（报告出品方/作者：安捷证券）

1.行业景气度上行，晶圆代工厂持续受益

1.1行业周期性持续，景气度上升至相对平稳阶段

本轮半导体行业景气度受下游结构性需求驱动，上升至逐步平缓阶段。根据WSTS数据，全球半导体销售额同比增速呈现明显周期性波动；从半导体器件月度销售额来看，年至年受到全球经济大环境疲软的影响，硅片产量供过于求，半导体器件销售额同比增速由年1月的14.0%下滑至年1月的-14.74%；

年至年受益于国内领先智能手机品牌快速成长，半导体器件销售额受到下游需求拉动，半导体制造产能快速扩张，同比增速提升至年2月的20.1%；年后智能手机高增长期基本结束，下游需求收缩，同比增速缓慢下降至年12月的9.0%；年至年得益于如机器学习、AI等新兴技术的发展，存储器芯片价格拉升，行业景气度进入上行周期；年下半年后受到中美贸易摩擦的影响，电子元器件需求减弱，销售额同比增速下滑；

年以来受到新冠疫情带动下游“宅经济”需求，PC等下游终端需求增强以及汽车电动化和智能化渗透率快速提升，半导体制造产能出现供不应求，行业景气度持续上升；随着疫情逐步缓和，晶圆制造厂及产业链其他环节供给恢复，半导体器件销售额同比增速于年第三季度由第二季度的平均30.3%缓和至28.5%，年11月同比增速波动下滑至约28.7%。我们预计，随着供需关系趋于稳定，半导体器件总体景气度将于年进入平稳阶段。

量：上游原材料出货面积持续攀升，晶圆制造厂付运量景气度或受产品种类影响。根据各公司公告以及SEMI数据，4Q21A上游原材料硅片(包含抛光片及非抛光片)同比增速较3Q21A下滑2.5个百分点至13.9%，仍处于高景气度阶段；中游晶圆制造厂受到下游终端对于不同产品需求变化影响，付运晶圆出货量增速趋势各异，头部厂商台积电主要生产先进制程的高性能计算产品，年付运晶圆出货量季度同比增速保持在12%至15%，较1Q20A约32.7%的高点有所下滑。华虹半导体主要产品为成熟制程的功率半导体、MCU等产品，受终端如汽车电子化需求爆发，4Q21A付运晶圆出货量季度同比增速高达62.7%，创历史新高。由于半导体终端主需求仍较集中于消费电子、服务器等应用，半导体器件行业总体销售额同比增速与台积电趋势相当。

价：硅片价格持续上升，半导体器件单位面积价格与硅片出货面积存在“时滞”。根据WSTS及SEMI数据估算，由于下游需求增强导致半导体器件产能出现供不应求，年一到三季度半导体器件单位面积价格由1Q21A的37.0美元/平方英寸持续攀升至3Q21A的39.7美元/平方英寸，3Q21A硅片出货面积同比提升16.4%至3.6亿平方英寸。从半导体器件单位面积价格的周期性与硅片出货面积周期性对比来看，由于硅晶圆衬底出货后需要经过制造及封测等环节，至半导体器件销售周期约3个月；因此，半导体器件单位面积价格与硅片出货面积趋势存在约一个季度的时滞。我们使用滞后一季度的半导体器件销售数据与当季硅片出货面积，对应单位面积半导体器件销售价格与硅片出货量面积波动趋势大致相符；在年新冠疫情催生下游电子需求增强及新能源汽车渗透率快速拉升背景下，(使用滞后一季度的半导体器件销售额)单位面积半导体器件价格快速提升至3Q21A的41.0美元/平方英寸。

不同种类半导体器件周期波动幅度各异。根据ICInsights数据，不同类型半导体器件周期性强度各异。存储类产品较非存储类产品存在较强周期性波动，行业景气度上升周期内销售额同比增速可达-年的62.7%，行业景气度下行周期内同比增速最低为-年的-32.5%。年存储类产品及特殊应用产品同比增速分别为15.2%及15.3%，处于较高水平，微型计算类产品(MSP/MCU)、模拟器件产品、光电子产品及逻辑IC同比增速分别为6.6%、5.2%、3.8%及3.2%，分立器件及传感器呈现相对较弱的周期性。

存储产品主要受到资本开支周期影响。不同半导体器件拥有不同产品属性，细分领域产品亦受到不同周期因素波动影响。存储产品由于标准化程度较高，产能偏向集中释放，生产厂商亦主要集中在三星、铠侠、SK海力士等IDM厂商，周期性主要受到IDM厂商资本开支周期影响。根据彭博对主要存储产品IDM公司资本开支数据整理，-年、-年均呈现资本开支提升导致产能过剩，产品销售额增速放缓的现象；从1Q17A至3Q21A合约价格来看，年至年上半年资本开支扩张背景下，出现供大于求，主要DRAM产品合约价格下滑；年下半年资本开支收缩，产品供需结构逐步平衡，主要DRAM产品合约价格出现稳步回升迹象。

非存储产品交货周期逐步趋稳，主要IDM厂商库存周转天数稳中有降。非存储集成电路产品主要包括微型计算产品(MPU、MCU及DSP)、专用集成电路(ASIC、ASSP及FPGA)、模拟器件、分立器件、传感器、光电子产品及其他逻辑产品(显示驱动等)。其中专用集成电路及微型计算产品年约占非存储类产品销售额的52.2%。根据LEVADATA数据，除可编程逻辑产品外，非存储类产品如嵌入式MCU/MPU、电源管理IC等交货周期于年第三季度出现相对稳定或平稳下滑趋势，供需关系有望稍为缓和。分产品来看，专用集成电路及微型计算产品主要产业模式为代工，产品定制化水平较高且存货水平控制较为严苛；根据主要代工厂商产能利用率趋势来看，台积电年产能利用率达到约%；联华电子以及华虹半导体4Q21A产能利用率均超过%；同时，无晶圆厂如AMD季度库存周转天数于1Q19A至4Q21A波动下滑至与年相似水平，联发科季度库存周转天数于4Q21A出现较大幅度提升至天，专用集成电路、MPU及MCU产品景气度预计将短期内保持相对平稳。从模拟产品及分立器件主要IDM厂商的库存周转天数来看，德州仪器、英飞凌及安森美等IDM厂商季度库存周转天数于2Q20A至4Q21A保持平缓下滑，供需由偏紧向缓和过渡。

