目录
1.0 行业概况
2.0行业属性分析
3.0行业竞争格局分析
4.0行业政策导向分析
5.0行业上下游价值链及核心公司
5.1集成电路设计
5.2集成电路制造
5.3 集成电路封测领域
5.4 材料部分
6.0 行业估值中枢分析
7.0行业周期性分析及现在阶段
8.0 行业成长性分析
9.0 总结
1.0行业概况
集成电路是把一个电子电路中所需的二极管、三极管、电阻、电容、电感等元器件及导线连接在一起并制造在一片硅材料上，然后封装在一起，成为一个能实现一定电路功能的微型电子器件或部件。集成电路具有体积小、重量轻、引脚少、可靠性高、成本低、性能好、可规模生产等优点，应用领域非常广泛，是实现各行各业实现信息化，智能化基础，无论在军用还是民用领域，都起着不可替代的作用。
半导体可分为四类产品，分别是集成电路、分立器件、光电子器件以及传感器四大类。其中集成电路属于半导体行业的第一大产品种类，根据WSTS数据显示，集成电路市场份额在2019年占整个半导体市场的81%，占据着全球半导体的绝大部分市场份额。本文主要针对集成电路的行业属性、竞争格局、政策导向以及产业链上下游等展开分析。
2.0行业属性分析
集成电路行业有着高投入、周期长、高技术门槛看等特征，不同的细分产业链位置有着不同的资产属性，像是集成电路设计属于轻资产行业，而集成电路的制造和封测就属于科技型重资产行业。基于其行业的特征，也使得其进入门槛较高，属于高壁垒行业，主要面对的行业壁垒如下表所示。
图1：中国集成电路行业壁垒（资料来源：格菲资本根据公开资料整理）
3.0行业竞争格局分析
在全球市场中，集成电路行业处在一个高度垄断和集中化的市场，行业具备定价权优势。根据IC Insights数据显示，美国在2018年全球芯片市占率为52%，其中无晶圆厂芯片公司在全球所占的市场份额为68%，而46%则是美国有晶圆厂芯片公司所占的全球市场份额。美国依旧在行业中处于绝对的霸主地位，在全球20大半导体公司中，美国独占八席且基本都是卡住核心的关键性公司。
韩国、日本以及欧洲分别占全球市场的27%、7%和6%，前四个国家已经占据全球市场92%的市场份额。中国的集成电路市占率相较美国、日本、韩国等国家差距还是很大的。中国2018年占全球市场份额的3%，无晶圆厂和有晶圆厂的全球市场份额分别为13%和1%，有晶圆厂的全球占比是很低的，这也是为什么我国集成电路行业极度依赖台积电和三星来生产芯片。
图2：2018年全球芯片市场份额（资料来源：格菲资本根据公开资料整理）
另一方面，从中国集成电路贸易逆差也体现出了我国对集成电路进口的高度依赖。从图3中可以看出从2014-2018年中国的集成电路贸易逆差呈现一个上升趋势，到2018年达到了一个历史峰值，为2274.22亿美元。但是这一上升趋势从2019-2020年Q3就被打破，贸易逆差整体呈现下降趋势，其主要原因是中国大力发展该行业和政策上的扶持，使得高度依赖的局面得到慢慢地改善。这一点也可以从进出口集成电路产品的单价可以看出，2019年中国集成电路进口单价是出口单价的1.5倍，而2020年一季度到二季度这一差距缩小到了1.3倍，这也证明了我国集成电路整体实力明显提升。
图3：2014-2020年Q3中国集成电路进出口情况（资料来源：西南证券）
相较于全球的集成电路行业状态，中国的集成电路行业竞争激烈、技术产品多盘踞中低端、整体集中度散的格局，个别细分产业链集中度会高一些。另一方面，国外的众多集成电路企业纷纷涌入中国市场，其中不乏具有较强资金及技术实力的企业，进一步加剧了中国市场的竞争，但是这一现象在国产替代的大背景下会得到一定的改善。
根据中国半导体行业协会数据显示，2020 年上半年中国的集成电路销售额为3539亿元，同比+16.1%，其中集成电路设计增长较快，销售额为1490.6亿元，同比+23.6%；制造市场销售额为966亿元，同比增长17.8%；封装测试市场销售额 1082.4 亿元，同比增长5.9%。尽管2020年我国的集成电路市场的增速较快，但从芯片自给率的角度来看，国产程度依旧很低，未来中国市场的成长空间很大一部分将来源于国产替代上，如果能够尽快实现高端领域的进口替代，集成电路将会具有很强的指标效应。
图4：大陆地区集成电路细分市场规模（亿元）（资料来源：华创证券）
