半导体行业专题：挑战与机遇并存
2022年回顾
根据世界半导体贸易统计(WSTS)组织于11月份发布的半导体市场预测报告，2022年全球半导体市场销售额同比增长4.4%，达到5801亿美元，比2021年底的预测低约200亿美元，主要由于通胀带来的宏观经济影响及消费电子需求减弱。主要增长贡献来自模拟、传感器与逻辑芯片，增速分别为20.8%、16.3%与14.5%。
随着全球疫情后开放计划的推进，疫情期间PC与智能手机的高需求消失，同时美国进入QT周期带来的消费电子需求减少冲击了半导体销售。经历2019-2021年成长周期的半导体市场开始在年中转向下行调整。从2022年6月开始，全球半导体销售收入出现环比下滑趋势，9月出现同比下滑趋势。WSTS预计2023年全球半导体市场规模将同比下滑4.1%至5566亿美元，存储、微处理器、逻辑芯片销量均将出现下滑。
2023年展望
当前半导体行业库存见顶，但需求端并未看到恢复迹象，清理库存更多的是通过降价促销的方式。2023年占据半导体行业最大份额的消费电子需求预期仍然疲软，同时晶圆厂下调资本开支，而部分有增长的板块如汽车IC难以弥补消费电子的下滑，23H1的半导体行业中大部分公司业绩仍然将承压。
但我们认为，2023年半导体行业将出现较好的买入机会。1978年以来，半导体行业共经历7轮大周期，目前处于第8轮的下行阶段(2019-2022)。近20年来，全球半导体行业每隔4-5年经历一轮小周期。按照历史数据，SOX的估值与利率有反比关系，在加息周期开始时SOX的PE出现下跌。同时SOX相对于实际半导体低谷来看有1-3个季度的领先，而完成库存消化通常需要4-6个季度。从11月美国通胀数据略微好转，加息期望放缓，同时Q3库存见顶的情况来看，预计整体半导体去库存周期将在23H2结束。而相应的，SOX指数也在10月下旬出现一定反弹。
在观测指标方面，我们认为SOX指数的PE(TTM)是较好的指标。在2010年后的历次周期中，指数PE在15x至35x之间波动。2011、2015、2019年的三次半导体周期低谷SOX指数谷值出现时间和PE谷值基本同步，而当前的PE(19x)已经接近15x的低点水平，这代表市场预期23H1将出现实际的底部。我们认为，明年上半年可能会出现美联储加息周期结束，同时半导体库存天数出现下降的情况，届时SOX的PE将会先于业绩上涨，随后才会出现需求改善，业绩好转情况。从近10年的走势来看，SOX指数调整快于实际，而见顶慢于实际，在行业指标见底之前，具备投资机会。
在最近一轮半导体上行周期中，数据中心、汽车电子、先进制程相关公司如英伟达、AMD、高通、台积电、ASML的涨幅较为明显，值得关注。费城半导体指数涵盖了全球30家最优质的半导体公司，购买SOX也是投资全球半导体板块beta最简单有效的方式之一。
车用半导体景气度相对最高
据Strategy Analysis数据，全球车用半导体市场在2022年达到538亿美元，同比增长22%，明显高于汽车销售额增速。未来5年车用半导体市场(2021-2026)CAGR将达到16.4%，在2026年达到936亿美元，成为最快成长的半导体应用终端市场。据IC insights数据，2022年车用半导体在终端应用中的份额占比稳定增长至8.5%，预计23年将继续增长至9.9%。
同时“缺芯”还是2022年汽车市场的主旋律。截至10月30日，今年全球汽车市场 因为“缺芯”累计减产约390.5万辆。AFS预测至22年底，全球汽车市场累计减产量将将达427.9万辆，随着2023年晶圆厂产能提升，车载芯片的短缺有望缓解。
2023年，智能电动车渗透率将继续提升，汽车行业电动化及智能化趋势将带动汽车半导体市场需求增长。据英飞凌数据，单车IC价值量将在2027年突破1500美元，相较于21年的1000美元提升50%。
长期来看，智能座舱域及自动驾驶域将逐渐融合成中央计算域，具有开放生态的芯片厂商有望取得车用处理器的大部分市场。Mobileye在新车型方面表现乏力，蔚小理极氪新车均开始采用英伟达Orin芯片，合作多年的客户宝马则与高通达成新合作。据BCG数据，2030年搭载L3-5功能的汽车占比将达到20%以上，如果按照L3-5单车自动驾驶芯片1000美元价值，L3以下ADAS功能价值300美元简单测算，自动驾驶芯片市场将达到500亿美元规模。
