半导体产业深度报告

半导体产业深度报告1、

复盘半导体第一次跨越：估值提升主导，国产替代全面提速大方向确立1.1、

电子板块迎景气周期，半导体涨幅遥遥领先2019-2020H1

电子行业板块涨幅远超同期沪深

300

指数涨幅。2019

年初至

2020H1，沪深

300

指数涨幅

40.2%，电子板块涨幅为

117.4%，远超沪深

300

指

数涨幅，电子行业整体景气度快速提升。2019-2020H1

半导体行业涨幅领跑电子行业，实现第一次指数上的跨越。以

2019

年初价格指数

100

为基数，对申万一级电子行业及申万二级电子行业进行

统计分析。2019

年初至

2020H1，电子行业涨幅为

117.4%，其中半导体涨幅为

226.9%，其他电子涨幅为

92.0%，元件

II涨幅为

101.8%，光学光电子涨幅为

60.8%，

电子制造

II涨幅为

141.6%。1.2、

2019-2020H1

半导体指数上行主要源于估值提升多因素助推国内半导体产业景气度持续上行，自主可控是主要驱动力。2019

年初至

2020

中旬半导体板块大涨的主要原因为：（1）华为、中芯等事件性影响

凸显国内半导体产业链自主可控的必要性和紧迫性，国产替代是国内半导体发展

的最大推动力；（2）半导体行业进入景气周期，产业持续东移的同时国产化率仍

较低，国产化空间广阔；（3）国内政策、资金持续加大力度支持半导体产业发展。（1）华为、中芯等事件凸显国内半导体产业链自主可控的必要性和紧迫性，

国产替代是国内半导体发展的最大推动力。2018

年美国对中兴通讯发起制裁，

2019-2020

年间，美国多次对华为进行制裁，从最初的禁令名单限制到最终完全

限制华为向第三方采购芯片，一系列制裁迫使华为芯片断供，手机业务分拆。此

外，美方更进一步升级对中芯国际的制裁，严重限制了中国半导体先进制程的发

展，国内半导体产业链自主可控迫在眉睫。（2）半导体行业景气度持续提升，产能持续向中国大陆转移。进入

5G时

代，半导体行业新的上行周期开启，中国作为全球

5G建设的领军企业，5G基

站的建设速度全面领先，受益于

5G铺开，5G下游包括医疗、汽车、工业、消

费电子多个领域的新兴应用快速成长，半导体产业的发展空间进一步打开。产业东移带来大量产业链配套需求。过去几十年，全球半导体产业链经历了

两次转移，一次是

1970s，从美国转移至日本，日本半导体崛起，一度成为全球

最大芯片出口国；后美国限制、干预了日本半导体的发展，在

1990s出现了第二

次产业转移，韩国三星、中国台湾台积电等厂商迅速崛起；如今，随着中国市场

广阔的半导体需求以及晶圆制造产能的扩张，中国大陆正承接第三次半导体产业

转移，晶圆产能份额持续提升，优质本土企业迅速涌现。半导体产业本土化率仍较低，国产替代空间广阔。2015-2019

年，中国集成

电路销售额从

3609.8

亿元增至

7562.3

亿元，中国集成电路进口额从

2299.28

亿

美元增至

3055.5

亿美元，国产化率从

25.21%提升至

35.88%，尽管国产化率显著

提升，但是中国本土企业主要集中在后段的封测环节，在关键的晶圆制造、IC设计、设备和材料等领域，国产替代空间依然广阔。（3）国家政策、资金持续加大力度，支持国内半导体产业发展。在半导体

