电子行业2018也是利润不景气的一年,电子行业也是成长股的大本营,同时明年也会是5G投资的收益板块。 研报展望2019电子行业,成长股可能有大机会。 研报原文内容较多,已经超过了文章长度上限,特分为两篇提供。第一篇介绍行业趋势,第二篇介绍重点股票 (电子行业2019年投资策略2:5G、 IC、IOT三大板块投资建议的股票 )
研报摘要:
短期困境,前途光明,破晓在即
2018年是电子行业行业整体利润下滑,上市公司股价也大部分腰斩。电子行业短期面临“三座大山”,导致业绩承压,投资者对产业前景充满忧虑。但我们认为大陆电子产业整体优势依旧明显,市场规模大、品牌已建立、供应链配套齐全、市场嗅觉灵敏,我们对未来产业前景保持乐观。展望2019年,我们重点看好5G、半导体与IoT的机会。
投资聚焦
研究背景
受到贸易摩擦、智能手机红利结束、缺乏核心技术的影响,大陆电子产业在 2018 年面临着困难。我们认为这些困难是短期的,大陆电子产业在市场、品牌、供应链、敏锐度等方面依然拥有强大的优势,并有望伴随着5G、半导体、IoT 等新技术的发展而再次得到快速发展。
本报告的创新之处
尽管短期大陆电子产业面临压力,但我们依然看好电子产业的长期发展,本报告的创新之处有以下四点:
1)我们归纳总结大陆电子产业面临短期困境的三大原因是贸易摩擦、智能手机红利结束、缺乏核心技术。贸易摩擦将推升大陆电子产品的成本、阻碍大陆电子产业的创新,影响十分重大。智能手机红利结束则深刻影响着伴随着智能手机行业成长起来的公司,红利结束将需要厂商们更注重内部管理和战略眼光。最后大陆电子产业拥有很强的代工属性,缺乏核心技术, 利润较为微薄。
2)我们认为,5G将在基站和终端两方面均产生重大的升级。基站端系统架构需要转向有源、天线需要使用塑料阵子、PCB则需要使用高频高速板,终端的天线则转向有源和新基材、射频前端开始出现模组化的发展趋势、基带芯片则需要重新升级架构。
3)我们认为,尽管全球半导体面临下行周期,但大陆半导体产业依然以成长为主。受到下游智能手机、汽车、工业等需求疲软,预计全球半导体行业将进入下行周期;但国内半导体行业尚处于发展初期,以成长性为主, 预计未来 5-10年将是中国半导体行业快速成长时期。
4)我们认为智能汽车和人工智能是电子产业发展的长期推动力。当前汽车行业正经历着ADAS升级和无人驾驶渗透的两种趋势,智能汽车将在不远的未来到来。人工智能则赋予机器以思维能力,将大幅提升未来的生产力, 带来电子产业的长期发展机会。
投资观点
尽管电子行业短期面临“三座大山”,导致短期业绩承压,但我们认为大陆电子产业在市场、品牌、供应链、敏锐度等方面依然具备明显优势,未来前景依旧光明。我们认为 5G、半导体、物联网将成为未来一段时间电子产业发展的推动力,大陆电子企业有望借助这一趋势得到新的发展。除了这三大领域,我们认为智能手机的光学升级和安防行业的智能化也将继续成为电子行业的重要推动力。我们推荐 5G 相关领域的
信维通信、三环集团、顺络电子、东山精密、深南电路,半导体领域的北方华创、扬杰科技、圣邦股份,智能手机光学创新和全面屏领域的欧菲科技、长信科技,以及安防智能化的领头羊海康威视。1、短期困境,前途光明,破晓在即
1.1、2018年回顾:煎熬
1.1.1、经营情况:收入同比增速下滑,净利润负增长
受到贸易摩擦、宏观经济下行、创新乏力等内外部因素的影响,电子行业2018 年前三季度的业绩承受较大的压力。使用申万电子行业分类,根据 Wind 数据,电子行业在 2018 年前三个季度的营业收入同比增速分别为 12.29%、13.40%和 24.80%,相比上年同期出现了较大幅度的下滑。从净利润来看,电子行业在 2018 年前三个季度的净利润同比增速分别为 7.13%、-12.86%、-7.38%,也是出现了较大幅度的下滑。
图表 1:2018 年电子行业单季度收入同比增速下滑
图表 2:2018 年电子行业单季度净利润同比负增长
反映到细分行业上,过去十年最为重要的智能手机行业也在 2018 年出现了出货量的同比负增长。根据 IDC 的数据,2018 年前三季度全球智能手机出货量分别为 3.34 亿、3.42 亿、3.55 亿部,分别同比下滑 2.92%、1.78%和 4.80%。
图表 3:2018 年全球智能手机出货量同比下滑
1.1.2、股价情况:电子板块大幅下跌
短期业绩的压力也反映到了股价上,导致电子板块在 2018 年的跌幅较大。申万电子指数 2018 年下跌 42.37%,而沪深 300 指数下跌 25.31%,落后沪深300 指数 17.06 个百分点。
图表 4:电子行业在 2018 年跌幅较大
按细分板块看,元件板块表现最好,主要因为被动元件和 PCB 两大细分行业在 2018 年业绩较好,导致股价表现相对不错;而光学光电子板块表现最差, 主要因为面板、LED 等细分领域都处于景气度下降的阶段,上市公司业绩相比2017 年出现了较大的下滑,导致股价也出现了较大幅度的下滑。除了这两大细分板块,电子制造板块下跌 39.09%,其他电子板块下跌 37.11%,半导体板块下跌 36.45%。
图表 5:电子行业细分板块的股价表现
1.2、短期困境:“三座大山”
中国大陆电子产业当下处境如何?可以用“三座大山”形容:第一座是贸易摩擦。会不会产生当年美日贸易摩擦对日本电子产业那样致命打击的影响,值得我们深入探讨;第二座是智能手机饱和。智能手机是电子产业代表性产品,是中国过去电子黄金十年发展驱动力, 渗透率饱和情况下的电子产业如何寻找新的增长动力;第三座是代工属性强, 缺乏核心技术。这是一个对产业长远影响的因素,中国大陆已经崛起不少模组厂商,但仍然缺乏核心技术,产业链话语权较弱。
