快；
存貨周轉不斷拉長；
應付帳款周轉也逐漸變慢。
在三者的共同作用下，現金循環周期略有下降，2019年為375天。
在這幾項指標中，風雲君比較關注的是存貨，因為其周轉在變慢，而且絕對金額也較高。
2019年末，公司的存貨達到36.36億元，佔總資產的比例達到26.5%。
分業務看，2016年末-2019年3月末，電子工藝裝備存貨金額由9.39億元增至32.70億元。同時期，電子工藝裝備在手訂單金額由13.06億元增至31.94億元。
兩者的期末數據相當，或者存貨金額還要更小，說明存貨是有充分的訂單支持的。
電子元器件的存貨金額則是略有下降。
存貨又可以細分為原材料、在產品、周轉材料、庫存商品。
2016年至今，增長最快的項目是庫存商品，2019年達到19.84億元，佔所有存貨的54.4%。
而庫存商品中，大部分都是已發貨待驗收產品。已發貨待驗收產品佔庫存商品的比例在2018年末達到80.74%，在2019年3月末達到89.00%。
這說明存貨的跌價風險其實很小。
說到訂單，北方華創的電子工藝裝備在手訂單金額與次年收入之比始終維持在100%左右，說明了公司的收入確定性高。
十、結論
下面來總結一下。
北方華創是中國半導體設備領域最全面的公司。
除港股通外，公司的前五大股東均為國資背景，合計持股比例超6成。
公司的收入中，8成為電子工藝裝備，其中主要是半導體裝備，其他2成是電子元件。
電子工藝裝備的增速更快，高於國產半導體裝備行業的增速；電子元件業務增長一般，但毛利率較高。
在關鍵的半導體裝備領域，公司在28nm工藝實現量產，14nm部分工藝處於驗證階段，研發方向則是7/5nm。整體來說，落後國際先進水平兩代。
公司2019年的研發投入超過11億，高於中微公司，但遠遠落後於應用材料、泛林半導體的百億水平。
另外，研發投入的資本化率高達60%，扣非勉強實現盈利，凸顯了規模劣勢下的盈利困境。
北方華創多數年份自由現金流為負，不具備持續造血能力，但是依然把歸母淨利潤的10%拿出來分紅。
不過，值得高興的是，公司的在手訂單非常充足。
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