1.2从硅晶圆供需情况看行业景气度

硅晶圆总体呈现供需紧平衡，代工行业产能供不应求。根据ICInsights及SUMCO公布数据，年全球等效8英寸硅晶圆产能约为2,万片/月，年预计产能约为2,万片/月；对比年及年全球等效8英寸晶圆需求(年：2,万片/月；年预计：2,万片/月)，硅晶圆总体产能呈现供需紧平衡状态。从主要晶圆代工厂产能利用率来看，年台积电总体产能利用率达到约.0%，较年大幅提升9.6个百分点；华虹半导体以及联华电子产能利用率于年均保持在%以上，代工行业产能呈现供不应求。

下游终端需求增长强劲，8英寸硅晶圆产能紧缺严重。8英寸硅晶圆主要用于生产成熟制程产品(65nm-0.35m)，包括高精度模拟器件、射频芯片、嵌入式存储器、传感器、功率器件以及显示驱动芯片等；12英寸硅晶圆主要用于生产先进制程产品(5nm-90nm)，包括特殊应用芯片、高性能FPGA以及处理器芯片等；根据国际电子商情数据，年全球8英寸晶圆终端市场规模主要集中在汽车(33%)、工业(27%)以及智能手机(19%)领域，12英寸硅晶圆终端市场规模主要集中在智能手机(32%)、PC/平板电脑(20%)、以及服务器(10%)等领域。从8英寸硅晶圆供需情况来看，根据SUMCO数据，由于新能源汽车渗透率快速提升，同时汽车主要硅晶圆需求主要为8英寸(年占比超过58%)，年8英寸硅晶圆需求显著增强，3Q21A全球8英寸硅晶圆需求达到历史高点至约万片/月，年底8英寸硅晶圆产能仅约为万片/月。根据SEMI预测，年至年8英寸硅晶圆产能扩张有限，年月产能预计仅增加至万片/月。

12英寸预计短期内维持供需平衡。根据ICinsights数据，目前晶圆制造产能扩张主要集中在12英寸，全球12英寸晶圆厂将由年的座增长年的座，晶圆厂数量-年CAGR为7.4%，高于8英寸晶圆厂的2.3%。因此，根据SUMCO估算，目前12英寸晶圆仍保持供需平衡。同时，由于年新冠疫情背景下“宅经济”热度提升导致PC及平板电脑等终端需求提升；根据SUMCO数据，其下游客户12英寸晶圆库存情况于1-3Q21A持续下降，库存周转速率提升，预计-年将进入供需紧平衡状态。

1.3半导体销售额受需求驱动快速增长，晶圆代工厂持续收益

行业景气度上升，全球半导体器件销售规模爆发式增长，晶圆代工厂持续受益。根据IDC数据，年下半年行业景气度进入上行周期，年全球半导体器件销售额同比增长10.8%达到4,亿美元。由于终端市场如PC、平板电脑及新能源汽车需求持续强劲，WSTS预测年全球半导体器件市场规模将达到5,亿美元，同比增速提升至19.1%；年将同比增长8.8%至6,亿美元，-年CAGR将达到13.8%。受益于终端需求强劲拉升半导体器件制造拉货动能，晶圆代工厂持续受益。根据ICinsights数据，年纯晶圆代工厂销售额同比增长23.3%至亿美元，同比增速创下年以来新高，1-3Q21A销售额同比大幅增长28.7%至亿美元，预计年销售额将达到亿美元，-年CAGR为7.5%。

国内芯片设计企业数量及销售额稳步提升，晶圆代工需求旺盛。根据ICCAD数据，受益于产业资金及政策扶持，我国芯片设计企业数量于年(截至12月1日)同比提升26.7%至家，-年CAGR达到25.6%；其中收入过亿元人民币设计企业同比增长42.9%达到家，占比保持稳定。同时，国内芯片设计企业销售额保持稳步上升态势，年预计将同比增长20.1%至亿人民币，占全球芯片设计企业销售额比例预计将由年的9%提升至年的15%；其中除通信、智能卡及计算机(含人工智能)受到贸易政策影响出现较大幅度衰退，模拟电路及功率电路销售额分别同比增长.5%及.8%至亿及亿人民币。国内芯片设计企业稳步提升促使晶圆厂商尤其是成熟制程厂商代工需求保持旺盛，华虹半导体等特色工艺代工龙头有望受益。

8及12英寸晶圆产能格局分布各异，代工产能呈现一寡多强。根据ICinsihgts数据，年全球总体晶圆产能(等效8英寸晶圆)为2,万片/月，同比增长6.7%，年预计提升至2,万片/月，-年CAGR为6.28%。其中，全球晶圆代工产能占比保持在36%左右。从目前全球晶圆产能竞争格局来看，12英寸产能主要由前五大厂商三星(21%)、台积电(15%)、美光科技(14%)、SK海力士(13%)及铠侠(11%)占据，除台积电外，头部产能大部分由IDM厂商掌握；8英寸产能分布较为分散，除台积电(10%)，其余厂商产能占比均在6%及以下。同时，晶圆代工厂产能分布方面，台积电占据31.8%的市场份额，市场格局呈现“一寡多强”。

