「行業深度」半導體行業(細分領域晶片、設備材料)深度報告

2020-12-15 騰訊網

一、半導體行業概況

國內半導體行業市場規模快速增長，但需求供給嚴重不平衡，高度依賴進口，國產核心晶片自給率不足10%。

2000年和2020年中國集成電路市場佔全球份額

5G和AI技術

科創板提供了硬科技企業投資退出渠道，資本市場積極布局包括半導體在內的科創板熱點賽道

科創板行業分布

二、半導體行業產業鏈結構

半導體行業產業鏈

三、AI晶片行業

AI晶片主要包括GPU、FPGA、ASIC三種技術路線，分為雲端訓練晶片、雲端推理晶片和邊緣推理晶片

AI晶片下遊應用

AI晶片在邊緣側主要包括物聯網、移動網際網路、智能安防、自動駕駛四大應用場景

AI晶片下遊應用

四、5G晶片

手機射頻前端晶片市場規模受單機射頻晶片價值增長的驅動

在移動終端設備穩定出貨的背景下，隨著通信網絡向5G升級，射頻器件的數量和價值量都在增加，射頻前端晶片行業的市 場規模將持續快速增長，從2010年至2018年全球射頻前端市場規模以每年約13.10%的速度增長，到2020年接近190億美元

射頻前端各組件增速不同。濾波器作為射頻前端最大的細分市場，市場空間將從2018年的80億美元增長到2023年的225億美元，年增長率19%，這一增長主要來自高質量BAW濾波器的滲透;PA的市場空間將會從50億美金增長到70億美金，年增 長率7%，主要是高端和超高頻段PA市場的增長，將彌補2G/3G市場的萎縮

全球射頻前端晶片市場競爭格局

目前，射頻前端市場集中度高，國外廠商佔據了絕大部分的市場份額，貿易戰帶來的國產化需求是國內射頻廠商最大 的機會

射頻前端的集成化使得未來收購、併購成為資本重要的退出手段，收購、併購也是晶片企業做大做強的途徑之一

五、物聯網晶片

物聯網高速發展，具有通用性以及與物聯網連接相關的上遊產業最先受益

隨著相關的通信標準的落地、通信和雲計算技術的發展，物聯網已從最初的導入期進入 現在的成長期

從產業鏈傳導的角度看，物聯網將從「快速聯網」到「規模聯網+應用服務」，具有通 用性以及與物聯網連接相關的上遊產業鏈環節將最先受益，包括通信晶片、傳感器、無線模組等

物聯網產業結構

物聯網晶片產業圖譜

六、存儲晶片

2018年存儲器市場規模突破1600億美元，是半導體第一大領域，佔30%，國際巨頭佔據市場

存儲晶片行業圖譜

七、光晶片

高速率光晶片國產化率低，高功率雷射晶片幾乎全部依賴進口

高端(高速率、高功率)光晶片行業進入壁壘高、投入大、周期長、難度大，尤其是晶片的材料生長、晶片設計、晶片工 藝製程、晶片封裝等是光晶片研發與製造的核心

光晶片產業圖譜

八、車用晶片

汽車網聯化、智能化和電動化發展趨勢推動車用晶片向高頻、單片集成、低功耗等方向發展

九、第三代半導體

第三代半導體材料具有高壓、高頻、高溫性能，廣泛應用於光電、射頻、功率領域

第三代半導體材料主要包括SiC、GaN、 金剛石等，因其禁帶寬度≥2.3電子伏 特(eV)，又被稱為寬禁帶半導體材 料;第三代半導體材料具有高熱導率、 高擊穿場強、高飽和電子漂移速率、 高鍵合能等優點，滿足現代電子技術 對高溫、高功率、高壓、高頻、抗輻 射等惡劣條件的新要求

5G基站建設推動GaN射頻市場高速增長

射頻器件是無線通信設備的基礎性零部件，在無線通信中負責電磁信號和數位訊號的轉換和接收與發送，是無線連接的 核心

過去十年來，國防應用一直是推動GaN技術發展的主要驅動力，現在這些技術正在從軍用轉向商用 由於高頻性能優異，未來大部分Sub-6GHz以下宏基站都將採用GaN器件，2019年至2021年為5G基礎設施建設的關鍵期，也將是氮化鎵器件替換LDMOS的關鍵期

第三代半導體行業圖譜

十、MEMS晶片

MEMS晶片是新一代信息技術的感知

MEMS (Micro Electromechanical System)即微機電系統，是將微電子與精密機械結合發展起來的工程技術，尺寸在 1 微 米到 100 微米量級，採用了集成電路的先進位造工藝，和傳統產品相比，MEMS 具有微型化、產能高、可大批量生產、 成本低等優勢

MEMS技術廣泛應用於各種傳感器晶片，核心功能是把物理信號轉換為電子設備能夠識別的電信號，是人工智慧、物聯 網、大數據等新一代信息技術的感知基礎和數據來源，MEMS在生物、光學、射頻、機械等領域也有重要的應用

美國、歐洲、日本三分MEMS天下，國內MEMS產業還處於起步階段

國內 MEMS 產業鏈布局完整，但總體而言產業還處於發展的起步階段

設計和代工環節有待加強，代工製造以6英寸和8英寸產線為主，封測環節具備一定的競爭力

產品在精度和敏感度等性能指標上與國外存在很大的差距，應用領域正從手機、汽車走向VR/AR、物聯網

2018年全球MEMS市場競爭格局

十一、半導體設備

晶圓製造是設備佔比最大的環節，光刻、刻蝕、薄膜沉積佔比最大，行業巨頭集中

十二、半導體材料

晶圓製造和封裝材料市場細分多，單一細分市場規模小，行業巨頭集中

半導體材料市場更細分，單一產品的市場空間很小，少有純粹的半導體材料公 司;半導體材料往往只是某些大型材料廠商的一小塊業務，例如陶氏化學公 司，杜邦，三菱化學，住友化學等公司，半導體材料業務只是其電子材料事業 部下面的一個分支;儘管如此，由於半導體工藝對材料的嚴格要求，就單一半 導體化學品而言，僅有少數幾家供應商可以提供產品

矽片巨頭集中在日本、韓國、德國、 中國臺灣;中國大陸僅有少數幾家企 業具備8英寸半導體矽片的生產能 力，而12英寸半導體矽片主要依靠進口

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