电子产业链深度研究报告 2020年7月 一、电子行业综述 1.电子行业概述 电子是制造电子设备、电子元件、电子器件及其专用原材料的行业,涉及范围 较广。电子行业具有明显的产业链,上游主要包括金属、陶瓷和化工等各种原 材料、生产设备等,中游为各类电子元器件,分为主动元件和被动元件等,其 中主动元件包括集成电路和二极管、三极管等各式分立器件,被动元件主要包 括电容、电阻和电感等元件。下游主要为汽车电子、消费电子、通讯设备等, 包括手机、电脑和电视机等。
图表 1:电子行业产业链 上游 中游 下游
半导体材料 磁性材料 化工材料 金属材料 消费电子 通讯设备 汽车电子 军工
电子元器件 主动元件 被动元件 集 成 电 路 分 立 器 件 电 容 电 阻 电 感 ……
来源:市场研究部整理
2.电子行业的特点 电子行业是资本密集型和技术密集型的行业,具有较高的进入门槛。从技术上 看,电子行业属于精密制造领域,具有很强的专业和技术性,对从业人员的理 论知识和应用能力的要求都很高;从资金上看,一方面,电子生产设备通常价 值较高,需要很大的资本支出,另一方面,对于新技术的研发,通常需要数年 的时间,因此企业需要面临前期巨大的研发投入,其资本回报周期较长。对于 电子行业来说,通常越是头部的企业资本支出占营业收入的比重越大。
电子行业具有明显的周期性。通常来讲,科技行业一般规律是十年左右一次技 术大革新,期间叠加若干小周期。从 19 世纪 80 年代以来,随着科技的发展, 电子行业经历了从计算机、手机、智能手机再到 5G 和人工智能的创新,每一 次科技创新都是电子行业的一轮大周期。具体到技术上,行业发展整体遵循著 名的摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔 18-24 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。每一次技术创新会带动下游需 求大幅扩大,行业进入高景气,市场规模迅速扩张,继而厂商扩大生产,同时 需求放缓,又会导致供过于求,行业景气度下行,等待下一轮技术创新。
- 4 - 图表 2:科技创新带来的电子行业周期(单位:亿美元) 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
来源:Wind,市场研究部
电子行业具有全球产业链。在经济全球化的发展下,全球分工进一步加强,电 子行业由于环节复杂,产业链遍布全球。通常设计、精密零部件等产业链上游 环节对技术要求较高,主要由于美日韩等国家主导,而封装、测试等劳动力密 集型的下游行业主要分布在亚洲发展中国家。
电子行业的市场集中度高。电子行业由于专业和技术性强,进入门槛高,行业 的集中度也较高。以半导体和智能手机为例,根据 Gartner 数据,2019 年半导 体行业 CR 5 市场份额 42.78%,前五大厂商营收接近全球总销售额的一半,智 能手机前五大厂商的市场份额合计更是达到 70%。
电子行业以半导体为核心,根据具体的材料和原理,又可详细分为半导体、面 板、印刷电路板(PCB)、被动元件等中游板块,以及下游消费电子、汽车电子、 安防等板块。下一章我们对重点板块进行深度梳理。
二、电子行业重点板块深度梳理 1.半导体板块 1.1 半导体行业概况 半导体指的是在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。从具体产品形 态上可以分为分立器件、光电子、传感器和集成电路四大类,其中集成电路 (简称 IC)为整个半导体产业的核心,规模最大。集成电路一般被称为芯片, 又可分为模拟电路、微处理器、逻辑电路和存储器等,其中以存储器和逻辑电 路规模较大。2019 年全球半导体销售额 4110 亿元,同比下降 12.33%;其中 集成电路销售额 3303.5 亿元,占比超过 80%。
- 5 - 图表 3:半导体分类 分立器件
光电子 模拟电路
微处理器 逻辑电路 存储器 半导体 传感器 集成电路
来源:Wind,市场研究部 图表 4:全球半导体市场规模 图表 5:2019 年全球半导体营收结构(单位:亿美元) 136.23 全球半导体年销售额(亿美元) 同比(%,右) 410.56
3% 5000 40 10%
4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 30 20 10
0
239.6 6% 集成电路
分立器件 光电子 -10 -20 3303.5
81%
传感器
0
来源:Wind,市场研究部 来源:Wind,市场研究部 从产业链上看,半导体器件主要涉及电路设计、芯片制造与封测检验这三个环 节。从产业模式看,半导体包括垂直整合和垂直分工两种模式。早期的半导体 行业只有垂直整合模式(简称 ID M),由一家企业独立负责设计、制造、封装 测试等全部环节,传统的半导体巨头如英特尔、三星等均采用的是 IDM 模式。 随着半导体行业的发展,工艺要求日趋精密,制造环节需要投入的资源也越来 越大,行业内的分工逐步深化。无工厂(Fabless)模式是指专门从事 IC 芯片 设计、销售的公司,将制造环节委托给外部。台积电的成立标志着设计及制造 业务相分离的晶圆代工厂(Foundry)模式正式诞生,Foundry 模式指的是专 门负责半导体芯片的制造,并不涉及设计、封装测试等其他领域。专门从事封 装测试的公司(简称 OSAT)也不断发展壮大,半导体产业的垂直分工模式从 而逐步细化。目前垂直分工模式为半导体行业的主流模式。
