方正证券-半导体行业专题报告：重新拆解半导体供需曲线，寻找“缺芯”背后的机会-220104

1. 在传统的经济供需规律中，半导体大宗商品价格是供给曲线和需求曲线共同决定，而在商品市场中，供给端又可以被拆分为产能和库存两部分，前者是未来的供给能力，后者是历史产出的累积，二者均是供给端的重要影响因素。

2. 一个典型的库存周期将分为四个阶段：1、主动去库存（量价齐跌）：需求疲软，叠加供给侧谨慎减产，价格下跌。

3. 2、被动去库存（量跌价升）：需求释放，叠加供给侧产能不足，涨价开始。

4. 3、主动补库存（量价齐升）：需求持续，叠加供给侧产能扩张，涨价持续且回补库存。

5. 4、被动补库存（以量补价）：需求平稳，叠加供给侧产能过剩，但是由于补库存需求，价格不跌。

6. 我们认为本轮的半导体需求由两个相对割裂的板块构成：成熟工艺（8寸和12寸成熟）、先进工艺（FinFET14/7/5nm)1、成熟工艺的需求来自于电动化：电车、光伏、风电、工业控制2、先进工艺的需求来自于智能化：无人驾驶、5G创新、VR由于扩产节奏不同，我们将两者单独分开讨论：一、成熟工艺（8寸和12寸成熟）的库存周期，分为5个阶段：1）主动去库存（2020年Q1~2020年Q2）量价齐跌：需求由于疫情冲击暴跌。

7. 供给由于不能开工暴跌。

8. 2）被动去库存（2020年Q3~2021年Q3）量平价升：经济刺激叠加疫情带动线上经济和新能源车爆发式创新使得上游需求暴涨，有效存量供给都在欧美日,受疫情冲击，供给有所下滑，而且由于8寸半导体设备早已停产，导致新增产能无法开出。

9. 3）主动补库存（2021年Q4~2022年Q4）量价齐升：全球电车电动化/智能化和新能源光伏、风电的大幅需求增长，带动整个功率半导体体系（IGBT、MOS、三代半）爆发式需求增长持续，但是产能扩充节奏（16~24个月）远不能满足需求爆发。

10. 4）主动补库存（2022Q4~2023Q4）量价齐升：新能源车的含硅量提升分为油车到电车的电控系统（SiC、IGBT、MOSFET），和智能系统（CIS、CPU、GPU、车用存储、车用射频），另外能源获取端的光伏、风电的碳中和需求暴增，直接拉动了其功率半导体需求的同步增长。

11. 5）被动补库存（2023Q4~）量升价跌：12寸产能和部分8寸产能开出，产能紧张开始大幅缓解，而且我们认为智能化将在23年末超过电动化，成为半导体需求端的驱动力，但供应链体系将一改丰田时代的低库存运作，将仍维持被动补库存态势。

12. 二、先进工艺（3/5/7/14nm）的库存周期，分为四个阶段：1）主动去库存（2020年Q1~2020年Q2）量价齐跌：需求由于疫情冲击暴跌。

13. 供给由于不能开工暴跌。

14. 2）被动去库存（2020年Q3~2021年Q2）量平价升：经济刺激叠加疫情带动线上经济，线上学习带动电脑、电视、视频会议、游戏机等宅经济硬件需求大幅增长，美国的经济刺激政策也对部分需求拉动有重大影响，出现了大面积的缺货涨价潮。

15. 3）主动补库存（2021年Q3~2022年Q2）量价齐升：全球需求逐步低迷（刺激缓解，价格高企），叠加全球各大晶圆厂加大先进工艺的资本支出，虽然有效产能的开出得到2022Q3以后，但需求的低迷直接导致先进工艺和消费侧的价格开始企稳。

16. 4）被动补库存（2022Q3~2023Q2）量升价平/跌：新一轮创新（VR/电车智能化）带动需求修复，但是台积电/三星/Intel的产能正在开出，直接导致供需开始匹配，价格出现分化。

17. 根据产能模型推导，2023年末将是先进工艺（3/5/7nm）供需反转点，部分先进工艺将出现过剩。

18. 我们正处于剪刀差不断扩大的第三阶段，究其原因，是供给刚性+需求弹性的结果，但这次具备两个重大变化：一、需求弹性巨大：这是三重创新的历史性叠加，5G基建+换机、碳中和（电车+风光电新能源）和无人驾驶（计算革命），不仅仅是信息革命，而且叠加了半导体推动的能源革命，其背后都是半导体。