行业景气度提升以及美国制裁持续的大背景下，国内在半导体相关政策端利好不

断，具体措施包括投资补助、税收优惠等，为半导体产业发展保驾护航。国家集成电路产业基金牵头注资，半导体产业基本实现“不差钱”。从资本

端投入来看，2014

年国家集成电路产业投资基金一期股份有限公司成立，投资

1387

亿元；2019

年

10

月，国家大基金二期成立，注册资本

2041.5

亿元。国家

资本的投入带动民间资本持续流入半导体产业，产业实现“不差钱”。根据

Wind数据，2019

年及

2020H1

半导体企业的

IPO、可转债、定增融资额分别达到

643

亿元、313

亿元；2020

年投融资事件相比

2019

年近乎翻倍达到

413

件。半导体板块指数上涨归因分析：2019-2020H1

半导体指数上升主要来源于估值提升，2020Q3-2021Q1

指数震荡源于业绩兑现与估值的消化。股价可以拆分

为归母净利润和

PE的乘积，我们对

2019

初至今的申万半导体行业

PE(TTM)及

归母净利润(TTM)的数据进行处理，运用两个因子的相对贡献率进行归因分析，

即估值（PE）因子贡献率、归母净利润因子贡献率相乘得出对市值上涨的贡献

率为

100%，若一个因子贡献率大于

100%则说明该段时间指数上涨更多来源于

该因子驱动，小于

100%则说明该因子对指数上涨贡献相对更小，2019

年至今估值因素和业绩因素对股价的相对贡献率对比，2019-2020H1，估值贡献

率>100%>归母净利润贡献率，说明

2019-2020H1

半导体指数上涨主要来源于估

值提升而非业绩上涨，而

2020Q3-2021Q1

的指数震荡则来源于业绩和估值的此

涨彼消，业绩是这段时间指数没有继续下跌的主要支撑。1.3、

2020Q3-2021Q1

震荡行情下业绩和估值此涨彼消2020Q3-2021Q1

全球半导体景气度持续高涨，而申万半导体板块持续震荡，形成鲜明反差。2020H2

以来伴随着需求的逐步恢复，全球半导体需求旺盛，处

于供不应求的态势，行业高度景气。以

2020

年

7

月

15

日作为基期，截至

2021

年

3

月

14

日，费城半导体指数累计涨幅达

43.65%，同期国内申万半导体板块指

数累计下跌

17.53%，国内外半导体指数分化显著。2020Q3-2021Q1

半导体板块的震荡主要源于事件性影响以及估值的消化：我们判断分化明显主要有以下原因：（1）事件影响：华为禁令等事件性影响对市

场的预期影响已经反映，但是对产业链上市公司业绩的影响并未完全体现，事件

性影响对半导体产业发展造成了较大的不确定性，基于此，我们先前报告判断

2021Q1

为半导体板块重要时间点；（2）板块估值消化：基期申万半导体指数

PETTM为

161.59

倍，费城半导体指数

PETTM为

26.80

倍，当前申万半导体指数

PETTM为

85.87

倍，费城半导体指数

PETTM为

32.45

倍，国内半导体指数整

体估值明显高于美国费城半导体指数，估值消化是板块震荡分化的重要原因。2、

半导体第二次跨越：业绩主导，业绩兑现和行业景气度是核心影响要素2.1、

2021Q1

至今半导体板块表现亮眼，业绩持续兑现

能力较高的细分龙头引领此轮行情国产替代预期业绩兑现，半导体表现亮眼。相比于电子行业其他板块，半导

体板块业绩持续高速增长。我们可以看到，2020Q1

至今，半导体营收单季度营

业收入同比增幅持续提升，从

2020Q1

的同比增长

20.04%提升至

2021Q1

的

93.06%。同期，半导体板块单季度归母净利润同比增速从

180.03%升至

202.84%，

国产替代逻辑在业绩上持续快速兑现。以

2019

年初为基期，半导体行业累计

PE涨幅于

2020

年中旬出现高点，随

后回调，高估值逐渐消化，累计单季度归母净利润涨幅不断上行，国产替代预期

逐步反映。总结来说，2019-2020H1

半导体指数上行主要源于估值的提升，而

2020Q3-2021Q1

指数震荡则主要是华为、中芯等事件性影响及估值的消化的结果。2021Q1

至今半导体板块表现亮眼，大幅跑赢沪深

300

指数。以

2021

年

4

月

1

日为基期，截至

2020

年

6

月

27

日，申万半导体指数累计上涨

34.88%，沪

深

300

指数累计上涨

2.53%，2021Q2

半导体指数跑赢沪深

300

指数

32.35

个百分

点。本轮行情呈现

K型分化走势，产业趋势和竞争格局良好、行业壁垒较高的各细分板块龙头表现亮眼。我们先前判断，2021Q1

为半导体产业重要的时间节

点，华为、中芯等事件对供应链预期和业绩上的影响全面落地。事实上，半导体

板块从

2021Q1

开始表现亮眼，迎来反转行情。我们梳理了

2020Q1

至今

（2021-06-27）申万半导体涨幅表现较好的个股（我们选取市值大于

100

亿的个

股，同时剔除新股，以剔除扰动因素），其中，LED驱动芯片企业表现亮眼，富

满电子、晶丰明源主要产品均为

LED驱动类芯片，2020

年下半年开始的缺芯持

续至今，主要表现为

8

英寸产能的紧缺，LED芯片、电源管理类芯片、低端

MCU等产品尤为紧缺，该类产品行业景气指数在半导体板块中相对较高，因此市场给

予较高的预期；而以士兰微、斯达半导、华润微、捷捷微电、北京君正等为代

表的汽车半导体企业在电动车持续景气的大背景下，表现亮眼；卓胜微作为国内

射频前端器件领域龙头企业，所处赛道市场空间广阔、行业壁垒较高、竞争格局

良好，同样表现优异；此外，半导体设备和材料方面，受益于国内晶圆扩产大潮

持续推动，国内半导体刻蚀设备龙头北方华创、半导体材料平台型巨头雅克科技

业绩增长具备较高确定性，同样获得了较大涨幅。我们认为华为、中芯等事件后，

半导体产业链自主可控的必要性和紧迫性凸显，中短期而言，本轮行情将会呈现

K型分化走势，产业趋势、竞争格局以及技术壁垒是核心影响要素；长期而言，

半导体行业仍然是未来

3-5

年的科技投资主线。2.2、

下游需求旺盛+行业高景气,半导体第二次跨越在路上2.2.1、汽车半导体：变革大时代，汽车半导体有望站上历史的进程汽车电子器件种类多样，汽车芯片应用广泛。汽车电子包括车体电子控制装

