半导体产品与半导体设备行业信息点评:全球半导体行业平均库存下降明显 解决芯片短缺问题需提高晶圆生产能力

类别:行业 机构:海通证券股份有限公司 研究员:郑宏达/肖隽翀 日期:2022-01-27

  投资要点:目前全球半导体晶圆厂的产能利用率维持在90%以上高位运营,全球半导体产品的行业库存水平持续下降。

      美国商务部针对全球半导体芯片短缺问题进行了一项供应链问卷调查,并于日前公布了调查回复的关键点。2020 年前半导体领域获得生产投入已出现困难,包括用于制造旧类型芯片的半导体制造设备,以及用于组装的二极管、电容器和基板等;需求方面,电动汽车、5G 等又带动对芯片的需求增加,而新冠肺炎疫情大流行又加剧了对半导体的产品需求急剧增加。工厂火灾、冬季风暴、能源短缺、COVID-19 导致的工厂关闭等一系列黑天鹅事件又导致供应中断。目前半导体供应链非常脆弱,需求持续远远超过供应。2021 年9 月,美国商务部发起了一项关于半导体供应链的问卷调查请求(简称”RFI”),该项调查受到了多份回复,包括几乎全球主要的半导体生产商和多个消费行业的公司。

      半导体晶圆厂的产能利用率持续提升,目前在90%以上的高位水平运营。自年半导体短缺以来,半导体公司已经显著提高了现有产能利用率,从开始到2021 年,半导体晶圆厂的运营维持了90%以上的产能利用率,考虑到需要日常维护、非常高的能量消耗,这在生产过程中是非常高的。

      过去两年全球半导体产品的平均库存下降明显,有些关键行业的库存会更小。

      根据各公司反馈RFI 的信息整理,发现目前满足消费的半导体产品平均库存已经从2019 年的40 天下降到2021 年低于5 天,在有些关键行业库存会更小。

      库存的减少意味着海外供应的中断,如果一家美国半导体工厂只有3-5 天的库存,这就可能会导致一家半导体工厂停产2-3 周、工人也因此被迫休假。

      本次调查主要聚焦供需不匹配的一些特定半导体产品,调查发现主要的瓶颈在于晶圆生产能力。本次调查主要关注一些特定的半导体产品,包括逻辑芯片(用于医疗器械、汽车、其他产品)、模拟芯片(用于电源管理、图像传感器、射频、其他应用领域)以及光电子器件(用于传感器、开关等)。可以看到这些产品都是在一些特定制程上进行生产,比如微控制器主要是40/90/150/180/250nm 制程,模拟芯片主要是40/130/160/180/800nm 制程,光电子器件主要是在制程。调查能够精确定位供需不匹配最严重的特定制程,主要的瓶颈在于晶圆生产能力,提高晶圆生产能力需要一个长期的解决方案。

      远超以往水平的资本开支投资计划对应的产能最早将在2022 年下半年陆续开始释放。半导体公司比以往任何时候都投入更多的资金用于扩大产能。半导体行业协会表示整个半导体行业在2021 年以前的资本支出从来没超过亿美元,但该协会预计全球半导体行业的资本支出在2021 年将接近亿美元,2022 年将超过1500 亿美元。比如英特尔宣布将在Ohio 新建一座工厂,GF 将在纽约新建一座晶圆厂。这些投资需要时间才能转化成产能的增加,这些宣布的投资计划对应的产能预计最早将在2022 年的下半年陆续开始释放。

      投资建议。根据RFI 调查报告,可以看到全球半导体产品的供需缺口问题明显,一些特定制程的半导体产品的晶圆生产能力是限制供给的主要瓶颈。我们认为一方面国内芯片设计企业不断发展,另一方面在地化生产、供应链安全保障等的需求将带动国内晶圆代工产能持续增加。我们看好国内晶圆厂资本开支、产能增加带动对国产设备、材料的需求持续增加,以及国产替代趋势不变的模拟芯片设计龙头的成长。建议关注中微公司、北方华创、华峰测控、长川科技、思瑞浦、圣邦股份、士兰微、华润微、安集科技、立昂微等。

      风险提示:新冠肺炎疫情影响,下游需求不及预期,晶圆厂资本开支不及预期。