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半导体投资的核心机会和风险是什么?

半導體投資的核心機會和風險是甚麼?

君临 ·  2019/11/18 10:28  · 解读

未來30年,中國半導體產業有幹不完的活!

-高通中國區董事長孟樸

這篇文章是君臨在某次線下活動中的演講稿,這裏整理了發到網上。

本次演講解決的問題

  1. 機會:中國有沒有可能在半導體行業崛起

    如果有的話,會在產業鏈的哪個環節、哪些公司最有機會?

  2. 風險:高收益高風險並存的行業

    在投資節奏和週期性上最應該小心的坑是什麼?

1. 機會:中國有沒有可能在半導體行業崛起?

相信今天來到這裏的朋友們,多多少少都對半導體這個產業有一些瞭解,因此那些公開報道上的投資熱潮、國家政策全力支持等等,咱們這裏就不多説了。

咱們這裏討論一點實際的問題,到底中國的半導體行業有沒有崛起的可能?

我相信很多朋友都是有擔憂的,畢竟發展了半個世紀,我國的半導體產業還是弱不禁風,幾乎在整個產業鏈裏的每一個環節,全球市場份額都不超過3%。

作為全球高端製造業的代表,難道是砸錢就能砸起來的嗎?

似乎沒有那麼簡單吧?

看看過去的漢芯事件、紅芯瀏覽器事件,補貼和造假就像一母雙胞,如影隨形。

再看看過去幾年的工業機器人,泡沫過後一地雞毛,國產機器人份額仍徘徊在20%左右,龍頭新鬆機器人在2015年以來股價跌了75%。

又怎能不讓人憂心忡忡?

既然來到這裏,我們就放下情緒化的偏見,讓我們深入去探索一下。

首先,我們都知道,中國半導體行業發展面臨的最大障礙是美國,美國擁有着全世界最發達和完整的半導體產業生態。

在美國半導體產業面前,我們簡直是以卵擊石。

美國半導體產業有多發達?

或許你只有一個模糊的印象,卻沒有一個清晰的概念。

這麼説吧,截止10月份,美股市值130億美元以上的工業四大行業(機械、汽車、航天軍工、IT硬件)上市公司一共有75家。

其中,IT硬件行業以30家公司,佔比高達40%排第一。

而在這30家公司裏,10家是下游電腦、通信等領域的設備商,20家是上游半導體產業鏈的公司。

他們包括——

數字芯片:蘋果(A 系列芯片)、英特爾、英偉達、IBM(超算芯片)、高通、AMD、賽靈思(數據中心芯片)、美光、西部數據(收購閃迪);

模擬芯片:德州儀器、博通、亞德諾、微芯科技、美信半導體、思佳訊半導體;

設備:應用材料(綜合設備)、拉姆研究半導體(晶圓設備)、科磊半導體(檢測設備);

軟件:新思科技(IC設計軟件)、卡得斯(IC設計軟件)。

一共有蘋果、英特爾、英偉達、IBM、高通、德州儀器、博通,7家千億美元級別的頂尖公司。

在美國的各大行業中,擁有如此多千億美元級別公司的,只有軟件互聯網、半導體和醫藥三個行業。

美國半導體行業的強大毋庸置疑,那麼除了美國之外,其他國家的情況又如何呢?

實際上,在歐洲、日本、韓國、臺灣等地,同樣有着規模不小的半導體產業,我們再看一下:

歐洲——

設備領域:ASML阿斯邁爾(荷蘭飛利浦分拆),佔據了80%的光刻機市場。

模擬芯片:恩智浦(荷蘭飛利浦分拆)、英飛凌(德國西門子分拆)、意法半導體(法國湯姆遜分拆),佔據了30%的模擬芯片市場。

日本——

存儲和模擬芯片:東芝(已退出)、富士通(已退出)、NEC+日立+三菱=瑞薩、索尼(CMOS傳感器)。

設備領域:尼康+佳能(光刻機,已沒落)、東京電子(蝕刻設備)。

材料領域:信越化學(硅晶圓材料)、JSR(光刻膠)、JX(靶材)、日立化成、旭化成、住友化學等數十家公司,佔據了50%的全球半導體材料市場。

韓國——

三星、SK海力士,佔據了80%的存儲芯片市場。

臺灣——

臺積電、日月光,佔據了50%的晶圓製造和下游封測市場。

聯發科是第二大獨立手機芯片公司,穩懋是全球最大砷化鎵化合物半導體公司……

看起來,歐日韓台等地區的半導體產業鏈也不弱嘛,完全可以跟美帝劃江而治、分庭抗禮!

那麼,在美帝半導體產業生態如此完善的情況下,歐日韓台的半導體公司又是如何頑強的成長起來的呢?

他們憑什麼?

