1、 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 Table_Main 证券研究报告|产业经济深度 2023 年 03 月 10 日 产业经济产业经济深度深度 证券分析师证券分析师 李浩李浩 资格编号：S0120522110002 邮箱： 研究助理研究助理 张威震张威震 邮箱： 相关研究相关研究 1、美国科技周期下行带来的投资机会2022-12-27 2、美国长期经济结构变化与周期的机会2023-02-22 全球全球半半导体产业导体产业研究研究框架与框架与市场市场现状现状 中观科技中观科技产业产业系列系列专题报告专题报告 0101 Table_Summary 投资要点：投资要点：分析框架分析框架：全球
2、半导体产业供给端由企业主导，需求端由下游应用领域主导，供给、需求和贸易共同创造了销售市场，需求波动向上传导的时间差造成了企业和渠道商的库存。企业的边际盈利能力变化传导到二级市场，与其他因素交织共同影响了股价波动。在整个框架中，技术是根因，技术迭代降低制造成本并创造下游电子设备需求，促进信息科技产业持续繁荣发展。历史历史复盘复盘：全球半导体产业从上世纪四五十年代在美国起源后开始蓬勃发展，在成长过程中历经了从美国到日本，从日本到韩国和中国台湾，以及再到中国大陆的三次产业区域转移。在此过程中，全球半导体产业分工不断细化，从 IDM 到 Fabless，纯晶圆代工模式出现。同时，全球半导体市场下游历经
3、多轮增长周期，从 1976 年的约 29 亿美元成长 202 倍到 2022 年的 5832 亿美元，下游已经渗入到消费电子、计算机、通信、汽车、工业等多个应用领域，成为信息科技产业和数字经济的基石。成长与周期成长与周期：全球半导体产业经过几十年的发展，已经从快速增长的成长行业转变为渐进式增长的成熟行业，成长性逐渐变弱，周期性不断增强。全球半导体产业格局集中度不断提升，头部企业成长速度放缓但盈利能力变强。周期性方面，我们从长期、中期和短期三个维度进行拆解：（1）在长期维度上，全球半导体产业主要受技术迭代因素影响，呈现出约 10 年左右的产品周期，宏观经济波动对这一特征进行加强；（2）在中期维度
4、上，全球半导体产业主要受企业资本开支驱动，表现出约3 至 4 年的产能周期；（3）在短期维度上，半导体销售市场短期供需错配导致企业库存波动，呈现出约 3 至 6 个季度的库存周期。产业链产业链：全球半导体产业链包括设计、制造、封测三大核心环节，和基础技术研发、半导体设备、半导体材料三大支撑环节，以及多种下游应用领域。在价值量分布上，呈现出“设计晶圆制造设备封测材料”的特征。在区域分布上，主要与各区域生产要素优势类型有关：（1）设计、设备等研发密集型环节，主要由美国、欧洲等区域主导；（2）材料和晶圆制造等资本开支密集型环节，主要由欧美以外地区主导；（3）封装测试等资本开支和劳动力密集型环节，主要
5、由中国大陆主导。市场结构市场结构：分地区来看，亚太地区在全球半导体销售额中超过 60%，而中国大陆在亚太市场份额最高，2021 年以 1877 亿美元销售额成为全球半导体产品最大消费地区。从供给端来看，美国在全球半导体市场供应端占据接近一半份额。分产品来看，集成电路占半导体产品销售额的比重维持在 80%以上，其中逻辑 IC 和存储IC 比重最高，MCU 份额呈下降趋势。分下游应用来看，计算机和通信是主要应用领域，不同类型的半导体产品在下游应用领域的占比有所区别。中国中国大陆大陆现状现状：中国大陆半导体产业起步较晚，目前在全球市场份额第一且仍保持上升趋势。中国大陆在供给端较为薄弱，IC 产值虽然
6、快速增长，但自给率水平仍然不高。去除大陆之外厂商在内地的晶圆厂贡献的产值，中国本土厂商对市场的供给比例 2021 年仅为 6.6%左右。此外，从进出口的角度看，中国大陆半导体产品贸易逆差仍在扩大，进口高端芯片、出口低端芯片现象仍然显著，半导体产品在整体进口金额占比也屡创新高。海内外海内外对比对比：从产业投资力度来看，半导体产业较为依赖研发投入，在全行业中研发支出占收入比重最高。分地区对比，美国在全球主要国家和地区中研发投入最 产业经济深度 2/70 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 高，中国大陆最低。对比中外半导体企业，中国大陆半导体产业链各环节龙头公司与海外龙头公司相比在收入规模与盈利