1.2.1、贸易摩擦:高端化发展受阻,且成本被迫推升
此处省略300字左右。
1.2.2、智能手机饱和:增长动能褪去,市场红利消失
全球智能手机行业从成长期进入成熟期,电子行业增长主动能消失。iPhone开启了功能机向智能手机迈进的新时代,第一代 iPhone于 2007年发布,开始引起全市场对手机新形态的重视,第四代 iPhone4于 2010年发布,炫酷的外表、极致的体验迅速引发智能手机革命。自 2010年以来,智能手机行业迅速增长,出货量逐年攀升,苹果、三星、华为、小米、OPPO、VIVO等品牌在此红利期内脱颖而出并稳占国内、国际市场。在 2010-2016 年期间,全球智能手机出货量复合年增长 GAGR=35.6%,处于高速增长期。进入 2017后,智能手机出货量出现了拐点,2017年全球智能手机出货量为14.62亿部,同比下跌 0.6%;中国出货量为 4.59 亿部,同比下跌 4.0%。与此同时,IDC预测 2018年全球智能手机出货量将继续下滑 0.5%左右,达到14.55 亿部;中国市场上半年表现欠佳,出货量同比下滑 11%。
智能手机增长动能消失,意味着中国电子产业的市场红利消失。过去十年, 智能手机市场快速成长,整个市场蛋糕快速做大,而中国大陆又是全球智能手机生产基地,很多大陆电子厂商正是依赖这一波市场红利得以做大做强。过去十年,由于产业转移过程中的中国大陆厂商逐步完成学习曲线,掌握了关键零部件的研发、生产与制造,形成对海外厂商的替代。以天线为例,以前手机天线厂商主要为安费诺、泰科、Molex等国外厂商为主,而今手机天线主要供应商以信维通信、立讯精密、瑞声科技等大陆厂商为主。
图表 6:有一批电子公司借助智能手机红利实现崛起
在过去这黄金十年,市场红利阶段的赚钱效应比较明显。所以,过去十年, 很多抓住了智能手机风口。这时候,市场对企业自身的管理要求也没有那么苛刻,粗放式的经营就能获得不少订单和利润。而时至今日,全球智能手机渗透率饱和,增长乏力甚至开始下滑,市场红利消失,风停了,就会发现并不是所有的“猪”都会飞。智能手机整体市场蛋糕不再扩大,参与者开始互相切入对方领域以赢取更多的订单,竞争变得惨烈,只有内功深厚的企业才能在后市场红利阶段取得更长远的发展。
1.2.3、代工属性较强:缺失核心技术,代工属性强,“世界工厂” 地位没有根本变化,处于价值链末端
站在当前时点,我们从微笑曲线看中国电子产业:微笑曲线右边是下游终端厂商,终端品牌已经涌现了智能手机的HOV(华为、OPPO、vivo)、笔记本的联想、电视机的海信、空调的格力美的等等。微笑曲线的中间是中游模组厂商,它们代工属性较强,面板的京东方、深天马,触摸屏的欧菲科技,射频天线的信维通信,声学器件的瑞声科技、歌尔声学,玻璃盖板的伯恩光学、蓝思科技,连接器件的立讯精密,电池器件的ATL、德赛电池、欣旺达,等等,它们均在各自细分零组件领域做到全球领先。微笑曲线的左边是电子材料及设备,它们技术要求高,主要被日韩美垄断,国内处于相对弱势地位。
图表 7:中国电子产业中游模组和下游品牌较强
iPhone 是电子产品的典范,我们从iPhone 产品利润分配一窥全球各地供应格局。根据美国加州大学和雪城大学的 3 位教授合作撰写的研究报告《捕捉苹果全球供应网络利润》中针对 2010 年 iPhone 手机利润在世界各个国家/地区分配状况的研究成果,苹果公司每卖出一部 iPhone,便独享其中近六成的利润;排在第二的是塑胶、金属等原物料供应国,占去了 21.9%;作为屏幕、电子元件主要供应商的韩国,也仅分得了iPhone 利润的 4.7%;至于中国大陆,则只是通过劳工获得了其中 1.8%的利润份额,凸显了价值链不同环节的利润分成差异巨大。虽然这是 2012 年的学术研究报告,但时至今日,苹果 iPhone 在智能手机的地位暂无法撼动,苹果全球供应链的利润分成也大致如此。附加值高、产业链话语权的供应国/供应商始终处在利润中心区域。从中国大陆的劳工仅获得 1.8%的利润值就可以看出,低端锁定让大陆始终处于利润分配的末端。
图表 8:苹果 iPhone 产品的利润分配格局(2012 年)
1.3、前途光明:大陆产业优势明显,破晓在即,突破在核心技术与科技新方向
1.3.1、产业优势:市场优势、品牌优势、供应链配套优势、市场嗅觉
尽管当前中国大陆产业确实存在上游关键技术缺失、中游模组代工属性较强的特点,但是拥有市场、成本、品牌终端、供应链配套等多项优势,给予了中国大陆长期发展的战略空间。
第一,内需庞大是中国大陆最直接的优势。从人口数量角度来看,截至 2017年末,中国大陆总人口约 13.90 亿人,日本总人口约 1.27 亿人,台湾地区总人口约 0.23 亿人,人口数量的差距是最直接的内需体现。中国大陆的中产收入群体消费崛起是科技电子产品的内需保障,根据贝恩咨询的预测,我国的中等收入群体数量在未来 10 年内将有大幅增长,中国中等收入家庭将在 2020 年达到 2.24 亿户,在 2030年将达到 5.46亿户。以苹果为例,苹果作为一个全球化的美国企业,2017 财年营业收入为 2292.34 亿美元,其中大中华区(主要是中国大陆)的销售额为 447.64 亿美元,占比为 19.53%,足见中国大陆强劲的市场需求。
