2024年半導體設備行業(yè)專題分析：當前需求在半導體周期中的位置

2024年半導體設備行業(yè)專題分析：當前需求在半導體周期中的位置一、半導體行業(yè)：拐點已至，景氣度進入恢復期半導體行業(yè)與世界經濟發(fā)展息息相關。由于半導體的終端需求遍布消費電子、汽車、工業(yè)等場景，因此與宏觀經濟的情況息息相關，從歷史上來看，全球半導體行業(yè)銷售額的同比增速與全球GDP的同比增速變化趨勢非常類似，但是半導體銷售額的同比增速波動幅度遠遠大于GDP增速的波動幅度，半導體銷售額的同比增速介于-15%與40%之間，而GDP的同比增速介于-3%與+7%之間。隨著海外進入降息周期以及國內的經濟逐步好轉，我們預計半導體行業(yè)也將步入改善區(qū)間。長時間維度，半導體行業(yè)為具備周期性的成長性行業(yè)。根據SIA（美國半導體協(xié)會）數據，近10年內全球半導體行業(yè)的銷售額呈現(xiàn)了明顯的周期性和成長性：（1）成長性：受5G手機、新能源汽車、人工智能、可穿戴設備以及物聯(lián)網等新業(yè)態(tài)的誕生催化，全球半導體市場規(guī)模從2015年的3588.7億美元增長至2023年的5192.8億美元，CAGR達到4.73%，中長期呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的態(tài)勢；（2）周期性：受產品周期、產能周期和庫存周期的疊加影響，全球半導體市場也呈現(xiàn)出一定的周期性。從歷史月度數據可以看出，2016-2023年全球半導體市場走出過兩輪比較明顯的周期（2016年5月-2019年6月；2019年6月-2023年3月），每輪周期持續(xù)大概3年時間。我們認為，半導體行業(yè)下游應用領域廣泛，包含網絡通信、計算機、消費電子、工業(yè)控制、汽車電子、高性能計算等，可以說各行各業(yè)尤其是制造業(yè)、科技行業(yè)基本都和半導體息息相關，下游產品的技術“爆炸”（比如蘋果推出的iPhone4開啟的智能機時代、新能源車興起增加的芯片需求、ChatGPT帶來的AI競賽）、品類迭代周期（不同代的iPhone）以及成熟階段的存量更新周期（比如手機的換機周期）共同造就了半導體行業(yè)所呈現(xiàn)的螺旋上升的發(fā)展模式。從各家機構的最新預測來看，23年底行業(yè)已重回正增長區(qū)間，24年行業(yè)將恢復性增長，25年有望進一步恢復。根據SIA在2024年5月的預測，SIA總裁兼首席執(zhí)行官約翰-諾伊弗表示預計2024年全球半導體市場規(guī)模的增長率將達到兩位數；WSTS在2023年11月的預測中認為2024年全球半導體行業(yè)將會迎來13.1%的同比增長；臺積電CEOC.C.Wei也給出了2024年全球半導體行業(yè)增速10%的預期；根據中國半導體協(xié)會援引市場Market.us數據，未來10年全球半導體市場規(guī)模有望實現(xiàn)大幅增長，24年全球市場總規(guī)模將達到6731億美元，預計2023到2032年全球銷售額將以8.8%的復合年增長率增長，到2032年預計全球半導體市場規(guī)模將達到13077億美元。綜合來看，全球半導體市場有望在24年逐步走出23年的行業(yè)低迷期。半導體設備是支撐電子行業(yè)發(fā)展的基石，驅動下游的技術不斷向前發(fā)展也不斷受益。半導體設備作為半導體產業(yè)鏈的上游，同樣具備設備行業(yè)共有的“二階導”屬性，整體上呈現(xiàn)出半導體行業(yè)相似的周期性和成長性。得益于終端的芯片需求增長、先進制程先進工藝的不斷突破以及地緣政治關系帶來的產業(yè)鏈重構，近年來半導體設備行業(yè)迎來了明顯的增長。