半导体龙头系列-特色工艺晶圆龙头:华虹半导体
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钻石研报参考估值:
最简单的估值方法:科创板估值更高,华润微的PB打5-6折。
【概述】
公司核心业务是晶圆代工,技术能力涵盖8英寸晶圆成熟制程及新增的12英寸晶圆成熟制程,积极扩张产能打造国际领先特色工艺晶圆代工企业。与公司处在同一行业且发展状况接近的可比公司包括:世界先进、华润微、联电、中芯国际等。
2020年公司处于业绩拐点,后续有望持续环比改善;功率半导体景气提升背景下8英寸晶圆具备潜在涨价可能,公司产品组合改善亦有望持续提升ASP,看好12英寸产能持续扩充带来的收入规模成长性以及盈利改善。长期看好中高端MOSFET、IGBT等功率半导体需求提升,看好电源管理类芯片和射频前端芯片的国产化需求。
晶圆制造企业由于其重资产属性,通常采用PB估值方法,并参考PE估值。可比公司中,世界先进与华虹半导体业务更为相似,但世界先进由于不扩张12英寸产能,业绩成长性相对有限,但盈利能力相对较强;华润微与华虹半导体同为功率器件生产企业,而通常科创板市场获得的溢价略高于港股市场。联电与中芯国际均拥有12英寸先进制程产
一、公司概览:中国大陆顶尖的特色工艺晶圆代工厂
1、中国大陆领先、专攻特色工艺平台的集成电路制造企业。
公司地位:中国大陆最大的特色工艺晶圆代工厂,国内第二大晶圆代工厂,专攻较高毛利的特色工艺平台。作为一家专业化的晶圆代工厂,公司为芯片设计公司提供晶圆代工服务。在Trforce公布的2020Q3行业营收排名中,华虹半导体位列全球第九、中国大陆第二,境内仅次于中芯国际。公司特别专注于嵌入式非易失性存储器、功率分立器件、模拟及电源管理、逻辑及射频等几类差异化工艺平台,技术境内领先,且部分技术具有全球优势。由于2019年公司受益ETC相关智能卡需求爆发,收入基数较高,2020Q3收入呈现同比小幅下滑,但我们认为公司当前正处于业绩拐点位置,预计后续将恢复增长。此外,公司已通过美国商务部VEU(ValidatedUser,经验证最终用户)认证,在设备、原材料进口采购方面享受便利,受相关制裁可能性小。
主营业务:晶圆代工销售为主业,营业收入约97%来自晶圆销售,IGBT等功率半导体、eFlash等嵌入式存储代工能力国际先进。
华虹半导体专注于特色工艺开发,2020年上半年按技术类型划分营业收入:
1)分立器件(占比37.96%);
2)嵌入式非易失性存储器(35.08%);
3)模拟和电源管理(14.61%);
4)射频与逻辑(10.84%);
5)独立式非易失性存储器(1.40%);
6)其他(0.11%)。包括MEMS传感器等。
2020年上半年按终端市场划分营业收入:消费电子占比达到六成(60.51%),其次是工业和汽车电子(24.79%)、通信(10.76%)、计算机(3.94%),公司营收受益消费电子、工业和汽车电子下游市场需求拉动较为明显。
2、股权结构:三大国资背景股东持股合计近60%,兼有外资股份。
股权性质:华虹集团旗下上市公司,前三大股东均为国资背景,合计持股58.24%,NECCorporation(日本电气股份有限公司)持有7.66%。NECCorporation即日本NEC,曾共同出资创办华虹NEC。
3、旗下运营主体:8英寸产线主体为华虹宏力,12英寸产线主体为华虹半导体(无锡)。公司旗下核心子公司上海华虹宏力半导体制造有限公司为三座8英寸晶圆厂运营主体,8英寸晶圆加工能力国内领先。此外公司与国家集成电路产业投资基金、无锡市地方国资投资平台合资设立华虹半导体(无锡)有限公司(控股51%),建设运营12英寸晶圆厂。引入国家集成电路产业投资基金、地方政府投资基金等外部资本注资,有助于分担初期高额投入,快速扩大产能规模。
4、财务概况:2020年为业绩拐点,后续经营有望环比持续改善。