晶圆代工厂销售额竞争格局保持稳定，台积电处于营收及利润端绝对龙头。根据ICinsights数据，年至年全球晶圆代工厂营收规模市场竞争格局保持相对稳定，呈现寡头垄断。年全球前五的晶圆代工厂销售额市场占有率达到88%。台积电长期处于绝对龙头地位，市场份额保持在50%以上。三星代工收入份额增长快速，3Q21A市场占有率已达到17%，较年提升9个百分点；国内厂商中芯国际及华虹半导体市场占有率分别稳定在5%及2%左右，与龙头厂商差距较大。受益于龙头地位形成的规模效应，年台积电毛利率及净利润率分别达到51.6%及37.6%，与同业拉开较大差距。其他晶圆代工企业受益于行业景气度周期性上升，年毛利率及净利润率均呈现较大涨幅，其中世界先进及力积电毛利率分别提升至43.6%级42.0%，中芯国际及世界先进净利润率分别提升至31.3%及26.9%，逐步缩小与台积电盈利能力差距。

龙头晶圆代工厂扩产积极，12英寸晶圆成为扩产核心。受益于下游终端需求持续增长，主要晶圆代工厂积极布局扩产计划。台积电预计三年内资本开支将接近0亿美元(年预计将达到-亿美元)，于年4月宣布投资28.9亿美元扩产南京厂28nm产能，预计将于年下半年释放；并于11月宣布分别投资约70亿美元及近百亿美元用于新建日本熊本县22/28nm产线及台湾高雄7/28nm产线；投资约亿美元的美国5nm工厂亦将于年实现一期量产。国内龙头代工厂华虹半导体主要扩产计划位于无锡12英寸晶圆厂，预计年底将达到94.5K/月；中芯国际主要产能扩张计划集中在28nm及以上12英寸晶圆产能，其中北京及上海临港新区预计投资超过亿美元建设合共K/月产能。从产能扩张种类以及预估产能释放时间来看，由于12英寸晶圆具备成本优势，龙头晶圆代工厂产能扩张主要为12英寸晶圆厂，8英寸晶圆厂扩增集中在三星、中芯国际以及世界先进；同时，产能集中释放时间为-年，因此，晶圆制造产能短缺及行业高景气度预计仍在短期内持续。

台积电资本开支远超同业，国内厂商投资规模快速稳步提升。根据IHS数据，随着半导体制程工艺提升，代工厂商所需投资规模呈现指数型增长，5nm制程下每5万片晶圆产能的设备投资规模为亿美元，较10nm提升近2倍。因此，头部代工厂商如台积电凭借规模优势逐步扩大投资规模以掌握领先制程工艺。年台积电资本开支规模同比增长74.2%至亿美元，远超同业。国内头部厂商中芯国际及华虹半导体受益于国产替代政策支撑，年资本开支规模分别为44.8亿美元及9.4亿美元；两者于资本开支/经营现金流以及资本开支/营收比例均领先同业，华虹半导体年资本开支与经营现金流及总营收比例分别为1.75及0.58，龙头厂商台积电分别为0.75以及0.53。

产能供应趋紧，主要晶圆代工厂出现涨价潮。龙头代工厂商台积电凭借技术及规模优势，付运晶圆及晶圆ASP均远超同业。受益于下游产品需求强劲提升，年台积电等效8英寸付运晶圆数量同比提升14.4%至3,万片；其他厂商付运晶圆数目均有较大涨幅，华虹半导体、中芯国际、世界先进及联华电子年等效8英寸晶圆出货量同比增速分别达到51.9%、17.9%、14.6%及8.2%，国内龙头厂商表现强劲。由于强劲需求导致代工产能出现供不应求现象，主要厂商自年第四季度开始出现涨价潮。台积电于年3月提升12英寸晶圆报价25%，同时8月计划于年第一季度分别将最先进制程芯片以及成熟制程芯片价格调升10%及20%；联华电子于年下半年已开始对追加投片涨价10%，并于年多次调涨12英寸晶圆报价；国内厂商中芯国际于年已涨价约15%-20%，华虹半导体于年第四季度已调升8英寸晶圆价格约10%。随着晶圆产能趋紧情况尚未缓解，年第一季度主要晶圆代工厂预计均涨价约10%-20%，其中成熟制程涨价幅度更为明显。根据Counterpoint预测，-年10nm以下先进制程晶圆价格上涨预计较为温和，涨价幅度为5%左右；成熟制程如22/28nm、40/45nm、55/65nm以及90nm涨价幅度预计分别达到18%、30%、33%以及38%。

龙头代工厂商垄断先进制程工艺，先进制程营收占比逐步提升。台积电和三星为全球先进制程领先厂商，两者于年均已实现5nmEUV工艺量产；3nm制程方面，台积电预计年完成设备安装并于-年初量产，三星预计3nmGAA技术最快将于年量产。除台积电和三星外，其余主要晶圆代工厂制程工艺进展主要为14nm(格罗方德、中芯国际)以及20nm及以下成熟制程(联华电子、力积电、华虹半导体、世界先进等)。由于先进制程的推动需要较大规模资本投入，格罗方德以及联华电子已分别宣布放弃7nm以及12nm以下制程研究。7nm及以下先进制程预计将长期由台积电及三星龙头厂商垄断。同时，目前先进制程于龙头厂商营收占比逐步提升；以台积电为例，5nm制程工艺收入占比于4Q21A逐步回升至4Q20A的高点，7nm制程占比已超过30%。

高端应用处理器由先进制程厂商主导，成熟制程厂商产线重点各异。目前7nm及以下先进制程主要由代工龙头厂商台积电及三星主导，最先进制程主要用于高性能计算及消费电子领域的CPU、GPU、ASIC以及FPGA;格罗方德及中芯国际亦拥有14nm高端应用处理器产线。同时，台积电凭借技术领域优势，于模拟芯片、电源管理芯片、CMOS图像传感器、高压面板驱动IC的制程工艺均领先同业。成熟制程方面，除台积电外，主要晶圆代工厂商产线重点各异；中芯国际、联华电子、以及力积电于存储器方面存在优势，制程工艺均为28nm及以下；格罗方德于CMOS图像传感器制程已发展至20nm以下；射频前端器件/模组方面，中芯国际、联华电子以及格罗方德制程工艺领先其他主要代工厂至28nm以下制程。其他分立器件如功率元件，主要代工厂商制程工艺为0.11-0.25m，相较其他系统级芯片、存储器以及射频器件等对制程工艺要求较低。

