台积电市值超1.5倍茅台 中国半导体行业国产替代前景分析

据悉，台积电作为全球晶圆代工的领头羊，12月4日在美股市场上涨4.24%，年内涨幅也超出80%，市值高达5379亿美元(合计人民币3.5万亿，是A股目前市值最高公司贵州茅台的1.5倍)，刷新最高历史纪录，成为美股市值排名第9的公司。

12月4日，标普500指数涨0.88%，纳指涨0.7%，道指涨0.83%，美股三大指数续刷历史新高纪录，由在美上市的30家知名半导体上市公司构成的费城半导体指数涨2.83%，本周大涨6.14%，最新指数刷新历史纪录，30只成分股本周市值合计增长1395.86亿美元(合计人民币9115亿)。

根据中研普华《2020-2025年中国半导体行业深度发展研究与“十四五”企业投资战略规划报告》统计分析显示：

中国第三代半导体

新基建和国内国外双循环战略的推动下，中国第三代半导体将深度参与全球半导体产业链，激发创新活力，迎来产业发展爆发期。

氮化镓特别适合高频、高压和高功率的应用，今年氮化镓出货量以快充为爆发点，未来在服务器、电动汽车市场将出现更多的应用，机构预测在2025年左右功率器件市场可能会达到两三百亿人民币的市场规模。

2020年前十个月国内VC/PE投资了345个半导体项目，预计年底投资总额将超过1000亿，达去年全年总额的3倍。许多半导体公司已经冲向热钱涌动的二级市场——纷纷登陆香港和美国资本市场、国内科创板，让背后的基金实现百倍退出的回报神话。现在，资本圈中津津乐道的都是“国产替代”、“硬科技”、“智能制造”、“科创板春天”等。

截至2020年10月31日，中国的科创板上市公司共191家，半导体企业27家，占比约为15%。在科创板总市值排名前十名中，有六家属于半导体行业，分别为中芯国际、澜起科技、中微半导体、沪硅产业、寒武纪、华润微。

中国半导体国产替代

根据半导体行业协会统计，目前在国内半导体制造环节国产材料的使用率不足15%，先进工艺制程和先进封装领域，国产化率更低。在设备方面，国内自足率低、需求缺口极大，当前在中端设备实现突破，初步产业链成套布局，但高端产品仍是攻克难题。

中国半导体行业中有按照半导体生产工艺可分为设计、制造、封测三个细分行业。「华润微电子」、「睿创微纳」、「敏芯微电子」为MEMS(微机电系统)制造厂商。其中「华润微电子」专用集成电路、MEMS传感器及红外成像产品的设计与制造，拥有1401项专利，根据HIS Markit统计，华润微电子的销售额在中国MOSFET市场排名第三，仅次于英飞凌和安森美;「睿创微纳」主营业务为集成电路、MEMS传感器及红外成像产品的设计与制造，目前拥有132项专利技术，合作客户有海康威视等;「敏芯微电子」同样生产MEMS芯片，是我国第三大、全球第四大的MEMS麦克风供应商。

我国半导体行业的尴尬现状是，作为全球最大的集成电路消费市场，大部分产品严重依赖进口：据中国电子专用设备工业协会统计2018年中国集成电路贸易逆差达到1933亿美元，国产半导体设备销售额预计为109亿元，自给率仅约为12%。除去LED、面板、光伏等设备，实际上国内集成电路设备的国内自给率仅有5%左右。

中国拥有世界上最庞大的半导体消费市场，占全球半导体市场的60%左右，但高端芯片的需求自给率低仅为 10%。通过梳理科创板上市的半导体公司发现，虽然中国半导体行业产业链中中国在应用和系统的部分水平与全球领军企业水平持平，在材料和制造环节距龙头企业还有大幅的差距。 虽然在科创板中也不乏涉足AI+高端芯片，诸如为云服务器和边缘计算设备提供AI芯片解决方案的「寒武纪」和为AI、云计算提供以芯片为主解决方案的「澜起科技」等公司。总的来看，中国半导体行业生产技术仍然有面向中低端市场、材料配方工艺落后、实现技术突破难的特点。而决定半导体行业能力缺陷在于短板有多短，中国半导体产业链短板是因为制造环节关键材料依赖进口，产生了业内高呼“国产替代”的局面。而所谓“国产替代”：一类是替代性需求，一类是新需求。

替代性需求是半导体产业全球供应链风险加大，例如初全球芯片生产面临“停摆”的危机，客观产生的“进口替代”效应;另外中国半导体设备和材料的软肋也存在投资研发关键技术的“替代”需求。面目前中国的半导体芯片设计公司大部分还是通过“模仿”来进行“替代”。目前中国对外依赖程度较高的高端芯片的提供商主要是IDM企业，在芯片制造中半导体设备及关键材料又是其中最“卡脖子”的环节。目前半导体材料中90%的成分为硅，半导体材料成本中60%为硅材料购买成本。但由于硅提纯的技术壁垒高、所需材料纯度高，仅有少数企业能够生产高纯度硅材料，导致供货渠道被SK、SUMCO等少数国外材料生产商垄断，而将电路蚀刻在硅晶圆裸片上又需要先进工艺，这类硅晶圆需要依赖三星、英特尔、台积电等境外厂商进口;而在制造环节是通过中国半导体材料设备行业制造行业发展较晚，尤其是用来去除晶圆表面掩膜的光刻机的国产化程度低于10%，主要被荷兰ASML和日本AMEC所占据。

新需求是指的新兴系统、设备发展和针对下游诸如电子行业的强大需求而做的自主创新。 物联网、人工智能等新技术兴起使智能化成为社会生活各个领域的主流趋势，传统产业面临转型升级。半导体是产业智能化进程中必不可少的关键电子元件，是新产品智能化功能实现的基础平台，新技术应用的核心载体。例如，华为发展通信领域5G基站的需求让海思应运而生。另外，在摩尔定律推动下新材料的迭代引发了半导体代次更迭。

例如前段时间，以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表炙手可热的第三代半导体概念股的异军突起，被普遍唱兴为中国半导体发展欧美日韩超车的机会。相比于第一代、二代半导体材料，第三代半导体在电子器件、射频电子器件、功率电子器件三大领域有热导效率高、稳定性好(耐高温、耐高压、耐大电流)、抗腐蚀的优势。但第三代半导体材料更适合应用在高频的大功率器件，例如新基建下的通信、人工智能、云端服务等领域。在电子器件领域，中国高端芯片仍面临“自给困境”。

国务院发布的相关数据显示，中国芯片自给率2019年仅为30%左右。眼下，正视差距才是想要实现“赶超”的第一步。在半导体行业被公开认可投资逻辑是“天时地利人和”。

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