收入端:2019年营业收入达9.33亿美元,2014~2019年五年CAGR=7.01%,营收平稳增加。2020年前三季度营收为6.81亿美元,全年预计同比小幅增长。公司2020年前三季度销售收入6.81亿美元,同比-1.25%,主要由于上半年平均销售价格下降及智能卡芯片和超级结产品需求减少,部分被MCU与电源管理产品需求增加抵消所致。其中华虹三座8英寸厂贡献收入6.53亿美元,无锡12英寸厂贡献收入2837万美元。无锡12英寸厂目前处于起步阶段,2019Q4、2020Q1、2020Q2、2020Q3分别贡献收入为741万美元、228万美元、949万美元和1660美元,2020年以来营收持续增加。无锡厂目前有5-6个技术平台都处于研发、认证或者量产的阶段,嵌入式闪存、分立器件、CIS准备就绪,NOR、逻辑、RF也将通过验证进入量产阶段,未来随产能陆续投入使用以及持续优化产品组合,有望持续增厚营收。
盈利能力:历史盈利能力突出,受疫情及转型阶段12英寸厂高额折旧影响,公司短期毛利率及净利率承压,8英寸厂盈利能力仍较稳定。2015~2019年公司毛利率连续5年维持在30%以上,盈利能力处于行业较高水平。2020年在新冠疫情市场需求下降和产品组合变化的共同影响下,平均销售价格有所下降,同时快速扩产12英寸厂带来折旧及人工成本增加,毛利率在短期波动。2020Q1公司毛利率21.1%,Q2由于产能利用率提升,毛利率上升至26.0%,Q3由于折旧费用和固定成本上升,毛利率降至24.2%。公司2020年前三季度净利润处于近5年之低位,净利润510.8万美元,同比-96.4%,归母净利润5583.4万美元,同比-59.0%,主要由于无锡厂的研发费用上升所致。2020年前三季度公司归母净利润率8.2%。若单独看8英寸晶圆厂,2020Q2~Q3毛利率仍然维持在27%左右,盈利能力较为稳定,12英寸无锡厂Q2~Q3毛利率分别-12.7%、-18%,为公司盈利下降的主要原因。
可比公司比较:2019年收入体量与世界先进、华润微接近,毛利率高于华润微,低于世界先进。华虹半导体与世界先进均为8英寸晶圆代工厂,世界先进产品主要涵盖逻辑电路、混合信号、高压、超高压、BCD、SOI、嵌入式非易失性存储器等,与华虹有一定重合;华虹半导体与华润微均聚焦功率器件产品,华润微以IDM模式为主,并有涉及代工业务。2019年华虹半导体营业收入9.33亿美元,与世界先进9.88亿美元、华润微8.23亿美元规模相近。世界先进盈利能力相对更高,2019年毛利率达36.53%,比华虹高出6pcts,华润微2019年毛利率22.84%,较华虹低7.45pcts。
台积电的毛利润率(GM)和营业利润率(OM)远高于同业。中芯国际2020年上半年的GM(26.2%)排名第三,而在OM(6.1%)方面排名第五。中芯国际过去的GM高于同业平均水平(均值计算不计入台积电),但OM较低,反映了较低的运营效率。中芯国际2020上半年的利润率有所提高,GM从2019年的20.6%提升至2020年上半年的26.2%,OM则从2019年的1.6%增至2020年上半年的6.1%。华虹半导体的GM(23.6%)排名第四,而OM排名第六。华虹过去的GM和OM大多高于同业及同业平均水平(不含2020上半年)。
华虹半导体资本开支及研发投入在行业内处于适中水平,随12英寸建设,资本开支有显著提升。可比公司中,世界先进资本支出维持在相对稳定的水平,2019年因晶圆厂改造升级,世界先进资本开支增长近四倍至2.76亿美元。而华虹半导体随着8英寸晶圆厂的改造升级以及12英寸晶圆厂建设进度,资本开支2019年亦提升三倍至9.22亿美元。
华润微2016-2019年资本开支一直维持在约6000万-9000万美元水平上下浮动。可比公司中联电与中芯国际由于追赶先进制程产线,资本开支相对较高,联电于2018年宣布不再投资12nm以下制程后,资本开支快速下降至2018年5.77亿美元、2019年5.51亿美元。
二、晶圆代工市场崛起,把握特色工艺机遇
1、晶圆代工:Fabless、Fablite模式崛起,晶圆代工高于半导体行业平均增速。
全球半导体市场处于周期复苏区间,预计2020年重回增长。2020年以来,半导体销售额已出现明显的景气周期复苏,WSTS预计2020年全球半导体销售额有望重回增长,同比+3.3%至4260亿美元。