国内厂商研发费用高于同业。由于先进制程的推动需要巨额研发投入支撑，部分代工厂商如格罗方德以及联华电子已放弃10nm及以下先进制程研发，转向特色工艺平台研究和开发，两者研发费用率逐步下降;年联华电子以及格罗方德研发费用率分别较年以及年下降3.1及8.9个百分点至6.1%及7.3%。龙头厂商台积电凭借营收规模优势，研发费用率保持在6%-10%左右。国内厂商中芯国际仍在持续大力投入先进制程研究和开发以追赶龙头厂商，研发费用率处于同业高位并保持在10%以上，其中年研发费用率高达24.2%。

龙头厂商基本垄断高端制程产品，国内厂商客户为国产设计商为主。由于拥有领先技术及规模优势，台积电已于高端制程产品方面拥有绝对龙头地位。目前已有超过三分之二高端智能手机应用处理器由台积电代工，客户涵盖苹果、联发科及高通三大龙头设计商；PC处理器主要客户为AMD，IDM厂商英特尔预期于年将部分代工订单交予台积电。根据Digitimes数据，目前苹果已贡献台积电总营收的25.9%，远超第二及第三大客户联发科(5.8%)及AMD(4.4%)。高性能龙头客户预计将逐步向台积电等龙头厂商集中。国内厂商如华虹半导体客户主要为国内设计厂商为主，在主要产品功率半导体及MCU产品方面，主要客户包括新洁能(IGBT及超级结)、斯达半导(IGBT)、艾为电子(MCU)；射频器件主要客户为国内龙头设计商卓胜微；CIS主要客户涵盖格科微及豪威科技(韦尔股份)。

消费电子类仍为主流下游应用，汽车应用有望成为新增长驱动力。从主要晶圆代工厂下游终端收入结构来看，目前主要应用仍为半导体价值量较高的消费电子类产品，年华虹半导体、中芯国际及格罗方德于消费电子类应用收入占比均达到50%以上，台积电及联华电子消费电子应用收入占比分别为48%及44%。随着5G渗透率提升以及数据量处理需求增强，高性能计算半导体产品需求随之共振，通讯基站及数据中心应用成为龙头厂商重要收入组成，年台积电及联华电子相应板块收入占比分别达到37%及46%。由于年后汽车行业逐步向电动化及智能化发展，汽车半导体呈现量价齐升态势；年华虹半导体工业及汽车板块收入占比达到19%；台积电车用电子板块收入占比于3Q20A后亦逐步提升至4Q21A的4.0%。（报告来源：未来智库）

2.下游终端需求持续强劲，汽车半导体空间广阔

2.1通讯类应用仍为下游应用基本盘，汽车类成长空间可期

汽车半导体具备长期增长潜力。根据IDC数据，按照下游终端应用划分，由于无线通讯应用的快速渗透，年通信类(含智能手机)应用占据全球半导体器件销售额超过35%，数据处理(含PC)、消费电子、汽车以及工业及其他应用占比分别为34.5%、13.0%、9.0%以及8.5%；受益于5G基站数量稳步提升，预计年通信类应用占比将小幅提升至37.3%；随着汽车电气化以及智能化渗透加速，IDC预测汽车应用占比于年将提升至10.6%。从下游销售额同比增速来看，汽车应用于年后成为半导体器件销售新增长极；年汽车类应用半导体销售额同比增速将远高于其他应用达到10.2%，-年CAGR为7.9%。

2.2终端半导体含量增长显著，汽车、服务器半导体有望迎来量价齐升

2.2.1汽车半导体：新能源汽车催生半导体需求爆炸性增长

汽车电气化以及自动化趋势助推单车BOM提升。目前全球新能源汽车产业处于高速发展阶段，汽车电气化、数字化、自动化成为汽车产业参与者关键竞争要素。根据前瞻产业研究院及CleanTechica数据，年全球新能源汽车销量同比大幅增长.6%至万辆，EVTank预测年全球新能源汽车销量将达到1,万辆，总体渗透率超过20%，-年CAGR将高达26.0%。根据IDC数据，汽车自动驾驶级别将稳步提升，年全球L1-L5自动驾驶汽车销量将达到5,万辆，-年CAGR为18.3%。随着汽车电气化及自动化渗透率提升，汽车电子电气相关价值有望大幅提升。根据罗兰贝格数据，汽车电气化虽为传统燃油车动力电子相关BOM带来约美元/车的成本下降，但电池管理系统与电驱动相关硬软件(如逆变器、动力总成域控制、各类传感器)将带来约2,美元/车的价值提升。从汽车自动驾驶来看，其对整车电子电气价值贡献短期主要体现在传感器、车载计算平台以及软件等方面，罗兰贝格预测L3级别传感器、HPC以及软件算法将带来约美元/车的BOM价值提升。

汽车半导体器件保持稳健增长，单车半导体价值量提升空间充盈。随着汽车电气化、自动化以及智能化渗透率提升，半导体器件于汽车内应用日益广泛；根据中国市场学会，汽车半导体器件于环境感知(CMOS感光芯片、射频芯片、雷达芯片等)、决策控制(MCU、GPU、CPU、FPGA、NPU、ASIC、存储芯片等)、网络和通信(总线控制芯片、蓝牙/WiFi芯片等)、人机交互(车载系统级芯片、MCU)以及电力电气(MOSFET、IGBT器件/模组)均存在相关应用。根据中国汽车工业协会估算，每辆传统内燃机汽车需要-颗芯片，新能源汽车单车芯片用量飙升2-4倍至1,-2,颗；根据英飞凌数据年混合动力汽车半导体价值量以及纯电动/插电式汽车分别较传统燃油车提升约1.4倍及2.1倍至美元/车以及美元/车，其中光学器件、分立器件以及存储器件将贡献较大增量。随着单车半导体价值量稳步提升，根据IDC数据，全球汽车半导体器件销售额将保持稳健增长，年将以10.0%的CAGR增长至年的亿美元。