第二,品牌优势,已建立了国际竞争力品牌,利于培育本土产业链。全球电子产品市场多年来一直主要被世界著名跨国品牌占据,这些品牌以欧美日韩为主,通用电气、IBM、DELL、HP、摩托罗拉、苹果、SONY、东芝、日立、西门子、诺基亚、三星、LG等等是其中的优秀代表。二十一世纪之后,中国品牌企业开始追赶,最早以联想为代表,先后进入 PC 和手机市场, 2013 年联想 PC 业务全球市场份额首次位列全球第一。进入智能手机时代,中国智能手机品牌也快速崛起,根据 Counterpoint Research 数据,2017 年全球智能手机出货量 15.50 亿台,其中中国四个手机头部品牌华为、OPPO、VIVO、小米出货量分别为 1.53 亿台、1.21 亿台、1 亿台、0.96 亿台,合计 4.7 亿台,占全球整体出货份额为 30.3%。除了笔记本、智能手机,空调的格力/美的、电视机的海信/TCL、冰箱的海尔都是全球顶尖的电子产品品牌。优秀的产品需要优秀的供应链配套,随着中国电子品牌对产品质量、用户体验的要求不断提高,也倒逼着本土供应链提升配套能力,进一步壮大电子产业实力。
第三,供应链配套优势,大陆仍是当下电子制造业最好的选择。当前中国大陆的产品供应链配套优势十分明显,任何一个电子产品只要有设计图纸,大陆的厂商可以在几个星期之内将它制作成产品,并能实现规模化生产。这种快速响应能力和规模生产能力是当下电子产品快速推向市场的保障,是中国大陆电子产业供应链配套优势的完美展现,也让中国大陆所生产的电子产品的综合成本较低。中国大陆电子产业供应链配套优势具体体现在两个方面:一是产业集群效应凸显,可以一地实现全产业链生产;二是工程师红利。
第四,市场嗅觉灵敏,不拘泥老产品,顺应产品浪潮。市场嗅觉是一个地区活力的体现,科技产业的发展更需要市场嗅觉。硅谷是世界上科技活力最强的地区,硅谷并没有发明什么,硅谷没有发明晶体管、集成电路、个人电脑、互联网、搜索引擎、智能手机,但是硅谷使这些技术迅速传播。硅谷有着独特的市场嗅觉,能迅速理解一项发明对于社会的可能的颠覆前景,并从中造就出伟大的企业。中国大陆同样是一个极具市场嗅觉的地区,根据 CB Insights 发布的 2018 年《全球科技中心报告》,在全球范围遴选了 25 座城市作为「全球科技中心」,中国的北京和上海入选。北京在孵化科技公司方面表现突出,自从2012 年以来,六年间一共诞生了包括小米、滴滴、美团等 29 家独角兽公司, 在全球位列第二,在亚洲地区则遥遥领先;上海的表现仅次于北京,同样涌现出了陆金所、饿了么、拼多多等科技新秀。无论是北京还是上海,科技独角兽的不断涌现充分体现了中国大陆创业者极具敏感的市场嗅觉。
因此,虽然当前中国电子产业遇到“三座大山”,但是中国电子产业优势仍旧十分明显,我们对电子产业的未来发展保持乐观,产业的前途光明。那么电子产业未来的发展方向在哪?机会在哪?我们结合当前大陆电子产业困境, 认为未来电子产业必须强化自身技术,并加强精细化管理,才能在竞争中赢取出路。毋庸置疑,突破产业上游环节(半导体、元件/材料、关键设备等),才能有技术话语权,一方面突破电子上游环节,例如半导体、元件/材料、关键设备等,掌握技术话语权;另一方面中游模组厂商向上延伸,垂直一体化整合, 打造核心零组件。其次,顺应科技潮流,把握 5G、IOT 的机会才能获取增量空间。
1.3.2、突破机会:5G、半导体、IOT
5G:5G 已来,2019年商用落地,2019年成为全球 5G 的元年。根据IMT-2020(5G)推进组公布的我国 5G 进度,目前 NSA(非独立组网)已经全部测试完毕,包括华为、中兴、中国信科集团都完成了 3.5/4.9GHz 频段的测试内容,SA(独立组网)测试也过半,一旦全部测试完毕,频谱确定以及牌照发放也将加速落地。频谱已经在 2018 年 12 月确定,牌照有望在 2019 年上半年进行发放,商用时间在 2019 年下半年至 2020 年年初。5G 商用将带来基站端和接收端大升级,基站端的基站天线、PCB 板、接收端的天线、射频前端、基带芯片都会发生大变化。
半导体:我们一直持续推荐半导体行业,从行业的景气度、大基金支持、贸易摩擦影响、国家税收政策、自主可控重要性、建厂逻辑等多个角度论证半导体的发展逻辑。我们认为,2018 年 4 月份的中兴事件敲响了芯片自主可控的警钟,引起了全社会极大的反思与重视,中国大陆半导体进入了加速发展的通道。投资半导体需要把握两个方面:一是重点突出,另外一个是突破稀缺。在重点突出方面,当前中国半导体的发展重点应该在存储芯片和制造环节,掌握了存储芯片才能实现信息的自主可控,掌握了制造环节才能扼住咽喉。关注标的包括兆易创新、北方华创、中芯国际(光大海外组覆盖)。在突破稀缺方面, 重点关注细分领域的龙头,他们最有希望实现弯道超车。关注标的包括圣邦股份、扬杰科技等。
IOT:5G的商用,随之而来的就是 IOT 的发展,其发展也将进入新阶段, 智能可穿戴设备、智能家电、智能网联汽车、智能机器人等数以万亿计的新设备将接入网络,形成海量数据,应用呈现爆发性增长,且应用场景也全面升级。AI人工智能将在 IOT中扮演重要角色,它作为新一轮科技革命和产业变革的核心力量,将重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节,形成从宏观到微观各领域的智能化新需求,催生新技术、新产品、新产业,引发经济结构重大变革,推动产业转型升级、实现生产力的新跃升。此外,5G也将大大促进智能汽车的发展,其带来的结果是汽车电子含量显著提升,主要来自
于两方面:一是电动化带来功率半导体、MCU、传感器等增加;二是智能化和网联化带来车载摄像头、雷达、芯片等增加。
2、5G:2019 年成为元年,从基站到终端全面升级
2019年成为 5G元年,通信关键能力大幅提升
5G的内容,我们在很多干货研报中重点推荐过,关于5G基本ABC的内容,本文会省略。感兴趣的投资者可在小程序搜索:光大证券+5G这两个关键词查看。
