半导体国产替代为长期确定趋势。自华为被列入实体名单以后，国内品牌对于供应链安全已经无法忽视，将给国产芯片提供更多的机会。新一轮自主可控是品牌商主导，优质的公司将获得更多国产替代的机会，逻辑芯片，模拟芯片、射频芯片、存储芯片等品类有望较快进行国产替代。由Mate30 目前的供应商名单来看，显示华为供应链自主可控进程加速进行中。其次，长鑫存储内存芯片自主制造项目宣布投产，我国于储存芯片国产化的道路上有望进一步推升国产设备与材料的商机。

国联万众 | 智芯研报

1、全球景气度有望年底或明年年初触底回暖

据IHSMarkit统计，全球半导体从去年Q4景气度开始明显下滑，从2018年Q3同比14.4%的增幅到Q4开始同比下滑进行调整，今年Q2、Q3同比下滑幅度更是在15%左右。我们认为这一轮周期调整的主要原因还是存储器市场的供需关系失衡导致存储价格下跌，进而使得整个存储市场规模收缩，叠加贸易战催生不确定性因素，加剧全球半导体景气度变弱。

2017年开始，存储器超过逻辑芯片，成为半导体细分领域最大规模的单一市场，2018年其占比更是达到了33.74%，存储市场的波动会较大程度的影响整个半导体市场的景气度。

IHSMarkit预测，2019年全球半导体市场规模约为4250亿美金，同比下滑12.48%，其中存储器市场规模为1155亿美金，相较于2018年的1638亿美金，同比下滑约29.52%，而其它领域中，传感器、光学器件分别小幅上升1.52%、0.42%，逻辑器件、微元件、模拟芯片、分立器件分别小幅下滑5.46%、4.95%、3.65%、1.79%，可见这一轮半导体市场的调整，主要还是源于存储器市场的萎缩。

接下来我们通过追踪存储器的价格、供需关系及库存周转情况，来试图寻找判断市场景气度的回暖时间。（注：因存储器最大的两个分支为DRAM和3DNAND，我们主要追踪这两个细分领域）

最新的彭博数据显示，DRAM原厂合约价格从2019年8月份开始逐渐企稳，3DNAND原厂合约价格在2019年7月份开始企稳，甚至有小幅回升。

可以看出，DRAM和NAND的合约价格从2018年Q4开始加速下滑，这也是造成存储市场萎缩的直接原因，而到了今年三季度开始，价格逐渐开始企稳。

造成存储器价格加速下滑的原因主要是供需关系的失衡，当存储行业的过度供给率过高时，就会造成产库存积压，产品价格就会大幅下滑，行业营业利润率下滑，而当存储行业过度供给率在一定的可接受范围之内时，就会有一定的弹性，库存开始逐渐消化，价格开始逐渐企稳，行业景气度开始恢复，营业利润率逐渐提升。

据IHSMarkit统计，从2018年Q4到2019年Q3，DRAM和NAND的行业过度供给率过高，产品价格下滑，行业营业利润率大幅下滑，预计今年年底或者明年Q1，随着过度供给率达到一个较为健康的水平，行业库存开始消化，营运利润率开始回升。

同样我们跟踪各大DRAM和NAND存储厂商的库存周转率，IHSMarkit最新数据显示，DRAM领域，三星作为龙头企业，从2019年Q2开始，库存周转率逐渐企稳，Q3有小幅度回调，而美光、海力士降幅开始收窄。

NAND领域，三星和东芝的库存周转率开始逐渐企稳，而美光和海力士虽然还在下滑，但是降幅也在进一步收窄。

结合DRAM、NAND的价格趋势、供需关系的改善情况和库存周转率的变化，我们认为存储行业的底部即将到来，预计在2019年Q4或者2020年Q1开始逐渐回暖，而届时整个半导体行业景气度也将开始逐渐提升。

2、贸易战加速整个半导体产业链国产化进程

中美贸易战进一步让我们认识到了国内半导体产业与国际先进水平的差距，无论是主产业链里的设计、制造、封测环节，还是支撑产业链的设备、材料、IP核、EDA工具等，都有很长的路要去追赶。贸易战的恶化进一步倒逼国内企业加速供应链国产化的进程，我们看好各个细分领域的龙头企业在这一轮国产替代中将持续受益，通过一定的时间积累有望做大做强。