要找到這個問題的答案,我們必須從半導體產業的發展史入手,抽絲剝繭。

半導體是怎麼出現的?

第一代半導體元件,叫電子管。

看這張圖:

這些長得像電燈泡一樣的元件,就是電子管。

話説一百多年前,愛迪生發明電燈泡,在研究的過程中,想找到最佳的燈絲材料,無意中發現了半導體的「愛迪生效應」,這是整體半導體產業的理論原點之一。

後來的科學家弗萊明發明瞭電子管,一個龐大的產業生態就此誕生。

電子管是用來對電信號進行放大的元器件,在此基礎上,下游的電話、收音機、雷達等電子產品陸續出現。

可以説,半導體產業是現代電子工業的基礎,二戰以前,整個電子工業都是建立在電子管之上的。

第二代半導體元件:晶體管。

電子管的輝煌持續了半個世紀,直到二戰之後,終於被更先進的晶體管技術取代。

這些插在電路板上的,就是晶體管。

晶體管用固體材料封裝,取代了玻璃,質量更穩定、體積更小、功能也更豐富。

這是20世紀最偉大的發明之一,由美國貝爾實驗室的肖克利發明。

話説肖克利這個人,拿了諾貝爾獎,是半導體行業的教父級人物,後來下海經商,在斯坦福大學附近開了一家公司。

公司沒做大,卻培養了一幫徒弟,其中有兩個創辦了英特爾公司,一個創辦了AMD公司,這便是硅谷的源頭。

不過,那已經是20年之後的事情了。

晶體管時代,有幾個重點的分支要詳細展開一下。

第一個分立器件。

分立器件,主要是功率半導體,在今天半導體產業鏈中的份額佔比不大,只有5%左右,200億美元的規模。

但在早期,分立器件就是半導體的全部。

包括二極管、三極管、電容、電阻……等等。

那時候,整個電子工業都建立在這個基礎上。

在歐洲,飛利浦、西門子、湯姆遜等工業巨頭紛紛涉足,後來他們將相關業務分拆出來,就成了ASML、恩智浦、英飛凌等當今知名的半導體公司。

美國自然也有德州儀器、博通等巨頭,但在二戰之前,歐洲工業的實力是能夠和美國掰手腕的,兩邊同時起步,很自然的就瓜分了這個時代的市場。

這告訴我們一個道理:當一項技術、一個行業誕生的時候,做的早是很重要的,這叫先行優勢。

但是到今天,這個行業的格局已經發生了巨大的變化:

首先是二極管、三極管等市場,逐漸被中國產業鏈蠶食。代表企業是楊傑科技、華微電子、蘇州固鍀。

中國企業的核心競爭力是低成本、性價比。凡是技術門檻不高的行業,無一例外的,都難以逃脱這樣的命運。

而歐美廠商,則固守着高端市場:IGBT、MOSFET等更復雜的元器件。

別以為功率半導體成熟的早,就沒有前途了,這其實是個誤區,因為IGBT這些新興技術,在5G時代即將重放光芒。

IGBT是能源變換與傳輸的核心器件,俗稱電力電子裝置的「CPU」。

5G時代、人工智能時代,什麼終端設備的市場前景最具有想象力?是新能源+無人駕駛汽車。

在傳統的燃油車時代,也會用到分立器件,主要用在汽車空調和中控系統等地方,但總體佔比不大,不如通信設備用的多。

但到了新能源車時代,車的動力從化學能轉換為電能,半導體的使用量大大提升。

據測算,一輛新能源車的半導體使用量,將比燃油車提升兩倍左右,其中IGBT等分立器件的使用量將提升5倍左右。

這是整個新能源車市場帶給半導體行業最大的成長機會。

而到2020年之後,隨着5G商用化,無人駕駛技術成熟,每台智能汽車的半導體用量預計將再提升4-5倍左右。

在這個過程中,分立器件的成長性是相當令人矚目。

而在這個領域,目前的四大龍頭分別是歐洲的恩智浦、英飛凌、意法半導體,和日本的瑞薩電子。

為什麼會是他們,其實很容易明白,因為歐洲和日本是全球最大的汽車產業基地,正因為有下游的龐大需求,才孕育了這些巨頭。

面對着新能源和無人駕駛汽車的浪潮,業界如何應對?

美國的高通想要收購恩智浦,但這筆近500億美金的收購案,已經被我國政府義正詞嚴的拒絕了,收購就此流產。

我國擁有全世界佔比50%的新能源車市場,又是無人駕駛的前沿陣地,這塊肉,當然是要留給自家的孩子的嘛。

第二個傳感器件。

傳感器件包括光敏、聲敏、壓敏、熱敏、氣敏、磁敏、濕敏、流體傳感器等等。

這個領域的傳統市場規模並不大,全球只有100億美元左右,大約是功率半導體的一半。

不過呢,近年來這個領域可是混的風生水起。

因為不同傳感器+微機械動力的結合,可以升級為MEMS傳感器,即微機電系統,這可就厲害了!