根據SEAJ（日本半導體協(xié)會）數據，2015-2023年全球半導體設備市場規(guī)模從365.3億美元擴大至1062.5億美元，CAGR約為14.3%，遠高于同期半導體行業(yè)銷售額的CAGR（4.73%）。23年受消費電子周期性因素短期承壓，24-25年有望實現(xiàn)觸底反彈。根據SEMI數據，2023年由于下游需求的短期疲軟、晶圓廠擴產熱情消散，全球半導體制造設備銷售額從2022年的1076億美元的歷史記錄小幅下降1.3%，但高于其在23年末做出的1000億美元的預測；同時按照SEMI預測，2024年將是半導體設備的過渡年，在產能擴張、新晶圓廠項目以及前端和后端對先進技術和解決方案的高需求的推動下，預計2025年將出現(xiàn)強勁反彈，達到1240億美元。中國半導體設備市場逆勢增長。相比其他半導體發(fā)達國家和地區(qū)，中國大陸地區(qū)的半導體設備產業(yè)起步較晚，但隨著下游半導體行業(yè)需求的快速發(fā)展，中國大陸的半導體設備市場規(guī)模迅速擴大。根據SEAJ數據，中國大陸的半導體設備銷售額近十年從33.7億美元增長至366.0億美元，CAGR達到26.9%，且在2020年超越中國臺灣成為全球最大的半導體設備市場；根據SEMI數據，2023年中國大陸半導體設備銷售額實現(xiàn)逆勢增長，全球份額達到34.45%。春江水暖鴨先知，半導體設備的周期往往領先于行業(yè)。通過將近10年全球半導體設備的年度同比增速與半導體銷售額的年度同比增速的對比，可以看出在絕大部分時間段內半導體設備的邊際變化和拐點會先于半導體行業(yè)出現(xiàn)，一般會提前1個季度出現(xiàn)。2022年由于下游晶圓廠為滿足高性能計算和汽車等關鍵終端市場的需求、各國產業(yè)鏈重構以及美國制裁禁令導致的“提前囤貨”等，下游晶圓廠逆勢擴大了產能擴張規(guī)劃，導致2022-2023年半導體設備行業(yè)迎來一波持續(xù)小高峰，也間接造成了短期的上下游周期錯位。二、晶圓代工端：24Q1有所恢復，全年有望溫和復蘇我們選取了3家相對有代表性的晶圓代工廠，分別是臺積電（TSM.N）、中芯國際（00981.HK）和華虹半導體（01347.HK）。根據Wind，2023年三家廠商共計實現(xiàn)營業(yè)收入5613.09億元，同比下滑3.67%；實現(xiàn)歸母凈利潤2054.68億元，同比下滑14.92%。2024年第一季度，三家廠商共計實現(xiàn)營業(yè)收入1508.51億元，同比增長15.01%；實現(xiàn)歸母凈利潤516.72億元，同比增長4.66%。過去十年代表晶圓代工廠的業(yè)績持續(xù)增長，2023年由于全球宏觀經濟整體仍處于下行周期，全球半導體庫存的消耗速度整體慢于各產業(yè)環(huán)節(jié)的生產和采購速度，芯片庫存仍處于高位，以及智能手機和個人電腦為代表的消費電子需求持續(xù)疲軟，庫存消化仍為2023年半導體行業(yè)主旋律，23年晶圓廠的利潤端也出現(xiàn)了小幅下滑。分季度來看，晶圓代工廠的下滑始于23Q1，到2023年下半年開始恢復，伴隨人工智能、手機、穿戴類設備、個人電腦等行業(yè)的發(fā)展，以及宏觀經濟的逐步恢復，行業(yè)顯現(xiàn)復蘇跡象，23Q3實現(xiàn)觸底，23Q4進入復蘇通道，直到24Q1收入端繼續(xù)好轉，但是由于下游存貨周期、提前備貨等因素擾動，行業(yè)復蘇的進度仍需進一步觀察。由于臺積電、中芯國際和華虹半導體在制程、產品、下游行業(yè)、產能分布等方面區(qū)別較大，因此分別來看。（一）臺積電：先進制程與HPC驅動增長，充分受益AI時代臺積電單季度營收從23Q2進入恢復通道。