19. 主要分为以下五大块：1、智能手机：智能手机硬件升级，进一步提升单机含硅量。

20. 5G手机DRAM/FLASH容量，APSOC/基带芯片性能，摄像头CIS数量和DieSize显著提升，5G手机单机PMIC、射频IC用量显著提升；5G基站建设更为密集，PMIC及MOSFET的用量亦大幅提升；2、电脑/服务器：根据IDC数据显示，疫情期间居家学习、办公、娱乐等需求极大的拉动了PC需求。

21. 根据IDC预测，2020年中国PC市场同比增长1.7%，2021年中国PC市场将同比增长10.7%。

22. 3、车：新能源车的含硅量提升分为油车到电车的电控系统（SiC、IGBT、MOSFET），和智能系统（CIS、CPU、GPU、车用存储、车用射频）；4、服务器：由于居家学习、居家办公和整个数字化的续期，人工智能应用在云端训练侧的普及也在拉动服务器的需求，英伟达最新业绩财年的数据中心业务是公司增长最快板块。

23. 5、工业（光伏）：光伏、风电的碳中和需求暴增，直接拉动了其功率半导体需求的同步增长。

24. 结论：整体的半导体价格周期：将在2022年末出现分化（成熟工艺继续缺，先进工艺将缓解）1、先进工艺(14/7/5/3nm）库存周期：2022年末供需紧张将逐步趋缓。

25. 2、成熟工艺（8寸片）库存周期：供需持续紧张持续到2023年末。

26. 展望半导体2022年投资方向，我们认为有两条相对确定的主线：国产化和电动化。

27. 一、国产化：2022年，国产化路径将顺着四条主线继续推进到4.0时代。

28. 国产4.0：1）半导体设备：我们认为半导体设备将在2022年实现“1-10”的放量，优先关注成熟工艺国产化设备（130/90/65/40/28nm）。

29. 2）芯片材料：我们认为材料将在设备后，接力进行“0-1”的突破，优先推荐黄光区材料和具备材料上游制备能力的相关公司。

30. 3）EDA/IP将登陆资本市场，成为底层硬科技的全新品类。

31. 4）设备零部件：国产化的纵向推进使得产业地位凸显，板块将迎来历史级的发展窗口。

32. 二、电动化：电动化2.0+智能化1.0时代，电车有两颗大脑，一个用来控制能源（电力），另外一个用来处理信息。

33. 1、电动化：电动化最大的增量是电控，电控中最大壁垒和成本来自于功率半导体。

34. 1）传统硅基：IGBT和传统MOS，将持续在中低压和传统场景占据主导地位。

35. 由于缺芯叠加行业景气度加速，新能源相关的IGBT和MOSFET将迎来机遇期。

36. 2）碳化硅：SiC将在高压平台和高端应用场景发力。

37. 外延、衬底、制造、设备、IDM领域都将迎来行业景气+国产替代+份额提升的三重推动。

38. 2、智能化：1）传统座舱：本质是手机的衍生，是非实时操作系统在三屏合一趋势下的场景扩张，传统SoC厂商将继续主导座舱市场。

39. 2）智能驾驶：本质上全新的异质计算架构，实时操作系统将结合FPGA+GPU+ASIC+CPU异构芯片，共同实现无人驾驶。

40. 结论：2022年半导体投资方向建议关注下列标的。

41. 建议关注：1）半导体设备：北方华创、中微公司、盛美半导体、万业企业、芯源微、沈阳拓荆（待上市）、屹唐公司（待上市）、华海清科（待上市）、光力科技、华卓精科（待上市）；2）半导体材料：中环股份、晶瑞电材、沪硅产业、立昂微、神工股份、华懋科技（徐州博康）、彤程新材、鼎龙股份、安集科技、江丰电子、江化微、中晶科技；3）EDA/IP：华大九天（待上市）、概伦电子、芯愿景（IPO终止）、广立微（待上市）、芯禾科技（未上市）、寒武纪、芯原股份、思尔芯（待上市）；4）IGBT：华虹半导体、士兰微、斯达半导体、时代电气、华润微、新洁能、扬杰科技、宏微科技；5）SiC：三安光电、凤凰光学、山东天岳、天科合达、东莞天域、瀚天天成；6）GPU/FPGA/ASIC/CIS：韦尔股份、安路科技、格科微、芯原股份、紫光国微、景嘉微、思特威（待上市）；7）设备零部件：北方华创（MFC产品）、神工股份（硅电极）、万业企业、新莱应材、和林微纳、华卓精科（待上市）、苏州珂玛（未上市）、富创精密（待上市）、石英股份；风险提示：半导体景气度不及预期；半导体国产替代不及预期；晶圆厂产能扩张不及预期；电动化和智能化不及预期。