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来源:半导体设备资讯站发布时间:2023-05-106390浏览
询问 AI晶合集成成立于 2015 年 5 月,是安徽省首家 12 吋晶圆代工企业。根据 FrostSullivan 的统计,截至 2020 年底,晶合集成已成为中国大陆收入第三大、12 英寸晶圆代工产能第三大的纯晶圆代工企业(不含外资控股企业)。
2015 年 5 月,合 肥建投组建全资子公司合肥晶合集成电路股份有限公司,随后力晶科技开始参股公 司,截至 2022 年 4 月,力晶科技持股比例为 27.44%,成为公司第二大股东。随后 在 2019 年 5 月力晶科技将位于中国台湾的 3 座 12 英寸晶圆厂相关净资产及业务全 部割让与其关联企业力积电,从而晶合科技与力积电均从事晶圆代工业务,力晶科 技已不再具备晶圆代工产能。
借助力晶科技快速起步,发展自有核心技术拓展业务。早期发展中晶合集成在人员 以及技术方面多借助力晶科技的助力,成立期初部分员工从力晶科技离职并加入晶 合科技,150nm-90nmLCD 显示驱动芯片技术也是在力晶科技的技转技术基础上改 良优化。随后随着公司的不断发展逐渐拥有自己的核心技术独立开拓业务,LED 显 示驱动、CIS、E-tag、MCU、PMIC 以及 55nm 逻辑及显示驱动芯片等领域的核心技术平台均为自主研发。在人员方面,晶合集成自行招聘员工,截至 2021 年 12 月 31 日,晶合集成拥有在职中国台湾员工 340 名,其中 109 名中国台湾员工加入公司前 曾在力晶科技、力积电或力积电子工作。
从发展前景不被看好,到登陆科创板上市,晶合集成用了八年时间闯出一条特色发展之路。深扒晶合集成的招股说明说,当中透露不少关键讯息,其中五大重点值得关注。
从财务数据来看,2018 至 2020 年晶合集成营收分别为:2.18 亿、5.34 亿、15.12 亿元人民币,主营业务收入年均复合增长率达 163.55%。但是,在净利润方面,晶合集成一直处于较大亏损当中。特别是 2020 年,晶合集成的净利润就亏损了 12.58 亿元。
然而,近几年晶合集成业绩开始「狂飙」,尤其净利润在跨过盈亏平衡点后十分亮眼。据招股说明书,2020 年-2022 年,晶合集成营业收入年均复合增长率达到 157.79%,并在 2022 年达到 100.51 亿元,营收一举突破百亿元规模。同期,晶合集成归母净利润分别为-12.58 亿元、17.29 亿元和 30.45 亿元。

2022 年财务数据看,晶合集成营业收入超过百亿元,在大陆晶圆代工企业中排名第 3 位。在面板显示芯片驱动这一领域,晶合集成是当之无愧的细分行业龙头。
晶合集成主要提供 150nm 至 90nm 的晶圆代工服务,所代工的主要产品为面板显示驱动芯片,其被广泛应用于液晶面板领域,包括电视、显示屏、笔记本电脑、平板电脑、手机、智能穿戴设备等产品中。
2020 年度,晶合集成 12 英寸晶圆代工年产能达约 26.62 万片;2021 年度,晶合集成 12 英寸晶圆代工产能为 57.09 万片;2022 年度,晶合集成 12 英寸晶圆代工产能为 126.21 万片。
目前,在晶圆代工制程节点方面,晶合集成已实现 150nm 至 90nm 制程节点的 12 英寸晶圆代工平台的量产,正在进行 55nm 制程节点的 12 英寸晶圆代工平台的风险量产。

晶合集成所代工的主要产品为 DDIC,DDIC 通过高压元件对电压的控制与调整,实现对液晶分子的转向控制,从而达成对液晶面板的显示控制;同时,搭配上后段电容,通过计算电场、电流等一系列特征的变化,可以同时实现显示功能与触控功能,晶合集成目前所代工的 DDIC 等产品被广泛应用于液晶电视、智能手机、平板电脑、可穿戴设备以及应用在智能家电、智慧办公等场景的显示面板和显示触控面板之中。

报告期各期,晶合集成 DDIC 工艺平台晶圆代工收入占主营业务收入的比重分别为 98.15%、86.32% 和 71.24%。为提高行业竞争力、把握下游应用增长带来的增量空间,晶合集成目前已投入大量资源,积极从事 MCU、CIS、PMIC、MiniLED 等晶圆代工工艺平台的研发工作,并持续优化现有工艺平台,提高产品稳定性和良率。
晶合集成本次 IPO 募集资金中,49 亿元将用于合肥晶合集成电路先进工艺研发项目,包括后照式 CMOS 图像传感器芯片工艺平台研发项目(包含 90 纳米及 55 纳米)、微控制器芯片工艺平台研发项目(包含 55 纳米及 40 纳米)、40 纳米逻辑芯片工艺平台研发项目、28 纳米逻辑及 OLED 芯片工艺平台研发项目。
根据招股书披露,晶合集成的可比公司包括,台积电、联华电子、世界先进、中芯国际、华虹半导体以及华润微。

