自主可控逻辑继续强化,聚焦低国产化率、先进制程突破

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2022年全球半导体设备市场为1076亿美元。中国大陆半导体设备销售额达283亿美元(约合1900亿元人民币),占全球销售额26%,为全球最大市场。超出中国台湾(25%)、韩国(20%)、北美(10%)。

市场规模:中国大陆半导体设备市场1900亿元,全球第一大

2022年全球半导体行业市场规模达到5801亿美元,达到历史新高,过去十年复合增长率7.4%。

当前全球半导体行业处于下行周期,2023年1月全球半导体销售额413亿美元,同比减少19%。预计2023年下半年迎来下行周期拐点。2024年,一方面传统芯片将进入库存拐点,另一方面AIGC对算力需求的大幅提升,将带动新兴芯片需求的爆发,将加快上行周期的到来。

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全球半导体呈波动性增长,十年一大周期

22年我国半导体设备283亿美元市场,为全球最大市场

2022年全球半导体设备市场为1076亿美元。中国大陆半导体设备销售额达283亿美元(约合1900亿元人民币),占全球销售额26%,为全球最大市场。超出中国台湾(25%)、韩国(20%)、北美(10%)。

2012-2022年全球及中国半导体设备市场规模年复合增长率分别达11%、27%,中国市场增速快于全球。

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(左)中国在全球设备市场占比从2006年的6%提升至2022年的26%

(右)2022年中国大陆连续三年成为全球半导体设备最大市场

22年全球半导体设备处于下行周期,预计2024年迎来周期反转

全球半导体资本开支:IC insights预计2022年全球半导体资本开支1817亿美元,同比增长19%。内存市场疲软及美国对华制裁下,2023年全球半导体设备资本开支预计1466亿美元,同比下降19%。

周期性分析:从2000年至今全球半导体资本开支同比增速来看,全球半导体资本开支约3年一个周期。2023年处于行业周期底部,预计2024年资本开支迎来反转。

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(左)全球半导体行业资本开支

(右)全球半导体资本开支周期波动,约3年一个周期

全球半导体设备竞争格局高度集中,主要由美日荷主导

2022年全球前十大半导体设备公司中三家美国、四家日本、两家荷兰、一家韩国公司,前十占据全球84.5%市场。

中国半导体设备公司2021年全球市占率为1.7%,2019年为1.4%。全球市占率逐步提升且空间广阔。

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(左)2022年全球半导体设备营收及市场占比

(右)2021年全球半导体设备公司市场占比

美国在薄膜沉积、离子注入、量测领域占据垄断地位。2021年应用材料在PVD、CMP、离子注入全球市占率分别为86%、68%、64%,泛林在刻蚀、电镀设备占率分别为46%、78%,科磊在量测领域市占率54%。

日本在涂胶显影、清洗设备占据优势。2021年东京电子涂胶显影设备市占率89%、迪恩士清洗设备市占率40%。

荷兰光刻机是绝对龙头,原子层沉积处于领先地位。2021年阿斯麦占据全球77%市场份额,先晶半导体ALD设备市占率45%。

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各国优势环节概览

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国内半导体设备迅速发展,芯片制造各环节全布局

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我国多环节实现突破,关注国产化率低、市场空间大的环节

关注低国产化率、高市场空间的环节。

国产化率:2022年我国ALD、光刻、量测检测、离子注入等环节国产化率极低,均低于5%。涂胶显影、CVD、刻蚀、PVD等环节国产化率较低,位于10%至30%之间。清洗(34%)、热处理(40%)、去胶(90%)国产化率较高。

市场空间:2022年刻蚀、薄膜沉积(包括CVD、PVD、ALD)、光刻、量测检测市场空间居前四,分别约418、399、323、228亿元人民币。量测检测市场空间大,当前国产化率不足5%,国产替代空间广阔。

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2022年各环节市场空间及国产化率

我国多环节实现突破,关注国产化率低、市场空间大的环节

根据2022年中国招标网公开半导体设备中标情况,2022年中标1068项,国产化率约36%。

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核心观点:国产设备破局而后立,

四轮驱动持续发展

驱动一:美日荷半导体设备封锁,倒逼国产化率快速提升

2018年以来,美国对华半导体管制不断加码,从华为、中兴、中芯国际等下游不断向上游延申。

2022年10月7日,美国BIS对华进行半导体管制,范围扩大至先进芯片、设备、零部件、人员等。

美国半导体设备管制范围:16/14nm以下的先进逻辑工艺芯片、128层以上的NAND闪存芯片、18纳米半间距或更低的DRAM存储器芯片所需的制造设备。

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美国对华半导体制裁范围不断扩大,先进设备纳入禁止出口范围

荷兰:2023年3月8日荷兰政府发布消息,计划在夏季之前对半导体设备领域实施新的出口限制。据此,ASML公告表示仅最先进的光刻设备受限:1、仅NXT2000i及以上先进浸没式光刻机受限(主要应用在7nm及以下),成熟节点不需要使用先进的浸没式光刻机。2、最先进的浸没式DUV光刻机需要出口许可,但自2019年该设备已禁止对华出口。

日本:2023年5月23日,日本政府正式宣布,把尖端半导体制造设备六类等23项设备列入出口管理限制对象名单,该限制措施预计于7月23日生效。新增出口管制包括11项薄膜沉积设备、3项刻蚀设备、4项光刻设备、3项清洗设备、1项热处理设备、1项检测设备。中国需要单独得到批准方可进口清单中的设备。

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日本对华六类23项出口管制设备清单

驱动二:先进制程有望突破,国产设备从成熟迈向先进

国内先进制程已实现部分工艺突破,逐步迈向先进。国内半导体设备厂商持续加大研发,除光刻机外,其他重点环节均实现28nm制程突破,去胶、部分刻蚀和清洗已经达到先进制程节点。外部制裁下国内晶圆厂给予设备验证机会增多,我国半导体设备从成熟迈向先进制程的节奏有望提速。

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国内重点半导体设备公司制程节点突破图

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国内半导体设备公司制程逐步推进

驱动三:23年资本开支持续高位;芯片国产化率低长期扩产需求大

国内头部晶圆厂逆周期扩产,23年资本开支预计持平。国内晶圆厂逆周期扩产,中芯预计23年投资额与去年持平,头部存储有序扩产,叠加国内地方晶圆厂扩产加速,今年半导体资本开支有望维持去年高水平。展望长期,芯片国产化是长期扩展驱动力,设备长期需求无虞。

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我国12英寸晶圆厂扩产计划

当前芯片国产化率极低,带动设备长期需求。2021年中国大陆集成电路市场规模1870亿美元,IC Insights预计2026年市场规模将达到2740亿美元,复合增长率8%。2021年中国大陆集成电路产值为312亿美元,占中国大陆集成电路市场的13%,其中纯国产线集成电路产值约123亿美元,占比约7%。

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中国大陆集成电路产值及市场规模

驱动四:我国政策端支持预期加强,集成电路发展需要“举国体制

半导体产业逆全球化成趋势,2022年以来各国积极制定支持政策扶持本土半导体产业发展。

2023年3月10日,十四届全国人大一次会议决议重组科学技术部,组建中央科技委员会,此举有利于统筹科技创新各方力量,推动健全新型举国体制、优化科技创新全链条管理、促进科技成果转化、促进科技和经济社会发展相结合。

2023年4月6日,全国集成电路标准化技术委员会成立,对推动集成电路产业高质量发展具有重要作用。

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2022年全球各国半导体行业政策

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责编:高蝶
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