从细分领域来看，在美国制裁中国半导体行业的发展和国产替代的大背景下，中国的集成电路封测业、集成电路制造业，集成电路设计近几年的涨幅均较快。集成电路设计相较于集成电路封测业和集成电路制造业，对资金设备要求较低，受海外产业链制约相对较小，预计未来会成为中国集成电路占比较高且增速较快的细分领域。
集成电路封测市场方面，2020年下半年全球半导体封测产能紧缺，以长电科技、华天股份、通富微电、扬杰科技等为代表的中国IC封测企业均加速产能扩建以应对芯片需求的不断爆发。集成电路制造业相较于封装和设计需要巨大的成本投入，包括生产线以及研发费用的投入。
以国内集成电路制造龙头企业中芯国际为例，公司2017—2019年研发投入分别为35.8 亿元、44.7 亿元及47.4 亿元，占营业收入的比例分别为16.72%、19.42%和21.55%。
此外，该细分领域比较受制于美国对设备、配件及原物料的限制。根据WIND数据显示，2004-2019年，中国集成电路制造业年复合增长率为17.93%。受益于国家政策鼓励、资金支持、本土化发展以及行业的高景气发展等，未来有望保持在高速增长的状态。
4.0行业政策导向分析
集成电路广泛的应用在众多领域，是国家的命脉产业。目前，中国的集成电路绝大部分还是依赖进口，高端产品较为缺失。
此外，相关的核心技术多年来被美国等国家掌握，如果不真正地掌握这些核心技术，我国会永远面临着“卡脖子”的难题。这些“卡脖子”问题包括对我国军事安全造成一定的威胁，我国军用设备芯片国产率低，大量采购海外芯片，另外就是中国在集成电路行业的溢价能力很弱，这严重影响中国企业的盈利能力。
近几年，除了中国自身对越来越多技术的掌握和国家集成电路产业投资基金的资金支持外，国内也陆续出台支持集成电路发展的政策推进芯片国产化的发展，从减免所得税、增值税、人才培养、知识产权、推进关键核心技术攻关等方面出台了一系列措施，提高了我国集成电路国产化率的同时也为产业链中优势企业带来了发展机遇。
图5：国家支持集成电路行业发展的政策
目前我国的集成电路不足15%，国家在“中国制造2025”中明确目标，2025年我国的集成电路自给率达到50%。国家通过出台的相应政策激励和大基金对集成电路的资金支持，可以看到国家的重视力度和大力发展集成电路的决心，国产化替代的趋势也会越来越强，行业的景气度也会越来越高。
此外，我们从下图中也可以看出，随着国家政策扶持以及市场应用带动下，中国的集成电路产量从2016-2020年都保持在一个高增长的状态，2020年中国的集成电路产量创下了历史新高，达到了2612.6亿块，同比+29.5%。
海外方面，美国参议院近期正式通过了《2021年美国创新与竞争法案》，该法案旨提高在美国与中国科技竞争的能力，但其条款多与中国的《中国制造2025》形成正面竞争和直接对抗。该法案总资助金额2500亿美金，其中授权约1900 亿美元用于增强美国科技和研究，建立三个基金投资540亿美元用于增加美国半导体、电信设备和汽车芯片生产和研究。
总的来看，该法案是继续全面压制、打压中国在高科技和先进产业领域的发展。这也升级了原本白热化的中美“科技之战”。
短期来看，美国出台的这一法案是不利于中国集成电路行业的发展的。但是长期来看，在这种严峻的挑战环境中，可以刺激中国集成电路企业的独立自主发展和加快国产替代的速度，加速中国国产芯片的崛起可以早日摆脱美国的技术。
5.0行业上下游价值链及核心公司
5.1集成电路设计
5.2集成电路制造
5.3 集成电路封测领域
5.4 材料部分
5.0行业上下游价值链及核心上市公司
全球的集成电路产业链已经发展到了一个相对比较成熟的阶段，从上自下的各个产业链环节分工比较明确，产业链上的环节主要包括集成电路设计、集成电路制造和集成电路封测。
随着集成电路行业的快速增长，中国集成电路的产业链价值也在不断的变化中。其中封装从最初的销售占比50.46%降低到了2018年的33.59%；集成电路设计成为增长速度最快的产业链上游，2020年前三季度的整体规模达到了2634.2亿元，占整个产业链的45%；销售占比在2016年超过的封测业成为集成电路产业链中的第一大产业，制造业的销售占比也从2011年的22.34%达到了2018年27.84%。
5.1集成电路设计