产业模式由IDM向垂直分工转化,代工市场扩容。部分IDM转向Fablite模式,新兴企业多采用Fabless模式。半导体产业有两大商业模式:IDM模式同时完成设计、制造、封测和销售四个环节。垂直分工模式则是无晶圆半导体公司(Fabless)专注于设计和营销并将生产外包于晶圆代工厂(Foundry),将封装测试分工至封测厂。随着制程进步拉动研发、建厂开支急剧增长,推动IDM公司持续扩大委外释单,向Fab-lite、Fabless模式转移,例如英飞凌、恩智浦、意法半导体均较早采用了Fab-lite策略将部分订单转移至各晶圆代工厂。
全球晶圆代工市场年均6%增速,高于整体半导体市场。ICInsights预计2019~2024年晶圆代工市场规模CAGR达9.8%,高于整体半导体市场增速。
我国集成电路市场空间广阔,看好我国集成电路产业持续增长。我国半导体销售额在全球占比持续提升,2020年我国半导体销售额已占全球35%,而进口额占全球半导体交易量66%,国产替代空间较大。
中国Fabless企业崛起为本土代工企业带来机遇。据中国半导体行业协会统计,我国目前有1780多家芯片设计企业,紫光集团、中国华大等正在快速崛起,我国Fabless销售额2007年达225亿元,2019已达到3063.5亿元,12年CAGR达24.3%,预计未来仍有望以高于20%年均增速增长。中国代工厂借助于地域优势,能为中国Fabless提供全方位、本土化的解决方案,料将深度受益于中国Fabless产业崛起。
2、特色工艺:下游应用市场需求强劲,8英寸晶圆产能紧缺。
国内新能源汽车销量持续增长,渗透率有望进一步提升。国内新能源汽车销量从2012年1.3万辆增长到2019年121万辆,8年%;渗透率从0.1%提升到4.7%,仍有较大的提升空间。新能源汽车是国家重点战略方向,中长期趋势明确,长期支持政策导向不变,预计2020年-2022年行业总销量将同比增长7%、42%和33%。公司具有丰富的汽车电子技术迁移的量产经验,将持续受益于新能源汽车行业发展。公司的深沟槽超级结和功率器件产品应用于AC/DC转换器;IGBT应用于电动车逆变器;此外还有各类制程的嵌入式闪存、SONOS以及逻辑应用于车载信息娱乐系统、引擎和安全气囊控制和存储、语音系统等。
8英寸晶圆代工产能增量有限,行业产能紧张;新建12英寸厂成效更高,公司将部分平台转移至12英寸生产。在同样新建条件下,12英寸厂建厂成本比8英寸高,但在良率相同的情况下,单片12英寸晶圆产能等效2.25片8英寸晶圆。长期看,12英寸晶圆厂净利润率会高于8英寸厂,因此公司新建无锡12英寸晶圆厂并将会逐步导入基于8英寸技术优势的工艺平台。此外,由于晶圆制造设备商已停止生产8英寸相关设备,各大代工厂很难对8英寸晶圆产能进行扩充。目前只能通过对现有8英寸晶圆厂进行升级改造或购买二手8英寸晶圆设备以提高产能。因此,8英寸晶圆的供给增量将十分有限,料将会呈现长期供应紧张的状态。8英寸产品仍然有较长的生命周期,相比12英寸在专用存储、显示驱动、MCU、RF、模拟产品和分立功率器件等产品上具备成本优势。
供求紧张持续,8英寸晶圆价格有望提升。从2020Q2开始,华虹、联电、世界先进、中芯国际8英寸厂产能基本进入满载状态,反映出下游需求强劲。根,台湾地区厂商联电及力积电已陆续涨价,其中,面板驱动IC、电源管理IC、MOSFET等已确定2021Q1涨价10-20%幅度,CMOS影像感测器(CIS)、微控制器(MCU)、WiFi网络芯片等价格亦存在涨价可能。从近期行业趋势来看,目前晶圆代工正处于从淡季转旺的过渡阶段,供求紧张有望带动代工价格上行。
三、增长支柱:将8英寸技术积累延伸至12英寸
公司未来成长逻辑应从产能和需求两端来看,产能持续扩张,需求推动产品组合改善。从产能角度来看,公司12英寸晶圆厂稳步推进,按计划2022年左右全部4万片/月12英寸晶圆产能有望投入使用,约合9万片/月等效8英寸产能,相当于在公司8英寸厂总产能17.8万片/月基础上增加50%左右,若假设平均晶圆价格不变,在满产情况下则收入体量有望自2019年的9.3亿美元扩增到14亿美元左右。在此4万片产能释放之后,无锡一期厂房中还将有另外4万片空间可以扩张。从需求角度来看,智能卡市场需求较为稳定,功率器件、模拟芯片和射频芯片需求随下游的5G、新能源、工业、汽车应用持续扩张,有利于公司产品组合改善。公司未来将智能卡产品由8英寸转移至12英寸厂制造后,有望增厚该产品利润,同时8英寸产能腾挪给相对高毛利的功率、模拟、射频类产品,有利于公司整体盈利能力的持续改善。