你可知道,在無人駕駛汽車時代,一輛車想要獲得安全的行駛,前提是什麼?

除了芯片+操作系統,就是5G通信+傳感器了,前者給車賦予了大腦,後者給車賦予了神經系統和感官系統。

缺一不可。

前面我們説過,燃油車升級到新能源車時代,最大的受益者是功率半導體,而從新能源車升級到無人駕駛時代,最大的受益者則是芯片和傳感器。

汽車傳感器這個領域,大部分的市場也是被前面説到的幾個歐洲、日本廠商壟斷,沒辦法,經過幾十年的積累,技術太深厚了。

那麼我國公司就沒有機會了麼?

當然不是,這個市場規模很大,分支應用很多,一些有技術積累的歐美小廠商近年來正陸續被我國的上市公司收購。

比如2016年,耐威科技7億元收購了瑞典的Silex,這是全球排名第五的MEMS晶圓代工企業,今年已經上升到行業第三。

插一句,目前我國最大的兩家MEMS傳感器公司,分別是電聲領域的瑞聲科技歌爾股份

第三個板塊是光電器件。

光電器件又可以分成兩類:光轉電、電轉光

光轉電:光伏電池、光纖光纜、CCD和CMOS(相機、攝像機)……

電轉光:LED照明、平板顯示、激光設備、紅外遙感等……

試問最近十年,我國哪個板塊的十倍股最多?毫無疑問就是光電器件了。從隆基股份亨通光電、烽火通信、中天科技,三安光電、利亞德、華燦光電大族激光,十倍股簡直是層出不窮!

為什麼光電板塊如此火熱?

很重要的一點,來自最近20年的半導體材料革命。

最早的半導體材料,叫鍺,不過由於自身的缺陷:儲量少,生產成本高,化學特性活潑,質量不穩定。導致其並沒有得到大規模的應用。

後來,硅被用到了半導體材料中,很快就成為了市場的主流。

我們知道,硅是地球上最常見的元素之一,含量僅次於氧,地上的沙子、巖石、水晶,滿滿都是硅元素,這就讓他的生產成本得以足夠低,成為大規模運用的基礎。

另一方面,硅的化學特性也很穩定,絕緣性好,這就讓它得以成為高密度存儲、高性能運算芯片的基礎材料。

直到今天,半導體器件和芯片市場上,95%以上的材料仍然用的是硅,硅幾乎和芯片畫上了等號。

那麼,硅有沒有缺點呢?

當然有,硅最大的問題,就是在光電轉換、高頻、高功率性能上的表現比較差。

於是最近20年,越來越多的化合物材料開始出現,比如砷化鎵、氮化鎵、碳化硅。

硅表現不佳的領域,化合物材料得以大顯身手,在光電器件、功率器件、射頻器件領域大放光彩,技術革命層出不窮。

舉個簡單的例子,砷化鎵二極管可以發出紅光,磷化鎵二極管發綠光,碳化硅二極管發黃光,氮化鎵二極管發藍光。

可以説,整個LED產業都是建立在化合物材料基礎之上的。

過去十年,不僅是LED照明、LED平板顯示,還有光纖寬帶、激光設備等一系列技術的進步,這才有了十倍股頻出的繁榮景象。

未來十年,肉眼可見的,還有IGBT功率器件在新能源汽車市場、光纖和射頻器件在5G通信市場,即將到來的爆發機會。

更遙遠的,量子通信、量子計算機技術就是建立在化合物材料基礎上的;

目前的光伏電池,晶硅材料是主流,主要的優勢是低成本,但就光電轉換效率而言,並不如建立在化合物材料基礎上的薄膜電池;

可以説,過去的百年,是硅的時代,而未來的百年,有可能是化合物半導體的時代。

而在這個領域,最值得關注的公司是三安光電。

2014年5月,三安光電投資30億元成立三安集成,主要從事化合物半導體集成電路業務,已佈局完成6寸的砷化鎵和氮化鎵生產線。公司目前在全球擁有五大化合物半導體研發中心,擁有一千多件芯片專利積累。

2017年12月,三安光電投資333億元的「泉州芯谷」項目啟動,預計全部項目五年內投產,七年內滿產,主要從事的就是化合物芯片、激光器、射頻、濾波器、功率器件的設計和製造。