根据规划,高速率、大连接、低时延将是 5G 的显著特征,具体性能需要达到:1)支持 0.1-1Gbps 的用户使用速率;2)单位平方公里连接数量达到百万级;3)毫秒级的端到端时延;4)满足超过 500 公里时速状态下的通信;5)峰值速率需要达到 10Gbps;6)单位平方公里内的流量密度需要达到30Tbps。
为了达到上述高标准,5G 需要使用一系列新技术,主要包括毫米波通信、小基站技术、MassiveMIMO 与波束成形技术、新型多载波技术、SND 与NFV 技术等。
关键技术之一:毫米波通信
关键技术之二:微基站技术
关键技术之三:MassiveMIMO与波束成形技术
关键技术之四:新型多载波技术
关键技术之五:SDN与NFV技术
标准与频谱即将确定,2019将成 5G商用元年
全球R15 标准制定可以分为两步走:第一步已于 2017 年年底完成,其标志性事件为非独立组网标准的冻结。第二步以独立组网标准冻结而宣告结束。前两步完成之后,5G 国际标准的大部分内容已经确定,同时产业链的相关方可以进行 5G 商用设备的研发定型和生产。
标准制定之后就将进入频谱分配阶段,我国在初期主要使用中频段。2017 年 11 月工信部发布 5G 系统在 3000~500MHz 频段(中频段)内的使用规划,明确了 3300~3400MHz(原则上限室内使用)、3400~3600MHz 和 4800~5000MHz 频段作为 5G 系统的工作频段。
在具体频谱分配方案方面,根据工信部的规划,预计中国电信和中国联通方面将分别拿到 3.4GHz~3.5GHz的 100MHz带宽和 3.5~3.6GHz的100MHz 带宽。对于中国移动而言,中国移动将会被新分配到 2.6GHz 频点附近 100MHz 带宽以及 4.8GHz 频点附近频段。
在完成标准制定和频谱分配之后,5G 就将进入商用阶段。我们预计 5G 通信牌照有望在 2019 年上半年完成发放,正式开始进入商用阶段。根据规划,中国移动将在 2018 年完成外场测试,2019 年开始预商用;中国联通将在 2019 年完成 5G 外场测试并开始预商用;中国电信将在 2019 年开始试点商用部署。
IOT:5G为未来的物联网世界奠定基础
除了手机,5G 更广阔的应用是在物联网。海量物联网可以支持资产跟踪、智能农业、智慧城市、能源/公用事业监控、实体基础设施、智能家居和联网购物等各种。据中国物联网研究发展中心预计,到 2018 年,物联网行业市场规模预计将超过 1.5万亿元,2020年我国物联网产业规模将达到 2万亿。根据 IMT-2000(5G)推进组数据,预计到 2020年,全球移动终端(不含物联网设备)数量将超过 100亿,其中中国将超过 20亿。全球物联网设备连接数也将快速增长,到2030年,全球物联网设备连接数将接近1000亿,其中来自中国的连接量超过 200 亿。
图表 33:2010 年-2030 年全球物联网连接数增长趋势
5G 将带动物联网的发展,物联网将创造出巨大的经济价值。根据高通与咨询公司 IHS共同发布白皮书《5G 经济:5G 技术将如何影响全球》的数据,到 2035年,5G 及其产生的物联网将在全球创造 12.3 万亿美元经济产出,同时创造 2200 万个工作岗位。5G 及物联网将极大地改变人类生活。
图表 34:5G 将创造巨额经济产出(单位:亿美元,2016 年价格为基准)
物联网将是一个十分广泛的概念,将会对人类生活的方方面面产生重大的影响。尽管物联网存在多种应用场景,但我们认为无人驾驶和智能家居是目前成熟度较高的两大场景。
3、半导体:国之重器进口替代正当时,优先看好设备与设计环节
3.1、全球周期下行,国内仍处于发展初期
全球半导体行业周期下行:全球半导体行业在技术驱动和宏观经济的影响下呈现以 4-6 年为一个周期波动向上发展,目前受到下游智能手机、汽车、工业等需求疲软,半导体库存水位处于历史高位,预计全球半导体行业将进入下行周期。未来 5G、人工智能 AI、智能驾驶、物联网 IOT 等创新应用有望驱动全球半导体行业复苏。
国内半导体行业仍处于发展初期:虽然全球半导体行业已非常成熟,以周期性为主,但国内半导体行业尚处于发展初期,以成长性为主。以史为鉴, 目前国内半导体行业发展阶段相当于上世纪70 年代末的日本与 80 年代末的韩国,日本在 80 年代超越美国而韩国在 90 年代崛起,预计未来 5-10 年将是中国半导体行业快速成长时期。
半导体是国之重器,进口替代空间大。半导体产业是信息产业的基础, 更是支撑和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。贸易摩擦等敲响警钟,半导体是中国被卡脖子的产业。国家大力支持半导体产业发展,《国家集成电路产业发展推进纲要》、《2018 年政府工作报告》等已将发展半导体产业上升为国家战略。
图表 39:全球半导体销售(十亿美元)
图表 40:中国半导体销售(十亿美元)
我国半导体市场虽大但自给率低。我国 2014 及 2015 年芯片进口均超过 2000 亿美元,成为中国进口量最大的商品。根据 IC insights 数据,2016 年中国公司仅能满足本土 15%左右的芯片需求。在高端芯片市场上,服务器MPU、桌面计算机 MPU、工业控制用 MCU、可编程逻辑器件 FPGA、数字信号处理器 DSP,手机芯片中的用到的嵌入式CPU、嵌入式 DSP、动态随机存储器 DRAM、闪存 FLASH、高速高精度转换器 AD/DA、高端传感器Sensor 等基本上全部依赖国外,我国产品的市场占有率几乎为 0。