汽车半导体器件总体较为分散，主导厂商以IDM为主。根据英飞凌数据，年汽车半导体厂商主要以IDM厂商为主导，如英飞凌(13%)、恩智浦(11%)、瑞萨(8%)、德州仪器(8%)以及意法半导体(8%)，销售额前五厂商约占总体销售额的48%，竞争格局较为分散。不同汽车半导体器件领先厂商各异，英飞凌于传感器、微控制器以及功率半导体销售额均为行业前三，处于汽车半导体器件领先地位。

功率半导体价值占比显著提高。根据中商情报网数据，传统燃油车中微处理器MCU价值占比最高，达到23%，功率半导体和传感器分别占21%及13%。纯电动汽车由于动力系统由内燃机过渡为电机系统，传统机械结构的动力系统被电动机及电控系统取代；其中电控系统由于需要大量逆变器，对IGBT、MOSFET等功率器件需求大幅提升，推动功率半导体于纯电动车半导体价值占比提升至55%，MCU以及传感器价值占比分别为11%以及7%。

2.2.2智能手机/PC半导体：5G及“宅经济”爆发引领半导体需求强劲

5G手机激发换机潮，单机半导体价值量迅速提升。根据IDC预测，3Q21A全球5G手机出货量同比增长.5%达到1.2亿部，占总体智能手机出货量43.0%，4Q22E预计将稳步提升至2.3亿部，渗透率将提升至58.5%。随着5G网络逐步完善以及服务提升，5G手机有望带动智能手机市场温和回暖。智能手机用半导体主要包括处理器、电源管理芯片、射频、传感器以及存储器等。根据尚普研究院数据，5G手机由于传输速度更快，耗电量和频段数量增加，对处理器、电源管理芯片以及射频组件提出更高需求；4G手机单机半导体价值量约为美元，5G手机将提升至美元，约为4G手机的1.85倍。随着5G手机渗透率不断提升，手机半导体需求预计将持续增长。

疫情驱动“宅经济”爆发助推PC出货量回升。根据IDC数据，全球PC出货量于-年呈现相对平缓趋势，及年受益于新冠疫情带动居家办公及线上娱乐需求，全球PC出货量分别同比增长13.9%及14.8%至3.0亿及3.5亿台。PC出货量的回升随之激发PCCPU、GPU、DRAM及电源管理芯片的数量及性能提升，根据IDC及彭博数据推算，年全球PC平均半导体价值量较年同比小幅增长4.7%至美元。

2.2.3服务器半导体：数据量激增，存储产品价格波动影响半导体价值含量

数据量激增驱动服务器需求量回升。根据Statista估算，年全球数据量较年大幅提升56.6%至64.2ZB(Zettabyte，或十万亿亿字节)。随着5G应用拓展，数据量呈现指数式增长，服务器需求量温和回升；根据彭博数据，年全球服务器出货量同比回升3.6%至1,万台。

服务器半导体器件价值量受存储器价格波动影响。服务器内部半导体器件主要包含企业级CPU、存储器、电源管理芯片以及射频器件等。根据彭博数据，存储器及微处理器为服务器半导体主要产品，年销售额占比分别为38.9%以及35.3%。因此，受到年后存储器产品价格下滑的影响，年及年全球服务器半导体器件销售额分别下降至62亿美元以及61亿美元，单个服务器半导体价值量于年的美元逐步下滑至年的美元。根据彭博数据，年存储器价格小幅回暖，存储器销售额有望增长11.2%至6,万美元，占比有望回升至40.2%；微处理器产品占比将下滑至32.2%。

2.2.4非智能手机通信类半导体：5G基站建设快速推进驱动半导体销售额提升

5G基站数量提升显著，推动半导体销售额稳步提升。根据中商产业研究院数据，截至年8月末我国累计5G基站数量已超过万座，占全球数量超过70%，-年5G基站数量CAGR高达.4%，呈现爆发式增长。5G基站主要包含射频器件、基带芯片以及光通信模块等半导体产品，随着5G基站数量增长，根据彭博数据，年全球非智能手机通信类半导体器件销售额同比增长15.0%至亿美元，为年以来最高增速；伴随5G基站数量逐步趋稳，年预计有望稳步提升至亿美元，-年CAGR为6.9%。

2.3逻辑及存储类仍为主要需求，功率及模拟等成熟制程产品成为新增长点

2.3.1逻辑及存储类产品占据主要市场

受服务器及PC等需求驱动，逻辑及存储产品仍占据主要份额。半导体产品主要分为集成电路(数字集成电路/模拟集成电路/存储器)、分立器件、光电子器件以及传感器。根据彭博数据，年集成电路产品占据约88%的总体销售额，其中逻辑产品(专用集成电路、MPU、MCU)等受益于服务器、PC等需求强劲，占比超过50%；存储器主要受到服务器出货量稳步提升的影响，占比仅次于逻辑产品约为27%。

2.3.2功率半导体：汽车电动化趋势促使功率半导体量价齐升

汽车为功率半导体主要需求，汽车电气化推动功率半导体打开长期增长空间。功率半导体器件根据集成类别分为功率分立器件、功率IC和功率模组三大类，根据华经产业研究院数据，目前功率IC占据全球功率半导体主要市场份额(55%)，功率分立器件及功率模组分别占32%及13%。随着汽车电气化趋势增强，新能源汽车渗透率稳步提升，汽车功率半导体需求日益增强。电动汽车为满足大电流、高电压环境需求，功率半导体主要应用于电驱动系统中的逆变器、OBC(车载充电器)、DC/DC(直流转换器)以及电动汽车充电装置。目前MOSFET及IGBT已成为新能源汽车及充电桩开关模块的核心元件。根据华经产业研究院统计，年全球功率半导体市场收入规模同比增长3.1%至亿美元，年预计将达到亿美元，-年CAGR为3.6%。其中，根据Yole预测，全球汽车功率半导体销售额将以6.1%的CAGR由年的15亿美元增长至年的19亿美元；全球IGBT销售额将以7.5%的CAGR由年的54亿美元增长至年的84亿美元，汽车类IGBT销售额将由5.1亿美元大幅提升至17亿美元。

