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全球半导体产业框架与投资机遇

金融科学家

3 月 23, 2023

全球半导体产业供给端由企业主导,需求端由下游应用领域主导,供给、需求和贸易共同创造了销售市场,需求波动向上传导的时间差造成了企业和渠道商的库存。企业的边际盈利能力变化传导到二级市场,与其他因素交织共同影响了股价波动。在整个框架中,技术是根因,技术迭代降低制造成本并创造下游电子设备需求,促进信息科技产业持续繁荣发展。

历史复盘:全球半导体产业从上世纪四五十年代在美国起源后开始蓬勃发展,在成长过程中历经了从美国到日本,从日本到韩国和中国台湾,以及再到中国大陆的三次产业区域转移。在此过程中,全球半导体产业分工不断细化,从IDM到Fabless,纯晶圆代工模式出现。同时,全球半导体市场下游历经多轮增长周期,从1976年的约29亿美元成长202倍到2022年的5832亿美元,下游已经渗入到消费电子、计算机、通信、汽车、工业等多个应用领域,成为信息科技产业和数字经济的基石。

成长与周期:全球半导体产业经过几十年的发展,已经从快速增长的成长行业转变为渐进式增长的成熟行业,成长性逐渐变弱,周期性不断增强。全球半导体产业格局集中度不断提升,头部企业成长速度放缓但盈利能力变强。周期性方面,我们从长期、中期和短期三个维度进行拆解:(1)在长期维度上,全球半导体产业主要受技术迭代因素影响,呈现出约10年左右的产品周期,宏观经济波动对这一特征进行加强;(2)在中期维度上,全球半导体产业主要受企业资本开支驱动,表现出约3至4年的产能周期;(3)在短期维度上,半导体销售市场短期供需错配导致企业库存波动,呈现出约3至6个季度的库存周期。

产业链:全球半导体产业链包括设计、制造、封测三大核心环节,和基础技术研发、半导体设备、半导体材料三大支撑环节,以及多种下游应用领域。在价值量分布上,呈现出“设计>晶圆制造>设备>封测>材料”的特征。在区域分布上,主要与各区域生产要素优势类型有关:(1)设计、设备等研发密集型环节,主要由美国、欧洲等区域主导;(2)材料和晶圆制造等资本开支密集型环节,主要由欧美以外地区主导;(3)封装测试等资本开支和劳动力密集型环节,主要由中国大陆主导。

市场结构:分地区来看,亚太地区在全球半导体销售额中超过60%,而中国大陆在亚太市场份额最高,2021年以1877亿美元销售额成为全球半导体产品最大消费地区。从供给端来看,美国在全球半导体市场供应端占据接近一半份额。分产品来看,集成电路占半导体产品销售额的比重维持在80%以上,其中逻辑IC和存储IC比重最高,MCU份额呈下降趋势。分下游应用来看,计算机和通信是主要应用领域,不同类型的半导体产品在下游应用领域的占比有所区别。

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