图表 41:国产核心芯片市占率极低
3.2、设计:模拟芯片稳定替代中,数字芯片爆品属性降低
我国在智能卡芯片、通信芯片、移动智能终端芯片设计方面能够赶上世界先进水平,华为海思、展锐已进入全球前十。但高端通用芯片设计与发达国家差距巨大,如CPU、DSP、FPGA、存储器、模拟、功率等高端通用芯片仍被国外垄断。A 股上市的芯片设计公司主要包括圣邦股份(模拟)、韦尔股份(模拟)、全志科技(数字 SOC)、汇顶科技(指纹)、兆易创新(存储)等。
模拟芯片方面,根据WSTS 数据,2016 年中国模拟芯片市场规模达到1994.9 亿元,占全球模拟芯片销售额的 62%,但前五大厂商全为欧美跨国公司,进口替代空间巨大。模拟芯片行业的特点有:不强调摩尔定律与高端制程;依赖人工设计、重视经验积累、研发周期长;品种类繁多、产品应用广泛;产品生命期长,价格偏低;市场波动较小;汽车&工业应用成为未来主要增长动力。随着模拟代工兴起,大陆产业生态发展逐渐完善。国内厂商紧抓产业变迁机遇,拓展本土需求,从低端向中高端渗透。对于已实现技术突破的低端市场,考验的是销售能力;而对于未实现技术突破的高端产品市场,考验的是研发能力。并购重组则是实现弯道超车的不二法门。圣邦股份是国内模拟 IC 龙头,韦尔股份是国内优质经销+设计厂商,有望率先受益于大模拟行业发展。
图表 42:模拟行业需要研发、销售和并购三大核心能力
数字芯片方面,全志科技在经历平板电脑行业下滑的阵痛后,公司逐渐从爆品模式向平台型企业发展,智能音箱、扫地机器人、无人机等应用多极驱动公司长效发展。汇顶科技的爆品属性依旧较强,伴随着 2019 年智能手机屏下指纹芯片渗透率快速提升,公司业绩有望呈现出爆发式增长。兆易创新主营为存储芯片设计业务,其主要产品并非主流的 NAND、DRAM 产品, 而是NOR、SLC NAND 等长尾市场,公司依靠产品升级与产能扩充逐渐提高市占率。此外,公司与合肥长鑫合作的DRAM 项目进展顺利,值得期待。
(详细分析可参见 2018 年 11 月 3 日发布的《紧抓黄金发展机遇,国产厂商销售研发并购三力齐发——大模拟行业深度报告》)
3.3、制造:代工看先进制程与特色工艺,存储崛起之势不可逆
制造向国内转移,新建晶圆厂迎来产能释放期。根据 SEMI 预计,在 2017 年至 2020 年期间全球将新建 62 座晶圆厂,其中中国大陆将新增 26 座晶圆厂,约占全球总新增晶圆厂的 42%。
图表 43:全球新建晶圆厂数量(座)
晶圆代工方面,看先进制程突破与特色工艺高景气。制程变小&硅片变大双轮驱动半导体技术进步。12 寸上的先进制程代表了半导体行业高端化发展的趋势,而 8 寸上成熟制程受下游需求旺盛驱动行业持续高景气。因此,
我们将 12 寸先进制程比喻成诗和远方,关注中芯国际的先进制程突破;将 8 寸特色工艺比喻成面包牛奶,关注华虹半导体的盈利能力维持高水平。(注: 中芯国际和华虹半导体均由光大海外团队覆盖)
图表 44:重要厂商制程节点技术路线图
存储方面,大陆崛起之势不可逆。发展存储芯片的必要性在于大而重要。重要体现在存储芯片是电子系统的粮仓,数据的载体,关乎数据的安全;大体现在其市场规模足够大,约占半导体总体市场的三分之一。以行军打仗作比喻,发展存储芯片可谓是兵马未动粮草先行。存储芯片是一个技术、资本、人才密集型的产业,发展存储芯片的充分性在于天时地利人和。天时:①品牌化程度低;②摩尔定律放缓;③重 IP 和制造。地利:①制造向国内转移;
②国家大力支持。人和:人才聚集下,①长江存储、①合肥长鑫、③福建晋华三大存储项目紧张开展中,尽管受到美国禁运影响,福建晋华项目前途堪忧,但长江存储合肥长鑫进展顺利,未来可期。天时地利人和,大陆存储芯片发展进入加速阶段,实现国产化指日可待。
图表 45:国内三大存储项目
(详细分析可参见 2018 年 7 月 11 日发布的《大陆为什么“要”&“能” 发展存储芯片——大陆发展存储芯片的充要性及影响分析》)
3.4、封测:规模技术进入全球前列,静待产能利用率提高
整体而言,中国半导体产业要赶上世界先进水平还需要大约十年时间, 但封装技术门槛相对较低,国内发展基础相对较好,所以封测业追赶速度比设计和制造更快。2014 年以来,华天收购美国 FCI 以及拟收购 Unisem,长电收购星科金朋,通富微电收购 AMD 苏州和槟城两座工厂,完成规模体量的快速扩张,均进入全球半导体封测十强。大陆厂商与业内领先厂商的技术差距正在缩小,基本已逐渐掌握最先进的技术。中国半导体第一个全面领先全球的企业,最有可能在封测业出现。
封测行业属于劳动力密集型产业,盈利能力与产能利用率的边际提高关系非常大,只有企业产能利用率达到一定水平之后,才能实现盈利。在全球半导体行业景气度下行的背景下,封测行业的产能利用率提升压力较大。此外,尽管国内三强通过并购实现营收规模进入全球前十,但并购后的有效整合是关键。建议关注行业整合进展与产能利用率情况。
3.5、功率IDM:“汽车+工业”重构供需格局,缺货涨价带来国产化发展良机
功率器件行业在 3C 应用市场放缓的同时,汽车和工业成为未来主要增长动力。据 Yole 数据,2017 年全球功率半导体市场规模超 300 亿美元。根据 Infineon 预估,汽车中功率半导体量价齐升驱动汽车对功率半导体需求中长期增速约为 8%。根据 ON Semi 报告,2016 年全球工业功率半导体市场规模约为 90 亿美元,预计 2020 年有望达 125 亿美元,年复合增速约为 9%。
图表 46:电动汽车中功率半导体的价值量
图表 47:工业功率半导体市场规模