在盈利水平上,报告期内,随着产能的提高和生产规模的扩大,规模效应显现,晶合集成综合毛利率逐年提升,分别为-276.55%、-100.55% 和-8.57%,但仍低于台积电、联华电子、中芯国际等行业领先企业。

在制程节点方面,截至 2022 年 12 月 31 日,晶合集成与同行业公司所达到技术水平的对比来看,晶合集成已实现 150nm、110nm、90nm 制程节点相关工艺平台量产,在制程节点上,其与台积电、联华电子、中芯国际、华虹集团等行业领先企业存在差距,但和世界先进、华润微等企业相比较为领先。
对于晶合集成的主要产品 DDIC 来说,由于大、中尺寸面板终端产品显示技术已较为成熟,对于集成度要求较手机屏幕要求更低,多用 90nm 及以上的成熟制程 DDIC 即可生产。由于晶合集成主要提供 150nm 至 90nm 制程节点的 12 英寸晶圆代工服务,我们格外比较在该段制程上的晶合集成的市场竞争情况。

不过,性价比上,晶合集成于报告期内提供的是 12 英寸晶圆代工服务,和 8 英寸晶圆代工服务相比,12 英寸相对于 8 英寸晶圆的可使用面积达两倍以上,集成电路制造效率更高,更具性价比。
此外,报告期内,晶合集成在保证性能的基础上,通过在 DDIC 等工艺平台的制程工艺上使用了铝制程,由于铝制程材料成本低于铜制程,使用铝制程在成本方面更具性价比。
报告期内,晶合集成前五大客户的销售收入合计分别为 135,804.49 万元、380,807.45 万元和 608,959.01 万元,占营业收入的比例分别为 89.80%、70.14% 和 60.59%。虽然占比在持续降低,但是客户集中度仍然较高。
而且,最近三年,晶合集成的前五大客户均为联咏科技、集创北方、合肥捷达微电子、奕力科技和奇景光电,仅排名次序略有变动。其中,联咏科技一直是晶合集成的第一大客户,贡献的营收在晶合集成总营收当中的占比分别为 60.98%、51.49% 和 30.96%。显然,晶合集成对于其第一大客户联咏科技有较大的依赖。
相对来说,中芯国际 2020 年至 2022 年,中芯国际前五大客户占年度销售总额的比例分别为 46.3%、31.2% 和 29.2%,前五大客户集中度低于晶合集成。
对此,晶合集成解释称,这主要是由于其 DDIC 工艺平台晶圆代工收入占主营业务收入的比重较高(2019-2021 年分别为 99.99%、98.15% 和 86.32%),而 DDIC 芯片市场也主要集中在八家厂商手中,其中就包括其五大客户。
在研发投入上,晶合集成不遗余力。据招股书,晶合集成研发费用不断增加,2020-2022 年,研发费用分别为 24,467.56 万元、39,668.49 万元和 85,707.00 万元,占营业收入比重分别为 16.18%、7.31% 和 8.53%;三年累计研发投入为 149,843.05 万元,占营业收入比例为 8.82%,高于行业平均水平。
此外,在研发队伍建设上,晶合集成也颇有建树。晶合集成通过持续对研发人才的招聘和培养,组建了由境内外资深专家组成的研发核心团队,其拥有在行业内多年的技术研发经验。截至 2022 年 12 月 31 日,晶合集成共有研发人员 1,388 人,占员工总数的 32.86%。
2020-2022 年,晶合集成持续进行研发投入,致力追求技术突破,截至 2022 年 12 月 31 日,晶合集成已取得了 316 项发明专利,专利分布在中国大陆、中国台湾地区、美国、日本等各个国家及地区。
在首次上市的投资者交流会上,谈及未来,晶合集成董事长蔡国智说到:「2022 年中国大陆集成电路贸易逆差达 2,616.6 亿美元,仍有巨大的国产替代空间。在当前的国内行业上下游仍高度依赖进口的背景下,晶合集成将抓住 5G、AI、物联网等市场机遇,提升晶圆制造环节的本土企业市场影响力,实现国内显示驱动芯片、微处理器、CMOS 图像传感器等集成电路产品的自主可控供应,进一步提高集成电路行业的国产化水平。
创始团队推进公司研发创新。蔡辉嘉、詹奕鹏、邱显寰、张伟墐、李庆民均为公司 核心技术人员,五位核心人员共同引领公司研发创新。蔡辉嘉为公司总经理,负责 技术研发、制定产品制造战略以及技术路线;詹奕鹏为公司副总经理,负责自主工 艺平台的研发和管理研发机构;邱显寰历任 N1 厂厂长、营运副总经理协理以及副 总经理,负责公司建厂、流片、量产以及产品拉升等环节;张伟墐历任制造部经理 和 N1 厂厂长,负责 N1 厂的整体建设工作、并管理黄光、薄膜、扩散等有关部门的 员工;李庆民担任协理以及技术开发二处处长,协助改善开发 150nm、110nm、90nm 制程技术以及改良 DDIC 以及 E-TAG 技术平台工艺。
实施股权激励,加强核心技术人员的稳定性。公司于 2020 年 9 月 10 日实行员工股 权激励,向合肥晶煅、合肥晶咖、合肥晶珏、合肥晶恳、合肥晶辽、合肥晶梢、合 肥晶柔、合肥晶炯、合肥晶雄、合肥晶本、合肥晶洛、合肥晶确、合肥晶遂、合肥 晶铁、合肥晶妥共计 15 个员工持股平台发行 1.47%的股份,公司核心技术人员均间 接持有公司股份。此外,公司设立专利申请奖和专利注册奖,激发研发人才的创新。员工技术发明被国家知识产权局受理后,即可获得申请发明专利奖金 5000 元或实 用新型专利奖金 2000 元。技术发明形成注册专利后,员工可获得 1 万元的奖金。
五大核心技术推动公司发展。经过多年深耕,公司拥有 90-110nm 制程包括 LCD 显 示驱动、LED 显示驱动、CIS、E-tag、MCU 方面在内的的 5 大核心技术,广泛应用 在手机、笔记本电脑、安防监控、智能家电等领域。2019 年-2021 年使用核心技术 的产品占总营收的 99.89%、99.97%、99.85%。专利方面,截至 2021 年 12 月,公司 拥有境内核心技术以及发明专利 198 项,境外专利 58 项,合计 256 项专利,广泛分 布于中国大陆、美国、日本等国家,通过推动专利的实际应用逐渐形成独特的工艺 平台,为公司的发展保驾护航。
研发投入持续增强,随着公司规模扩大,费用率快速下降。由于公司所处行业技术 壁垒较高,只有不断地加大研发投入,把研发创新放在首位才能保持竞争力。2019 年、2020 年、2021 年,公司在研发方面分别投入 1.70 亿元、2.45 亿元、3.97 亿元, 分别占营业收入比例为 31.87%、16.18%、7.31%,2019 年-2021 年随着营收规模迅 速扩大,研发费用率有所下降,与国内晶圆代工厂对比来看,公司规模相对较小, 研发费用率整体略高于平均水平。