1、产能布局:拥有三座8英寸厂和一座12英寸厂,与兄弟公司业务互补。
产能方面,公司目前已建有3座8英寸晶圆厂,产能17.8万片/月8英寸晶圆;1座12英寸晶圆厂产能爬坡中。华虹半导体全资子公司华虹宏力为8英寸晶圆厂运营主体,在上海金桥和张江建有三座8英寸(200mm)晶圆厂(华虹一厂、二厂及三厂),月产能合计17.8万片。华虹无锡为12英寸晶圆厂运营主体,于2017年由华虹半导体和国家集成电路产业投资基金、无锡锡虹联芯合资设立。华虹无锡一期项目投资25亿美元,建有一座12英寸(300mm)晶圆厂(华虹七厂),规划月产能4万片,截至2020年9月30日月产能为1.4万片,我们预计到2020年底或2021年初月产能将达到2万片,扩产速度加快,有望在2021年中实现2.5~3万片/月的实际产出,达到EBITDA盈亏平衡点。

除上市主体华虹半导体以外,华虹集团旗下集成电路制造板块成员还包括上海华力、上海集成电路研发中心,与上市公司存在业务协同。上海华力成立于2010年,拥有中国大陆第一条全自动12英寸集成电路芯片制造生产线(华虹五厂,与华虹三厂共用洁净室),月产能达3.5万,在浦东康桥建有第二条12英寸生产线(华虹六厂),规划月产能4万片。
上海华力定位55nm及以后较先进工艺的研发生产,在CIS和NORFlash等平台已有稳定成熟经验,14nm工艺正在开发。上海集成电路研发中心则侧重先进制程的先导研发,华虹集团内各企业呈现阶梯式布局,彼此之间有效互补。
2、收入分析:功率器件收入占比持续扩大,下游客户相对分散。
技术平台方面,过去四年间公司分立器件业务收入贡献比例呈显著扩大趋势,嵌入式非易失性存储业务规模稳定增长。工艺节点方面,0.13μm及以下和0.35μm及以上营收占比较大。从营收结构来看,0.35μm及以上制程占比最大,2020Q2为49.2%,主要对应部分功率分立器件、非嵌入式易失性存储、电源管理IC产品。其次是0.13μm及以下制程,2020Q2为33.9%,主要对应智能卡芯片、MCU、逻辑和射频等,随着工艺向下推进,未来该部分占比预计将有所增加;0.15/0.18μm和0.25μm占比相对稳定。
客户方面,公司下游客户较为分散,2014年~2019年前五大客户合计占比均30%,已知大客户包括新洁能、中电华大、紫光国微等。公司客户主要为功率器件、智能卡、MCU、模拟芯片和射频芯片客户,收入占比相对较大的客户包括新洁能、中电华大、紫光国微等。随着下游需求变化,我们预计公司产品结构有望持续调整改善。
地区结构来看,60%以上主要客户来自中国地区,结构基本稳定。从地区来看,2020年前三季度中国收入占比62.74%(同比+5.8pcts),美国收入占比13.69%(同比-3.5pcts),亚洲收入占比12.96%(同比+1.0pct),欧洲收入占比7.83%(同比-0.2pct),日本收入占比3.01%(同比-3.1pcts)。2019Q3开始公司在美国的销售收入出现下降,该部分缺口被国内需求所填补,公司销售并未受到明显影响。2020年前三季度公司在美国及欧洲的销售稳定,经营状况良好。
3、8英寸:行业供需紧张,公司产能利用率高位,ASP有望抬升。
受益行业需求旺盛,8英寸产能利用率维持高位,三厂未来仍有小幅扩产空间。当前下游消费电子、手机、汽车、工业等相关需求景气,导致功率器件、电源管理IC等产品市场供应紧张。华虹8英寸厂2019Q4、2020Q1、2020Q2、2020Q3的产能利用率分别为92.5%、91.9%、100.4%、102%,2020年以来环比持续提升;目前一厂和二厂厂房空间基本填满,未来将着重改善产品组合,一厂产品包括功率器件、嵌入式存储、模拟芯片、射频芯片等,二厂产品全部为功率器件;三厂仍有数千片月产能的扩产空间,目前产品包括功率器件、嵌入式存储、射频芯片等,未来可扩产用于生产功率器件。