預計項目滿產後,總營收規模將是當前的3倍。

前面講了這麼多,其實還沒有進入核心。

正如我們講到,半導體的核心材料是硅,在晶體管時代,越來越多的硅元器件被化合物材料取代了,但有一個領域,它或許永遠也無法取代硅的核心位置。

這便是集成電路。

當然,我們前面也説過,未來的量子計算機和量子通信技術是建立在化合物材料之上的,但因為後者的生產成本較高,有可能在數十年內都無法取代硅的地位,因此只能在高性能計算機、國防通信等不差錢的地方應用。

集成電路,英文縮寫IC,簡稱芯片,就是把大量的晶體管壓縮、集成到一塊半導體晶片之上,然後封裝而成。

第一代芯片,叫模擬芯片。

包括兩類——

通用芯片(運算放大器、數據轉換器、濾波器);

專用芯片(信號處理芯片、射頻芯片、電源管理芯片)……

這個行業的龍頭是美國的德州儀器和博通,得益於二戰以來,美國計算機和通信設備產業的龐大需求,積累深厚,我國在這塊目前有亮點的種子選手不多,就不展開了。

第二代芯片,叫數字芯片。

又分成兩大類:邏輯芯片和存儲芯片。

先説邏輯芯片,這個行業在二戰以來,巨頭不斷湧現,可以説是半導體革命的主流戰場。

從大型計算機時代的IBM power系列芯片,個人計算機時代的英特爾、AMD,手機時代的蘋果A系列、高通。

數字時代,計算能力的迭代演進是主旋律,技術門檻極高,也因此一直都被美帝佔據着武林霸主的地位。

半個世紀以來,在這個領域,歐洲日韓都只有羨慕嫉妒恨的份,卻從沒有非份的舉動。

我國高層曾經恨過,也曾經大力政策補貼,搞自主可控,可惜控出來了「漢芯」這樣的騙子項目,後來也就不了了之,斷了念想。

那麼,中國有沒有機會呢?

其實是有的,邏輯芯片要做大,關鍵是兩點:起得早、技術好。

比如手機芯片時代,各家安卓芯片用的都是英國ARM公司設計的架構技術,這種技術功耗低,天然適合電池瓶頸突出的移動設備。

那麼,ARM在什麼時候開始研究這種技術的呢?

1985年,也就比英特爾晚了幾年。

可惜在PC電腦時代,ARM芯片只能用在一些低端電子設備上,光芒被英特爾掩蓋,但正是因為起得早,技術成熟,當世界進入移動互聯網時代之後,英特爾想追都追不上了。

改朝換代就這樣發生。

在傳統芯片領域,技術已經成熟和完善,我國想追上,其實是很難的,幾乎不存在機會。

但面向未來,人工智能時代即將來臨,傳統的技術架構已經陳舊,註定難以適應,新的機會其實非常多。

比如深度學習需要大量的數據訓練,英偉達的GPU芯片得以廣泛被應用,股價在過去3年暴漲了14倍。

另一家公司賽靈思,他的FPGA芯片被廣泛用在數據中心上,在雲計算的雲端領域佔到先機,股價3年翻倍。

還有一家以色列公司Mobileye,其芯片在智能駕駛輔助芯片上佔有了90%的市場份額,2017年被英特爾以150億美元收購,收購前同樣是3年翻倍。

人工智能時代,最大的特點就是:數據是海量的,應用市場卻是分散的,幾乎每個應用領域都需要定製化的專用芯片。

這就湧現出了非常多的機會。

除了我們前面説到的一些美國的新興公司,中國近幾年也是層出不窮。

比如寒武紀的芯片架構,被集成到了華為海思芯片裏,成為世界上第一款人工智能專用通訊芯片。

比如比特大陸,其區塊鏈芯片技術壟斷了這個行業80%的市場,獨步全球。

比如獨角獸創業公司地平線的無人駕駛芯片、雲知聲的語音識別芯片。

特別説一下,目前我國在人臉識別算法領域的幾個獨角獸公司,商湯、曠視、雲從、依圖,目前的估值都超過了150億元,是世界上發展最快的人工智能創業公司中的幾個。

由於我國政府的重視、資本的泛濫、和下游巨大的應用市場,在人工智能的芯片研發和算法上,中國AI行業龍頭紛紛獲得了超額估值,發展速度強勁,在金融、安防、手機、汽車等不同行業都極為繁榮。

相反,美國的科技行業由於被蘋果、谷歌、亞馬遜、微軟、facebook五大巨頭壟斷,創業公司得到的資金扶持其實在減少,創新動能趨弱。

目前美國AI行業的創業公司,獲得高估值的並不多,並且主要集中在無人駕駛汽車領域,以及相關的芯片、軟件、零部件。

兩國在業界上的地位,已經不分伯仲。

回到A股市場上,由於龍頭AI公司普遍都還沒有上市,因此值得關注的主要是一些垂直細分領域的公司,比如做智能音箱芯片的全志科技、做安防視頻芯片的富瀚微、做指紋識別芯片的滙頂科技。

數字芯片的另一個領域,是存儲芯片。

這是我們今天的重頭戲,也是這一輪轟轟烈烈的中國半導體投資浪潮的主戰場。

為什麼主戰場會是在這裏呢?