汽车功率器件方面，SiC Mosfet取代传统硅基IGBT趋势加快。由于SiC功率器件在提供更好的耐压性，高温稳定性及开关频率的同时体积远小于传统IGBT。根据电功率方程，高压系统可以让电动车通过减小其电流，以减小发热及线束粗细并提升效率，最终实现更好的性能及续航里程。虽然SiC成本更高，但其能通过节省电池成本来降低系统成本。据Wolfspeed数据，当SiC功率器件成本为IGBT的2倍时，整车系统成本相当。也就是说，未来通过量产降低成本的SiC功率器件将成为主流。据Yole数据，整个SiC市场将从2021年的6.5亿美元增长至2027年的46亿美元，CAGR 38%。
消费电子仍需去库存，数据中心需求增速放缓
2022年消费电子经历疲软周期，手机、PC、可穿戴市场呈现下滑态势。通货膨胀等外部因素的影响导致库存积压，预计至少在2023年底才能看到复苏。
2022年智能手机销量低迷，2023难见复苏。据IDC数据，2022年智能手机出货量同比下降9.1至12.4亿台。其一是由于疫情刺激政策的减少对消费者购买手机的欲望造成了影响，作为高端产品的iPhone影响相对最小，Pro系列甚至出现了需求增长的情况。而安卓手机的销量代表大部分消费者需求，受到较大的影响。其二是更新需求放缓，目前手机性能增长速度降低，消费者平均换机周期超过40个月。预计2023年下半年手机出货量将改善，但实现正增长仍然有压力。
PC出货量大幅下跌。据Gartner数据，PC在2022Q3出货量同比下降19.5%，而Q4根据微软和各PC厂商的指引情况相较Q3将更差。2022全年PC出货量预计为3.1亿台，同比下降9.5%。PC销量下行状态将持续到2023年至3亿台以下，而在2024年由于基数原因可能重新实现正增长。
同时，前两年高增长的数据中心需求增速下滑也将出现。从2022年下半年开始，主要云服务提供商如亚马逊、谷歌、微软的资本开支增速均出现大幅放缓趋势。根据三家公司Q3业绩会的指引来看，Q4云服务增速环比下降均超过5pct。而2022下半年开始的云服务的收入降速将持续到2023年，对明年的数据中心资本开支造成较大影响。数据中心相关的公司中，作为追赶者的AMD受影响相对较小，其新一代5nm工艺处理器Zen4“线程撕裂者”相对竞争对手英特尔的Sapphire Rapids有较大的性价比优势。而英伟达的新一代数据中心GPU H100开始交货，可以依靠GPU的渗透率提升维持较好的数据中心业务增长。
中美间半导体产业脱钩趋势明显，国家安全在经济利益之上
据SIA 2022年美国半导体行业年度报告，半导体是美国领先的出口行业之一，年产值约为500亿美元，美国每年在半导体产业研发方面投入近400亿美元。但由于其他国家建立大规模的前端半导体制造基地更容易、更快、成本更低；20多年来，全球和美国公司将越来越多的投资转移到了亚洲。支持半导体制造的上游(如制造过程的投入)和下游(如集成半导体的电路板和其他系统)行业主要位于美国境外。全球半导体市场中约47%为美国产品，但美国本身只有10%的半导体制造能力。这带来了美国半导体人才老化、研发开支上的压倒性优势减少、资本市场对半导体行业投资占比低等一系列问题，无法确保美国在未来的领导地位。
因此，2022年，中美半导体产业之间的竞争加剧，美国实施了多项巩固自身半导体产业领导地位的措施。对于国内制造，美国在加大力度补贴。2022年8月通过的“2022 芯片与科学法案”(The CHIPS and Science Act of 2022)。投资390亿美元用于半导体制造激励，110亿美元用于研发、先进封装与劳动力补贴，以弥补美国的成本劣势；同时，该法案还为赴美设厂的半导体公司提供25%的Capex补贴。2023年，中美间半导体产业的脱钩趋势将更加明显，国家安全在经济利益之上。主要将体现在以下几个方面：
1)美国将制定部分排他政策，让半导体公司如台积电在美中之间进行“二选一”。例如获得美国补助的公司，将不能在中国新建或扩建先进制程晶圆厂。对于非美国公司来说，目前在中国设厂的风险正在增长；2)加大对技术、原材料及设备的限制，行驶长臂管辖权，对一些非美国公司如ASML、Arm、东京电子提出更加严格的对中国出口限制；3)加快半导体产业链向美国本土转移，由于美国公司占据台积电、三星等先进制程晶圆厂的大部分营收，其会通过政治及经济手段要求这些公司赴美投资设厂，加强美国对于这些公司的控制力。
因此，我们认为未来在投资半导体行业时应更多的考虑到中美脱钩所带来的风险。处于行业上游且具有领先地位的公司如阿斯麦(ASML)、台积电(TSM)风险相对更小。同时，可以关注中国本土具有自主研发能力的半导体公司。
2023年半导体行业首选公司