集成电路设计是指以集成电路、超大规模集成电路为目标的设计流程。相较于集成电路制造和封测，集成电路设计业是国内集成电路产业中最具发展潜力的领域，增长也最为迅速。中国近几年逐渐涌现了一批像是以华为海思、紫光展锐、兆易创新、寒武纪等为代表的优秀集成电路设计公司。
这里简单介绍一下集成电路设计里的细分产业链EDA和IP，EDA 是电子设计自动化软件。EDA帮助芯片设计工程师从过去的手绘电路图升级到了通过芯片设计软件完成电路图，大大地节省了人力和缩短了设计周期，提高了设计效率。EDA的全球市场规模不大，2019年的市场规模为102.72亿美元。目前由Synopsys、Cadence和Mentor Graphic（均为美国企业）占据着超过60%的市场份额。国内EDA软件公司做得比较好的有华大九天，但是相较美企还是有很大的差距。根据方正研究院数据显示，2018年中国的EDA软件市场规模约为5亿美元。IP（IntellectualProperty）是知识产权模块，在EDA技术开发中有着十分重要的地位，EDA可以帮助芯片设计师提高设计效率，而IP核可以使芯片设计师避免重复劳动。通过专用集成电路、可编辑逻辑器件或数据块，将一些数字电路中常用的复杂功能和设计成可修改参数的模块，大大减轻了芯片设计师的负担。
目前全球IP核主要由 ARM、Synopsys以及Cadence 提供，合计占比近 65%，其中ARM占全球市场40%的份额，远超其余玩家。我国的IP核心供应商有50家左右，行业集中度较低，普遍弱、小、散。仅有上海的芯原跻身全球前十，但市占率低于2%，与欧美“三巨头”相比还有很大差距。这一领域的全球市场规模也不大，根据IBS数据显示2018年全球半导体IP核市场规模为46亿美元。
根据中国半导体行业协会公开信息显示，2019年国内芯片设计行业销售规模达到3063.5亿元，同比+21.6%，2010-2019年的CAGR达到了25.99%。集成电路设计未来的增长逻辑在于整个集成电路行业的快速发展，主要在国产替代、5G以及物联网带来的新一轮机遇。虽然国内的整个集成电路设计行业近几年迎来了高速发展的阶段，但中国集成电路设计公司众多且覆盖产品较为丰富，并不是所有的细分赛道都将迎来高速增长和较大的市场规模的。有些细分产品目前已经处在了饱和期，有些位于成长期。
下面将会从国内几家具有代表性的集成电路设计企业中了解一下我国目前集成电路设计的营收状况，以及哪些公司的产品处在一个成长较好的赛道中。
核心上市公司：
5.2集成电路制造
集成电路设备是集成电路产业进行晶圆制造加工（前道工艺设备）、封装测试（后道工艺设备）等的设备，价值含量高。芯片制造的工艺非常复杂的，其行业的发展离不开人才、技术和资本的支持。一条生产线可以涉及50个左右的行业、2000-5000道工序。首先，芯片代工厂需要先将“砂子”提纯成硅，再切成晶圆，然后加工晶圆。晶圆加工厂包含前后两道工艺，前道工艺包括了光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入，后道工艺就是芯片的封装。单单从前道工艺的设备来看，光刻机依赖进口，但不会影响到中国主流芯片产品的制造。光刻机大致分为两类分别是DUV深紫外线光刻机（可以制备0.13um-7nm芯片）和EUV极紫外线光刻机（适合7nm-3nm以下芯片）。EUV光刻机这部分受美国禁令限制，中国市场目前没有。但是DUV光刻机并没有被限制，在正常供应中。目前8寸比12寸紧缺，12寸的90/55nm比7/5nm紧缺。所以，目前当务之急就是要替代由美系厂商把控的另外6道工序所需的工艺设备。
在集成电路三大产业链中，中国集成电路制造是发展最慢的产业链，其重要原因除了打造集成电路生产线费用昂贵外，中国也缺少成熟工艺的产能，以中芯国际为例，其8英寸（等效产能）的产能只有台积电的10%-15%，差距是很大的，产能根本无法满足国内需求，提高成熟工艺的产能是集成电路制造的重中之重。导致台积电和中芯国际产能差距这么大的主要原因除了人才储备不足外，还有就是前面提到的先进设备的配置。
目前，全球市场前五大晶圆厂分别是三星、台积电、美光、SK海力士、铠侠/WD，2019年这五家的全球市场份额为53.3%。在中国纯晶圆代工市场，中芯国际在中国大陆企业中排名第一，2018年的市场份额为18%；台积电在中国晶圆代工市场依旧是一家独大的位置，2018年的市场份额达到了56%。虽然中国的晶圆代工市场的规模不如全球前五大晶圆加工厂的规模大，但是受益于中国集成电路行业的快速增长以及国产替代的政策下，晶圆代工厂的产能逐渐向本土转移，使得国内的芯片制造产能的增速要高于全球芯片产能的增速。