- 6 - 图表 6:半导体产业链分工模式 材料 设计 (Fab less) 制造 (Foundry) 封测 (O SAT) IDM 元件
设备 来源:公开资料,市场研究部整理 半导体调整接近尾声,有望开启新一轮产业周期。近两年受全球经济增长放缓、 需求萎缩影响,半导体行业整体市场规模也有所下滑。而 2019 年下半年开始, 伴随着 5G 商用的普及,半导体行业有所回暖,有望迎来新一轮景气周期。一 方面,2020Q1 行业整体销售额增速 8%,重回正增长;另一方面,从半导体设 备及企业资本开支开等先行指标看,2020 年 Q1 北美半导体设备制造商出货额 同比增长 12.91%,增速继 2019Q4 由负转正之后继续为正。另外,半导体龙 头产商台积电和三星在 2019 年 Q4 资本支出均创下历史最高纪录,半导体企业 资本支出继 2019 年下滑之后,2020 年预计将达到 732 亿美元,增速 2%左右, 开启新一轮资本支出。
图表 7:2019Q4 全球半导体设备出货额同比转正 图表 8:预计 2020 年半导体资本支出将回升 半导体设备销售额(亿美元) YOY(右,%) 全球半导体资本支出(亿美元)
yoy(%,右)
200 180 160 140 120 100 80 70 60 50 40 30 20 10 0 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 140 120 100 80 60 40 20 60 0 40 -10
-20 -30 -20 -40 -60 20 0
来源:Wind,市场研究部 来源:Wind,市场研究部 1.2 半导体行业的产业转移 半导体行业在世界范围内经历了两次明显的产业转移:第一次,19 世纪 70 年 代从美国转向日本;第二次,80 年代从日本转向韩国与台湾。美国是半导体产 业的发源地,19 世纪 50 年代,晶体管诞生于美国,1971 年英特尔公司开发出 第一款商用处理器 Intel 4004,被誉为是跨时代的创新,开启了计算机和互联 网的技术革命。出于经济与政治因素考虑,70 年代美国向日本提供技术与设备 支持,与此同时日本政府抓住机会大力自主研发芯片,半导体产业逐步转向日 本。80 年代随着计算机的普及和发展,对 DRAM 存储器的需求大幅扩大,日 本借此机会赶超美国,根据日本半导体协会数据,1986 年日本半导体行业在全 球市占率上升至 65%,成为行业龙头。
20 世纪 80 年代,韩国政府推出“长期半导体产业促进计划”,为四大主要半导
- 7 - 体企业提供了大量的财政、税收优惠,但其对企业的干预较少,激发了企业的 投资积极性与自主性。财团模式对韩国半导体产业起到了极大的促进作用。三 星、现代和 LG 三大财团相互竞争、独立研究,使得韩国 DRAM 技术大幅提升。 1994 年,三星率先发布全球首款 256M DRAM,确立了三星以及韩国在国际半 导体技术竞争中的领先地位。
1976 年,台湾政府筹建了以半导体为核心的新竹科技园区,并于 1980 年完成, 新竹园区从产业的多方面吸引高科技企业来园区发展,并大力吸引海外人才、 加强高校合作,提供丰富的人才储备。1987 年台积电成立,首创 Foundry 模 式,台湾以代工环节切入全球半导体产业链。90 年代后,台湾半导体产业向上 游延伸,逐步将范围扩大到设计、制造、封装、测试等全产业链。目前台积电 和日月光分别稳居全球晶圆代工和封测龙头。2010 年后,进入移动互联网时代 后,随着中国的科技实力的增强,半导体产业开始逐步向我国大陆转移。
图表 9:全球半导体行业的产业转移
技术积累 PC时代 互联网时代 移动互联网时代 首只晶体管诞生, PC普及,半导体 半导体行业兴起 于美国 行业转移至韩国 和台湾
1950s 1960s 1970s 1980s 1990s 2000s 2010s 2020s 移动互联网兴起, 半导体行业逐步 转移至中国大陆
PC兴起,半导体
行业转移至日本
来源:市场研究部整理 1.3 国产替代加速进行中 中国目前是全世界最大的半导体市场。2019 年中国半导体销售规模 1441 亿美 元,占全球的 35%。其中半导体材料消费规模 88.6 亿美元,同比增长 1.9%, 是全球唯一实现正增长的市场。
我国的半导体主要依靠进口。我国的半导体元器件一直处于逆差状态,国产自 给率低,并且随着市场需求的扩大,逆差也逐年扩大。2018 年我国集成电路及 主要电子元件进口规模 3416 亿美元,出口仅 1141 亿美元,净进口额 2275 亿 美元。
图表 10:中国半导体市场规模达到全球的 35% 图表 11:我国集成电路及主要电子元件进出口规模 亿美元 亿美元 美洲 欧洲 日本 中国 中国市场份额(%,右)
进口 出口 进出口净额
4000
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
1800 40 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 35 30 25 20 15 10 5 0 0 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020Q1