经典再现__被音响界忽略的发烧集成功放块TDA2009
资深一些的音箱发烧友们大都接触过TDA2009这种功放集成块，它在早年间被广泛用在汽车收放机以及高端收录机中，单电源供电，最具风味的2X10W小功率功放集成块。
TDA2009典型应用电路见下图
外围电路比较简单，但其音频表现却很不一般。
本电路由于省略了自举电路高频表现相对比TA7240、LA4440等功率模块有明显提升；自举电路的本质是提高增益，而TDA2009高达200K输入阻抗，以及100倍的闭环增益足以弥补没有自举电路带来的增益损失，并且可以不用加前置放大级。
由内部图（下图）可知
TDA2009的输入级普遍应用的对称差分输入，而是单端甲类输入。据说这种输入方式可以保留更多听感舒服的欧次谐波！许多著名发烧功都采用单端甲类输入设计，因此TDA2009是被音响界忽略掉的一款最发烧，最具风味的功放集成块一点也不为过。
TDA2009内部保护电路一应俱全，过流、过压、过热、浪涌电源保护以及输出断路保护样样不缺；由于是典型的OTL输出形式（输出端接有输出隔直流电容），因此开关机瞬间可以对喇叭起到保护作用，因此可省去喇叭保护电路。
TDA2009在推荐电源电压单直流23V工况下，每声道静态电流高达60毫安，比大家熟知的LM1875更偏向于甲类状态，所以小音量时音质更佳（交越失真很小）。如果按两声道来算静态电流达120毫安之多，其发热量是不容忽视的，姑应配备较大的散热片。
TDA2009的功率带宽是80kHz，对比LM1875带宽是70kHz优势明显，谁的高频性能厉害显而易见。要想进一步提高TDA2009芯片的高频转换速率，必须对输入、反馈、输出这三颗电解电容进行高频优化，具体作法是在这三颗电容上并联高品质无极性高频电容。
电源这边由于TDA2009A最大动态电流4.5A以上，两声道9A之多，为此整流滤波不可忽视，整流管最大电流参数至少要高于1N5401，滤波电容不能低于6800UF，这样最起码大音量时电源不至于拖后腿。
最后说一说国产的型号是XG2009，而正宗原厂是意大利国家半导体SGS的TDA2009A，当时SGS还没有和汤姆逊合并成ST意法半导体公司，不过老型号早已停产了，现在属于技术转让给UTC公司继续生产，型号为PA2009，参数指标与老款基本一致，网上也可以看到大量现货。至于那些所谓的二手拆机件大都不太可靠，倒不如去废品站淘旧机器自行拆卸靠谱。
笔者本人就是用SGS的TDA2009精心制作了一块功放板，推动惠威10寸三分频落地音箱，感觉效果比TDA7265双电源功率集成块效果好不少，胆味比较浓郁，有兴趣的动手派不妨一试。最后是实拍正宗SGS—TDA2009图片。
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半导体产业深度报告：半导体的两次跨越和引领主线
（报告出品方/作者：国海证券，吴吉森）
1、 复盘半导体第一次跨越：估值提升主导，国产替代全面提速大方向确立
1.1、 电子板块迎景气周期，半导体涨幅遥遥领先
2019-2020H1 电子行业板块涨幅远超同期沪深 300 指数涨幅。 2019 年初至 2020H1，沪深 300 指数涨幅 40.2%，电子板块涨幅为 117.4%，远超沪深 300 指 数涨幅，电子行业整体景气度快速提升。
2019-2020H1 半导体行业涨幅领跑电子行业，实现第一次指数上的跨越。 以 2019 年初价格指数 100 为基数，对申万一级电子行业及申万二级电子行业进行 统计分析。2019 年初至 2020H1，电子行业涨幅为 117.4%，其中半导体涨幅为 226.9%，其他电子涨幅为 92.0%，元件 II 涨幅为 101.8%，光学光电子涨幅为 60.8%， 电子制造 II 涨幅为 141.6%。
1.2、 2019-2020H1 半导体指数上行主要源于估值提升
多因素助推国内半导体产业景气度持续上行，自主可控是主要驱动力。 2019 年初至 2020 中旬半导体板块大涨的主要原因为：
（1）华为、中芯等事件性影响 凸显国内半导体产业链自主可控的必要性和紧迫性，国产替代是国内半导体发展 的最大推动力；
（2）半导体行业进入景气周期，产业持续东移的同时国产化率仍 较低，国产化空间广阔；
（3）国内政策、资金持续加大力度支持半导体产业发展。