置和车载电子控制装置，前者需要和汽车机械系统配合，后者能够独立使用。汽

车电子控制技术及系统的综合性能，直接影响整车的动力性、舒适性、操纵稳定

性和经济性等，是现代汽车的灵魂。随着汽车电动化与智能化，电动汽车和无人

驾驶发展迅猛，相应的辅助驾驶系统

ADAS、电池管理系统

BMS等被广泛应用，

汽车中配置的电子零组件占比越来越高，与物联网、汽车电子等应用相关的器件，

如模拟芯片、逻辑芯片、存储芯片、微控制器芯片、分立器件、光学半导体、传

感器和执行器等，都成为各大半导体厂商（包括

IDM和

Fabless）重点布局的领

域，据测算平均每辆车搭载半导体为

1600

个。汽车上下游产业链芯片主要分为

环境感知层、决策控制层、网络通信层、人机交互层和电气电力层五大方面，广

泛应用于下游乘用车、商用车等主机厂和

OTA、信息安全、新能源充换电等应

用服务。电动化、智能化、网联化是汽车行业大势所趋。电动化：由于电动车机械

结构较传统燃油车更简单，电机较内燃机能量利用率更高，其动力锂电池成本、

续航里程和充电配套设施等问题正逐步得到优化，特别是在碳达峰、碳中和政策

背景下，全球各地陆续立法通过了燃油车禁售时间点，随着特斯拉

model3

和

modelY等极具产品力车型进入主流中端价位市场攻城略地带来鲶鱼效应，各大

车企纷纷转型加速布局新能源车。全球新能源车产量从

2014

年的

54.9

万辆增至

2020

年的

324

万辆，2014-2020

年

CAGR为

42.62%，渗透率从

0.61%增至

4.24%；智能化：智能汽车将通过搭载先进传感器等装置，运用人工智能等新技术，具有

自动驾驶功能，逐步成为兼具娱乐、社交、工作属性的智能移动空间和应用终端，

智能化由于其先进的体验感将成为汽车变革下半页，目前绝大部分整车厂商均在

布局智能化。实现智能化的关键和终极目标是自动驾驶技术，SAE将自动驾驶

水平分为

L0

级（纯由驾驶员控制）至

L5

级（完全自动驾驶），级别越高，车辆

自动化程度越高；网联化：网联化通过车联网（V2X）对智能化（自动驾驶技术、

智慧座舱）进行了补充，车联网（V2X）是实现车辆与周围的车、人、交通基础

设施和网络等全方位连接和通信的新一代信息通信技术，IDC数据显示，2020

年全球智能网联汽车出货量约为

4440

万辆，2024

年或达

7620

万辆，2020-2024

年

CAGR为

14.5%。“三化”趋势持续推动汽车硅含量提升。汽车在向“三化”发展的同时，产业链

价值构成也正发生剧变，与内燃机相关的系统和元器件正在缩减，而三电（电池、

电驱、电控）的引入快速推升汽车硅含量。成本结构上来看，传统燃油车中发动机、传动系统、车身、汽车电子、底盘、内外饰一般分别占据总成本的

15%/10%/15%/15%/10%/10%；而常规电动汽车中，电驱动力系统主要由电池、

电机和电控组成，一般占

50%的价格成本，其中电池又占比

38%，电机占比

6.5%，

电控占比

5.5%，此外，底盘占比

14%，车身占比

5%，内饰占比

15%，电子占

比

9%，其他占比

7%。以

2019

年典型的某

L1

级豪华品牌燃油车为例，根据罗

兰贝格测算，汽车电动化推动豪华品牌电池管理、电控系统电子元件单车价值净

提升

2235

美元，自动驾驶推动豪华品牌单车电子元件价值量净提升

925

美元，

数字互联推动豪华品牌单车电子电气架构相关元器件价值净提升

725

美元，汽车

电子电气相关的

BOM（物料清单）价值（不含电池与电机）将从

2019

年的

3145

美元提升至

2025

年的

7030

美元，单车增量达

3885

美元，增幅为

123.53%。汽车半导体受益“三化”趋势多点开花，各细分领域打开增量空间。根据

IHS数据，2020

年全球汽车半导体市场规模为

380

亿美元，受益于汽车行业“三化”