8英寸晶圆产能紧张、需求旺盛背景下,晶圆平均价格回升。公司8英寸晶圆价格2019Q4~2020Q3分别为465.16美元/片、436.03美元/片、430.86美元/片、440.18美元/片,当前仍处于历史偏低位置,尚未恢复到景气度较高的2018年~2019年初水平。在新冠疫情导致市场需求下降和产品组合变化的共同影响下,2020Q2的ASP处于低点,2020Q3已明显回升,预计后续由于产品组合改善和行业需求旺盛,ASP有望逐步回升,拉动公司营收。
4、12英寸:部分产能转移至12英寸,收入扩增,2021年中望EBITDA转正。
公司在原有8英寸技术积累下拓展12英寸,已有工艺平台相衔接、转移,并扩展新的工艺平台。华虹近年来在已有8英寸生产线技术领先的基础上,积极拓展12英寸产线。利用8英寸已有的技术优势,导入嵌入式非易失性存储器、分立器件、模拟和电源管理、逻辑与射频平台,将部分产品导入12英寸产线,同时积极适应市场需求开发新产品,新增CIS、NORFlash等工艺平台。12英寸厂目前处于起步阶段,2020年上半年12英寸厂营收占比为2.75%,部分如CIS、智能卡芯片已经量产,但大部分产品还处于研发和认证阶段,未来营收贡献有望增加。无锡12英寸厂主要以下六大类技术平台:
(1)嵌入式非易失性存储器,以卡类为主,涵盖90nm到55nm工艺节点,部分SIM卡、银行卡类芯片产品已经量产。工艺进步将带来单颗芯片面积缩小,采用12英寸晶圆制造卡类产品相较于8英寸晶圆将获得更高的生产效率和更低的单位成本,相应具有更好的成本优势和盈利能力,我们预计智能卡产品未来将逐步转移至12英寸生产;MCU由于产品丰富、需求旺盛,将同时在8英寸和12英寸生产。
(2)功率分立器件,包括DMOS、SGTMOSFET、超级结和IGBT等,从低压DMOS逐步拓展到超级结和IGBT产品,部分产品已经量产。华虹12英寸厂成为国内第一条12英寸功率器件代工生产线。
(3)BCD工艺电源管理芯片,90nmBCD工艺平台目前已与海外知名的企业客户签署了战略合作协议。
(4)逻辑和射频,以蓝牙等产品为主,同时生产部分RFCMOS产品。
(5)CIS,90nmCIS与国内某大客户合作,已于2020年开始量产,初期为前照式技术产品。公司还在55nm节点研发背照式CIS技术,未来有望提升产品单价。
(6)NORFlash,与国内1~2家知名厂商合作,计划于2020年底至2021年初量产出货,未来计划产能有望达到1~1.5万片/月。
12英寸厂产能持续爬坡,2020Q3无锡12英寸厂产能占比达到15%,营收贡献达到6.56%,当前产能利用率尚低,有望在2021年中左右达到EBITDA转正,进而努力实现盈亏平衡。2020Q3单季度来看,华虹12英寸厂产能达到1.4万片/月,环比提升4000片/月,产能利用率56.4%,环比提升18.1pcts。2020Q3,华虹12英寸厂毛利率为-18%,EBITDA为-1151.7万美元,EBITDA环比下降37.7%。随着12英寸产能规模扩大,分摊固定成本,且前期配套设施建设以及设备搬运、安装等相关费用有望下降,后续EBITDA有望持续转好。我们预计12英寸厂产能有望在2021年中左右达到2.5万~3万片/月,届时实现EBITDA转正,进而向实现盈亏平衡努力,改善公司整体业绩情况。
12英寸厂未来仍有进一步扩产空间,中期维度收入体量有望翻倍,远期相当于再造2.5个华虹。华虹12英寸厂房首批25亿美元投资落地后将达到4万片/月产能,我们预计有望在2021年底至2022年初左右达产,未来该一期厂房内仍有2~4万片/月的扩产空间,预计公司将通过自身现金流、银行贷款等方式,填补剩余产能空间,最后达到6-8万片/月12英寸产能,约合13.5~18万片/月等效8英寸产能,中期来看公司收入体量有望较此前8英寸厂时期翻倍。除一期项目以外,华虹12英寸厂还规划了二期、三期项目,远期总计投资100亿美元,远期目标将达到约20万片/月12英寸产能,相当于再造2.5个华虹。
四、细分平台:受益细分市场高增长,开拓产品边界
1.功率器件平台:手机、工业、汽车等驱动功率景气,公司与本土厂商共成长。分立器件占华虹半导体收入规模约为38%(2020H1),主要产品为MOSFET、超级结、IGBT等功率分立器件。分立器件光罩层数少,工艺复杂程度相对较低,因此盈利能力较强,毛利率可达40%左右。公司分立器件需求旺盛,是业绩增长重要的推动力。除传统低压MOSFET之外,公司重点推进以下三个工艺平台:
(1)TrenchHVMOSFET平台,工作电压范围400V~700V,下游应用为市电范围的开关电源、AC/DC、适配器/充电器和LED照明。
(2)超级结MOSFET平台,工艺独特、技术壁垒高使其在全球代工厂商中具有优势。下游应用为市电范围的开关电源、AC/DC、适配器/充电器和LED照明。
(3)IGBT平台,600V~1200V场截止型IGBT针对变频家电应用,1700V~6500V场截止型IGBT针对业界高端工业及能源市场应用。下游应用为新能源汽车、白色家电、电磁炉、马达驱动、UPS、焊机、机车拖动、智能电网以及包括风电和太阳能等新能源应用。
功率半导体是电力电子装置中实现电能转换与电路控制的核心器件。功率半导体又称为电力电子器件,是电力电子装置实现电能转换、电路控制的核心器件,可实现变频、变流、变压、整流、直流交流转换、功率放大、功率控制等,还具备节能效应,广泛应用于移动通讯、消费电子、新能源交通、轨道交通、工业控制、发电与配电等电力电子领域,涵盖低、中、高各个功率层级。
全球功率器件空间约400亿美元,目前手机、汽车、工业等下游拉动景气提升。受益于交通、新能源、消费等行业电子化程度提高以及节能减排的需求增加,未来全球功率半导体市场维持稳健增长态势:
以汽车为例,目前汽车行业加速智能化+电动化,驱动功率器件的单车价值量上升。根据StrategyAnalytics统计,传统汽车功率器件价值约71美元,而混合动力车和纯电动车的功率器件价值量将分别上升至354和387美元,有望驱动汽车功率器件市场的爆发。
功率器件国产替代加快,叠加Fabless占比提升,催生晶圆代工需求。尽管中国是全球最大的功率半导体器件市场,但产业链自主能力有限。根据IHS统计,全球功率半导体巨头主要集中于美国、欧洲、日本三个地区。中国大陆的功率器件企业起步晚,产品组合广度、技术能力、客户资源等方面较海外大厂仍有较大差距,近年来随着产业及政策扶持力度加大,本土也涌现出一批类似于斯达半导、新洁能、华润微等优秀厂商,逐步从中低端开始加速替代海外厂商并逐步拓展高端领域。需要注意的是,1)斯达半导、新洁能等IGBT/MOSFET龙头采取Fabless模式加速成长,2)扬杰科技、捷捷微电等IDM公司在拓展新业务(MOSFET)时选取Fabless模式,3)英飞凌、安世半导体等IDM龙头为优化产能布局或解决短期产能瓶颈,同样会选择将部分产品委外代工。由于功率器件厂商的上述策略,华虹半导体等功率器件代工厂的需求持续旺盛。
公司在功率器件板块拥有众多国内外客户,基于各上市公司财报来看,其中包括上市公司新洁能、斯达半导等重点客户,公司也是新洁能、斯达半导的最大的晶圆代工供应商。2019年新洁能在华虹半导体的采购额约占公司销售额的5%~6%,2019年斯达半导在华虹半导体的采购额约占公司销售额的1.5%~2%。公司拥有低压MOSFET、高压MOSFET、SGTMOSFET、深沟槽型超级结MOSFET、IGBT等产品代工技术平台,在国内技术积累深厚。公司在功率器件稳定量产上拥有十余年经验,公司于2010年突破了深沟槽刻蚀填充工艺,推出了深沟槽型超级结工艺平台,成为业界首家提供超级结工艺平台的晶圆代工公司。公司不断追求高压功率器件所需的更高功率密度和更低损耗。超级结方面,第4代工艺研发顺利,工程样品试制成功,关键性能指标进一步优化30%。IGBT方面,与数家客户在1700V沟槽式场截止IGBT上展开合作,成功实现规模量产,并应用于风电等大功率工业使用场景。我们预计公司后续持续受益于下游消费电子、汽车、工业需求,有望与国内外功率器件厂商共同成长。
2.模拟及电源管理IC平台:高集成度和智能化趋势发展,新锐设计厂商迭出。
模拟芯片和电源管理占华虹半导体收入比重14.6%(2020H1);公司电源管理IC盈利稳定。电源管理IC主要包括BCD和CDMOS工艺平台:电压范围从5V至700V,工艺节点覆盖1μm至90nm,紧贴电源管理技术高集成度和智能化的趋势,下游应用为音频功放、室内外照明、电源管理、工业控制、汽车电子等领域,特别是DC-DC转换器、AC-DC转化器、LED照明和电池管理等产品。