兩個原因:一是強烈的需求,二是我國政府看到了機會。

前面説過,我國政府在20年前,曾經因為芯片之痛,企圖在數字邏輯芯片上發力,最後功虧一簣,為什麼今天又捲土重來呢?

需求方面,我們後面再講,先説機會在哪裏?

機會又可以拆解成兩方面:一是能力,二是門檻。

今日的中國,能力和20年前相比,早已非吳下阿蒙,無論是資金調動能力,還是人才積累,都已經是昔日的許多倍。

這是過去20年間通過大規模基建工程、航天科技工程、高鐵工程的成功所逐漸積累起來的,也是當下我們敢於挺進大飛機、半導體產業的底氣所在。

另一方面,我國政府意識到,存儲芯片和邏輯芯片相比,技術門檻要相對低一些,更多是一個資金密集型的產業。

這就是為什麼在存儲領域,美國的實力相對較弱,產業鏈更多被東亞地區所霸佔的關鍵。

而在資金密集型產業裏,我國政府放眼全球,幾乎是遇神殺神、遇佛殺佛,從未遇到過對手。

這正是我國政府敢於在這個領域投入重兵、集中攻堅的信心所在。

可以説,底氣已經有了,信心也有了。

現在,我們進一步探索——

日韓台存儲芯片產業先後崛起的歷史是如何演變的,為什麼説這裏藴藏着巨大的需求和機會呢?

存儲芯片的發展,其實已經有半個世紀,最早是英特爾發明的。

那時候的芯片叫RAM,動態隨機存儲芯片,一斷電數據就會消失,最主要的一種叫DRAM,在電腦上起着提升運算速度的輔助作用,俗稱內存。

當年英特爾發明出內存技術以後,日本政府很快就意識到了其中的巨大價值,於是組織了國內的五家大公司一起來集中攻關:富士通、日立、東芝、三菱、NEC。

這裏面的轉折點在於:英特爾是一家創業公司,技術雖然是他發明的,但畢竟還不夠成熟,五家日本公司一起殺進來,資金實力和研發投入比他強多了。

於是沒過兩年,日本公司的技術和製造能力,就大大超越了英特爾。

結果就是,英特爾被迫退出了存儲芯片的價格戰,黯然神傷,轉而向CPU邏輯芯片的市場進軍,鑄造了另一個輝煌。

而日本軍團,自1970年代起,到1990年代末,基本壟斷了這個市場,生態鏈發展成熟,上游設備和材料行業極度繁榮。

現在,我們總結一下日本半導體產業鏈崛起的要點:起得早、砸錢多。

既然砸錢就能做起來,既然一個行業裏的玩家超過5個以上,説明這個行業的技術門檻應該不會太高,於是在1990年代,韓國和臺灣的後來者開始進入。

他們的進入方式並不一樣。

先説韓國。

韓國人的競爭武器很簡單,就是砸錢、擴張產能、壓低成本、打價格戰。

韓國財閥和日本財團的資本結構是不一樣的。

日本財團的控股權掌握在銀行手上,要確保盈利能力,保證投資收益率,在價格戰激烈,虧損壓力巨大的時候,銀行便會選擇對該產業的放棄和退出。

而韓國財閥,當時的控股權普遍還掌握在創始人手上,擴張慾望強烈,意志堅定,並且由於歷史的原因,和政府關係深厚,能夠獲得源源不斷的低成本資金支持。

從1990年到2012年戰爭落幕,20多年過後,日本昔日的半導體五虎已全部退出了半導體業務,其中三家(日立、三菱、NEC)將內存業務剝離,最後賣給了美國的美光科技。

這就是今天的內存市場格局:韓國的三星和SK海力士坐上了老大、老二的位置,跟老三美光一起壟斷了這個市場95%以上的份額。

可以看到,韓國的崛起,起步比日本更晚,能夠後來者居上,只有一點:砸錢多,用虧損和時間熬死了競爭對手。

再説臺灣。

臺灣的資金實力顯然不如韓國,因此成功的路徑主要依賴於分工專業化。

一個芯片的生產流程,包括上游的設計、設備、材料三個環節,中游的晶圓製造,下游的封裝和測試等環節。

不同的環節,對技術、資金、人力資源的要求是不一樣的。

比如上游的設計、設備、材料等環節,對技術要求更高;

中游的晶圓製造,前期對資金要求更高,後期隨着存儲密度的提升,對技術的要求也越來越高;