扩充研发团队夯实基础,人均创收保持增加。随着公司快速发展,制程水平的不断 提高,研发团队也大力扩充,研发总人数由 2019 年 207 人提升至 2021 年 480 人, 其中硕士及以上学历人员占比不断提升,2019-2021 年硕士人员占比分别为 27.18%、 29.65%、30.48%。随着研发团队进一步扩充,高质量研发人员持续为公司贡献增长, 2019-2021 年研发人员人均创收分别为 258、540、1131 万元。
毛利率扭亏转盈,盈利有望提升
营收快速增长,净利润扭亏为盈。由于晶圆下游市场需求增加以及公司产能进一步 扩张,2019 年-2021 年公司营收保持快速增长的态势,营收分别为 5.34 亿元、15.12 亿元、54.29 亿元。从制程节点来看,营业收入以 90nm 制程节点为主,2019 年-2021 年占比分别为 46.63%、53.09%、55.95%。从工艺平台来看,公司主要代工 DDIC 产 品,应用于智能家电以及办公领域的显示面板以及显示触控面板,2019 年-2021 年 收入分别占比为 99.99%、98.15%、86.32%。未来公司将向工业控制以及车载电子等 应用场景进军。而净利润于 2021 年扭亏为盈,达到 17.29 亿元,同比增长 237.44%。
规模效应显著,毛利率快速提升。伴随着下游需求增加以及公司产销规模扩大,单 位成本迅速降低,毛利率得到显著的提高,整体毛利率由 2019 年-100.55%提升至 2021 年 45.13%。从制程节点来看,各类制程节点产品于 2021 年毛利率为正,且产 品毛利率均在 40%以上。由于 90nm 制程产品工艺复杂,需要投入大量费用,90nm 制程产品与其他制程产品相比毛利率较低。从工艺平台来看,公司主要代工 DDIC 产品,DDIC 工艺代工产品的毛利率于 2021 年得到改善,毛利率占比为 45.34%。未 来公司产能以及规模将持续扩大,各类产品毛利率将会进一步提升。