根據臺積電官網發(fā)布的財務數據，24Q1公司實現(xiàn)營收188.7億美元，同比+12.9%，公司的單季度營收從23Q1進入負增長階段（同比增速），連續(xù)經歷了4個季度的負增長，從24Q1重新進入正增長，但是從單季度營收來看，則在23Q2觸底，然后進入了環(huán)比增長通道。高性能計算成為支撐臺積電增長的主要驅動力。根據臺積電官網發(fā)布的分行業(yè)數據，從2019年到2024年一季度的長維度數據來看，高性能計算（HPC）與智能手機的營收占比經歷了此消彼長的過程，HPC的收入占比從19Q1的29%提升至24Q1的46%，而智能手機的占比從19Q1的47%降低至24Q1的38%，同期DCE（DigitalConsumerElectronics，除去智能手機外的消費數碼產品）的收入占比從7%降至2%，而其他領域的收入占比中間雖有所波動，但是整體維持穩(wěn)定。高性能計算與智能手機成為支撐近期臺積電營收復蘇的關鍵力量。根據臺積電官網發(fā)布的分行業(yè)數據，從近一年的維度來看（23Q2-24Q1），HPC的季度環(huán)比增速分別為-5%/6%/17%/3%，同期智能手機的環(huán)比增速為-9%/33%/27%/-16%，IOT為11%/24%/-29%/5%，汽車行業(yè)為3%/-24%/13%/0%，DCE為25%/-1%/-35%/33%，其他行業(yè)則為-5%/-2%/-16%/-8%，結合收入占比和增速來看，HPC為支撐臺積電近一年季度收入增長的主要動力，但是智能手機從24Q1開始有一定拖累。先進制程收入占比不斷擴大。根據臺積電官網發(fā)布的分制程數據，從19年到24年第一季度，臺積電的主力創(chuàng)收制程從16nm到7nm再到5nm的轉變，而臺積電最新的3nm從23Q3開始貢獻收入，臺積電依靠自身在先進制程的優(yōu)勢，持續(xù)占據了下游最尖端的、盈利最好的板塊，值得注意的是，3nm的收入貢獻占比在24Q1有所下滑，主要受到了下游智能手機不景氣的影響（3nm主要是智能手機采用，AI芯片現(xiàn)階段以5/7nm制程為主）。北美為臺積電創(chuàng)收主力。根據臺積電官網發(fā)布的分區(qū)域數據，北美為公司近年的創(chuàng)收主力，下游主要客戶諸如蘋果、英偉達等均為北美客戶，由于美國的制裁，來自中國大陸的收入占比不斷下降，從最高峰的約22%（20Q1）降至24Q1的9%。臺積電預期24年將溫和性增長，各行業(yè)有所區(qū)別。根據臺積電24Q1業(yè)績會Transcript，臺積電CEOC.C.Wei下調了2024年全球半導體行業(yè)的增速預期至10%，主要原因系雖然AI業(yè)務需求持續(xù)強勁，但智能手機緩慢復蘇、個人電腦在底部反彈但增長仍較慢所致。從行業(yè)角度來看，預計晶圓代工行業(yè)中24年會有高十位數增長（15-20%），預計臺積電全年營收同比中低二十位數增長（20-25%）。資本開支方面，臺積電財務高級副總裁兼首席財務官WendellHuang表示2024年公司的資本開支預計約為280~320億美元，中值300億美元對比23年的312億美元有小幅下滑，其中70~80%用于先進制程（7nm及以下），10~20%用于特色工藝，10%用于先進封裝等。鑒于臺積電24Q1的資本開支僅有57.7億美元，同比下滑近40%，疊加臺灣地震導致的部分臺積電產線受損，預計臺積電下半年的資本開支將會有大幅的提升，目前臺積電在美國亞利桑那州有3座晶圓廠的布局規(guī)劃，第一座已于4月進入生產階段，采用N4工藝，有望在25年上半年量產；第二座將采用N2工藝供應最新的AI需求，預計將在28年量產。（二）中芯國際：持續(xù)環(huán)比恢復，泛3C貢獻主要增長中芯國際單季度營收從23Q2進入恢復通道。