▌设计端：

我国半导体产业结构逐渐优化，设计环节产值占比从2011年的27.22%提升到2018年的38.57%，超过封测环节成为占比最大的环节。

芯片设计位于半导体产业的上游，是半导体产业核心基础，具有很高的技术壁垒，需要大量的技术和经验积累，是一个典型的人才技术密集型的行业。全球来看，2018年ICFabless设计企业营收前十的以美国居多，占据6家，其次是中国台湾公司占据3家，中国大陆的海思列第5位。

我国IC设计行业经过多年的积累，在一些细分领域也实现了不同程度的突破，贸易战期间，华为被美国列到实体名单，使得其不得不将供应链向国内转移，我们认为不仅仅是华为，国内其他的公司也在有意将其供应链向国内转移，实现自主可控，这将进一步加速国内相关的IC设计公司的成长。

▌制造端：

IC制造行业是一个典型的赢家通吃的行业，市场由摩尔定律来主导，谁掌握了先进的工艺技术，谁就掌握了市场。台积电由于其绝对领先的工艺水平和代工能力，2018年其占据了全球超过50%的市场份额。而中芯国际、华力微电子等代工厂通过不断地投资，始终处于一个追赶者的角色，目前和台积电的技术差距大概在2-3个技术节点。中芯国际2018年在全球占据约5%的市场份额，而华虹半导体由于其特色工艺的优势，也可以占到3%左右的市场份额。

随着中芯国际在较为先进的14nm工艺上实现突破，并进一步在N+1制程上开始布局，我们认为其正在缩小与国际先进水平的差距，有望在高阶制程上抢占一定份额，叠加贸易战影响，预计华为等对高阶制程有较大需求的客户将一部分产能转移到国内，公司有望从中受益。华虹半导体由于其特色工艺的优势，伴随着下游持续的需求，公司无锡12寸晶圆厂产能逐渐释放，业绩有望继续提升。

▌封测端：

封测环节是典型的资金和劳动力密集型行业，相对设计和制造来说，技术门槛较低，我国在这一环节有较强的国际竞争力，有三家厂商挤进2018年全球封测厂前十，分别为长电科技、华天科技、通富微电，分列3、6、7位。

从技术布局上来看，长电科技通过收购星科金鹏，在低中高封装工艺上布局更加完善，虽然去年受业务整合影响，业绩大幅下滑，但是今年随着业务整合进度加速，业绩开始底部反转，我们认为随着对星科金鹏的逐步消化，公司高端工艺的优势将逐渐体现，有望拿到华为等国内大客户的转移订单，业绩将持续增长。

▌存储端：

存储器目前是半导体市场最大的单一领域，即便是今年有接近30%的市场萎缩，也有超过1000亿美金的市场。这一市场基本被韩国、日本、美国等几家龙头企业所掌控。DRAM领域，三星、美光、海力士占据超过95%的市场份额，3DNAND领域，三星、东芝（西部数据）、美光、海力士占据超过90%的市场份额。国内这一块几乎处于空白状态。

2019年下半年，长江存储和合肥长鑫分别在3DNAND和DRAM领域实现关键性突破。

长江存储宣布实现了64L256GbTLC3DNAND的量产，它拥有全球同代产品中最高的存储密度，将广泛应用在智能手机，个人电脑，服务器等领域。长江存储64层三维闪存既是全球首款基于Xtacking架构设计并实现量产的闪存产品，也是中国企业首次实现64层3DNAND闪存芯片的量产。

而合肥长鑫随后也宣布内存芯片自主制造项目宣布投产，该项目总投资1500亿，其与国际主流DRAM产品同步的10纳米级(19nm)第一代8GbDDR4首度亮相，成功打破了国外厂商技术的垄断。

长江存储和合肥长鑫先后宣布量产，标志着我国正式进入存储器这个千亿美金级别的市场。长江存储规划产能30万片/月，总投资240亿美金，合肥长鑫规划一期规划产能12万片/月，总投资1500亿元。如此大规模的资本开支在国内属于首次，这将给上游的设备、材料带来千载难逢的机会，我们看好国内半导体设备、材料相关领域的龙头公司。

▌设备端：

根据SEMI预测，2019年全球半导体设备市场由于受到存储厂商缩减资本开支的影响，整体规模预计为596亿美金，相较于2018年会小幅下滑，但2020年将恢复高增长，超过700亿美金。其中中国大陆市场将于明年超过中国台湾，成为全球第二大的销售区域。