募资丰富产品线,拓展下游客户
面板领域技术领先,积累优质龙头客户。目前公司的主要收入来源为面板显示驱动 芯片,2019-2021 年前五大客户的销售收入合计分别为 5.06 亿元、13.58 亿元和 38.08 亿元,占营业收入的比例分别为 94.70%、89.80%和 70.14%。其中联咏科技为公司 第一大客户,作为全球 DDIC 设计企业龙头公司,其显示器驱动芯片位列全球第一, 电视主控芯片位列全球第二。
募集资金拓展产品线,提升技术实力。公司拟发行 502 万股 A 股股票募集 95 亿元 用于工艺研发、收购厂房以及流动资金补充。49 亿元用于先进工艺研发,分别投入 于 90nm 及 55nm 后照式 CMOS 图像传感器工艺、55nm 及 40nm MCU 工艺、40nm 逻辑芯片工艺、28nm 逻辑和 OLED 芯片工艺,通过积极研发制程节点工艺,促进 产品多元化。31 亿元用于收购基地厂房以及厂务设施,15 亿用于补充流动资产以及 偿还贷款。募集投资项目完成后,公司的制程节点技术将进一步提升。
2.1. 面板驱动技术向先进制程迁发展,车载面板献增量
面板显示驱动芯片是实现面板显示的重要控制部件。面板显示驱动芯片(DDIC)主 要功能为以电信号的形式向显示屏幕发送数据,使得图像信息呈现在显示面板上, 驱动芯片广泛应用于电视、智能手机、笔记本电脑、平板电脑等含有显示屏的领域, 性能的好坏直接影响着显示屏的显示质量。目前显示技术在过去的几十年间经历了 快速发展,1920s 第一代显示技术阴极射线管(CRT)出现,主要通过电子束激发屏 幕上荧光粉进行图像显示,由于构造过于笨重,体积大,不够便携等缺点逐步被取 代。1960s 出现了等离子体显示(PDP),主要通过气体放电来实现信息的显示,相较 于 CRT 显示,这种显示方法具有更高的清晰度,且基本没有闪烁和畸变。液晶显示 (LCD)在 19 世纪逐步发展,主要通过改变液晶材料内部分子排列状况实现显示。目前已成为大部分显示器件尤其是大尺寸显示的主流选择,但由于 LCD 无法满足 透明显示、柔性和高频等需求,21 世纪逐步出现各种新兴的显示技术,如 OLED、 QLED、裸眼 3D 等显示技术。从分类上来看,按照显示屏的材料不同,目前主流的 显示屏可以分为发光二极管显示屏(LED)、液晶显示屏(LCD)、以及有机发光二 极管显示屏(OLED)。按照显示屏尺寸的不同,显示屏可以分为大尺寸、中尺寸、 小尺寸显示屏,其中小尺寸为 10 英寸以下,多用于手机、手表等小型显示终端,中 尺寸多为 10-30 英寸,多用于电脑、显示屏等,大尺寸通常认为是大于 30 英寸,多 用于电视、广告牌等。
目前 LCD、LED 显示成为主流的显示技术。LED 显示屏是由 LED 灯组成的行列矩 阵,通过控制不同颜色的灯的状态变化来显示文字、图像、动画和视频等信息,最 后通过电脑处理在显示屏中显示,通常由电源模块、控制系统和显示模块组成。其 驱动芯片可以分为通用芯片与专用芯片,通用芯片除了可以驱动 LED 之外还具有 部分逻辑功能,而专用芯片是为 LED 显示屏单独定制的。LED 显示屏的主要发展 方向为更低功耗、更少零件、多恒流化方式及耐高温。LCD 显示屏由液晶分子为显 示材料,通过控制液晶分子的排列状况从而控制光源的透过率来达到显示的目的。驱动方式可以分为静态驱动和动态驱动。LCD 驱动芯片的主要发展方向为提升 LCD 的动态显示效果以及消除残影。中国大陆 DDIC 市场规模增速远高于全球增速。根据 FrostSullivan 的统计,2015- 2020 年,按照产量口径,全球 DDIC 市场规模从 116.9 亿颗增长至 165.4 亿颗,年 均复合增长率为 7.2%,中国大陆 DDIC 市场规模从 20.3 亿颗增长至 52.7 亿颗,年 均复合增长率为 21.0%,高于全球同期的年均复合增长率。