趋势，预计到

2026

年将达到

676

亿美元，2020-2026

年

CAGR为

10.08%。中国

作为汽车制造大国，汽车产量蝉联全球第一，对汽车半导体需求同样旺盛，2020

年中国汽车半导体市场规模约为

94

亿美元，预计到

2030

年将达到

159

亿美元，

2020-2030

年

CAGR为

5.40%。具体拆分来看：功率半导体：全球汽车功率半导体市场规模

2018

年为

90

亿美元，随着单车功

率器件价值以及电动车渗透率继续提升，预计

2023

年或达

136

亿美元，

2018-2023

年

CAGR为

8.61%；计算和控制芯片：芯片算力提升将带动主控芯片价值量成长，2020

年汽车计

算和控制类芯片市场规模约为

108

亿美元，预计到

2025

年增长至

164

亿美元，

2020-2025

年

CAGR为

8.71%；存储芯片：增量主要来源于汽车智能化带来的数据存储需求，2020

年全球汽

车存储芯片的市场规模约为

40

亿美元，预计到

2025

年或达

83

亿美元，

2020-2025

年

CAGR为

15.72%；模拟芯片：电动化、网联化为电源管理芯片、射频芯片带来了增量需求，2019

年汽车模拟芯片市场规模为

98

亿美元，预计到

2024

年达到

150

亿美元，

2019-2024

年

CAGR为

8.89%；传感器：我们测算到

2025

年汽车半导体传感器市场增量将达到

31

亿美元，增

量主要来源于车载

CIS、毫米波雷达、激光雷达等智能汽车标配硬件。低市场份额及高进口依赖度，汽车半导体国产替代空间广阔。全球半导体

市场的竞争格局来看，优势企业主要集中于美国、欧洲地区的德国、法国、荷兰、

瑞士等国家，以及亚太地区的日本、韩国、中国和以色列等。恩智浦、瑞萨电子、

英飞凌、意法半导体、德州仪器等传统汽车芯片巨头具备丰富的产品布局和领先

的技术实力，2019

年占据全球汽车芯片

50%的市场份额。由于设计、生产等方

面的技术差距较大，至今中国未形成具备国际竞争力的汽车芯片供应商，在汽车

芯片领域的市场份额较低，整体来看，中国汽车芯片进口依赖度超

90%，缺芯

背景下海外汽车芯片厂商供应短缺增加了国内厂商的供应链导入机会，汽车半导

体国产替代进程有望全面提速。中国汽车半导体产业链上已逐步涌现出以斯达半

导、北京君正、士兰微、韦尔股份、闻泰科技等为代表的具备竞争力的企业。我

国汽车半导体优秀企业有望借行业景气周期与国产替代共振迅速崛起，缩短在各

领域的主要差距并不断提升自主率。2.2.2、5G时代已来，硅含量持续提升全球智能手机出货量重回正增长。在连续两个季度的正增长之后，IDC近日提高了对全球智能手机市场的出货量预测。IDC全球季度手机追踪显示，2021