上海复旦(1385)
根据世界半导体贸易统计(WSTS)组织于11月份发布的半导体市场预测报告，2022年全球半导体市场销售额同比增长4.4%，达到5801亿美元，比2021年底的预测低约200亿美元，主要由于通胀带来的宏观经济影响及消费电子需求减弱。主要增长贡献来自模拟、传感器与逻辑芯片，增速分别为20.8%、16.3%与14.5%。
随着全球疫情后开放计划的推进，疫情期间PC与智能手机的高需求消失，同时美国进入QT周期带来的消费电子需求减少冲击了半导体销售。经历2019-2021年成长周期的半导体市场开始在年中转向下行调整。从2022年6月开始，全球半导体销售收入出现环比下滑趋势，9月出现同比下滑趋势。WSTS预计2023年全球半导体市场规模将同比下滑4.1%至5566亿美元，存储、微处理器、逻辑芯片销量均将出现下滑。
2023年展望
当前半导体行业库存见顶，但需求端并未看到恢复迹象，清理库存更多的是通过降价促销的方式。2023年占据半导体行业最大份额的消费电子需求预期仍然疲软，同时晶圆厂下调资本开支，而部分有增长的板块如汽车IC难以弥补消费电子的下滑，23H1的半导体行业中大部分公司业绩仍然将承压。
但我们认为，2023年半导体行业将出现较好的买入机会。1978年以来，半导体行业共经历7轮大周期，目前处于第8轮的下行阶段(2019-2022)。近20年来，全球半导体行业每隔4-5年经历一轮小周期。按照历史数据，SOX的估值与利率有反比关系，在加息周期开始时SOX的PE出现下跌。同时SOX相对于实际半导体低谷来看有1-3个季度的领先，而完成库存消化通常需要4-6个季度。从11月美国通胀数据略微好转，加息期望放缓，同时Q3库存见顶的情况来看，预计整体半导体去库存周期将在23H2结束。而相应的，SOX指数也在10月下旬出现一定反弹。
在观测指标方面，我们认为SOX指数的PE(TTM)是较好的指标。在2010年后的历次周期中，指数PE在15x至35x之间波动。2011、2015、2019年的三次半导体周期低谷SOX指数谷值出现时间和PE谷值基本同步，而当前的PE(19x)已经接近15x的低点水平，这代表市场预期23H1将出现实际的底部。我们认为，明年上半年可能会出现美联储加息周期结束，同时半导体库存天数出现下降的情况，届时SOX的PE将会先于业绩上涨，随后才会出现需求改善，业绩好转情况。从近10年的走势来看，SOX指数调整快于实际，而见顶慢于实际，在行业指标见底之前，具备投资机会。
在最近一轮半导体上行周期中，数据中心、汽车电子、先进制程相关公司如英伟达、AMD、高通、台积电、ASML的涨幅较为明显，值得关注。费城半导体指数涵盖了全球30家最优质的半导体公司，购买SOX也是投资全球半导体板块beta最简单有效的方式之一。
车用半导体景气度相对最高
据Strategy Analysis数据，全球车用半导体市场在2022年达到538亿美元，同比增长22%，明显高于汽车销售额增速。未来5年车用半导体市场(2021-2026)CAGR将达到16.4%，在2026年达到936亿美元，成为最快成长的半导体应用终端市场。据IC insights数据，2022年车用半导体在终端应用中的份额占比稳定增长至8.5%，预计23年将继续增长至9.9%。
同时“缺芯”还是2022年汽车市场的主旋律。截至10月30日，今年全球汽车市场 因为“缺芯”累计减产约390.5万辆。AFS预测至22年底，全球汽车市场累计减产量将将达427.9万辆，随着2023年晶圆厂产能提升，车载芯片的短缺有望缓解。
2023年，智能电动车渗透率将继续提升，汽车行业电动化及智能化趋势将带动汽车半导体市场需求增长。据英飞凌数据，单车IC价值量将在2027年突破1500美元，相较于21年的1000美元提升50%。
长期来看，智能座舱域及自动驾驶域将逐渐融合成中央计算域，具有开放生态的芯片厂商有望取得车用处理器的大部分市场。Mobileye在新车型方面表现乏力，蔚小理极氪新车均开始采用英伟达Orin芯片，合作多年的客户宝马则与高通达成新合作。据BCG数据，2030年搭载L3-5功能的汽车占比将达到20%以上，如果按照L3-5单车自动驾驶芯片1000美元价值，L3以下ADAS功能价值300美元简单测算，自动驾驶芯片市场将达到500亿美元规模。