核心上市公司（制造和设备）：
5.3 集成电路封测领域
集成电路封测属于半导体制造的后道工艺，主要是将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。相较于集成电路的设计以及晶圆制造环节，封装测试领域对技术要求相对较低，随着近几年的发展，我国在半导体行业在封测领域已经初步具备了全球竞争力。根据国际半导体产业协会SEMI数据，2017年时中国的长电科技已成为全球第三大封测厂商，市场规模为12%，排在第一和第二的分别是台湾的日月光（市场规模为19%），以及美国的安靠（市场规模为15%），通富微电和华天科技分别排在了全球第六和第七的位置。总体来看，集成电路封测领域全球的布局是中国台湾为主，中国大陆为辅的格局。
虽然国内的集成电路封装测试领域发展较行业的上游设计和中游晶圆制造要完善很多，但作为行业的下游在一定程度上依旧受到上游、中游发展的制约，随着上游及中游的快速发展，势必也会带动封装测试行业的快速增长。此外，在先进封装技术方面，国内的整体发展水平还是略微落后于国外龙头企业的。根据毕克允《中国半导体封装企业的发展》报告指出，集成电路封装技术发展历程主要分为5个阶段，目前全球封装行业的主流处于在第三阶段（CSP、BGA封装为主）并向第四和第五迈进。虽然近几年国内封测厂商通过自主研发和收购等方面是掌握了第三、第四和第五阶段的部分先进封装技术，但主流仍处在第二和第三阶段与全球封装行业还是有一定差距的。此外，相对传统封装技术，拥有先进封装技术的产品单价、毛利率更高，国内的封装企业需要迈入这一领域才能形成核心竞争力。
核心上市公司：
5.4 材料部分
集成电路材料部分主要包含硅晶圆、靶材、CMP材料、光刻胶、湿电子化学品、电子特种气体、光罩、封装基板、树脂等，主要应用在集成电路晶圆制造与封装环节。在集成电路材料领域，国产集成电路材料销售规模占全球比重不到5%，自给率较低且多为技术壁垒较低的材料，高端产品市场主要被欧美、日、韩等国家垄断。以半导体光刻胶为例，中国半导体光刻胶市场规模全球最大，市场规模约占全球比重的32%，但严重依赖进口。美日韩供应商占据着全球半导体光刻胶的主要市场份额，市占率超过了90%。另外，从集成电路材料的细分领域来看，由于子行业在技术上的差异较大，导致各个细分材料的行业龙头各不相同。全球前五的硅片厂商分别是日本信越化工、日本SUMCO、台湾环球晶圆、德国SILITRONIC和韩国LG SILITRONIC。基板龙头企业主要是日本的Ibiden、神钢和京瓷、韩国的三星机电、台湾地区的UMTC等公司。
根据SEMI报告显示，2016年集成电路材料市场规模约440亿美元，其中晶圆制造材料市场规模为247亿美元，封装材料市场规模为196亿美元，相较2015年分别增长3.1%和1.4%。在晶圆制造领域中，硅片的市场规模占比最高，约为34.33%。在封测材料中，有机基板的产业价值最高，2016年占整个封测材料的42.27%。根据国内材料厂商的技术水平、全球竞争格局以及国产化等因素来看，前期成长确定性较高的为靶材、封装基板、CMP曝光材料、硅片等领域，光刻胶技术由于和海外一流水平差距较大，相对其他材料仍需较长时间实现国产替。
核心上市公司：
6.0 行业估值中枢分析
7.0行业周期性分析及现在阶段
8.0 行业成长性分析
9.0 总结
6.0 行业估值中枢分析
图21：2020年6月—2021年5月集成电路行业估值（资料来源：格菲资本）
针对行业估值中枢的分析，由于无法找到对应的直接数据，这里选取了集成电路概念板块总市值排名比较靠前的7家具有代表性的企业作为参考。这七家公司分别是韦尔股份、兆易创新、紫光国微、澜起科技、长电科技、汇顶科技以及圣邦股份。从2020年6月到2021年5月的集成电路行业走势图可以看出，整个集成电路处在一个下降趋势。主要原因是集成电路板块2020年业绩增幅计较高业绩消化其前期高估值
7.0行业周期性分析