功率分立器件由国外IDM厂商主导，台积电为主流代工厂商。根据英飞凌数据，年全球功率分立器件及模组市场销售额由英飞凌、安森美、意法半导体等IDM厂商主导；其中英飞凌市场份额为20%，远超其余厂商，安森美及意法半导体市占率分别为8%及5%。IDM厂商通过产业链成本及质量的强控制力，拥有目前功率半导体器件及模组的主导地位。分立器件下MOSFET及IGBT器件市场格局与整体相似，英飞凌等IDM厂商优势较大。从国内外主要汽车功率器件厂商来看，国外IDM厂商以生产高端产品为主，以英飞凌为例，公司目前MOSFET及IGBT器件最高电压可分别达到V及0V，处于行业领先地位；国内厂商如华润微电子、斯达半导以低端二极管及低压MOSFET产品为主，与国外厂商差距较大；闻泰科技于年收购安世半导体成为汽车及通讯应用等领域的头部二极管供应商，有望追赶国外头部功率器件厂商。从IDM厂商部分委外代工厂来看，龙头厂商台积电、联华电子为首选，包括英飞凌、安森美、意法半导体均选择台积电为部分功率半导体代工厂。

第三代半导体材料呈现较优材料特性，大功率器件有望受益。目前第一代半导体硅材料占据约90%以上半导体产品原材料份额。随着数据中心，5G通信以及新能源汽车等领域的快速发展，半导体器件性能要求随之提升，传统硅基材料在高频及高功率领域较难满足性能要求。相较第一代半导体材料锗、硅等以及第二代半导体材料砷化镓、锑化铟等，第三代半导体材料氮化镓、碳化硅在禁带宽度、击穿电场强度以及工作温度方面均具备较优特性，于多种半导体领域尤其是功率半导体器件性能方面(耐高压、耐高温、高频)具备碾压优势。目前从第三代半导体在功率器件方向上的技术应用来看，GaN较适用于低压应用(消费电子)，SiC较适用于高压应用(汽车电子)。

汽车电气化渗透提速，第三代功率半导体崭露头角。随着碳化硅逐步普及以及应用于汽车、光伏、储能等多个领域，根据Yole预测，全球SiC器件收入规模年至年将以30%的CAGR提升至约25亿美元。汽车制造商持续认证碳化硅分立器件及模块用于下一代车型中主逆变器、车载充电器及DC/DC转换器，如特斯拉于Model3中搭载基于全SiCMOSFET模块的逆变器，奥迪、大众、蔚来、比亚迪等传统及新能源车企加速SiCMOSFET逆变器落地，汽车领域碳化硅器件-年CAGR将达到38%，年汽车碳化硅器件收入规模将达到约15.5亿美元。同时，与电动汽车应用相呼应，电动汽车公共充电桩保有量逐步提升，根据中商产业研究院数据，年全球公共充电桩数量预计将达到万个，-年CAGR高达45.4%。相较硅基IGBT，基于SiC技术的功率开关管和功率二极管拥有更高效率、频率及电压，年电动汽车充电基础设施领域碳化硅器件收入规模将达到2.3亿美元，-年CAGR高达90%。

第三代半导体制造模式以IDM为主，需求提升促进垂直分工模式推进。以SiC功率半导体器件为例，由于工艺成熟度较低且生产成本较高，代工模式存在较大阻力，根据Yole研究，第三代半导体如SiC/GaN代工缺少相对标准的工艺流程，对代工厂特色开发能力、技术经验以及客制化服务等能力要求较高，目前前五大龙头厂商意法半导体、Cree、ROHM、英飞凌以及安森美经营模式均为IDM。随着技术快速发展以及终端需求持续增强，第三代半导体代工厂有望成为长期发展模式。目前SiC具备规模化量产能力代工厂商为X-Fab以及台湾汉磊科，其中X-Fab为全球首家提供6英寸SiC工艺的代工厂，其德州工厂产能已达到26K/月；传统晶圆代工厂商发展重点为GaN功率器件代工业务，其中台积电目前已提供6英寸GaN-on-SiV及V平台代工服务，且年量产的第一代V和V增强GaN高电子迁移率晶体管已达到满负荷生产，主要客户为头部厂商意法半导体以及纳微半导体。

2.3.3存储芯片：下游终端存储需求推进规模回暖，龙头厂商积极布局汽车类存储产品

存储器市场规模回升，服务器应用需求有望增强。根据ICinsights及尚普研究院数据，年全球半导体存储器收入规模呈现回暖迹象，收入规模同比增长14.8%至1,亿美元；其中NANDFLASH及DRAM受到新冠疫情下居家办公、远程通信等需求持续拉动个人电脑、服务器市场增长，以及产能受到疫情管控措施干扰，年价格上涨，总体收入规模分别实现同比增长24.2%及8.1%至亿美元及亿美元。受益于下游需求持续强劲，ICinsights预测年全球半导体存储器收入规模将达到1,亿美元，-年CAGR为20.1%。从下游需求分布来看，根据前瞻产业研究院数据，年NANDFLASH颗粒以及DRAM下游需求市场以智能手机和移动设备为主，预计至年NANDFLASH智能手机及服务器板块需求将分别上涨至38%及23%；随着计算和存储向云端转移，数据量激增，服务器有望成为DRAM最大应用方向，预计年服务器应用占比将增长至48%。

服务器内存容量需求持续上升，为存储器产品第一增长极。根据Trendforce预测，目前单个智能手机内存容量达到较高水平，高端智能手机内存容量达到8-16GB，中端智能手机内存容量亦达到4-8GB，上升空间较小。相对智能手机存储容量基本达到上限，服务器内存容量需求随着云计算规模逐渐扩大以及AI服务器渗透率提升而持续增强。根据Trendforce及Yole预测，服务器市场对于DRAM内存容量将从年的GB增长到年的GB，年预计将突破1,GB，为存储器产品需求第一增长极。