根据 Yole 数据,2017 全球功率分立器件和模块市场规模约为 150 亿美元,其中二极管约占20%,MOSFET约占40%,IGBT及功率模块约占30%。全球功率分立器件市场竞争格局总体上较为分散,但高端产品主要由美欧日垄断。
2017 年以来,受益于市场需求旺盛,国际大厂产能向高端转移,上游硅晶圆供不应求,产能扩充不及时,供应紧张导致交货周期不断延长,涨价沿产业链蔓延。一方面国际大厂纷纷转攻高端产品让出低端市场,另一方面目前国产化水平非常低,本轮功率半导体的缺货潮有利于国内企业切入更多客户,进一步提高市场率,进行进口替代。
台湾地区的功率分立器件产业较为完善,有实力的厂商数量众多。近年来,大陆功率分立器件厂商在研发设计、生产制造和封装测试等方面都取得了长足的发展。
图表 48:中国功率分立器件产业链主要公司
3.6、设备:制造转移+技术突破,迎来黄金替代机遇期
随着半导体制造环节向大陆转移,新建晶圆厂拉动半导体设备需求。据SEMI 数据显示,2018 年大陆地区首次超过台湾地区已成为全球第二大半导体设备市场,预计到 2019 年,大陆地区的设备销售额将达到 173 亿美元, 超过韩国成为全球第一大半导体设备市场。
图表 49:大陆地区的 IC 设备销售额(十亿美元)
图表 50:国产半导体设备
在 02 专项的统筹规划下,国内半导体厂商分工合作研发不同设备,涵盖了主要设备种类。目前已有 20 种芯片制造关键装备、17 种先进封装设备, 通过大生产线验证进入海内外销售。芯片制造关键装备品种覆盖率达到31.1%,新建生产线国产化率达到 13%;先进封装关键装备品种覆盖率和国产化率均达到 80%。
技术差距逐渐缩短,迎来国产替代黄金机遇期。以北方华创刻蚀机为例, 公司 2007 年研发出 8 寸 100nm 设备,比国际大厂晚 8 年;2011 年研发出12寸 65nm 设备,比国际大厂晚 6 年;2013 年研发出 12 寸 28nm 设备, 比国际大厂晚 3~4 年;2016 年研发出 12 寸 14nm 设备,比国际大厂晚 2~3 年。目前,北方华创 28nm Hard mask PVD、Al-Pad PVD 设备已率先进入国际供应链体系;12 英寸清洗机累计流片量已突破 60 万片大关;深硅刻蚀设备也进入东南亚市场。公司自主研发的 14nm 等离子硅刻蚀机、单片退火系统、LPCVD 已成功进入大产线验证。
图表 51:北方华创 IC 设备技术加速追赶
注:蓝色曲线代表技术节点,红色曲线代表落后国际领先水平的时间根据Gartner数据,列入统计的规模以上全球晶圆制造设备商共计58家,其中,日本企业最多,达到 21家。其次是欧洲的 13家、北美 10家、韩国 7家。中国大陆有 4家,分别是北方华创、上海盛美、上海中微和 Mattson(亦庄国投收购,未列入下表)。此外,国内封测设备龙头长川科技也将受益于国内封测行业的发展。
图表 52:2018H1 国产半导体设备厂商十强
3.7、材料:大硅片国产化在即,其他材料多点突破
随着国内晶圆厂和封测厂密集建设,我国半导体材料市场规模将不断扩大。半导体材料认证周期长达 3-4年,占下游成本比例较低,出于可靠性等因素考虑,进口替代难度较大。硅片在半导体材料中份额最大,约占 30%左右,其中 12英寸大硅片约占硅片整体的 60%以上。根据 ICinsight数据, 预计 2020年国内 12英寸大硅片需求将从 42万片增加到 105万片。虽然目前国内 12英寸大硅片全部依赖进口,但国内规划中的 12寸大硅片合计产能达 145 万片/月,未来将覆盖国内需求。此外,随着国内三大存储项目进展顺利,国内对存储器的核心材料前驱体的需求将显著提升,值得关注。
4、IOT:智能汽车、人工智能,更远的未来
4.1、智能汽车:汽车电子是根本,汽车电子价值含量显著提升
电动化+智能化+网联化+轻量化,汽车电子价值量显著提升
汽车四大趋势:电动化+智能化+网联化+轻量化
随着全球能源、环境、交通安全等问题日渐突出和消费者对汽车的舒适、便利、娱乐等的要求越来越高,汽车向电动化、智能化、网联化、轻量化发展。电动化主要是从能源动力方面讲,通过新能源电力代替化石燃料,电机代替内燃机驱动,从而减少环境污染。智能化主要于从控制方面讲,汽车通过搭载先进的传感器、控制器、执行器等装置,利用自动化等技术实现单车自动驾驶。网联化偏向于从信息方面讲,利用现代通信与网络技术,使得车与 X(人、车、路、云端等)智能信息互通。智能化+网联化,即智能网联化:发挥控制与信息的协同效应,使得 V2X 智能信息互通,同时具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,从而实现“安全、高效、舒适、节能” 行驶,并最终可实现智能驾驶。智能化和网联化的最终目标都是实现系统代替人驾驶。根据普华永道和思略特预测,从 2020 年开始,电动车全球总量将迅速发展;而到 2028 年,4/5 级无人驾驶汽车将成为主流。
汽车电子含量显著提升
汽车电子含量显著提升主要来自于两方面:一是电动化带来功率半导体、MCU、传感器等增加;二是智能化和网联化带来车载摄像头、雷达、芯片等增加。
在电动化带来的增量方面,据 strategy analytics 2015 数据,传统汽车的汽车电子成本大约在 315 美金,而插混汽车和纯电动汽车的汽车电子含量增加超过一倍,插混汽车大约 703 美金,纯电动汽车大约 719 美金。
中国是汽车产销大国,汽车电子需求快速增加,汽车电子渗透率持续提升。2017 年我国汽车电子市场规模达 795 亿美元,7 年复合增长率 13.48%。电子产品成本占整车比例已经从上世纪 70 年代的 4%,成长到现在的30%左右。
