半导体设备行业专题：芯片行业的“卖水人”

科技行业的投资有一个典型的特点，一年十倍的公司很多，但十年一倍的公司却很少。因为大部分科技公司属于我们讲的成长型行业，想象空间大，成长速度快，所以市场在初期给出一个相对较大的估值弹性并不难，但由于科技行业一将功成万骨枯的特点，所以想要在后期兑现超高的业绩预期消化高估值非常难，经常是业绩落空，高估值被打回原形。

过去半年多的市场就是个例子，随着牛市进入后期，流动性边际收紧，干拔估值的科技成长板块开始整体承压，部分行业和公司的估值泡沫直接被戳破，导致个股和行业之间严重分化。短期来看，科技成长板块仍然面临估值回归的压力，但长期来看，一定也会有小部分行业和公司能够成功兑现业绩，这些才是真正能够穿越周期的核心资产。

全球半导体设备龙头不仅在2020年收入屡创新高，进入到2021年业绩“狂欢”还在继续。中银证券预计2021年一季度全球半导体设备行业收入同比增长39%，比2020年的20%还要再提高19个百分点。在5G建设加快、高效能运算，以及全球缺芯尤其是汽车芯片紧张的催化下，全球半导体设备行业的高景气仍在继续。

半导体设备属于中间产业链，也算是一个卖水人，主要是应用于晶圆制造和封装测试。不过，设备投资约占半导体生产线投资的75%-80%，是占比最大的一个领域。在高风险的大科技赛道中，半导体设备算是相对稳健的一个。

从需求端来看，这是一个高成长性的行业，处于技术周期带来的景气度向上阶段。

一方面，半导体设备的需求和芯片制程有很大的关系。制程越小，整体功耗越低，性能越高，对制造设备的要求会更高，投资需求也会越大。以台积电为例，16nm制程1万片产能投资15亿美元，5nm制程1万片产能投资估计50亿美元。每个节点的投资额都是加速攀升的。

另一方面，随着5G、人工智能、物联网等新需求的快速提升，使得芯片需求快速增长，很多晶圆厂产能吃紧。尤其是2020年以来为了应对各种芯片缺货，大型晶圆厂均有扩产计划，加大对设备的投资。比如2021年台积电资本支出金额将达250亿至280亿美元，创历史新高纪录。

从供给端来看，这是一个竞争格局非常清晰且高度集中的行业。半导体设备尤其是晶圆制造设备技术门槛高，单台价值量大，客户间长期合作了带来极高的壁垒，垄断程度高，细分市场基本上是一家独大。2020年行业整体CR3（AMAT、ASML、Lam）市场份额约占47%，CR5市场份额约占66%。

尤其是大家熟悉的光刻机领域，荷兰的ASML完全垄断了EUV光刻机设备，市占率几乎是100%，Intel、台积电、三星用来加工14/16nm芯片的光刻机都来自ASML。刻蚀设备方面，美国Lam全球占比53%，与AMAT和TEL CR3市场份额占比90%以上。薄膜设备方面，在PVD领域，AMAT占据了近85%的市场份额。CVD占30%。显影设备方面，TEL市占率达到87%。离子注入机和CMP方面，AMAT市占率达到70%。测试设备方面，泰瑞达和爱德万双寡头垄断了84%的市场份额。如此高度集中的竞争格局，使得半导体设备行业的龙头公司能够充分分享到整体发展的红利。

不过，国内半导体设备行业相对落后，国产化率非常低，但反过来说这也是国产替代需求最为迫切的行业，未来国内的市场成长空间很大。2019年底新出台的瓦森纳协议对进口高端光刻机EUV、浸润式，以及EUV计算光刻软件、14nm制程以内的大硅片加工技术管控升级。华为、中芯国际等国内芯片厂商均受到美国技术管控，半导体设备国产化压力骤增。而另一方面国内需求还在增长，2020年中国大陆首次成为全球最大的设备市场，同比增幅高达39%。这导致国内的供需缺口越来越大，国产设备扩产势在必行。

但从现状来看，由于国内厂商起步较晚，2000年之后才开始进入，所以与国际水平差距很大，基本相差20年左右，规模上和国际龙头更是没法比。一些技术难度高的关键设备，如光刻机，国内基本没有公司可以做，这一方面国产化率仍不足2%。国内成膜设备国产化率也不足10%。目前中国的半导体设备商的设备业务营收体量较小，且盈利能力表现相对较弱，平均盈利规模只有3亿左右，还处于初期阶段，基本上都处于同一水平线，后续谁能突破国外垄断，谁就有望成为最大的赢家。

半导体设备分为晶圆设备、封装设备和测试设备。从价值量来看，晶圆制造环节的难度远高于封测的难度，因此晶圆制造环节需要的设备价值也远高于封测，在半导体设备销售额中占比超过80%，封装设备占比7%，测试设备占比9%。晶圆制造的核心设备主要有光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备，分别占晶圆制造设备成本的30%、25%和25%。封装测试环节需要的设备主要有切割设备、测试机、分选机、探针台等。从主要半导体设备公司的业绩表现来看，晶圆制造设备企业的盈利能力要普遍好于封测设备企业。北方华创和中微公司是大陆厂商中晶圆制造设备企业的龙头。

在晶圆制造设备中，最重要的设备就是光刻机。作为晶圆制造工艺最核心设备，光刻机相当于半导体的火车头，ASML一台EUV光刻机的价值就能达到1.2亿美元。2020年全球销售了413台光刻机，ASML销售258台，占比62%。按销售额计算，ASML的光刻机销售额占比达到91%，基本接近垄断。尤其是半导体EUV光刻机，可以用于10纳米以下的先进制程，技术壁垒极高，全球只有ASML制造销售。

我国光刻机尤其是高端光刻机基本上还是空白，原来只有芯源微在做光刻工序上的涂胶显影设备，只是光刻机的配套。2020年4月，芯碁微装登陆科创板，被看作是国产光刻设备第一股。不过，芯碁微装主要产品是PCB和面板环节的光刻设备，还没有涉及到技术含量更高的g线、i线、ArF、KrF等光刻胶配套的光刻设备。目前虽然盈利增长较快，近三年复合增速在60%以上，但规模还比较小，后续还有很长的路要走。

在测试设备中，价值量最大的是测试机，市场规模占比63%。华峰测控和长川科技是测试设备的两家龙头。检测设备相对于中光刻、刻蚀设备来说，制造技术难度相对低，国产厂商更容易突破，但由于涉及到度量衡标准，因此存在品牌壁垒，推广难度也很大。在模拟测试机这一块，国内厂商差距都不大，关键是谁和封测厂配合的更好，在这一方面龙头具有先发优势。

最后总结一下，半导体设备是大科技板块中比较优质的赛道之一，未来成长空间非常大。国内厂商起步较晚，技术和体量和国外龙头相比还是有很大的差距。但如果未来能打破外国厂商的技术垄断，解决技术卡脖子问题，业绩就有望实现持续稳定的增长。