年，智能手机出货量预计将达到

13.8

亿台，同比增长

7.7%，预计

2022

年出货

量或达

14.3

亿台，同比增长

3.8%。总体来看，扣除

2020

年疫情特殊影响，未

来智能手机出货量增长趋势将逐步放缓，智能手机市场总体已步入存量竞争阶段。2021

年

5G手机将继续放量增长。2021

年

4

月，国内市场

5G手机出货量

2142

万部，占同期手机出货量的

77.9%，市场占比持续增长。IDC预测，2021

年全球

5G手机出货量将增长近

130％，预计

2021

年底，除中国以外的大部分国

家

5G手机销售量也都将迎来超过

3

位数的增长，中国

5G手机市场份额将占据

全球近

50％，美国将紧随其后，占有

16％的份额，而西欧和亚太地区（中国和

日本除外）将占据全球

5G手机市场

23.1％的份额，总体来看，2021

年将是

5G手机放量大增的一年。5G手机与

4G手机相比，带来更高的硅价值量。根据

SUMCO测算，5G手

机对存储和逻辑类芯片需求是原来

4G的

1.7

倍。相比于

4G手机，5G手机

DRAM由

1-12GB升级为

6-13GB，NAND闪存由

8-512GB升级至

128-512GB，AP（应

用处理器）由

4-8

核升级为

8

核，图像处理芯片由

1-7

个升级为

4-7

个。5G手机

还需额外外挂一颗基带芯片或集成于

AP之中。SUMCO测算，5G手机相较于

4G手机，12

寸晶圆需求量总体提升约

1.7

倍。根据韩国信息与通讯技术研究所称，平均一部

4G手机含有的半导体价值量为

126.1

美元，一部

5G手机含有

的半导体价值量为

233.9

美元，增长将近

85%。5G基站建设正当时，半导体器件量价齐升市场空间广阔。根据中国联通

5G无线网演进策略研究中对

3.5GHz及

1.8GHz在密集城区和普通城区覆盖能

力的模拟测算，密集城区中

3.5GHz频段上行需要的基站数量是

1.8GHz的

1.86

倍，普通城区中

3.5GHz频段上行需要的基站数量则是

1.8GHz的

1.82

倍；从连

续覆盖角度来看，5G的基站数量是

4G的

1.5-2

倍。考虑到

5G独立组网和非独

立组网的结合，预测

5G基站总数将达到

4G基站数的

1.3

至

1.5

倍。据工信部数

据，2020

年，中国新建开通

5G基站超

60

万个，终端连接数突破

2

亿，全部已

开通

5G基站超过

71.8

万个，实现全国所有地级以上城市覆盖，2021

年计划继

续建设

5G基站

60

万个，向有条件的县镇延伸。受益于

5G基站高半导体价值及

建设数量增长，全球

5G通信基础设施市场规模有望大幅增长，以其中的射频前

端市场为例，预计将从

2019

年的

152

亿美元增长至

2025

年的

254

亿美元，

2019-2025

年

CAGR为

11%。2.2.3、VR/AR：规模放量前夜，市场反馈良好VR，即虚拟现实，指借助计算机系统及传感器技术生成一个虚拟的

3D环

境，创造出一种崭新的人机交互状态。实现

VR技术主要需要考虑模拟环境、感

知、传感交互等方面。感知是指理想的

VR应该具有一切人所具有的感知。换言

之，除最基本的视觉之外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅

觉和味觉等，也称为多感知。传感交互旨在感知人的头部转动，眼睛、手势、或

其他人体行为动作，由计算机进行处理，并对用户的输入作出实时响应、分别反

馈到用户的五官。上述三维交互过程是达到

VR理想的仿真标准的重要因素。AR，即增强现实，指将现实世界的景象与虚拟的物体相结合，通过投射装

置，实现现实世界的虚拟叠加。摄像头和传感器采集真实场景的视频或者图像，

传入处理单元对其进行识别和生成数据模型，同时结合头部跟踪设备的数据来分

析虚拟场景和真实场景的相对位置，实现坐标系的对齐并进行虚拟场景的建模绘

制融合计算。设备采集外部控制信号实现交互操作，最终达到“虚实结合”效果。VR/AR产业链上包含芯片、捕捉/反馈设备、主机、系统/平台、应用/内容

几个层面。芯片领域主要供应商为高通、AMD、英伟达、华为、德州仪器等；

传感器领域主要有意法半导体；显示屏主要为三星、京东方、LG；整机品牌商

有

Oculus、索尼、HTC；在内容方面，以游戏为例有索尼、游久、恺英网络等。VR/AR作为当前科技领域最热门技术之一，被众多科技公司和互联网公司

争相布局。根据华为5G时代十大应用场景白皮书，在与

5G高度相关的下游

应用中，无线家庭娱乐和云

VR/AR领域具备广阔的市场潜力，因此，VR/AR市

场在

5G时代有望大幅受益。VR设备在

2016

年引起广泛关注后步入资本寒冬的

主要原因为无线传输速率、传输时延、设备重量、电池容量、便携度等方面的瓶

颈，随着

5G时代到来以及传感器、芯片、电池集成化程度持续提升，VR设备

的痛点被逐个击破，市场需求有望重振。AR/VR正处于规模放量前夜。继

2016

年虚拟现实产业元年、2018

年云

VR产业元年、2019

年

5G云

VR产业元年过后，2020-2021

年将成为虚拟现实快速

发展的转折点，2022-2025

年将步入深度沉浸的

5G进阶期，目前全球正处于规

模上量和生态繁荣前夜。比之

2018-2020

年相对平缓的终端出货量，随着

FacebookQuest2、微软

Hololens2

等标杆

VR/AR终端迭代发售以及电信运营商

虚拟现实终端的发展推广，2021

年有望成为

AR/VR终端规模上量、显著增长的

关键年份。VR/AR终端产品市场反馈良好。据

IDC数据，2020

年全球虚拟显示终端出

货量约为

630

万台，VR、AR终端出货量占比分别

90%、10%，预计

2024

年终

端出货量超

7500

万台，AR占比升至

55%，2020-2024

五年期间虚拟显示出货量

增速约为

86%，其中

VR、AR增长分别为

56%、188%，预计

2023

年

AR终端

出货量有望超过

VR。据

SuperData数据，Facebook旗下

2020

年

9

月推出的

VR品牌

OculusQuest2

于

2020Q4

成为市场爆品，销量超过

100

万台，远超第二位

PlayStationVR的

12.5

万台，OculusQuest平台上已有超

35

款游戏已经达成了百

万美元的收入。AR/VR市场规模有望快速增长。在

VR/AR终端出货量不断增长的背景下，

信通院数据显示，2020

年全球虚拟现实市场规模约为

900

亿元人民币，其中

VR市场为620亿元，AR市场为280亿元。预计2020-2024年全球虚拟现实产业CAGR约为

54%，其中

VR增速约

45%，AR增速约

66%，2024

年两者份额均为

2400

亿元人民币，增长迅速。目前

A股布局

AR/VR的公司较多。全球最大显示展会

SIDDisplayWeek2021

上，TCL华星光电推出首款

LCDVR显示屏，其尺寸为

2.02

英寸，分辨率

为

2160*2160，刷新率

120Hz，响应时间

4ms，PPI高达

1512，是迄今为止

PPI最高的

VR显示屏；京东方已有定位于超高

PPIVR/AR显示产品的

8

