銷量暴漲的新能源車因為缺芯幾乎要面臨停工停產的危機，最近屢屢傳出汽車廠商都有自己建設晶圓廠了念頭了，全球的分析師都在關注半導體供需平衡與庫存修正將在何時發生，更有一個指標歷史上 7 次準確預言了半導體景氣度的拐點。華爾街見聞·見智研究所通過分析半導體的週期來解答以下問題：缺芯何時緩解？當下是國產替代的機遇？預示危機的指標又是什麼？<h2 id="yh1wooz5p">一、從供需錯配到再平衡</h2>1、為什麼缺芯？缺芯缺產能的底層邏輯就是芯片的供給小於需求。從 2021 年開始全球半導體的供給進入瓶頸期，而伴隨着下游需求的爆發式增長，導致半導體行業出現嚴重缺貨的現象。國際半導體產業協會 SEMI 預測，今年是由於雲端服務器筆記本電腦、遊戲及醫療科技需求成長，5G、物聯網汽車及人工智能快速發展，帶動了產業的景氣度。這其中新能源車和物聯網市場是兩個增長最快速的變量，新能源車行業五年的複合增速高達 41.53%，而手機和電腦依舊是半導體需求端體量最大的，但預期近五年增速較新興行業低很多。<figure class="image"><img src="https://pub.pbkrs.com/post/2021/longbridge/4b0897af5cb718219f5e303f10173b62.png?x-oss-process=style/lg" width="376" height="193" original-src="https://pub.pbkrs.com/post/2021/longbridge/4b0897af5cb718219f5e303f10173b62.png"/></figure>2、2022 年缺芯將緩解？Gartner 預測：全球半導體供應短缺將持續整個 2021 年，並在 2022 年第二季度恢復至正常水平，而基板產能限制可能會延長到 2022 年第四季度。也就是説在此之前，半導體還會伴隨着長時間的芯片短缺，漲價函依舊會接踵而至。從半導體的供需週期來看，在 2021 年下半年伴隨着晶圓廠的設備安裝，龍頭廠商預期最快 2022 年開始才能夠釋放出新產能，這其中包括聯電、格芯、中芯國際等晶圓代工廠，而台積電的大批量產能預期在 2023 年後才能逐步落地，所以半導體行業還需要一個較長的時間週期才重新達到供需平衡。3、產業鏈延續漲價？因為供需的錯配，產能的緊缺以及擴產帶來的成本增加都會相繼增加產品的溢價。而漲價直接的好處是給了廠商定價權，出廠價格高了，企業的盈利能力會很大程度提高。但是有一點不能忽略：廠商處於產業鏈什麼位置很關鍵。如果是處於生產加工的下游，那麼原材料成本的提價也要考慮進去。在 21 年全球大多數晶圓廠、材料以及封測都相繼提高了兩成左右的價格，龍頭廠的訂單都排至了 2022 年。從今年 6 月份開始 10 多家廠商陸續發佈下半年漲價函，消息指出預計漲價將持續到 2022 年。台媒《經濟日報》6 月 24 日報道稱，IC 設計業者透露，明年初晶圓代工價格已經敲定，不僅聯電 8 英寸和 12 英寸的晶圓代工價格續漲，晶圓代工龍頭台積電也漲價，部分 8 英寸和 12 英寸製程價格上漲一到兩成，且 12 英寸製程漲幅高於 8 英寸。<h2 id="4a3f7nwbf">二、全球擴張下的國產替代機遇</h2>世界半導體貿易統計組織（WSTS）預測，2021 年全球半導體市場增速將達 19.7%， 2022 年半導體市場將增長 8.8%，連續兩年創歷史新高。Gartner 預測：中國半導體企業到 2025 年市場的市場份額將從當下的 15% 提升至 30%，近五年中國半導體將會快速滲透。全球晶圓廠最新擴建計劃，中國是首位？今年 6 月份國際半導體產業協會 SEMI 發佈報告稱 2021-2022 年全球半導體制造商新增 29 座晶圓廠，分別於 2021 年建設 19 座，2022 年再增加 10 座。從 SEMI 給出的數據來看，中國大陸和台灣地區兩年間增加的晶圓廠數量是全球首位，共計 16 座，其次是美國 4 座，歐洲和中東一共增加 3 座，日本和韓國各兩座。全部投產後，每月可生產 260 萬片等效 200mm 晶圓。考慮到新增的晶圓廠建設週期較長，預計從 2023 年開始新增晶圓廠開始大幅採購半導體設備。<figure class="image"><img src="https://pub.pbkrs.com/post/2021/longbridge/228b84b60813b81b51450594568779e2.png?x-oss-process=style/lg" alt="圖表, 條形圖描述已自動生成" width="724" height="361" original-src="https://pub.pbkrs.com/post/2021/longbridge/228b84b60813b81b51450594568779e2.png"/></figure>那麼國內半導體行業有存在怎樣的機遇呢？