显示驱动芯片向先进制程迁移。从制程上来看,大中尺寸的面板多用 90nm 及以上 的成熟制程,而其面积大通常需要更多的驱动芯片,因此 90nm 制程以上的 DDIC 占据全球 DDIC 的主要份额,FrostSullivan 数据显示 2020 年 90nm 及大于 90nm 制 程工艺占比约 80%,其中 150nm 及大于 150nm 以上占比 31.9%,随着整体向先进 制程推进的趋势,90nm 及大于 90nm 制程工艺其占比会逐步下降,其中 150nm 及大于 150nm 制程工艺占比将下降为 25.7%。
LCD 显示屏增速逐渐放缓,OLED 出货量快速提升。2012-2018 年,全球 LCD 显 示面板出货量从 1.4 亿平方米快速上升至 2.1 亿平方米,年均复合增长率达到 7.7%, 之后随着下游需求的放缓,OLED 的提升,增速逐渐放缓,预计 2020-2024 年年均 复合增长率仅为 1.9%。与此同时 OLED 显示面板出货量快速提升,根据 FrostSullivan 统计,全球 OLED 显示面板出货量从 2012 年的 140.0 万平方米快速 增长至 2019 年的 850.0 万平方米,年均复合增长率达到 29.4%,预计全球 OLED 显 示面板出货量将从 2020 年的 1070 万平方米增长至 2024 年的 2190 万平方米,年均 复合增长率为 19.6%。
车载显示相较于消费用显示要求更为严苛。车载显示器件对显示效果并没有更多的 要求,而对于工作环境温度、贮存温度、工作电压等要求的适应范围都要高于手机 用显示器,在可靠性测试方面,高低温存储、高温高湿、冷热冲击等条件在手机类 显示器件上,其老化时间一般为240h,而在车载显示器件上则要求大于500个小时。另外车载显示屏一般要求常温工作寿命超过 50000 小时,而目前常用的 OLED 屏的 工作寿命通常只有 30000 小时。
车载显示市场规模快速增加。车载显示作为人车交互的主要界面,已成为继手机、 平板市场之后的第三大中小尺寸面板应用市场。车用显示屏主要可分为四类:仪表 显示屏、抬头显示屏(HUD)、中控显示屏、信息娱乐显示屏,其中,以中控显示与 仪表显示为主,二者共占据整个车用显示屏市场规模的 80%。市场规模来看,全球 车载显示屏市场规模由 2015 年的 82 亿美元增长至 2020 年的 141 亿美元,2021 年 约为 183 亿美元,预计 2022 年将达 197 亿美元,2015-2020 年间复合增速达 11.5%。

2.2. CIS 需求稳定增长,新兴领域快速爆发
图像传感器是摄像头的重要组成部分,CMOS 图像传感器(CIS)成为主流。图像 传感器的主要功能是将光学信号转化为电学信号并呈现在终端,是由光敏元件、放 大电路、数模转换器、存储器数字信号处理器等集成在一起的电路,广泛应用于各 类摄像设备,是摄像头的重要组成部分。根据元件的不同可以分为互补金属氧化物 (CMOS)半导体图像传感器及电荷耦合器件(CCD)图像传感器两大类。典型的 CMOS 图像传感器(CIS)由多个模块组成,分别完成不同的功能,其中像素阵列完 成光电信号的转换,将光学信号转换为电学信号,时序控制电路完成对电学信号的 处理,数模转换则将信号转换为需要的数字信号便于最终输出。相较于 CCD 图像 传感器,CMOS 图像传感器从 90 年代开始得到重视并大力发展,从市场占比来看 CMOS 图像传感器市场份额由 2012 年 55.4%上升至 2019 年 83.2%,在图像传感器 市场逐渐占据主导地位。
智能手机为 CIS 下游最大应用场景,汽车电子、机器视觉等新兴领域快速增长。CMOS 图像传感器主要应用市场包括智能手机、安防监控、汽车电子、机器视觉等 方面。根据 FrostSullivan 的数据统计,销售额来看智能手机为其最大的应用市场, 2019 年占比为 73%,汽车电子占比约 10%,安防占比约 4%。随着下游需求的改善, 未来应用占比将有所变化,预计 2024 年下游手机需求占比下降为 69%,汽车电子 则提升至 14%。