下游的封裝測試,則主要是勞動密集型環節。

早期,規模不大的時候,芯片公司都是大包大攬的,每個環節都親力親為;

後來,隨着市場規模的擴大,競爭變得激烈,後來者便往往從某一個細分環節切入,依靠專業化獲得更強的競爭力。

臺灣人就是這樣的思路,設計環節有聯發科,晶圓製造環節有臺積電和聯電,封測環節有日月光。

每一家公司都聚焦一點,不斷提升競爭力,以跟日本和韓國的巨頭們搶奪市場,就這樣一步步壯大。

到今天,臺積電的市值超過2000億美元,幾乎壟斷了中高端的晶圓製造市場,尤其是最頂尖的7納米技術獨此一家,無論是三星還是英特爾,都做不到。

可以説,臺灣是半導體行業代工模式的創造者,主要通過分工專業化實現了對日本的超越。

其實,歐洲的ASML光刻機的崛起,同樣是分工專業化的邏輯。

早期的光刻機,行業龍頭是日本的尼康和佳能,我們知道,兩家公司都是光學技術的集大成者,在照相機、複印機等多個光學領域有着強大的產品線。

但正是因為產品線龐雜,精力難免分散,對光刻機的技術投入便不如ASML;

而後者,本來是飛利浦公司的半導體設備部門,1960年代就成立了,有着相當的技術積累,1984年分拆獨立之後,專注在光刻機技術上的打磨,逐漸就超越了日本的對手。

總結一下:

內存行業在半個世紀的演進過程中,市場格局天翻地覆。

日本通過進入時間早、資本投入大,在早期建立起了完整的內存產業生態;

韓國則通過資本補貼、打價格戰的方式,在資本密集型的內存中下游市場上崛起,吃掉了日本公司的份額;

臺灣則通過分工專業化,在芯片全產業鏈的各個環節上單點突破,尤其是晶圓製造、封測兩個環節上崛起為行業龍頭;

歐洲的ASML,在光刻機領域的崛起,同樣是通過分工專業化實現的;

進入早,並通過高資本投入崛起,我國並不缺少案例,比如LED產業、光伏、光纖寬帶、新能源汽車,都是如此;

當下的化合物半導體、人工智能芯片,也正在走着這條路;

而存儲芯片產業,我國進入的時間顯然不算早了,能夠學習的路徑只有兩條:韓國的資本補貼戰略和臺灣的分工專業化戰略。

對於這兩條戰略,稍有常識的都清楚,我國政府與企業正是此中高手。

2014年,「中國國家集成電路產業投資基金」成立,俗稱大基金,募資金額超過1300億元,正式拉開了我國半導體戰略的衝鋒號。

為什麼會在這一年推出半導體國家戰略?

我國曆年石油進口金額:

我國曆年半導體進口金額:

很明顯,2011-2013連續三年,我國半導體進口金額出現了快速飆升,並一舉超過了此前最大的進口商品——原油。

2015-2017年連續三年,我國半導體與石油的進口金額差距,甚至拉大到了千億美元的量級。

數據的變化,使得2013年開始,半導體取代了石油,成為影響我國戰略安全的核心利益,不得不出手。

而2011年-2013年,半導體進口金額的異常飆升,主要的原因則是智能手機在全球範圍內的普及,以及我國智能手機產業鏈的崛起。

智能手機與PC電腦相比,不僅僅是人手一部手機所帶來的產業規模擴大,更是內部存儲芯片需求的爆炸性擴張。

此話怎講?

原來,早期的電腦,主要使用一種存儲芯片,即內存DRAM。

如前面講到的,內存在斷電之後數據會消失,主要是輔助提升CPU運算的速度;

那時候,存儲數據的,主要還是靠軟盤、硬盤、光盤等機械式存儲手段,半導體還無能為力。

進入智能手機時代,機械式存儲的缺點暴露無遺,畢竟巨大的體積幾乎沒有壓縮空間,你讓一部巴掌大的手機怎麼能看得上笨重的機械式存儲呢?

於是,閃存NAND FLASH被引入進來。

閃存是一種斷電也不會丟失數據的半導體存儲技術,早期的時候由於技術不成熟,容量有限,主要用在了U盤、MP3播放機上面。

但有一個優點,是閃存無法被忽視的:它的體積可以做的很小,隨着技術的進步,密度和容量可以不斷提升。

自從引入了手機作為存儲載體之後,閃存的市場規模開始爆炸式成長,並且在技術進步之後,進一步滲透至筆記本電腦、平板電腦等領域。

一個巨大的產業鏈從此誕生!