7、水平等方面仍然存在一定的差距。产业趋势产业趋势：（1）长期来看，量子隧穿效应导致的物理极限和先进制程工艺成本陡增等因素致使集成电路沿摩尔定律发展的经验规律迎来瓶颈，台积电先进制程的新工艺收入占比提升速度不及前代、渗透速度或将减缓。集成电路进入后摩尔时代后，技术迭代速度放缓，中国有望通过先进封装和 Chiplet 等技术实现加速追赶。（2）中期来看，2020 年新冠疫情大流行对全球半导体市场造成了先紧后松的局面，加剧了市场需求波动，企业端产能投放节奏受到一定影响，2023 年产能周期大概率进入下行阶段。（3）短期来看，全球晶圆厂产能利用率已经回归到正常水平，WSTS 预测 2023 年全球半导体
8、市场或将萎缩 4.1%至 5566 亿美元。（4）区域分工上，半导体产业的安全性和韧性日益成为全球各地区竞争焦点，美国通过“对内鼓励、对外合作、对华竞争”的半导体产业政策促进先进制程回归本土，同时限制中国半导体产业的发展。中国需要推出更适合当下环境的半导体产业顶层战略规划，以在日益动荡的地缘政治格局中实现半导体乃至整个信息科技产业的国产替代和自主可控。投资建议投资建议：全球半导体产业步入成熟阶段，技术迭代速度放缓，中期产能周期和短期市场可能进入下行阶段，中国大陆半导体产业自给率水平提升空间仍然巨大，有望在未来几年中实现全球半导体产业早期的快速增长，建议关注本土半导体产业链设备、材料、功率 IC
9、 设计、EDA、IP 核、先进制程、先进封装等环节的头部优秀企业。风险提示：风险提示：下游需求不及预期风险；宏观经济增速不及预期风险；技术发展不及预期风险 nMmPnNqRvMvNrOpPmPmMrQbR8QaQnPpPtRtQeRnNtQiNpOmM8OnMrMvPsRtNwMoPxP 产业经济深度 3/70 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 内容目录内容目录 1.核心摘要核心摘要.9 2.产业概况与分析框架产业概况与分析框架.11 2.1.研究范畴：半导体、集成电路与芯片.11 2.2.产品类型：芯片功能向集成化趋势发展.11 2.3.研究框架：基于供给与需求视角的产业分析框架.15
10、 2.4.发展特征：产业区域转移与分工模式细化.16 2.5.从宏观总量到中观产业：半导体是数字经济的基石.19 2.5.1.数字经济：传统 GDP 的数字化部分，比重高、增长快.19 2.5.2.信息科技产业：数字经济的重要支撑和组成部分.20 2.5.3.半导体：信息科技产业的核心硬件.23 3.全球半导体产业的成长性与周期性全球半导体产业的成长性与周期性.24 3.1.成长性：复盘，溯因，归纳.24 3.1.1.下游终端更迭推动上游半导体持续增长.24 3.1.2.从“强成长、弱周期”到“强周期、弱成长”.25 3.1.3.成熟的表征：增速放缓、盈利增强.26 3.2.长周期：宏观与技术
11、驱动的 10 年左右的产品周期.29 3.2.1.技术迭代推动下游市场更迭是产品周期的主要原因.29 3.2.2.宏观经济在长期维度上强化了半导体产品周期波动.31 3.3.中周期：资本支出驱动的 34 年的产能周期.32 3.3.1.投资端的观测.32 3.3.2.产能端的实证.32 3.3.3.销售端的观察.33 3.4.短周期：短期供需驱动的 36 个季度的库存周期.33 4.全球半导体产业链：价值量分布与生产要素特征全球半导体产业链：价值量分布与生产要素特征.36 4.1.产业链概况：3 大环节+3 个支撑+N 种下游应用.36 4.2.区域特征：全球半导体产业链价值量与生产要素特征.