全球 CMOS 图像传感器销售额与出货量保持较高增长。根据 FrostSullivan 统计, 全球 CMOS 图像传感器销售额从 2016 年的 94.1 亿美元快速增长至 2020 年的 179.1 亿美元,期间年复合增长率为 17.5%,预计 2021-2025 年间将保持 11.9%的年复合增 长率,2025 年全球销售额预计可达 330.0 亿美元。从出货量上来看,2016 年至 2020 年,全球 CMOS 图像传感器出货量从 41.4 亿颗快速增长至 77.2 亿颗,年复合增长 率 16.9%。预计 2021 年至 2025 年,全球 CMOS 图像传感器的出货量将继续保持 8.5%的年复合增长率,2025 年预计可达 116.4 亿颗。
2.3. MCU 价格回升,高端领域渗透加速
MCU 即微控制单元,又称为单片机。是把中央处理器、内存、计数器、USB、A/D 转换、UART、PLC、DMA 等周边接口整合在单一芯片上形成的小型芯片。按照用 途可以分为通用型和专用型 MCU,按照处理的数据位数可以分为 8 位、16 位、32 位、64 位等,按照内嵌程序存储器类型可以分为 ROM 型、EPROM 型、EEPROM 型等。
全球 MCU 市场下游应用与国内有所分化。全球 MCU 市场下游消费以汽车电子、 工业控制、计算机网络为主,据 ASPENCORE 数据统计 2020 年其占比分别为 34%、 27%、18%。受物联网快速发展、汽车电子的渗透率提升以及工业 4.0 对自动化设备 的旺盛需求等因素的影响,MCU 下游需求不断发生变化,预计 2024 年下游汽车电 子需求占比上升为 46%,工业控制则提升至 30%,计算机网络占比将下降至 7%。而在中国市场中,消费电子为 MCU 下游主要应用领域,占比为 26%,汽车电子、 工业控制等相对高端市场占比较小,分别为 15%、10%。

不同应用领域 MCU 产品要求不同。消费类、工业类以及汽车用 MCU 具有不同的 产品要求,从性能要求来看产品难度从低到高依次为消费类、工业类、汽车类。温 度方面,汽车类要求在-40℃~150℃能够具有较高的可靠性,寿命方面,汽车通常要 求能够工作 15 年以上。
国内 MCU 市场由消费电子向高端领域渗透。国内 MCU 厂商主要产品应用于在消 费电子、智能卡等中低端应用领域,由于成本优势等在白家电等领域具有较高的渗 透率,而在汽车等价值量更高得领域渗透率较低。随着国内 MCU 企业的快速成长, 技术的不断突破,已有国内厂商完成车规级 MCU 流片,2022 有望量产。
全球 MCU 芯片销售额保持增长,ASP 逆转下跌趋势。根据 IC Insights 数据显示, 2021 年全球 MCU 销售额为 196 亿美元,同比增长 23%,预计 2021-2026 年复合增 长率为 6.70%,2026 年销售额将达到 272 亿美元。从出货量上来看,2015 年-2020 年,全球MCU芯片出货量从220.58亿颗快速增长至360.65亿颗,复合增速为10.33%。2020 年以来由于疫情等多方面原因供应链出现瓶颈,2021 年 MCU 单位出货量的增 长幅度有所下滑,同比下降 14.32%。未来随着生产瓶颈的突破,预计 2021-2026 年 MCU 总出货量在将以 3.0%的复合年增长率增长,2026 年 MCU 总出货量将达到 358 亿片。从价格来看,2015-2020 年间由于全区 MCU 均价呈下降趋势,2021 年以来 由于供货的紧张以及高位 MCU 需求的提升,ASP 上涨 43%达到 0.63 美元,预计 2021-2026 年将保持上涨趋势,2026 年将达到 0.76 美元,2021-2026 年间 CAGR 约 3.70%。

3.1. 台积电稳居代工龙头,细分 IC 领域百花齐放
晶圆代工负责集成电路的制造,处于集成电路产业链的中游环节。集成电路产业链 上游为材料、设备厂商,主要负责提供制造芯片所需要的原材料,中游则包括集成 电路的设计、制造和封测,下游为终端应用厂商,如消费类计算机、手机等厂商, 航空航天类的 SOC 芯片等等,广泛应用于生活中每个环节。从企业的运营方式上来 看,可以分为 IDM(垂直整合)方式、Fabless(无晶圆厂)方式及(晶圆代工)foundry 方式,其中 IDM 厂商是集芯片设计、芯片制造、封装测试及产品销售于一体的整合 元件制造商。Fabless 则指的是负责芯片的电路设计与销售,将生产、测试、封装等 环节外包。Foundry 则不涵盖集成电路设计环节,专门负责集成电路制造,为集成电 路设计公司提供晶圆代工服务。其中 foundry 厂商按照产线生产元件的不同,可以 将晶圆厂分为存储厂商、MCU 厂商等,按照所生产晶圆的尺寸不同,可以分为六英 寸、八英寸、十二英寸等产线,按照工艺的先进程度可以分为先进制程产线和成熟 制程产线。
整个代工行业龙头集中,台积电领先。当前代工行业梯队明显,从收入上来看,台 积电领先,2021Q4 市占率达到 52%,其次为三星和联电,市占率分别为 18%、7%。从制程上来看第一梯队包括台积电、三星(IDM),保持先进制程工艺领先行业,第 二梯队包括联电、格罗方德、中芯国际,其制程目前均暂未达到 14nm,其中联电、 格芯主动放弃先进制程的追赶,第三梯队包括华虹半导体、力积电、世界先进等,主要为成熟制程工艺,面向功率器件、模拟芯片等。