可憐的是,閃存最早是由日本東芝發明的,可是今日的東芝,閃存業務已經被甩賣,退出了這個行業的角逐,跟內存時代的英特爾如出一轍。

2017年,中國芯片進口2600億美元,其中存儲芯片進口總額886.17億美元,佔比三分之一,同比增長38.8%,是增速最快的部分。

其中,韓國產芯片的進口規模達463.48億美元,同比大增51.3%,在總進口中佔52.3%。這裏面,儲存芯片的雙龍頭,韓國的三星和SK海力士成為最大的受益者。

2018年,中國存儲芯片進口額達1230億美元,同比猛增1188.9%,勢頭不減。

強勁的需求增長和國家安全考慮,讓存儲芯片成為我國半導體產業成長的主戰場,其中閃存NAND FLASH又是關鍵。

我們看下面這個表:

▲注:晶圓廠條形圖標註時間為投建開始時間與首次投產/量產

這是我國當下半導體產業的主要投資項目和規劃。

可以看到,規模最龐大的是以下幾個項目:紫光+長江存儲、合肥長鑫、福建晉華、中芯國際。

其中——

中芯國際做的是純晶圓代工,由於和臺積電技術差距太大(中芯14納米,臺積電7納米),長期來看只能跟着喝點湯;

福建晉華和臺灣晶圓廠第二名的聯電合作,進軍技術門檻較低的消費電子內存產品,市場前景有限;

最值得關注的是長江存儲和合肥長鑫兩大項目。

先説合肥長鑫。

長鑫做的是手機內存產品,成長性不如長江存儲進軍的閃存業務。

不過,就市場格局而言,內存主要由三星、SK海力士、美光三家壟斷,巨頭們有很強烈的控價意願,所以跌價風險較低,只要產能規模上來,技術差距不大,就有可能實現長期盈利。

長鑫的DRAM內存項目投資超過72億美元(495億人民幣),分三期建設,整合了合肥政府、大基金、兆易創新等三方力量。

目標2019年三季度推出8Gb LPDDR4,到2019年年底,產能達到2萬片一個月;2020年開始規劃二廠建設;2021年完成17納米技術研發。

進度順利的話,19nm內存2020年12.5萬片月產能滿產,預計佔全球內存產能8%,年產值50億美元。

再説長江存儲。

如果説長鑫只是地方隊的話,長江存儲則是真正的國家隊,整合了大基金、紫光集團的力量。

論規模,長江存儲預計投資240億美元(1600 億人民幣),比長鑫項目大三倍,同樣是分三期建設,包括武漢、南京、成都三座工廠;

論技術,長江存儲實力最雄厚,擁有1000人的研發團隊,未來將進一步擴大到2000人以上,每年的研發投入高達10億美元。

進度也是最快的,目前已經發布了全新3D NAND架構Xtacking,將I/O速度提升到3Gbps(目前業界最先進的速度值是1.4Gbps)。

按照計劃,長江存儲將在2019年下半年量產64層128G產品,月產能2萬片;

到2023年,長江存儲的目標是實現64層3d閃存30萬片月產能滿產,年產值100億美元以上,預計佔全球閃存產值的20%以上,並在技術上發佈128層256G的業界最先進產品。

綜合長江存儲和合肥長鑫的投資計劃,2020年是個關鍵時點。

之前,主要是工廠建設、設備採購、研發測試;之後,將進入到大規模量產和良率爬升、技術超越的階段。

如果説,下游的晶圓廠投資是個苦生意,靠的是資金補貼+熬時間實現,是國家的強力意志體現;

那麼,下游需求擴張推動下的上游需求——設備與材料,就是我們投資者的最大機會了。

哪家公司能夠堅定執行臺灣式的分工專業化戰略,在技術上實現突破,哪家公司就有機會脱穎而出,成為這股投資擴張浪潮裏的「十倍股」。

半導體設備和材料有着非常繁多的細分領域,比如:

設備,有光刻、刻蝕、薄膜沉積、過程工藝控制、檢測、清洗等不同環節的細分領域;

材料,有硅晶圓、光罩、靶材、光刻膠、濕電子化學品、硅微粉等等;

對於投資者來説,主要關注的是以下幾點:

第一,該領域是否具有較大的市場空間,以保證標的公司的持續成長潛力;

第二,該領域是否存在技術革新的可能性,如果技術上不存在革新,本土公司是很難靠質量(這通常是本土公司的弱項)拿到訂單的;

第三,從投資節奏來説,2020年之前,主要的看點是下游產能投產帶來的設備需求,2020年之後,主要的看點是下游量產、擴產帶來的材料需求。

第四,最重要的觀察點,是哪家公司進入到了長江存儲、合肥長鑫的採購清單,以及訂單的份額佔比。

我們以長江存儲截止2019年4月的設備訂單中標情況為例子:

長江存儲共採購了212台國產設備,佔總設備採購數的12%,也是國產半導體設備的最大單一採購方。相比而言,其他國內芯片廠目前對國產設備的採購比例仍在10%以下。

這批訂單對國內芯片設備公司的營收帶來了巨大影響——

中微半導體:

2017-2019年4月,來自長江存儲的設備採購分別為5台、11台、26台。這26台設備帶給中微半導體的營收貢獻在7.6億元左右,相比2018年的2.4億元已經出現了大爆發的勢頭!