图表 53:中国汽车电子行业市场规模
图表 54:汽车电子成本占比变化
在智能化带来的增量方面,自动驾驶级别每提升一级,传感器的需求数量将相应的增加,到 L4/L5 级别,车辆全身传感器将多达十几个以上。以特斯拉为例,Autopilot 2.0 传感器包含 12 个超声波传感器,8 个摄像头以及 1个雷达。未来 5 年,随着汽车自动化级别的逐步提高,在雷达和摄像头模块的驱动下,ADAS/AD 半导体市场将加速增长。英飞凌认为:2026 年左右, L3 自动驾驶车辆的单车半导体成本平均为 580 美元;2030 年左右,L4/L5 自动驾驶车辆的单车半导体成本平均为 860 美元。
汽车电动化+智能化+网联化趋势下,汽车电子含量显著提升,汽车电子有望接力智能手机成为电子行业发展的新动力,同时汽车产业链与消费电子产业链相关厂商有望交叉发展,相辅相成。
4.1.2、汽车半导体、电容器、PCB板、摄像头等关键器件需求量快速提升
汽车半导体蓬勃发展,IGBT成重中之重
在汽车的四大趋势的推动下,电动汽车市场在近进来高速发展。据彭博社统计,2017 年全球电动车销量达 318 万辆,2012 至 2017 年均复合增长率为 16.34%。电动汽车产业的高歌猛进也带动了半导体等众多上游相关产业。IHS 预测汽车应用将成为半导体行业增速最快的领域,2017-2021 年复合增速预计为 7.20%。其中,功率半导体对推动汽车电动化的贡献可谓是举足轻重。StrategyAnalytics 统计得出,传统燃油汽车中功率半导体价值量约为 17 美元, 而电动汽车中功率半导体的价值量约为 265 美元,大约是燃油汽车的 15 倍。电动汽车中,AC/DC 整流器、DC/DC 变换器、DC/AC 逆变器以及 BMS 等器件用量显著增加。根据 ON Semi 报告,2016 年全球汽车功率半导体市场规模约为 55 亿美元,预计 2020 年汽车功率半导体市场规模有望达 70 亿美元。
IGBT 是汽车功率半导体中重要的组成部分,是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”。在电动汽车中,IGBT占整车成本的7-10%,是除电池之外成本最高的元件。2016 年全球电动车销量为 247 万辆,共消耗了大约 9 亿美元的 IGBT 管,平均每辆车大约 450 美元。其中, 混合动力和 PHEV 大约 77 万辆,每辆车需要大约 300 美元的 IGBT,纯电动车大约 123 万辆,平均每辆车使用 540 美元的 IGBT,大功率的纯电公交车用的 IGBT 超过 1000 美元。根据 Yole 数据,2018 年电动车用 IGBT 市场规模超 10 亿美元。
图表 55:全球汽车 IGBT 市场空间(十亿美元)
车用电容器、PCB板等元器件需求持续旺盛
汽车电容器伴随新能源车快速发展。自从丰田第二代 Prius 采用薄膜电容后,薄膜电容已在新能源汽车得到普遍应用,特斯拉的所有车型采用的都是薄膜电容,国内比亚迪在 F3DM、秦、唐、E6等车型上也采用了薄膜电容。预计单台新能源乘用车的薄膜电容价值在 80-100 美元左右,单台新能源客车薄膜电容价值在 150-300 美元左右。此外,汽车电动化发展还有利于超级电容发展。因为新能源汽车锂电池能量密度相对较高,但电流较小,功率密度较低。超级电容则相反,其电流较大,功率密度高,但受限于材料等因素,能量密度较低。而锂电池与超级电容组合技术可实现优势互补,有助于共同推动新能源汽车发展。比如特斯拉、本田都用了车载的超级电容,在汽车瞬间启动的时候扮演辅助动力的角色,可以更省电、启动速度更快。
汽车 PCB 受益于 BMS 的发展。根据 Prismark 预测,2009-2015 年, 汽车电子领域的PCB需求占比由3.76%增长到6.34%,成为继通信领域(由 22.18%-28.21%)后 PCB 应用增长最快的领域。IMS 预计 2020 年全球汽车电子产品市场的产业规模预计达到 2400 亿美元,与 2010 年相比提升 50%。
新能源汽车中 BMS 大大提升了 PCB 用量。传统汽车 PCB 在汽车电子中的应用有多媒体娱乐、车载屏、车门、仪表屏、ECU 系统等。新能源汽车用 PCB 主要含汽车电子用板、电池模组用板、电控用板,其中电池模组用板(BMS 板)是新能源汽车所特有的,使新能源汽车的PCB 用量较传统汽车更大。
汽车摄像头用量大幅增加
ADAS 对摄像头需求量高,市场空间大。车载摄像头按照安装位置可分为前视、后视、侧视以及车内监控四个位置,按照类型可分为单目、双目和广角,可用于行车辅助、驻车辅助与车内人员监控等功能。目前运用最多的是前视和后视摄像头,随着 ADAS 系统渗透率提高以及人脸识别等技术运用于汽车电子领域,车内以及侧视摄像头将得到逐步应用,市场空间进一步扩展。
车载摄像头技术工艺难度较大。相对于手机摄像头,车载摄像头工作环境十分恶劣,要满足抗震、防磁、防水、适应高低温冲击、超广角、高动态、低噪点等要求,因此制造工艺十分复杂。产业链主要包括 CMOS 厂商、DSP 厂商、镜头组厂商和模组厂商。
4.2、人工智能:已取得重大进展,安防有望成为最先落地的领域
4.2.1、以深度学习为代表的人工智能算法已取得重大进展
人工智能是计算机科学的一个分支,它指让机器拥有像人一样的思考和解决问题的能力的算法。我们今天所谈到的人工智能,主要是指机器学习和深度学习,其中机器学习是人工智能的一个分支,而深度学习则是机器学习的一个分支。