智能化汽车对存储容量需求提升，单车存储器应用有待扩增。随着智能驾驶级别及座舱功能升级，单车存储器成本、存储容量随之提升。根据盖世汽车数据，年单车DRAM及NAND容量将分别提升至32GB以及GB；根据CounterpointResearch预测，L4级别单车存储容量将达到2TB-11TB，其中传感器由于需要处理智能汽车于决策过程中通过多种传感器传回的大量数据做出实时决策，存储容量将高达1-5TB。单车存储器成本方面，L3级别单车存储硬件成本(不包括集成在MCU内的储存单元)将较L1-L2级别的20美元提升约80美元，L4-L5级别将提升约-美元。由于目前智能汽车仍处于L2向L3过渡阶段，汽车存储器应用需求量仍有待扩增。

DRAM及NANDFLASH市场高度集中，NORFLASH国内厂商入局机会凸显。目前存储器主要产品为DRAM及NANDFLASH，根据华经产业研究院数据，年两大产品合计占全球存储器市场比例超过80%。由于极高的技术和资金壁垒，DRAM及NANDFLASH市场呈现较为集中态势。根据Trendforce数据，DRAM目前主要由三星、SK海力士以及美光主导，3Q21A三者市场占有率合计约94%，呈现高度集中态势；NANDFLASH市场主要由三星(35%)主导，3Q21A铠侠、SK海力士以及西部数据分别占据19%、14%以及13%市场份额。相较DRAM以及NANDFLASH，NORFLASH较为分散。龙头供应商美光及赛普拉斯分别于年及年宣布逐步退出低端NOR产品，国内厂商兆易创新市场份额逐步提升至年的16%，主导厂商为华邦电(25%)及旺宏(23%)。

龙头厂商技术优势明显，积极布局汽车存储产品。存储器技术进展主要由三星、SK海力士及美光科技等龙头厂商主导，其中美光科技于1Q21A超越三星实现DRAM1α制程量产，三星于年11月成功开发业界首款14nm下一代移动DRAMLPDDR5X；NANDFLASH层堆叠技术由SK海力士与美光科技掌握，三星预计年下半年实现量产。随着智能汽车对存储器容量的需求提升，主要存储器龙头厂商积极布局汽车存储产品。三星已提供嵌入式通用存储，LPDDR4X已通过车规级AEC-Q一级认证；美光科技目前已实现供应汽车ADAS、仪表盘、信息娱乐系统所需DDR3/4、LPDDR3/4等存储产品。国内厂商兆易创新旗下GD25全系列SPINORFLASH已满足AEC-Q标准，为国内唯一全国产化车规存储器解决方案供应商。目前部分IDM厂商通过外包部分存储器产品提升产能，其中SK海力士于年收购KeyFoundry代工厂，美光科技主要代工厂为台积电及联华电子；无晶圆厂兆易创新主要代工厂为中芯国际，年后部分NORFLASH订单转至华虹半导体无锡12英寸晶圆厂。

2.3.4逻辑芯片：智能化趋势推动算力需求，主控芯片有望成为应用主流

算力需求提升催生汽车主控芯片应用需求。根据前瞻产业研究院数据，年全球MCU销售额同比增长1.6%至亿美元，其中汽车电子为MCU下游主要应用，占比达到33%。随着汽车智能化趋势日益凸显，汽车算力需求呈现指数型增长，根据OFweek数据，L3-L5级别自动驾驶算力需求将分别达到30、及0TOPS以上，传统功能芯片较难满足算力需求的增长，因此汽车主控芯片预计将向集成“CPU+XPU(GPU/FPGA/ASIC)”的系统级芯片方面发展。根据中国市场学会预测，-年车载SoC芯片销售额将快速增长至与车载MCU相当约8亿美元。

龙头厂商通过兼并收购提升市场份额，恩智浦及瑞萨电子成为汽车MCU领跑者。目前全球汽车电子MCU主要由恩智浦、英飞凌及瑞萨电子主导，龙头厂商主要通过收购兼并的方式提升市场份额。恩智浦于年收购飞思卡尔完善汽车电子领域布局，年于汽车MCU行业市占率提升至26%；英飞凌于年收购赛普拉斯完成车载MCU及存储领域布局，年于汽车MCU行业市场份额较年大幅提升12个百分点至23%。瑞萨电子市场份额提升至30%。汽车MCU行业呈现集中化趋势。

微控制器主要为IDM厂商，台积电占据代工领域龙头地位。目前全球主要汽车MCU厂商业务模式多为IDM，同时IDM厂商通常采用部分委外代工模式提升产能。恩智浦、瑞萨以及英飞凌等龙头MCU厂商主要代工厂为台积电及联电，意法半导体主要委外代工厂为三星，目前委外代工高度集中于台积电，约占车用MCU委外代工约60%-70%。自动驾驶芯片方面，英伟达、高通以及英特尔等ICT厂商积极布局自动驾驶及智能座舱领域芯片设计业务，目前量产厂商高通、英伟达、英特尔以及特斯拉最新自动驾驶芯片均采用7nm工艺，其中高通、英伟达及英特尔委外代工为台积电，特斯拉代工厂为三星。台积电于车用MCU及自动驾驶芯片代工领域处于绝对龙头地位。

移动端应用处理器市场小幅回暖，中低端设计商份额提升较快。根据华经产业研究院数据，受到全球智能手机整体市场趋于饱和影响，-年全球智能手机应用处理器收入规模稳定在-亿美元，呈现逐步下滑趋势。年受益于疫情期间消费爆发及5G手机换机潮带来市场增量，收入规模恢复增长27.6%至亿美元，其中5G手机应用处理器达到总出货量的25%以上；随着5G手机渗透率不断提升，市场规模将趋向稳定。从市场竞争格局来看，根据CounterpointResearch数据，3Q21A联发科及高通分别为智能手机应用处理器出货量及销售额龙头，市占率分别为40%及28%；联发科于-年主要受益于中低端手机的强劲表现、拉美地区及中东等新兴市场的爆发以及华为禁令等因素，出货量于3Q20A反超高通；高通仍较专注于高端市场，产品溢价能力较高。