12、36 5.全球市场历史、现状与市场结构特征全球市场历史、现状与市场结构特征.39 5.1.整体量价：市场增长主要由销量贡献，价格基本不变.39 5.2.分区域：中国大陆在销售端份额最高，美国企业在供给端份额最高.39 5.2.1.销售端：亚太市场份额超过 60%，中国大陆是最大消费地区.39 5.2.2.供给端：美国企业在全球半导体市场供应端占据主导地位.40 产业经济深度 4/70 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 5.3.分产品：逻辑 IC 和存储 IC 是销售额占比较高的类型.41 5.4.分下游应用：计算机和通信是主要应用领域.42 6.中国中国半导体产业现状、特征和存在的问题半
13、导体产业现状、特征和存在的问题.43 6.1.销售端：市场规模持续扩大，占 GDP 比重不断提升.43 6.2.供给端：IC 产值快速增长，自给率水平仍需提升.45 6.3.进出口：贸易逆差大，高端芯片依赖进口.47 7.中外对比：大陆半导体产业仍然任重道远中外对比：大陆半导体产业仍然任重道远.48 7.1.投资力度：中国半导体产业投入与美国相比有待提升.48 7.1.1.全球半导体产业研发投入对比.48 7.1.2.中美两国半导体产业投资力度对比.49 7.2.头部企业：中国大陆头部企业与海外巨头仍有差距.50 8.全球半导体产业趋势全球半导体产业趋势.52 8.1.长期：技术迭代速度放缓，
14、市场需求稳定增长.52 8.1.1.物理极限和成本增长致使摩尔定律迎来瓶颈.52 8.1.2.台积电先进制程新工艺渗透速度或将减缓.53 8.1.3.后摩尔时代先进封装和 Chiplet 技术有望突围.54 8.1.4.长期来看下游应用市场仍将保持稳定增长.56 8.2.中期：资本开支冲高回落，产能周期进入下行阶段.57 8.3.短期：产能利用率下行，全球市场 2023 年或将萎缩.57 8.4.竞合：全球半导体产业从全面合作走向局部博弈.59 8.4.1.美国：“对内鼓励、对外合作、对大陆竞争”的半导体产业政策.59 8.4.2.中国大陆：半导体产业政策仍有待加强.61 8.4.3.其他地区
15、：发布产业支持政策，维持半导体竞争力.62 8.4.4.中美博弈与全球产业链的割裂.64 8.5.全球产业链重塑下，中国半导体产业的机遇.64 9.风险提示风险提示.69 产业经济深度 5/70 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 图表目录 图 1：半导体和集成电路定义范畴.11 图 2：半导体产品类型细分.12 图 3：常见模拟芯片示例.13 图 4：常见数字芯片示例.13 图 5：常见分立器件示例.13 图 6：常见光电子器件示例.14 图 7：高通骁龙 8Gen1 SoC 架构图.14 图 8：恩智浦 PMIC 芯片架构图.14 图 9：基于供给与需求视角的半导体产业分析框架.15
16、图 10：全球半导体产业相关重大历史事件梳理.16 图 11：全球半导体产业的三次迁移.17 图 12：半导体产业 IDM 模式、Fabless 模式、Foundry 模式分工对比.18 图 13：从宏观总量到中观半导体产业：GDP、数字经济、科技信息产业与半导体.19 图 14：2021 年全球数字经济在 GDP 比重、三次产业渗透率和增速.20 图 15：2021 年全球 47 个主要经济体 GDP 中数字经济结构.20 图 16：2021 年中国和美国科技行业主要大类行业增加值占 GDP 比重.21 图 17：1987 至 2022 年中美两国信息科技产业占 GDP 呈上升趋势.21 图 18：中国和美国制造业中细分行业增加值比重.22 图 19：2021 中国和美国上市公司信息技术及其他大类行业在总量的收入/净利润占比.22 图 20：2021 中国和美国上市公司半导体及其他二级行业在总量的收入/净利润占比.23 图 21：1976 至 2022 年全球半导体销售金额及各阶段增速.25 图 22：1997 至 2021 年电子设备的半导体产品价值量变化.26 图 23：1980