華爾街見聞·見智研究所對四大行業的格局進行了分析。1、晶圓廠格局三星是全球市佔率最大的晶圓廠，達到 14.7%，折算約 310 萬片/月的產能；其次是台積電市佔率為 13.1%，約 270 萬片/月產能。美光和 SK 海力士位居第三、第四，市佔率在 9% 左右，每家產能約為 190 萬片/月。中芯國際的產能約為 54 萬片/月，在全球排名前十二。（產能按 8 英寸折算）行業內 5 家最大的純晶圓代工廠——台積電、聯電、格芯、中芯國際和力晶（包括 Nexchip）約佔全球晶圓代工廠總產能的 24％，行業集中度非常高。國內晶圓廠預計 21 年新增的產能 75 萬片/月（按 8 英寸折算），其中新增產能的前三位分別是長江存儲、華虹半導體和中芯國際。2、設備廠格局從設備類型的市場佔比情況來看，前道晶圓製造設備佔主要比重，高達 80%，這其中主要包括刻蝕機、薄膜沉積設備和光刻機；其次封裝和測試設備的佔比比較小，分別為 10% 和 8%。前道晶圓設備龍頭包括泛林半導體、TEL、應用材料、ASML 幾乎是壟斷了全球九成的份額。在國內的公司中，刻蝕機設備主要是北方華創和中微半導體。兩個公司目前是差異化的佈局，不存在直接競爭關係。北方華創的優勢在於長硅刻蝕和金屬刻蝕，而中微公司的優勢在於長介質刻蝕。沉積設備：主要是北方華創和瀋陽拓荊，兩者在 ALD 和 PVD 方面存在一定程度的競爭，而在化學氣相沉積方面只有瀋陽拓荊在做，在今年 7 月 12 日瀋陽拓荊在科創板 IPO 申請也已經獲受理了。光刻設備：上海微電子已經突破了光刻機 90/65 的技術節點；瀋陽芯源突破塗膠顯影機 90/65 的技術節點。3、封測廠格局全球封測市場中 CR3 佔比約六成，集中度很高，日月光佔比就達到三成以上，其次是安靠和長電科技約一成以上，通富微電位居第五，市佔率約 4.4%。長電科技背靠中芯國際，通富微電背靠 AMD。4、光刻膠格局半導體光刻膠主要分為四種類型，g 線、i 線、KrF 線和 ArF 線。就佔比情況來看 ArF 線佔比最大，約四成，其次是 KrF 線兩成，g 線和 i 線共計兩成。光刻膠九成份額被外國龍頭壟斷，今年由於日本信越化學的 KrF 光刻膠無限期斷供，給國內公司很大的發展機遇，哪些廠商率先進入晶圓代工廠的生產線中，未來成長空間會非常大。ArF 線：北京科華（現被彤程新材收購）、晶瑞股份正在研發中；南大光電通過客户認證。KrF 線：北京科華、上海新陽已經實現量產，晶瑞股份已完成測試。g 線/i 線：容大感光產能擴建中，北京科華可供應。<h2 id="0d9c52z6i">三、產能過剩後的危機</h2>隨着未來五年內半導體產能的大量投放，而需求增速的逐漸放緩，伴隨而來的是半導體產能過剩，高庫存的情況，必然會導致半導體市場價格的下跌。觀測這一重要轉折點要看什麼？通過覆盤半導體的歷史週期，華爾街見聞·見智研究所觀察到資本開支可作為預測拐點的領先指標。從歷史規律來看，在資本開支大幅增長的一到兩年後將會伴隨半導體市場的大幅下跌。如 1984 年全球半導體行業資本開支增長 106%，而後的第二年半導體市場下跌了 17%。此後的四個週期也是出現相同的規律。直到 2008 年的下跌是由金融危機導致的，而後 2010 年資本開支出現大幅回升，達到 107%，第二年半導體市場同樣出現了暴跌。通過覆盤歷史得到非常重要的指標，那就是資本開始危險臨界線。當資本開支增長超過 40% 的時候，通常預測未來會出現產能過剩和半導體增速下跌的情況。<figure class="image"><img src="https://pub.pbkrs.com/post/2021/longbridge/f918d3c3c08f3fdc0888508005f63b8d.png?x-oss-process=style/lg" alt="圖表描述已自動生成" width="674" height="460" original-src="https://pub.pbkrs.com/post/2021/longbridge/f918d3c3c08f3fdc0888508005f63b8d.png"/></figure>危機來臨了嗎？根據 IC Insights 的預測來看，2021 年半導體資本開支的增速預計在 16%-23% 之間。總體上看半導體市場還處於景氣週期中，目前沒有達到產能過剩的臨界點。但需要特別注意的是，台積電 21 年的資本開支增速同比達到 74%，英特爾資本開支同比增速達到 37%，已經達到高水位線，而三星的資本開支幾乎與去年齊平。

2021 年到 2022 年間，為緩解缺芯危機全球半導體產業進入快速擴張階段，中國擴建計劃將位居全球首位，將是國產替代大跨進的黃金時間？
而後伴隨大量產能釋放，再一次的供需失衡後又將會面臨怎樣的危機？

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缺 “芯” 的拐點要來了？