3.2. 显示驱动领域联电领先,晶合集成贡献增量
晶圆代工下游应用领域众多,不同产品主要采用的制程工艺有所不同。2-14nm 的先 进制程主要用于高端手机 CPU、计算机 CPU 等对于计算有较高要求的数字芯片, 14-28nm 的先进制程多应用于 DRAM、NANDFlash 以及中低端手机 CPU 等,45- 90nm 的成熟制程多用于对计算性能要求较低的芯片,如 WiFi、GPS、蓝牙 NORFlash 芯片、汽车 MCU 等,90nm-0.15μm 主要应用于指纹识别芯片、CIS、PMIC、显示 驱动 IC 等,0.18μm-0.35μm 主要用于非易失性存储、MOSFET、IGBT 等功率器件。
驱动 IC 领域联电保持龙头地位。LCD 显示驱动 IC 制程主要为 90nm-150nm 工艺, 从收入规模来看,在纯代工企业中,台积电在此制程内收入领先,其产品种类多样, 包括驱动 IC、MCU、CIS 等,其次为联华电子、中芯国际,其 2021 年上半年在 90- 180nm 工艺收入分别为 179.03 亿元、70.91 亿元、56.13 亿元,此制程内其份额占比 分别为 49%、20%、15%。其中晶合集成 2021 年上半年制程内收入为 16.02 亿元, 占比约 4%,其主要收入来源为驱动 IC,2019-2021 年期间 DDIC 工艺平台晶圆代工 收入占主营业务收入的比重分别为 99.99%、98.15%和 86.32%。
驱动 IC 领域联华电子产能靠前,晶合集成快速扩产。截止 2021Q1 公司具有四座 12 英寸晶圆代工厂,产能达 227.60 万片/年,7 座 8 英寸晶圆代工厂,产能达 381.20 万片/月。晶合集成作为 DDIC 占据主要收入来源的企业,公司不断加大产能投放, 产能不断爬坡,2020 年、2021 年显示驱动领域晶圆等效 12 寸晶圆代工产能量达 25.98、60.56 万片,2021Q4 与 Q1 相比每月增加约 20K 的产能,其中约 90%用于驱 动 IC。根据 FrostSullivan 的统计,在中国大陆拥有 12 英寸晶圆代工生产线且实现 量产的大陆纯晶圆代工企业目前仅有中芯国际、华虹集团、晶合集成等少数企业, 目前晶合集成已成为中国大陆收入第三大、12 英寸晶圆代工产能第三大的纯晶圆代 工企业,仅次于联华电子和世界先进。
4.1. 晶圆制造产能大陆转移,下游需求推动发展
我国集成电路销售额增速远超全球增速。根据 FrostSullivan 数据统计,2015 年至 2020 年,按照销售额口径全球集成电路市场规模从 2744.8 亿美元增长至 3612.3 亿 美元,年均复合增长率为5.6%。我国集成电路市场规模为年均复合增长率为19.6%, 远超过全球市场 5.6%的增速,市场占比从 19.6%提升至 36.7%。全球晶圆制造产能转移加速,大陆代工销售额增速远高于全球增速。根据 FrostSullivan 数据统计,2015-2020 年中国大陆晶圆代工市场销售额口径规模规模 从 48.1 亿美元增长至 148.9 亿美元,年均复合增长率为 25.4%,全球代工市场销售 额口径市场规模由 456 亿美元增长至 677 亿美元,复合增长率仅 8.2%。SEMI 的数 据显示 2017-2020 年间全球投产的半导体晶圆厂为 62 座,其中有 26 座设于中国大 陆,占全球总数的 42%。