全球集成电路的发展始于1947年，已经历了70多年的发展。在经历了1976-2000年的高速增长后，在2000年后整个集成电路市场规模增速放缓，2001-2008年复合增速为9%，远远低于1976-2000年的17%。2000年后集成电路行业进入稳定成熟发展阶段。按照一般的行业发展周期分为4个阶段分别是导入期、成长期、成熟期以及衰退期。每个新生行业或者行业的升级转型都与集成电路息息相关，像是2017年全球的集成电路行业受益于行业集中度的提升、手机及汽车电子的崛起，迎来了新的一波高增长，市场规模达到了4086.91亿美元，同比+20.6%。虽然集成电路行业已经处于成熟期，但是由于新需求的诞生，迎来了新的发展周期，导致行业天花板被解构了，出现增长加速的现象。
图22：中国集成电路产业发展历程（资料来源：智研咨询）
中国的集成电路行业周期明显要晚于全球头部集成电路企业的，在国家政策扶持以及市场应用带动下，中国集成电路行业在2000年后才进入高速增长阶段，产量逐年提高。据调查数据显示，2013-2018年我国的集成电路产业销售额保持在大约15%以上一个增速，2018年的销售额达到了6532亿元，同比+24.8%；2019年集成电路产业的销售额达到了7562.3亿元，同比+15.08%。
8.0 行业成长性分析
全球集成电路行业景气度良好，市场空间巨大。2020年受新冠疫情以及美国断供的影响，导致全球的芯片产能下降和短缺的情况。全球的“缺芯”问题，进一步提高了行业的景气度。全球的半导体行业在1976-2000年经历了年复合增长率为17%高增长后，2000年以后的增速开始放缓，年复合增长率为9%。近几年受益于手机、消费电子、汽车等产品的快速增长，行业的整体规模也在稳步提升中。从这里我们可以看出，虽然半导体行业已经处在了成熟期，但是由于产业升级创造了新的需求，旧的天花板被解构，行业出现增长加速的现象。
图23：2016-2020年中国芯片进口金额及预测（资料来源：中金公司研究部）
这里要特别地讲一下中国的集成电路行业，随着国内集成电路企业技术进步和政策支持的背景下，会加速推进国产替代的进行，集成电路行业的景气度肯定要优于全球市场。此外，中国作为全球最大的制造大国，芯片的消费量大，但整体国产化率很低，高端芯片进口为主。根据中国海关数据显示，2018年中国芯片进口金额达到历史最高，为3120.58亿美元。2019年有所下滑，国产替代率有所提高，2019年我国的芯片自给率约为30%，在一些细分领域甚至不足15%。根据官方公布的数据，国产芯片自给率要在2025年达到70%，以2020年的中国集成电路进口为例，2020年中国集成电路进口总额为24，207亿元，假设2025年该进口额不变的情况下，70%的自给率相当于16,944.9亿元的市场规模，成长空间还是较为广阔的。
图4：2012-2026年全球半导体市场规模（资料来源：兴业证券）
虽然全球半导体市场规模在2018年冲高后有个小的回落，但在5G、智能汽车、人工智能、物联网等技术的发展带来的新需求下，半导体行业有望迎来新的驱动力，预计2026年全球的半导体行业可达到将近7000亿美元的市场规模。
9.0 总结
集成电路行业根据其产业链位置的不同既有轻资产行业也有重资产行业，集成电路行业拥有着高投入、周期长、高技术门槛看等特征，进入壁垒比较高。该行业经过70多年的发展，目前已经处在了产业生命周期的成熟期，但是由于产业升级使得旧的天花板被解构，创造了新的需求，行业出现增长加速的现象。
此外，中国是全球规模最大的集成电路需求市场，在国家政策支持、技术突破等因素影响，未来中国的集成电路行业增速的会比全球市场高很多。
从全球集成电路市场竞争格局来看，行业集中度较高，海外头部企业多被美国、韩国、日本等国家占据着，中国在集成电路的一些核心技术上要远远落后于这些企业。从中国集成电路市场来看，中国集成电路市场的集中度不如全球市场，但随着近几年国内集成电路企业的发展，一些优质企业在细分领域逐渐显现出来。中国的集成电路的整体产业链来看，材料、设备端、EDA/IP等核心领域受制于海外头部企业，但是短期来看并不会影响到主流产品的产能，国内集成电路行业面临的关键性问题是如何提高已成熟工艺的国产替代，为行业带来增长力。从集成电路行业近一年的估值走势中可以看出，目前行业处在一个业绩消化估值的状态中。
总体来看，集成电路行业的发展目前处在一个景气的赛道中，特别是中国市场，在国家政策支持和美国制裁倒逼等情况下，国产替代势在必行，未来将会迎来一波较快的增长期。