英寸硅基

OLED

（已建成）和

12

英寸硅基

OLED

（在建）产线；歌尔股份提供

VR光学

解决方案和全面的

VR系统解决方案，AR/VR及相关光学模组项目共募集

10

亿

元，预计

2022

年

8

月建设完毕；新型显示（AR+）是水晶光电的五大业务板块

之一，公司致力于从行业应用、消费类电子和汽车电子三个方向开展技术布局和

市场开拓。除此之外，还有提供组装与代工服务的立讯精密、供货锂电池和进行

VR代工的欣旺达以及布局

LCOS显示芯片的韦尔股份等。2.3、

缺芯成行业主旋律，国内厂商迎来供应链导入良机缺芯潮持续且短期难见缓解，产业链各厂商产品货期及价格上涨。2020

年

下半年至今，受多重因素影响，半导体行业缺芯情况愈演愈烈。上游晶圆产能方

面，自

2020Q3

起，包括台积电、联电等就已将

8

英寸晶圆代工价格调涨了

10%

至

20%。力积电

2020

年代工报价涨幅约较

2019

年增

30~40%，包括驱动

IC、电

源管理

IC、存储器、MOSFET等全部都吃紧，部分产能安排已排至

2023

年。终

端产品方面，全球功率半导体龙头英飞凌旗下

MOSFET等产品预计将在

6

月中

旬会执行

12%的涨幅，ST宣布全系列产品于

6

月

1

日开始涨价，安森美的部分

产品价格将于今年

7

月

10

日起上调。整体来看，缺货涨价已成为

2021

年半导体

行业的主旋律。缺芯原因有事件性冲击影响。华为在美国禁令生效前大量囤货，OVM等厂

商争夺华为空出来的市场份额，亦开始大量备货。IDC数据显示，华为手机业务

受美国制裁和芯片断供影响较为明显，市占率在

2021Q1

已跌出前五，小米和

OPPO出货量分别同比增加

64.8%和

64.5%，受益显著；此外，美国二月暴风雪

导致得克萨斯州奥斯丁市等美国芯片制造的核心地区缺电，三星、NXP、英飞凌

等厂商的工厂陆续停产；东南亚是全球重要的半导体芯片封装测试中心，中国小

米、华为、韩国三星、美国英特尔、苹果等都在越南有产业链布局，五月越南、

马来西亚等国疫情形势恶化，极可能加剧全球芯片短缺问题。短期的事件性冲击

和供需失衡致使部分下游客户因缺芯而发生较大规模的停产。缺芯亦由新一轮需求扩张与产能建设之间的错配导致。首先，是总体需求

扩张与有限产能之间的矛盾。需求端来看，2020

年新冠疫情催生宅经济，线上

居家办公等带动平板、PC等需求增长，加速了各行业万物互联和数字化进程。

5G的进一步商业化、IDC数量增加、电动汽车销量回暖和无人驾驶等应用兴起

带动了更多需求，SIA数据显示，2020

年全球半导体市场销售额达到了

4390

亿

美元，同比增长

6.5%，WSTS预测

2021

年全球半导体销售额或达

4690

亿元，同比增长

6.83%。供给端来看，疫情给海外的一些半导体公司供应链带来了比较

大的影响和冲击，各大制造厂商对全年预期较低，整个行业整体备货不足，而新

建晶圆厂成本高昂且从兴建到量产至少需要两年，新建产能的“远水”难救“近火”。

此外，消费电子等其他领域的产能挤占，汽车芯片、MCU等领域缺芯较为突出，

目前来看，资本开支较低、折旧压力相对较小的

8

英寸晶圆产能尤为紧缺并已进

一步传导至

12

英寸晶圆，主要半导体厂商的产品货期和价格都有所增加。SEMI预计，2019

年至

2022

年，全球

8

英寸晶圆产量将增加

70

万片，增加幅度为

14%，

年均增速约为

4.5%；其中，MEMS传感器相关产能约增加

25%，功率器件产能

约增加

23%，年均增速约为

6%。未来几年将推升全球

8

寸晶圆厂产能至每月接

近

650

万片。行业缺芯状态更加凸显芯片国产化瓶颈现状，疫情控制得当有望助推芯片国产化率进一步提升。以汽车行业为例，据

Wind数据显示，目前国内汽车行业

中车用芯片自研率仅占

10%，90%的汽车芯片必须依赖国外进口；除汽车外，国

产芯片在通讯设备、消费电子等领域的市占率也多在

10%以下。多领域依赖国

外进口芯片叠加海外疫情严重导致生产缩减，芯片国产化率提升迫在眉睫。ICinsight数据显示，2020

年中国芯片产值为

227

亿美元，自给率为

15.87%。随着

国内半导体产业链自主可控必要性和紧迫性凸显，国家政策、资金大力支持，国

内部分厂商已实现技术突破，未来芯片国产化率进一步提升指日可待。过去终端客户芯片采购本土化意愿较低的一个重要原因是对质量的严格要求和对供应链厂商切换的验证成本。以车规级芯片为例，车规级芯片较消费级和

工业级别芯片对可靠性、稳定性有更高的要求，如工作温度高于消费级芯片

（0℃-40℃）和工业级芯片（40℃-155℃），使用时间也更长（15

年，消费级和

工业级芯片分别为

1-3

年和

5-10

年）。车规级芯片对于存储解决方案的挑战性在

于，自动驾驶汽车的每个系统都有独特要求，任何一款存储解决方案都无法适用

于整辆汽车，此外，车规级芯片相比消费芯片和一般工业芯片开发难度更高，工

作环境也更严苛，同时由于涉及到人身安全，要求极高的安全性和可靠性。缺货给了国产厂商难得的“试错”机会，国产厂商迎来供应链导入良机。国

内汽车半导体在基础环节、标准和验证体系、车规产品验证、产业配套等方面能

力薄弱，同时在半导体各个产品自主率较低，与中国与消费电子半导体产业链相

比，由于汽车半导体在可靠性、稳定性等领域要求更高，且中国终端车企品牌市

占率远不如消费电子领域，国内品牌对产业链扶持力度有限，国内企业在汽车半

导体领域的整体市占率更低，同时也对应着可观的国产替代空间。汽车芯片供应链恢复时间不确定，缺芯致使下游需求方提高了对国产汽车芯片产品的试错容忍

度并选择国产厂商产品以解决部分燃眉之急，为汽车芯片企业提供了绝佳的导入

机会，在得到客户验证通过并大规模放量后，国产芯片厂商将进一步巩固其行业

地位并实现更高的国产化率和延续本土化趋势。部分厂商正抓住国产替代的机遇

窗口，在各自领域取得突破，实现业绩规模快速增长。3、半导体引领主线：汽车半导体、核心设备和材料、射频与模拟等细分方向3.1、半导体产业链环节众多，核心芯片国产化率较低半导体产业链环节众多，专业分工程度高，新技术新应用是行业下游重要

驱动力。半导体产业链上下游包括三大环节：IC设计、晶圆制造加工以及封装

测试、应用。IC设计是指根据终端产品的需求，从系统、模块、电路等各个层

级进行选择并组合，确定器件结构、工艺方案等，实现相关的功能和性能要求，

并将其委托给晶圆代工厂进行生产加工；晶圆制造厂根据设计版图进行掩膜制作

形成模板，在晶圆上批量制造集成电路，通过多次重复运用掺杂、沉积、光刻等

工艺最终将

IC设计公司设计好的电路图移植到晶圆上；完成后的晶圆再送往下

游封测厂进行切割、焊线、塑封，以防止物理损坏或化学腐蚀，同时使芯片电路

与外部器件实现电气连接，最后移交给下游厂商。核心芯片国产化率偏低。中国集成电路产业发展迅猛，但目前在终端应用的

核心芯片中，国产芯片占比仍较低，由下表可以看出，中国在计算机系统、通用

电子系统的终端核心芯片上国产芯片市占率仍接近于

0，在内存设备和显示系统

中的国产核心芯片市场才刚起步，在通信装备方面，国产芯片已实现部分进口替

代，应用处理器和通信处理器中国产芯片占比分别达到

18%和

22%。3.2、汽车半导体大有可为，功率、存储、控制类芯片深度受益3.2.1、功率器件：行业景气度持续提升，MOSFET、IGBT市场广阔功率半导体是电子装置电能转换与电路控制的核心，应用领域广泛。功率