图表 56:人工智能、机器学习与深度学习的关系
机器学习是指通过解析数据而不断学习,然后对世界中发生的事做出判断和预测的算法。此时,研究人员不会亲手编写软件、确定特殊指令集、然后让程序完成特殊任务,相反,研究人员会用大量数据和算法“训练”机器, 让机器学会如何执行任务。机器学习是实现人工智能的一种方法。
深度学习是指使用多隐藏层的神经网络将现实世界表示为嵌套的层次概念体系,再让神经网络从已有的数据中学习确定全局最优的参数,从而获得强大的性能与灵活性的算法。深度学习算法分为训练和推理两步,首先是使用大量数据进行学习,用于确定参数,然后将训练好的算法用于实际推理。深度学习是实现机器学习的一种方法。
图表 57:机器学习与人类思考的类比
图表 58:深度学习的多层神经网络示意图
在过去十年间,深度学习算法取得了非常大的进展,并已经在无人驾驶、智能家居、无人零售等现实领域得到了应用。这样的技术进展可以归功于理论突破、数据爆发与算力进步三大推动力。
理论突破。在 2006 年之前,神经网络一方面只能得到局部最优解,这使得神经网络的优化较为困难;另一方面神经网络的训练时间太长,难以使用。2006 年,加拿大多伦多大学的 Geoffery Hinton 教授在《Science》和相关期刊上发表论文,首次提出了“深度信念网络”的概念。与传统的训练方式不同,“深度信念网络”有一个“预训练”(pre-training)的过程,这可以方便的让神经网络中的权值找到一个接近最优解的值,之后再使用“微调”(fine-tuning)技术来对整个网络进行优化训练。这两个技术的运用大幅度减少了训练多层神经网络的时间。
2012 年,Hinton 与他的学生在 ImageNet 竞赛中,用多层卷积神经网络成功地对包含一千类别的一百万张图片进行训练,取得了分类错误率 15%
的好成绩,这个成绩比第二名高了近 11 个百分点,充分证明了多层神经网络识别效果的优越性。这一结果引发了业界的震动,随后深度学习算法就开始流行起来,Hinton 也被聘为“Google Brain”的负责人。
数据爆发。深度学习需要使用大量数据来训练,并且用于训练的数据量越大,深度学习的效果就越好。在过去这么多年,由于电脑、智能手机、IoT 和其他电子产品的兴起,人类社会产生的数据量急剧上升。根据 IDC 的数据, 人类社会在 2020 年产生的数据量将达到 44ZB(1 ZB=1 万亿 GB), 2016—2020 年的复合增长率将达到141%。大数据的兴起一方面解决了深度学习训练的数据来源问题,另一方面训练好的深度学习算法又可以用于大数据推理,从而让大数据与人工智能成为相辅相成的两个技术。
图表 60:人类社会产生的数据量急剧上升
算力进步。深度学习训练涉及到大量数据的处理,需要非常强大的计算能力,并且这样的计算是以矩阵的形式进行的,而 GPU(图形处理器)正好可以满足这两大要求。首先 GPU 的计算性能仍在以每年 50%的速度增长, 这远远超过了 CPU 每年 10%的性能提升;其次 GPU 使用多核心架构,非常适合于进行矩阵运算。前文提到的 Hinton 2012 年在 ImageNet 竞赛中的优异表现,就是使用 GPU 进行训练,并因此让英伟达(Nvidia)意识到了GPU 计算的巨大潜力,从而发力成为人工智能芯片的领头羊。目前 GPU 已成为各大云服务商提供深度学习训练服务的首选。
图表 61:GPU 计算性能以每年 50%的速度增长
图表 62:GPU 的多核架构适合矩阵运算
4.2.2、安防有望成为人工智能最先落地的领域
安防有望成为人工智能最快落地的领域,主要有三个原因:1)安防的前端是摄像头,摄像头天然可以获取大量标准化数据,便于后续的训练和处理;2) 从算法层面来看,图像是静态的数据,而且图像都由 RGB 像素实现了标准化, 所以相比自然语音处理等其他深度学习算法要容易得多;3)安防行业在深度学习成熟之前就对智能化已经进行了长期的探索,具有较好的人才、理论和物质基础。
碎片化的场景要求建立人工智能算法生态系统。视频监控的应用场景十分碎片化,既有公检法、交通、监狱等政府需求,也有金融、能源、零售等行业需求,还有超市、家庭等零散需求。不同的场景对人工智能算法拥有不同的需求,所以这就要求针对不同场景定制化开发算法。视频监控解决方案提供商既无能力也无必要全部由自己来开发这些算法,通过建立开放的生态系统,让更多独立的算法开发商参与进来,可以实现多方共赢。所以视频监控向物联网的升级过程将会出现人工智能算法的生态系统,也会出现生态型的企业。
康威视是全球排名第一的安防厂商,其引领着视频监控系统向人工智能升级的浪潮。海康所构建的智能安防由边缘域、边缘节点和云中心三层架构组成。边缘节点负责数据感知和前端处理,前端处理一方面可以减少数据传输量,节约带宽成本,另一方面可以快速判断和响应,节省时间;边缘域负责前端数据的汇聚、存储、处理和智能化应用,扮演衔接者角色,解决边与云之间的调度、协同、运维等问题;云中心负责多维数据的融合和分析应用,但快速响应能力不足,这种功能由边缘节点和边缘域来实现。
在三层架构基础上,海康着力建设类似于 App Store 的算法开放平台。海康已经初步建立包括计算存储资源池、数据资源池和算法仓库在内的“两池一库”平台,其中计算存储资源池提供硬件基础资源,数据资源池提供数据资源, 算法仓库类似 App Store,开放端口、统一架构,可以接入其他厂商的算法,从而形成一个完整的物联网生态系统。
写在后面:
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