这将给国产设备厂商带来巨大的机遇，我们认为在各大存储厂商和晶圆厂商在前期流片调试、良率攻坚的阶段，国产设备大规模进入的概率较小，但是到了良率稳定，产能爬坡的阶段，成本控制（costdown）就成为了一个重要的考核标准，国产设备的优势就会体现出来。

我们统计了长江存储第一批招标的信息，国产设备在较多环节都实现了突破，取得了重复性的订单，主要包括中微公司的刻蚀机、北方华创的刻蚀机、炉管、PVD、清洗机、盛美半导体的清洗机、沈阳拓荆的PECVD设备、Mattson的去胶机、刻蚀机、华海清科的CMP设备等，说明了经过长时间的积累，我国半导体设备已经开始在各个领域逐步实现突破。

我们认为随着国产设备持续加大研发投入，将在国内晶圆厂工艺验证上不断实现突破，产品种类和占有率都将进一步提升，伴随着下游客户扩产进度，市场空间巨大。

我们看好各个细分领域的龙头公司：中微公司、北方华创、盛美半导体以及未上市的Mattson、沈阳拓荆和华海清科等。

▌材料端：

半导体材料不同于设备，不随晶圆厂的资本开支而变化很大，晶圆厂的持续运行对应半导体材料的持续需求，周期性较弱。半导体材料种类繁多，其中占比较大的包括大硅片、掩模版、光刻胶及配套试剂、电子气体、湿化学品、抛光材料、靶材等。

半导体材料属于半导体行业的基石，属于最顶级的电子材料，对于产品的要求极高，技术门槛非常高，较难实现突破，我国的半导体材料厂商经过多年的技术积累，投入研发，在一些细分领域也取得了不错的进展。譬如上海硅产业集团的大硅片已经在中芯国际、华力微电子、长江存储等国内晶圆厂实现销售，安集科技的抛光液突破了台积电、中芯国际等客户，江丰电子的靶材同样取得了台积电、中芯国际等客户的认可，南大光电的电子特气也在中芯国际实现了销售。

日韩半导体材料的纠纷，进一步说明了半导体材料的重要性，我们认为随着晶圆厂的陆续扩产，也会给国内半导体材料厂商带来巨大的机会。

3、格局优化，5G和云计算带动通信板持续爆发

3.1、通信板行业规模大，高频、高速板占比高，技术壁垒深厚

根据Prismark数据，2018年全球PCB产值规模624亿美元，同比增长6%，其中服务器/数据存储、有线基础设施、无线基础设施属于通信类，合计产值规模115亿美元，同比增长13.4%，占PCB整体产值比重约为18.5%。预计到2023年通信板产值150亿美元左右，2018-2023年复合增速为5.5%，高于PCB行业整体的3.7%，比重提升至20.1%。

相比于大部分PCB，通信板中高速板和高频板居多。由于对容量和速度有很高的要求，在服务/存储领域，8层以上占比高达33%，通信设备领域，8层以上占比超过42%，都远高于其他细分领域。除了高速板，通信基站设备，以天线板和功放板为例，需要处理射频信号，大量使用高频板。

相对于普通的PCB，高频板和高速多层板都有较高的技术壁垒，除了高精密的设备外，大批量生产需要长时间Know-How的积累，也具有更大的盈利空间。而高频板和高速多层板两者之间，高频板的主要难点在于高频板材，高速多层板的主要难点在于制造工艺。根据产业调研，常规PCB的覆铜板占销售比重的20%左右，使用PTFE的高频板板材占销售比重的40%以上，高速多层板板材占销售比重30%左右，在相同开工率和良率情况下，高速多层板的加工附加值更高，利润空间也更大，部分高速板毛利率可以高达40%以上。

3.2、回顾4G产业周期，格局优化造就通信板龙头高速成长

通信基站建设是通信板的主要拉动力量之一，根据工信部数据，国内2014年开始大规模建设4G基站，2014-2016年为4G基站建设高峰期，2017、2018年建设量快速下滑。但回顾国内通信板龙头厂商深南电路、沪电股份和生益电子的发展，发现其2016年之前收入和利润增长都十分缓慢，而2016年开始，三家公司收入和利润都出现了明显的增长。

之所以会出现这种通信板龙头公司在4G基站建设高峰期表现平平、但是在建设中后期却实现高速增长的情况，我们认为原因主要有两个：

（1）最核心的原因在于格局的变化。首先是下游客户通信设备厂商在全球的市占率，2014年，国产设备厂商华为+中兴市占率30%左右，2017年提升至40%以上，相应地，爱立信和诺基亚（2016年收购阿尔卡特朗讯）的市占率则持续下滑。