半导体通过利用半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换的功能，功率半导

体主要分为功率器件、功率

IC。功率器件可以分为二极管、晶闸管、MOSFET、

IGBT等。据

IHS数据，2020

年全球功率半导体市场规模为

422

亿美元，同比增

长

4.6%；中国功率半导体市场规模为

153

亿美元，同比增长

6.3%。其中，工业、

汽车和消费电子是功率半导体的前三大终端市场。根据的数据，2019

年汽车领域占全球功率半导体市场的

35.4%，工业应用市场占比为

26.8%，消费

电子占比为

13.2%。随着对节能减排的需求日益迫切，功率半导体的应用领域从

传统的工业领域和

4C领域逐步进入新能源、智能电网、轨道交通、变频家电等

市场。受益于工业、电网、新能源汽车和消费电子领域新兴应用不断出现，功率

半导体器件市场规模不断增长。根据

Yole数据，2019

年全球功率器件市场规模

为

175

亿美元，预计

2025

年或达

225

亿美元，复合增长率为

4.28%。MOSFET：高频开关，功率器件主要的细分市场。MOSFET在功率器件中

占比最高。根据和华经情报网数据，2019

年

MOSFET占比

35.9%，市

场规模达

62.59

亿美元；中国是全球最主要的功率器件消费国，功率器件细分的

主要产品在中国的市场份额均处于第一位。其中，中国

MOSFET市场规模占比

全球为

44.3%，中国

MOSFET市场规模约

26.4

亿美元。目前国内以低端

MOSFET产品为主，在中高端

MOSFET器件中，90%依赖进口，国产替代空间广阔。2022

年

MOSFET终端应用占比预测：根据华经情报网数据，随着汽车电子

化以及工业系统智能化程度的不断加深，预计到

2022

年

MOSFET下游应用中，

汽车占比为

22%，计算机及存储占比为

19%，工业占比为

14%。IGBT是电机驱动的核心：广泛应用于逆变器、变频器等，在

UPS、开关电

源、电车、交流电机等领域，逐步替代

GTO、GTR等产品。IGBT下游应用领

域广泛，由于

IGBT具有能源转换和高效节能等优点，汽车行业、消费电子行业、

能源行业、电机行业等都需要利用

IGBT来提高能源使用效率。随着新能源、智

慧城市建设等下游领域的发展，IGBT市场规模也在不断扩大。由于

IGBT模块

集成度高，存在较高的进入壁垒，目前全球

IGBT市场主要被欧洲和日本企业垄

断，IGBT国产化率不足

10%，以斯达半导为代表的国内厂商日渐崛起，国产替代空间广阔。IGBT市场空间：IGBT分为

IGBT芯片和

IGBT模块，其中

IGBT模块是由

IGBT芯片封装而来，具有参数优秀、最高电压高、引线电感小的特点，是

IGBT最常见的应用形式，IGBT模块常用于大电流和大电压环境。据集邦咨询数据，

受益于新能源汽车和工业领域的需求大幅增加，2025

年中国

IGBT市场规模将

达到

522

亿人民币，复合增长率达

19.11%。以英飞凌、安森美等企业为代表的龙头厂商均为

IDM模式，拥有完整的晶圆厂、

芯片制造厂和封装厂，对成本和质量控制能力很强，以高端产品为主，实力强劲。中

国大陆的厂商

IDM和

Fabless模式兼有，产品以晶闸管、二极管等分立器件和低压

MOSFET为主，与欧美日厂商存在较大差距，以斯达半导为代表的厂商日渐崛起，

逐步赶超欧美日龙头厂商；以茂达、富鼎电子等为代表的的中国台湾厂商以

Fabless模式为主，主要负责芯片制造和封装。从竞争格局看，功率半导体行业集中度较高，欧美厂商占据第一梯队，国产厂

商日渐崛起。英飞凌和

Omdia数据显示，2019

年全球功率器件/MOSFET/IGBT芯片

/IGBT模块

CR10

分别为

58.30%/78.20%/84.4%/81.1%。其中英飞凌是全球最大的功

率半导体厂商，功率器件市场份额为

19%，MOS产品市场份额约

25%，IGBT产品

市场份额超

30%。功率半导体厂商以欧美日为主，中国厂商起步较晚，技术积累与欧

美日厂商差距较大。目前功率半导体厂商可以分为三个梯队，第一梯队是英飞凌、安

森美等欧美厂商为主，第二梯队以三菱电机、富士电机等日本厂商为主，第三梯队以

斯达半导、捷捷微电、新洁能、闻泰科技（安世半导体）等中国厂商为主。3.2.2、控制类芯片：汽车算力需求推升控制类芯片市场空间当前汽车主控芯片主要是

MCU(流微控制单元

MicrocontrollerUnit)，负责

计算和控制。MCU是把中央处理器(CentralProcessUnit;CPU)的频率与规格做适

当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、

DMA等周边接口，甚至

LCD驱动电路都整合在单一主板上，形成能完整处理

任务的微型计算机。MCU主要作用于最核心的安全与驾驶方面，自动驾驶（辅