台积电凭借技术及规模优势领先制造环节。为满足智能手机对高性能计算以及续航等需求增强，智能手机处理器制程处于行业尖端。高通及联发科最新手机应用处理器骁龙8Gen1及天玑9均采用4nm制程，苹果预计于年发布的A16系列处理器亦将采用4nm制程。根据StrategyAnalytics数据，年7nm及5nm制程将占总体智能手机出货量近40%。因此，目前具有技术及规模优势的台积电及三星占据高端应用处理器制造龙头地位，其中台积电年凭借超过三分之二的代工市场份额领先三星。除高通及三星最新款处理器采用三星代工服务外，主要厂商如联发科、苹果均采用台积电代工服务。

2.3.5CIS：智能手机多摄及自动驾驶加速渗透，感知需求快速提升

智能手机仍为主要市场，汽车CIS空间广阔。根据Yole及弗若斯特沙利文数据，年智能手机三摄及以上渗透率有望提升10.3个百分点至68.6%；受益于多摄渗透率稳步提升，年全球CMOS图像传感器收入规模将同比增长3.4%至亿美元，-年CAGR为5.8%；智能手机仍为CIS下游主要市场，年销售额占比达到73.0%。随着智能手机多摄需求预计逐步趋稳以及汽车智能化感知需求快速提升，CIS下游应用销售额中汽车行业占比将由年的10.0%大幅提升至年的14.1%，汽车行业销售规模年将达到37亿美元，-年CAGR远超其他应用领域达到13.9%。

自动驾驶升级激发汽车CMOS图像传感器需求。随着自动驾驶逐步升级以及加速渗透，单车搭载摄像头数量稳步提升。从目前新能源及传统车企智能驾驶车型摄像头分布及数量来看，L1级主要搭载1个单目或多目前视摄像头；L2级将增加4个环视/测试摄像头；L3-L4级将攀升至13个以上。根据Yole数据，年全球单车平均搭载摄像头数量将由年不足1个增长至超过3个。受益于单车搭载摄像头数量提升，摄像头模组重要组成CMOS传感器需求量随之提升。根据前瞻产业研究院数据，L4级自动驾驶单车平均搭载CIS将由L1/L2级的6个提升至29个，L5将提升至32个；根据Yole数据，年全球汽车CMOS图像传感器出货量同比增速预计将高达27.9%至2.2亿颗，远高于整体行业12.6%的增速，-年CAGR达到18.1%。

三星及索尼具备营收及产能优势，安森美领跑汽车CIS。从全球整体CIS销售额竞争格局来看，三星及索尼通过在手机CIS的主导地位占据主要市场份额，合计市占率超过60%。国内厂商韦尔股份于年收购豪威科技进军CIS行业，年销售额市场份额为11%，仅次于索尼及三星。CMOS晶圆制造产能同样呈现集中化趋势，前五大制造厂商索尼、三星、台积电、中芯国际及华力微电子产能占比合计高达87%，晶圆代工厂与CIS设计厂商建立紧密合作关系，目前豪威科技主要代工厂为台积电；年12月，索尼由于产能供给不足，亦将部分CIS订单由台积电代工。从汽车CIS行业来看，年安森美销售额占比高达60%，其次为豪威科技(29%)及索尼(3%)；为解决产能不足，安森美于年收购格罗方德12英寸晶圆厂，同时委外代工厂台积电、高塔半导体及联电。

2.3.6模拟芯片：新能源汽车渗透加速，电源管理IC回升

汽车电动化催生模拟芯片需求提升。根据德勤分析数据，随着以电力系统作为动力源的新能源汽车渗透率提升，电动汽车对电子元器件功率管理、功率转换要求随之提高，其中电池管理将为燃油车到电动车芯片价值提升约美元/车。根据彭博及和诚咨询数据，年全球汽车模拟IC及电源管理芯片销售额将分别同比增长4.5%及4.0%至74亿美元及18亿美元，-年CAGR分别为13.3%及3.9%；由于电源管理芯片等对制程要求较低，根据德勤分析，电源管理芯片紧缺程度正逐步缓解，年销售额将小幅下滑。

市场格局相对分散，龙头厂商扩产积极。根据ICinsights数据，年全球模拟IC销售额主要为国外厂商主导，其中德州仪器占据19%的市场份额，电源管理和运算放大器领域处于龙头地位；ADI于年完成收购美信集成后市场份额有望提升至14%，主要产品为数据转换器。随着工业及汽车市场半导体需求持续增长，龙头厂商德州仪器产能扩张积极，目前除逻辑及嵌入式IC为委外代工厂(台积电、联电)生产外，模拟芯片为自身厂房生产；年11月德州仪器拟投资亿美元于德州建设多达4个12英寸晶圆厂以满足市场需求；亚德诺亦于年提升委外代工比例至50%提升产能利用效率，主要代工厂为台积电、联华电子及高塔半导体。

5G手机带动射频前端器件市场稳步增长，国外厂商处于垄断地位。随着5G手机渗透率不断提升，射频器件需求保持景气。射频前端模组一般含有两种或两种以上分立器件(射频开关、天线调谐开关、滤波器、低噪声放大器以及功率放大器)。根据前瞻产业研究院数据，由于5G应用频段将新增50个以上，所需滤波器数量将大于个，射频开关将提升至30个以上，相比4G智能手机射频前端器件价值量平均为28美元，5G手机将提升至40美元；根据Yole预测，年全球射频前端市场收入规模将提升至36亿美元，-年CAGR约为5.9%。随着5G商用频段持续增加，中高端射频前端单机价值量有望持续提升。从目前射频前端市场竞争格局来看，市场格局较为集中，前四大厂商Skyworks、Qorvo、Broad

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