汽车功率器件方面，SiC Mosfet取代传统硅基IGBT趋势加快。由于SiC功率器件在提供更好的耐压性，高温稳定性及开关频率的同时体积远小于传统IGBT。根据电功率方程，高压系统可以让电动车通过减小其电流，以减小发热及线束粗细并提升效率，最终实现更好的性能及续航里程。虽然SiC成本更高，但其能通过节省电池成本来降低系统成本。据Wolfspeed数据，当SiC功率器件成本为IGBT的2倍时，整车系统成本相当。也就是说，未来通过量产降低成本的SiC功率器件将成为主流。据Yole数据，整个SiC市场将从2021年的6.5亿美元增长至2027年的46亿美元，CAGR 38%。
消费电子仍需去库存，数据中心需求增速放缓
2022年消费电子经历疲软周期，手机、PC、可穿戴市场呈现下滑态势。通货膨胀等外部因素的影响导致库存积压，预计至少在2023年底才能看到复苏。
2022年智能手机销量低迷，2023难见复苏。据IDC数据，2022年智能手机出货量同比下降9.1至12.4亿台。其一是由于疫情刺激政策的减少对消费者购买手机的欲望造成了影响，作为高端产品的iPhone影响相对最小，Pro系列甚至出现了需求增长的情况。而安卓手机的销量代表大部分消费者需求，受到较大的影响。其二是更新需求放缓，目前手机性能增长速度降低，消费者平均换机周期超过40个月。预计2023年下半年手机出货量将改善，但实现正增长仍然有压力。
PC出货量大幅下跌。据Gartner数据，PC在2022Q3出货量同比下降19.5%，而Q4根据微软和各PC厂商的指引情况相较Q3将更差。2022全年PC出货量预计为3.1亿台，同比下降9.5%。PC销量下行状态将持续到2023年至3亿台以下，而在2024年由于基数原因可能重新实现正增长。
同时，前两年高增长的数据中心需求增速下滑也将出现。从2022年下半年开始，主要云服务提供商如亚马逊、谷歌、微软的资本开支增速均出现大幅放缓趋势。根据三家公司Q3业绩会的指引来看，Q4云服务增速环比下降均超过5pct。而2022下半年开始的云服务的收入降速将持续到2023年，对明年的数据中心资本开支造成较大影响。数据中心相关的公司中，作为追赶者的AMD受影响相对较小，其新一代5nm工艺处理器Zen4“线程撕裂者”相对竞争对手英特尔的Sapphire Rapids有较大的性价比优势。而英伟达的新一代数据中心GPU H100开始交货，可以依靠GPU的渗透率提升维持较好的数据中心业务增长。
中美间半导体产业脱钩趋势明显，国家安全在经济利益之上
据SIA 2022年美国半导体行业年度报告，半导体是美国领先的出口行业之一，年产值约为500亿美元，美国每年在半导体产业研发方面投入近400亿美元。但由于其他国家建立大规模的前端半导体制造基地更容易、更快、成本更低；20多年来，全球和美国公司将越来越多的投资转移到了亚洲。支持半导体制造的上游(如制造过程的投入)和下游(如集成半导体的电路板和其他系统)行业主要位于美国境外。全球半导体市场中约47%为美国产品，但美国本身只有10%的半导体制造能力。这带来了美国半导体人才老化、研发开支上的压倒性优势减少、资本市场对半导体行业投资占比低等一系列问题，无法确保美国在未来的领导地位。
因此，2022年，中美半导体产业之间的竞争加剧，美国实施了多项巩固自身半导体产业领导地位的措施。对于国内制造，美国在加大力度补贴。2022年8月通过的“2022 芯片与科学法案”(The CHIPS and Science Act of 2022)。投资390亿美元用于半导体制造激励，110亿美元用于研发、先进封装与劳动力补贴，以弥补美国的成本劣势；同时，该法案还为赴美设厂的半导体公司提供25%的Capex补贴。2023年，中美间半导体产业的脱钩趋势将更加明显，国家安全在经济利益之上。主要将体现在以下几个方面：
1)美国将制定部分排他政策，让半导体公司如台积电在美中之间进行“二选一”。例如获得美国补助的公司，将不能在中国新建或扩建先进制程晶圆厂。对于非美国公司来说，目前在中国设厂的风险正在增长；2)加大对技术、原材料及设备的限制，行驶长臂管辖权，对一些非美国公司如ASML、Arm、东京电子提出更加严格的对中国出口限制；3)加快半导体产业链向美国本土转移，由于美国公司占据台积电、三星等先进制程晶圆厂的大部分营收，其会通过政治及经济手段要求这些公司赴美投资设厂，加强美国对于这些公司的控制力。
因此，我们认为未来在投资半导体行业时应更多的考虑到中美脱钩所带来的风险。处于行业上游且具有领先地位的公司如阿斯麦(ASML)、台积电(TSM)风险相对更小。同时，可以关注中国本土具有自主研发能力的半导体公司。
2023年半导体行业首选公司
上海复旦(1385)