助）系统的控制，中控系统的显示与运算、发动机、底盘和车身控制等。L3

级自动驾驶需要

30TOPS的算力，未来车载计算芯片空间广阔。根据国

内自动驾驶芯片厂商地平线数据，L1/L2

级别对算力的需求不足

2TOPS（1TOPS代表一秒钟进行

1

万亿次计算），而到了

L3

级别自动驾驶，算力需求将迅速来

到

30TOPS，为了冗余设计的考虑，我们看到当前主流自动驾驶芯片的设计算力

多达到了大几十

TOPS，到

L4

和

L5

级别，自动驾驶对算力的需求将来到

300

和

4000TOPS，当然，目前满足

L3

级别的芯片已经陆续流片，而

L3

级别的自动驾

驶技术仍需时日，自动驾驶芯片算力再短期内并没有显著再提升的需求。汽车计算、控制类芯片市场规模约为

108

亿美元，SoC将成为主要增量。

根据

IHS数据显示，当前

MCU芯片市场规模约为

70

亿美元，预计

2025

年将增

长至

78

亿美元，受益于汽车电动化以及自动驾驶技术的发展，汽车电子电气架

构由分布式向集中化跃进，SoC是未来汽车计算、控制类芯片的主要增量来源，

2020

年汽车

SOC芯片市场规模约为

37

亿美元，预计到

2025

年将迅速增长至约

82

亿美元，CAGR达

14.87%。功能芯片：在

MCU领域，英飞凌、瑞萨、恩智浦、ST为头部企业，均具

有覆盖不同应用和功能的完整

MCU产品线，近年加快了并购步伐，市场进一步

集中，CR5

占据全球约

80%的市场份额。国内份额与国外企业差距较大，上市

公司中颖电子、兆易创新、东软载波都涉及汽车电子领域，但市占率极少。计算类芯片：瑞萨电子、恩智浦、德州仪器等传统汽车芯片企业是当前量产

环节的主导力量，凭借深厚的汽车芯片设计经验，在嵌入式计算处理器领域与汽

车软件、系统开发商深度绑定，能够更好地协同车辆控制，把控功能安全需求。

英伟达、高通、Intel虽为传统

ICT企业，近年来在汽车主控芯片领域大举布局，

现已跻身全球汽车半导体前

25，主打

ADAS、自动驾驶以及智能座舱领域的芯

片设计，具备传统芯片企业难以比拟的算力优势，IntelMobileye的

EyeQ系列芯

片、高通骁龙

820A就是典型代表，而其他产品多处于研发应用和预量产阶段。3.2.3、存储芯片：汽车数据量推动车规存储芯片需求快速成长存储器芯片是信息系统的基础核心芯片，也是集成电路产业的核心产品之

一。不同技术原理催生不同的产品，具有各自的优缺点和适用领域。按存储形式

不同，可分为：光学存储、磁性存储、半导体存储。若按照信息保存的角度来分

类，可以分为易失性存储芯片和非易失性存储芯片。易失性存储芯片在所在电路

断电后，将无法保存数据，代表性产品有

DRAM和

SRAM；非易失性存储芯片

在所在电路断电后，仍保有数据，代表性产品为

NANDFlash和

NORFlash。DRAM和

Flash是目前市场上最为重要的存储器芯片。DRAM具有高容量、

大带宽、低功耗、短延时、低成本等特征，是主要用于个人电脑、服务器、手机

等设备的最为常见的系统内存，也是半导体行业最大的单一产品类别，2019

年

市场规模为

620

亿美元，占比

56%。由于采用不同的设计结构，SRAM比

DRAM的读写速度更快、功耗水平更低，但电路结构的差异也造成了相同容量的

SRAM的成本高于

DRAM，通常情况下只会使用在

CPU的一、二级缓存等对存储速度

要求严格的领域；Flash主要有

NAND和

NOR两种，区别在于存储单元连接方

式不同，导致两者读取方式不同，2019

年二者市场规模分别为

460

亿和

22

亿美

元，占比为

42%和

2%。Flash具有寿命长、体积小、功耗低、非易失性等特点

和优势，广泛应用于消费电子、移动通信、网络通信、个人电脑、服务器等领域，

主要用于代码存储和数据存储等，是近年来发展较快的存储器芯片产品。存储芯片下游应用广泛。以

DRAM和

NANDFlash为例，DRAM下游主要

应用于移动式（~33%）、服务器（~28%）、PC（~20%）等领域，在消费电子、

绘图等领域亦有应用，NAND下游主要用用于手机（~48%）、SSD（~43%）等

领域，此外在游戏机、USB存储设备、平板电脑等领域也有较广泛的应用。存储芯片为汽车芯片重要组成部分，车载存储产品性能要求不断提升。搜

狐汽车研究室数据显示，2019

年模拟芯片、传感器与执行器和分立器件位列汽

车半导体价值量前三位，占汽车半导体市场规模比例分别为

28%、17%和

14%，

合计占比近六成，存储芯片以

8%的占比位居第七。汽车“三化”趋势明显，由于

车载导航系统、娱乐系统、行车记录仪、ADAS辅助驾驶以及未来的无人驾驶、

5G通信应用的加入，需要处理和连接越来越大数据量的汽车正逐渐成为一个移

动的服务器，以汽车驾驶辅助系统

ADAS为例，由于需要大容量存储和高效运

算支撑系统的快速反映，特别是高清的图像传输，对于存储产品的容量、性能、

可靠性也提出了越来越高的需求。搜狐汽车研究室预