（2）其次是国内通信板龙头公司在海内外客户的份额持续提升。以深南电路为例，2018年来自国内两大通信设备厂商收入合计24亿元，2015-2018三年复合增速35%，沪电股份2018年来自国内某大型通信设备厂商收入13.2亿元，2015-2018三年复合增速24%。

整体PCB行业格局较为分散，根据NTI数据，全球前十大PCB厂商2018年营收合计212亿美元，份额34%，相比2017年略有提升，以台湾厂商为主，大陆的东山精密通过收购multek后进入前十阵列。产品类型上，前十大厂商主要分布在下游较为集中的FPC、载板和HDI领域。

根据我们整理，全球前十大通信板厂商2018年通信板营收241亿元，同比增长18%，高于行业13%的增速，合计份额30.7%，同比提升1.3个百分点。

通信板的市场格局也比较分散，因为非高频、非高速多层通信板仍然占大部分，不过从前十大厂商增速明显快于行业增速可以看出，龙头集中度得到提升。随着未来5G基站、数据中心建设，高频、高速多层板需求更为旺盛，行业集中度有望持续提升。

同时，前十大通信板厂商中大陆厂商有5个，其余是中国台湾和美国厂商。深南电路和沪电股份，无论在技术还是规模上，都已经跻身全球第一梯队，生益电子规模相对较小，技术也属于第一梯队。崇达技术、景旺电子、奥士康、方正科技等也已经进入第二梯队。

3.3、中短期受益5G基站建设拉动PCB需求

据我们测算，5G基站单站价值量1.26万元，而4G基站单站价值量4000元左右，5G基站PCB价值量超过4G的3倍。

截至今年上半年，我国4G基站数目达到445个，占全球一半以上，预计全球5G基站数目在700万以上，参考4G基站建设的节奏，我们预计2021-2022年将是5G基站建设高峰期，预计每年新增基站数量超过140万个。

前文我们测算出5G基站单站价值量1.26万元，假设2020年开始每年价格下降5%，预计5G基站建设带动PCB市场规模750亿元以上，高峰期2021、2022年分别能达到182、162亿元。假设高频覆铜板规模占高频板规模的42%以上，高速覆铜板占高速板规模的30%以上，5G基站预计带动高速高频板材市场规模280亿元左右，高峰期2021、2022年分别能达到66、59亿元。

3.4、长期受益云计算和设备高速化趋势

我们已经进入了一个数据爆炸的时代，云计算的需求越来越大，这一点从全球主要云计算、云服务公司的资本开支中可以得到验证，根据SynergyResearch数据，2018年超大规模运营商的资本性支出接近1200亿美元，同比增长43%。今年Q1、Q2资本支出短期有所回落，我们认为云计算、存储需求的增长是不可逆的，美光也指出，2021年全球云数据中心资本开支将达到1080亿美元，超出2017年2.6倍。

以服务器为例，作为数据中心资本开支最大的部分，与之密切关联。根据IDC数据，2018年全球X86服务器出货量1175万台，同比增长15.4%，成为过去几年增长最快的一年。今年Q1、Q2受资本开支回落影响，服务器出货量同比也有下滑。随着未来数据流量高速增长，数据中心资本开支恢复，服务器、交换机、路由器、存储器等ICT设备出货量将继续保持增长态势，拉动高速多层板的需求。

除了设备出货量增长之外，对传输速率的要求也越来越高，每两年网络设备的带宽密度翻倍，高速交换机、高速光模块占比持续提升。

虽然今年Q1、Q2数据中心资本开支微幅下滑，但是以太网交换机的营收规模却持续增长，今年Q1、Q2营收分别达到68、70.7亿美元，同比增速分别为7.8%、4.8%，主要得益于向100G高速交换机的切换，19Q2全球100G交换机销售额同比增长42.9%达到12.8亿美元，市占率从去年同期的13.2%提升至18.1%。

18年年底，全球最大的交换机厂商思科推出了400G交换机，我们预计明年400G交换机有望迎来放量，从10G到40G，再到100G、400G，端口速率的快速提升，带动PCB板的价值量大幅增加：1）40G、100G一般使用松下M4、M6高速板材，400G需要使用松下M7等级；2）400G使用的PCB层数要更高，根据产业调研，400G交换机PCB在36层及以上，100G的不超过30层。同时，制造壁垒也会提升，一般网络设备中高速交换机的PCB难度要高于服务器。

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