全球模拟芯片市场约550亿美元,其中电源管理类市场空间约300亿美元,模拟芯片代工跟随新锐Fabless公司一同成长。模拟芯片一般可分为电源管理和信号链两大类,下游主要应用于通信(含手机)、汽车、工业控制、消费电子等领域。电源管理类模拟芯片负责电子设备系统中的电能管理,例如电能转换、分配、检测等,因此普遍应用于各类电子设备当中。传统模拟芯片大厂多采用IDM模式,近年来新锐厂商由于体量尚小,采取Fabless模式,带动晶圆代工需求成长。
模拟芯片本土厂商体量尚小,正迎进口替代良机。目前国内模拟芯片市场中排名居前的仍是海外大厂,国内自给率仅约10+%。目前本土模拟芯片厂商正迎来两大成长机遇:1)中美贸易摩擦背景下,模拟芯片从低端到高端均迎来国产替代良机,其中具备填补国产空白能力的厂商受益程度更大(差异化竞争力);2)5G、IoT、电动汽车等新兴应用场景催生增量需求,本土厂商在定制化开发上更积极(配合国内客户的需求),驱动自给率持续提升。
公司在模拟和电源管理IC板块拥有晶丰明源、艾为电子等重要客户。华虹半导体拥有先进的电源管理IC工艺平台,主要包括BCD和CDMOS工艺,有望与本土模拟芯片厂商一同成长。基于各公司财报或招股说明书计算,晶丰明源、艾为电子在公司收入贡献占比均在1%~2%之间。公司在0.35μm及0.18μmBCD平台基础上推进了0.11μm和90nm的BCD技术,兼容嵌入式闪存的0.11μmBCD平台定位以汽车供电系统、无线充电等芯片为主,90nmBCD平台定位以数字电源、数字电机驱动等芯片为主,两平台均已完成工艺开发,开始导入产品。
3.逻辑和射频:射频前端国产化有望带动上游代工制造国产化。
逻辑和射频占华虹半导体收入比重10.8%(2020H1)。逻辑与射频主要包括RFCMOS、SOIRFCMOS和锗硅工艺平台。下游应用为低噪声放大器LNA;功率放大器PA;基站放大器;3G/LTERFFEM;蓝牙等。
全球射频开关和LNA市场空间均在15~20亿美元左右。公司在逻辑与射频板块拥有卓胜微等知名客户,射频前端国产化有望带动上游代工制造加大国产化力度。华虹半导体拥有RFCMOS、RFSOI、SiGe等射频相关工艺平台,其中已开发出适应智能手机多频多模趋势的RF-SOI技术并持续优化,达到国内领先地位。公司技术平台可以用于射频开关、LNA等产品的量产,此类产品过往的生产主要集中于海外晶圆代工厂,例如射频开关领域国产龙头公司卓胜微的代工厂此前主要为Towerjazz、台积电、联电等海外厂商。卓胜微亦有采购华虹宏力的晶圆代工服务,随着国内射频厂商的崛起和国产替代力度加大,未来有望加大与以华虹为代表的国内晶圆厂的合作力度。
4.嵌入式非易失性存储:公司代工智能卡、MCU产品保持稳定增长。
嵌入式非易失性存储占华虹半导体收入规模约为35%(2020H1),主要产品为智能卡类产品和MCU产品。公司嵌入式非易失性存储器业务稳定,包括以下三个工艺平台:
(1)高密度、高性能的嵌入式闪存(eFlash)平台,涵盖0.25μm、0.18μm、0.13μm、90nm工艺节点。其SuperFlash工艺来自赛普拉斯授权,自2006年以来已积累15年经验,成为全球前二,下游应用为触控类产品。
(2)耐擦写、可靠性高的电可擦写可编程只读存储器(eEEPROM)平台,涵盖0.13μm、90nm工艺节点。下游应用为电信卡、U-key、社保卡、身份证卡、银行卡、电子护照等。
(3)兼容逻辑工艺、低成本的一次编程/多次编程存储器(eOTP/MTP)平台,涵盖0.5μm~0.11μm工艺节点。下游应用为电池、小家电,玩具,遥控器等各类MCU。
中国智能卡芯片市场规模稳定增长,2020年预计约107亿元,年均复合增长率为5.68%。预计到2023年,国内智能卡芯片市场规模将达到123亿元。以应用领域分类,智能卡可分为金融IC卡和非金融IC卡,未来市场增长有以下两大推动力:(1)金融IC卡:磁条卡更换为金融IC卡(芯片银行卡)。据银联《2020年中国银行卡产业发展报告》,截至2018年末金融IC卡累计发行40.05亿张,同比+21.7%;2019年末金融IC卡累计发行48.06亿张,同比+20%,保持稳定增长。(2)非金融IC卡:5G及物联网普及带来SIM卡换卡需求。近年来5G的快速建设将为通信智能卡带来新的增长机遇,同时物联网设备的增多有望增加物联网设备相关SIM卡的需求。