根據中芯國際官網發(fā)布的財務數據，24Q1公司實現(xiàn)營收17.5億美元，同比+19.7%，公司的單季度營收從23Q1進入負增長階段（同比增速），連續(xù)經歷了3個季度的同比負增長，從24Q4重新進入同比正增長，但是從單季度營收來看，則在23Q1觸底，然后進入了環(huán)比增長通道，直至24Q1仍然保持了同比和環(huán)比的正增長。中芯國際產能利用率環(huán)比逐步上升。根據中芯國際官網發(fā)布的財務數據，24Q1公司實現(xiàn)付運晶圓179萬片，環(huán)比上升，公司的產能利用率在23Q1觸底（約68.1%），而后持續(xù)環(huán)比上升，到了24Q1，產能利用率達到80.8%，與單季度收入的變化情況基本相符。中芯國際利潤率有望觸底。根據中芯國際官網發(fā)布的財務數據，公司的毛利率在22Q1達到41%的高點，之后則進入下降通道，主要是由于產能逐步開始折舊、產能利用率以及行業(yè)競爭加劇晶圓代工價格有所降低所致，從公司最新的24Q2的指引來看，毛利率有望開始穩(wěn)定。泛3C為中芯國際恢復性增長的主要動力，傳統(tǒng)行業(yè)仍然偏弱。根據中芯國際官網發(fā)布的分行業(yè)數據，智能手機、電腦和平板、消費電子從23Q1開始基本維持了收入占比上升的趨勢，其中，電腦和平板在24Q1的收入占比有明顯的下降，主要是由于有一些消費電子的急單，公司對產能進行了一定的優(yōu)化；工業(yè)與汽車領域則維持了下降的態(tài)勢，顯示傳統(tǒng)行業(yè)的需求較弱。中國區(qū)構成公司收入的主要占比。根據中芯國際官網發(fā)布的分區(qū)域數據，各區(qū)域之間的收入占比近年相對穩(wěn)定，中國區(qū)在80%左右，北美約15%，亞歐約4%。中芯國際近年資本開支維持在較高水平。根據中芯國際官網發(fā)布的資本開支數據，2020-2023年公司的資本開支分別為57.3/45.2/64.5/74.7億美金，近年中芯國際的資本開支維持在較高水平。中芯國際表示行業(yè)在慢慢恢復。根據公司發(fā)布的一季度投資者關系記錄表，在第二季度看到了三個明顯變化：第一、國際消費市場部分恢復，新產品需要增加量，例如低功耗藍牙、MCU，庫存在下降，客戶都開始補單；第二、24年是體育年，大家要觀看運動賽事，機頂盒、電視相關產品的銷售在增加，明顯比去年多；第三、最大的一塊，智能手機尤其是中國智能手機廠家，為了保住份額不丟失或者是擴大份額，拿的貨都比去年多，所以我們看到現(xiàn)在智能手機這一塊是供不應求的。（三）華虹半導體：產能利用率回升明顯，泛3C為主要動力華虹半導體從24Q1開始恢復。根據華虹半導體官網發(fā)布的財務數據，24Q1公司實現(xiàn)營收4.6億美元，同比-27.1%，公司的單季度營收從23Q3進入負增長階段（同比增速），已經連續(xù)經歷了3個季度的同比負增長，從單季度營收來看，則在23Q4觸底，然后進入了環(huán)比增長通道。華虹半導體產能利用率環(huán)比上升明顯。根據華虹半導體官網發(fā)布的財務數據，24Q1公司實現(xiàn)付運晶圓102.6萬片，環(huán)比上升，公司的產能利用率在23Q4觸底（約84.1%），到了24Q1，產能利用率達到91.7%，回升非常明顯。華虹半導體利潤率承壓。根據華虹半導體官網發(fā)布的財務數據，公司的毛利率與凈利率在22年四季度達到了38.2%與29.5%，為近年的單季度高點，隨著新增產能進入折舊期以及晶圓代工的價格下降，公司的利潤率承壓，24Q1公司的毛利率與凈利率分別為6.4%與-5.5%。收入均為成熟制程，0.35μm及以上制程仍占據最大收入占比。根據華虹半導體官網發(fā)布的分制程數據，從19年到24年第一季度，臺積電的主力創(chuàng)收制程仍然為0.35μm及以上的制程，55nm及65nm、90nm及95nm的制程收入占比開始上升，華虹的收入均來自成熟制程，相對更能反映宏觀的情況。