大陆显示面板产量占比快速提升,复合增速高于全球增速,产能国内转移加速。2017 年全球 LCD 产量为 1.96 亿平方米,2021 年全球 LCD 产量为 2.40 亿平方米,复合 增速为 5.30%,2017 年我国大陆产量为 0.56 亿平方米,2021 年产量为 0.98 亿平方 米,复合增速为 15.00%,全球占比由 2017 年的 28.70%提升至 40.80%。随着我国 LCD 面板生产能力稳步提升,预计 2024 年在全球市场的出货量占比将达到 44.20%。在 OLED 领域由于起步较晚,早期在全球产量中站比较小,随着我国投入的不断加 大,产能已高速增长,2017 年全球 OLED 产量为 530 万平方米,2021 年增长至 1370 万平方米,复合增速为 26.70%;2017 年我国大陆 OLED 产量约 10 万平方米,2021 年增长至 210 万平方米,复合增速达到 114%。大陆 OLED 产量占比则由 2017 年的 1.80%提升至 15.30%,预计 2024 年产量将增加至 520.00 万平方米,占全球市场的 比重将上升至 23.70%。
下游终端厂商崛起。国内手机厂商崛起,华为、小米、OPPO、vivo 为代表的本土终 端厂商正在全球范围内形成强大的市场影响力,累计市占率不断增加,2018Q3 市占 率为 25.7%,2021Q2 则提升至 35.5%。在新能源汽车领域,我国新能源汽车行业正 处于高速增长阶段,根据中国汽车工业协会数据,2020 年我国新能源汽车销量为 136.7 万台,相较于 2014 年的 7.5 万台,年复合增长率达 62.2%,随着纯电动汽车 的不断推广以及相关技术的不断进步,车载领域将持续维持较高的增长率。
4.2. 订单充裕叠加产能释放,业绩增速有保证
在手订单增加,产能稳健释放:公司已经投产的 N1 厂产能不断爬坡,2020 年底产 能达到 3 万片/月,N2 厂在 2020 年 8 月开工,预计 2024 年产能将达到 4 万片/月, N3、N4 厂也将于 2023 年开工建设。2019-2021 年公司产能分别为 18.21 万片、26.62 万片和 57.09 万片,年均复合增长率达 77.06%。产能的快速扩充为公司产品出货量 快速增长提供重要保障,预计未来将有力推动收入规模的稳定增长。截至 2021 年 12 月 31 日,客户预定公司产能大幅增加,2022 年、2023 年在手订单分别为 140 万 片、133.99 万片,充裕的订单保障公司未来收入。

高端制程加大投入,ASP 保持提升:公司加大先进制程的研发,拓展产品应用。(1) CIS 方面,公司 2021Q4 启动 90nm 及 55nm 后照式 CMOS 图像传感器芯片的工艺 平台研发,预计 2022Q2 及 2023Q2 分别完成 90nm、55nm 后照式 CIS 研发,终端 应用包括手机、无人机、单眼相机、中画幅相机、安防监控。(2)MCU 方面,2022 年 4 月开发 55 纳米及 40 纳米微控制器技术,预计 2023Q4 及 2025Q4 分别完成 55nm/40nm 微控制器工艺平台开发,截至 2021 年末,公司 55nm 制程节点的 12 英 寸晶圆代工平台正在进行风险量产。(3)OLED 方面,2022 年 Q3 公司开启动 28nm 逻辑平台和 28nm OLED 显示驱动工艺平台的研发,预计 2025Q2 完成 28nmOLED 芯片工艺平台开发。随着产品技术的不断创新升级以及更具竞争力的新产品持续推 出,公司营业收入规模持续快速扩张。随着公司产品结构持续优化,单价较高的 90nm 制程产品收入占比快速提高,整体 ASP 保持提升,2019-2021H1 年公司产品平均 ASP 分别为 5596、5725、7403 元/片。随着未来高端制程产品的放量,公司 ASP 有 望保持增长。
客户拓展,车载业务赋能:公司已完成 110nm、90nm 显示驱动芯片的 AEC-Q100 的 认证,与部分客户合作开展了车载芯片的研发。截至到 2022 年 Q1 已完成 110nm 车载中控显示驱动芯片的量产、90nm 车载监控图像传感器芯片的量产以及 90nm 车载 操控区 AMOLED 液晶旋钮显示驱动芯片的流片。预计 2022 年底车用芯片可达每月 5000 片/月。
5.1. 营收预测
目前公司 N1 厂稳定投产,截至 2021 年底产能已达 10 万片/月,N2 厂于 2020 年 8 月开工,2022 年 N2 厂进入量产阶段,产能规划为 4 万片/月,而在 2023、2024 年 N3、N4 厂开始建设。综合考虑到公司产线产能爬坡的过程,以及下游产品客户导 入中良率提升的过程,我们预计 2023-2025 年公司收入分别为 92.37/141.01/203.89 亿元。
随着公司收入规模快速增长,规模效应带动期间费用率快速下降,目前已经达到较 低水平,我们认为公司主要费用率未来将保持下降的趋势,预计 2023-2025 年归母 净利润分别为 9.88/27.69/71.65 亿元。
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