智能卡芯片市场集中度高,全球前五大厂商合计占比85.1%,国内头部厂商均为华虹半导体客户。中国大陆主要智能卡芯片厂商包括中电华大科技、紫光同芯微电子、复旦微电子、国民技术、大唐微电子等,均为华虹半导体客户。
MCU(MicroControlUnit),称为微控制单元、单片微型计算机或单片机,集CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口于一体,形成芯片级的计算机。MCU是各种物联网应用的控制核心,因其高性能、低功耗、可编程、灵活性在消费电子、医疗电子、工业控制、汽车电子和通信等领域广泛应用。据爱立信移动市场报告预计,全球物联网终端数量将由2018年的86亿增加至2024年的223亿,2018-2024年CAGR=17.2%。物联网终端数量的快速增长将带动带动MCU产业成长。
预计MCU全球207亿美元市场,CAGR=7.4%。MCU是各种物联网应用的控制核心,因其高性能、低功耗、可编程、灵活性,在消费电子、医疗电子、工业控制、汽车电子和通信等领域广泛应用。根据全球知名半导体调研机构ICInsights预测,全球MCU市场规模在2020年将达到207亿美元;市场增速方面,2015-2019年CAGR=6.3%,预测2020-2022年AGR=7.4%,2022年MCU全球市场规模将达238亿美元。
公司在嵌入式非易失性存储板块拥有中电华大、紫光国微等大客户,需求预计较为稳定,公司提升技术优势不断降低成本,提高产品性价比。2019年6月,华虹半导体第三代90纳米嵌入式闪存工艺平台成功量产,Flash单元面积较第二代工艺再缩小40%,再创全球晶圆代工厂90纳米工艺节点嵌入式闪存技术的最小尺寸纪录;光罩层数进一步减少,可靠性指标继续保持10万次擦写及25年数据保持能力的高水准。微控制器方面,嵌入式闪存MCU销售额持续两位数增长,0.11μm低功耗及超低漏电嵌入式闪存工艺平台处于行业领先地位,受到全球客户的广泛认可,未来有望受益下游需求不断迭代成长。
5.独立非易失性存储与传感器平台:新增12英寸NORFlash平台、图像传感器平台,带动收入规模扩张。
NORFlash与CIS为公司新型应用平台,市场保持较快增长,国内大客户份额持续提升,有望快速填充产能。
NORFlash方面,根据CINNO,NORFlash全球市场约25~30亿美元,自2016年起恢复回升态势,未来受益物联网新兴应用需求持续提升,国内厂商如兆易创新、东芯等市场份额近年来扩张明显,根据Web-FeetResearch,兆易创新2019年NORFlash市场份额已经达到17.2%。近期NORFlash需求旺盛,但受制于市场产能供给有限,在此背景下我们认为华虹半导体有望受益。
CIS方面,根据ICInsights,2019年全球图像传感器(CIS)芯片市场184亿美元,预计2019-2024年CAGR达7.2%,整体市场伴随手机、消费电子、安防、汽车等下游需求成长。国内厂商如格科微、韦尔股份等公司份额提升较快,根据FrostSullivan统计(转引自格科微招股说明书),2019年主要厂商图像传感器芯片出货量当中格科微排名第二,占比约21%,豪威(韦尔股份)排名第四,占比约15%。
兄弟公司上海华力在CIS、NORFlash已具有充足经验,我们预计公司在研发及产能拓展方面有望顺利推进。上海华力NORFlash客户包括兆易创新等知名厂商,已应用于北美大客户TWS耳机等下游产品,CIS客户则包括韦尔股份等知名厂商,产品稳定量产。参考兄弟公司上海华力在CIS、NORFlash代工领域的发展经验,我们认为华虹半导体的CIS工艺平台及NORFlash平台有望与国内大客户顺利合作,取得较快突破。
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以上内容仅供参考,不作为买卖依据。
本文摘自:
《中信证券-华虹半导体(01347.HK)深度研究报告:受益8英寸晶圆紧张,12英寸盈利有望改善》
《招商证券(香港)-华虹半导体(01347.HK)半导体行业东风正劲,特色工艺龙头顺势而为》