泛3C行業(yè)為收入增長的主要動力。根據華虹半導體官網發(fā)布的分行業(yè)數據，來自電子消費品的收入占比從23Q4的55.5%上升至62.6%，工業(yè)及汽車的收入占比從30.4%下降至22.3%，通訊行業(yè)從11.9%微升至13.3%，計算機行業(yè)從2.3%降低至1.8%，3C行業(yè)構成了華虹半導體收入的最大占比，也構成了公司收入環(huán)比增長的主要動力。中國區(qū)構成公司收入的主要占比。根據華虹半導體官網發(fā)布的分區(qū)域數據，各區(qū)域之間的收入占比近年相對穩(wěn)定，中國區(qū)在80%左右，北美約8-10%，亞洲約5-7%，歐洲在5%左右，日本相對較少。華虹近年資本開支維持在較高水平。根據華虹官網發(fā)布的資本開支數據，2019-2023年公司的資本開支分別為9.2/10.9/9.4/10.0/9.1億美金，近年華虹的資本開支維持在較高水平。華虹表示行業(yè)有望進入量價齊升通道。根據公司發(fā)布的一季度投資者關系記錄表，產能利用率在第一季度有明顯回升，無論8英寸還是12英寸都接近滿載，因此價格下降的趨勢已到尾聲，預期接下來幾個季度價格可能會開始回升；功率器件，尤其是高壓功率器件現(xiàn)階段的需求確實較弱，在過去兩至三個季度有所放緩。但公司預計后續(xù)會逐漸回暖向好；邏輯平臺的增長主要來自于CIS產品，該產品需求自去年第四季度開始就非常強勁。功率器件相對較弱，包括IGBT和超級結；汽車電子行業(yè)面臨一些臨時的調整，但公司認為總體汽車電子市場的需求仍然是強勁的；全球MCU仍在去庫存周期，我們預計MCU市場的復蘇還處于早期階段。MCU總體市場很大，應用包括手機、物聯(lián)網、智能家居、汽車電子等。2023年確實對MCU來說是疲軟的一年，但我們看到了一些開始復蘇的正面信號。IGBT和超級結的需求還比較疲軟，但預期接下來會逐漸回暖向好。行業(yè)認為Q2將繼續(xù)環(huán)比改善。結合臺積電、華虹半導體以及中芯國際的二季度收入指引，均預期環(huán)比正增長，結合各家的業(yè)績說明會情況，AI等行業(yè)帶來的先進制程需求仍然強勁，泛3C行業(yè)有一定復蘇，汽車、工業(yè)等領域的復蘇仍然較為脆弱，全年半導體行業(yè)有望維持恢復性增長。三、后道封測：收入開始復蘇，資本開支有望恢復后道封測廠方面，我們選取了13家A股有代表性的封測廠進行分析，包括長電科技、通富微電、華天科技、頎中科技、晶方科技、甬矽電子、大港股份、匯成股份、偉測科技、藍箭電子、利揚芯片、華嶺股份、氣派科技。2023年，13家廠商共計實現(xiàn)營業(yè)收入727.18億元，同比下滑4.3%；實現(xiàn)歸母凈利潤27.21億元，同比下滑52.6%。2024年第一季度，13家廠商共計實現(xiàn)營業(yè)收入176.56億元，同比增長20.6%；實現(xiàn)歸母凈利潤516.72億元，同比增長4.66%。從營收規(guī)模來看，2019-2022年封測廠保持了正增長，23年受到終端市場產品需求下降、集成電路行業(yè)景氣度下滑、訂單不飽滿、產能利用率不足等因素影響出現(xiàn)了一定的下滑，23Q1觸底開始環(huán)比恢復，24Q1同比增速轉正。行業(yè)總體營收規(guī)模保持增長，但從歸母凈利潤來看，2022年出現(xiàn)了營收和歸母凈利潤的背離，產能增長折舊增加競爭激烈導致盈利能力有所承壓。按季度拆分來看，我們可以看到封測廠的業(yè)績衰退始于23Q1，相較晶圓代工廠提早了2個季度，并在23年內逐步恢復，24Q1回歸正常的正增長區(qū)間。盈利能力有所承壓。2023年13家封測廠的平均毛利率為21.81%，凈利率為8.