北方華創:

2018年,來自長江存儲的設備採購只有5台,貢獻營收約1億元,2019年截至4月的設備採購已經有27台,貢獻營收約2億元,同樣有大爆發的勢頭!

好了,讓我們總結一下:

上一個十年,智能手機革命驅動了半導體行業的大發展,尤其是存儲芯片的需求高增長,並帶來了漲價潮、國家安全憂慮和中國產能大躍進的浪潮。

下一個十年,半導體的需求增長將由5G通信、新能源汽車、無人駕駛汽車、人工智能與雲計算、物聯網等技術革命所持續推動。

在持續增長的需求驅動下,在政策補貼的推波助瀾下,我國半導體行業在光電器件、功率器件、芯片的設計、設備、材料等上游環節存在着非常多的投資機會。

如果説,早期我國半導體行業的成功,主要是發生在封測、二極管、三極管等低毛利率的勞動力密集型環節;

那麼未來,主要就是看高毛利率的創新研發環節,誰能夠在技術上獲得突破,誰就能夠跑出來。

在過去十年的智能手機產業鏈爆發過程中,美日韓台的對手曾經強大得讓我們難以望其項背,但康得新、信維通信、大族激光等一批十倍股公司仍然見縫插針的成長。

未來的半導體行業,同樣是這個道理,我們相信將會有更多的優秀公司脱穎而出。

2. 風險:高收益高風險並存的行業

高成長和高風險是如影隨形的,而對於半導體行業來説,最重要的風險在於兩點:

1、行業的週期性

2、補貼政策的擾動

先説第一點,行業的週期性。

半導體從來就是一個成長與週期雙螺旋式上升的行業。

成長來自需求的擴張,週期則主要來自供給的脈衝式擴張。

如何理解這句話?

半導體的製造環節,投資規模巨大,一個項目從立項、工程建設、試產、良率爬升、滿產,週期可以達到2-4年;

通常下游需求旺盛、價格高漲的時候,就會引來新進入競爭者的大量項目立項,一旦項目紛紛投產,勢必就會導致產能的過剩,形成價格暴跌。

這又會導致部分實力弱小的競爭者退出,加上下游需求的成長,價格進入新一輪的上升週期。

這就形成了半導體行業的週期規律。

事實上,經歷過2017年的繁榮之後,2018年下半年的存儲芯片價格就出現了跌價苗頭。

不過,這一輪的下行週期跟我國半導體行業的投資浪潮關係不大。

因為2019年上半年,長江存儲、合肥長鑫等幾個本土大廠都還沒開始量產呢。

主要原因是,經過幾年的技術進步,三星、SK海力士、美光三巨頭的主流工藝良率在不斷提升,而且此前擴建的工廠也在陸續投產,供應量年增長20%左右,而智能手機市場飽和,需求停滯。

一增一減之間,供需失衡,新的週期就降臨了。

不過,這只是下游的產業鏈情況,而對於上游的設計、設備等環節來説,目前煩惱還不存在。

畢竟,已經開建的項目,開弓沒有回頭箭,該採購的設備還是要採購的;

而等到本土產能在2020年後量產,隨着5G、無人駕駛等新一輪科技革命的到來,需求爆發,週期將再次向上。

再説第二點,政策補貼的擾動。

目前我國的半導體投資熱潮,相當大的一部分驅動力來自政策的補貼。

而政策,有進就有出,一旦退坡,或者退出,將對整個行業帶來巨大的負面衝擊。

今年我國的光伏、新能源車政策退坡和退出,投資者應該能夠感受到其殺傷力。

政策什麼時點退出不好説,不過通常和該產業的成熟度、在我國經濟戰略層面的地位有密切關係。

比如光伏和新能源車政策的退坡、退出,就和兩個行業已經建立了在全球的優勢地位有密切關係,讓我國政府相信,即使政策退出,這個行業也能在全球競爭中獲得相對優勢。

而半導體行業,要獲得類似的地位,顯然還有很長的路要走,因此這方面的風險暫時也不用擔心。

總體而言,半導體行業未來的機會遠大於風險,是我國高端製造升級的主要方向之一,也會是我們君臨的重點研究與跟蹤領域之一,歡迎大家的關注。

編輯/Iris

譯文內容由第三人軟體翻譯。


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