（1）华为、中芯等事件凸显国内半导体产业链自主可控的必要性和紧迫性， 国产替代是国内半导体发展的最大推动力。 2018 年美国对中兴通讯发起制裁， 2019-2020 年间，美国多次对华为进行制裁，从最初的禁令名单限制到最终完全 限制华为向第三方采购芯片，一系列制裁迫使华为芯片断供，手机业务分拆。此 外，美方更进一步升级对中芯国际的制裁，严重限制了中国半导体先进制程的发 展，国内半导体产业链自主可控迫在眉睫。
（2）半导体行业景气度持续提升，产能持续向中国大陆转移。 进入 5G 时 代，半导体行业新的上行周期开启，中国作为全球 5G 建设的领军企业，5G 基 站的建设速度全面领先，受益于 5G 铺开，5G 下游包括医疗、汽车、工业、消 费电子多个领域的新兴应用快速成长，半导体产业的发展空间进一步打开。
产业东移带来大量产业链配套需求。 过去几十年，全球半导体产业链经历了 两次转移，一次是 1970s，从美国转移至日本，日本半导体崛起，一度成为全球 最大芯片出口国；后美国限制、干预了日本半导体的发展，在 1990s 出现了第二 次产业转移，韩国三星、中国台湾台积电等厂商迅速崛起；如今，随着中国市场 广阔的半导体需求以及晶圆制造产能的扩张，中国大陆正承接第三次半导体产业 转移，晶圆产能份额持续提升，优质本土企业迅速涌现。
半导体产业本土化率仍较低，国产替代空间广阔。 2015-2019 年，中国集成 电路销售额从 3609.8 亿元增至 7562.3 亿元，中国集成电路进口额从 2299.28 亿 美元增至 3055.5 亿美元，国产化率从 25.21%提升至 35.88%，尽管国产化率显著 提升，但是我国本土企业主要集中在后段的封测环节，在关键的晶圆制造、IC 设计、设备和材料等领域，国产替代空间依然广阔。
（3）国家政策、资金持续加大力度，支持国内半导体产业发展。 在半导体 行业景气度提升以及美国制裁持续的大背景下，国内在半导体相关政策端利好不 断，具体措施包括投资补助、税收优惠等，为半导体产业发展保驾护航。
国家集成电路产业基金牵头注资，半导体产业基本实现“不差钱”。 从资本 端投入来看，2014 年国家集成电路产业投资基金一期股份有限公司成立，投资 1387 亿元；2019 年 10 月，国家大基金二期成立，注册资本 2041.5 亿元。国家 资本的投入带动民间资本持续流入半导体产业，产业实现“不差钱”。根据 Wind 数据，2019 年及 2020H1 半导体企业的 IPO、可转债、定增融资额分别达到 643 亿元、313 亿元；2020 年投融资事件相比 2019 年近乎翻倍达到 413 件。
半导体板块指数上涨归因分析：2019-2020H1 半导体指数上升主要来源于估值提升，2020Q3-2021Q1 指数震荡源于业绩兑现与估值的消化。 股价可以拆分 为归母净利润和 PE 的乘积，我们对 2019 初至今的申万半导体行业 PE(TTM)及 归母净利润(TTM)的数据进行处理，运用两个因子的相对贡献率进行归因分析， 即估值（PE）因子贡献率、归母净利润因子贡献率相乘得出对市值上涨的贡献 率为 100%，若一个因子贡献率大于 100%则说明该段时间指数上涨更多来源于 该因子驱动，小于 100%则说明该因子对指数上涨贡献相对更小，2019 年至今估值因素和业绩因素对股价的相对贡献率对比，2019-2020H1，估值贡献 率>100%>归母净利润贡献率，说明 2019-2020H1 半导体指数上涨主要来源于估 值提升而非业绩上涨，而 2020Q3-2021Q1 的指数震荡则来源于业绩和估值的此 涨彼消，业绩是这段时间指数没有继续下跌的主要支撑。
1.3、 2020Q3-2021Q1 震荡行情下业绩和估值此涨彼消
2020Q3-2021Q1 全球半导体景气度持续高涨，而申万半导体板块持续震荡，形成鲜明反差。 2020H2 以来伴随着需求的逐步恢复，全球半导体需求旺盛，处 于供不应求的态势，行业高度景气。以 2020 年 7 月 15 日作为基期，截至 2021 年 3 月 14 日，费城半导体指数累计涨幅达 43.65%，同期国内申万半导体板块指 数累计下跌 17.53%，国内外半导体指数分化显著。
2020Q3-2021Q1 半导体板块的震荡主要源于事件性影响以及估值的消化： 我们判断分化明显主要有以下原因：
（1）事件影响： 华为禁令等事件性影响对市 场的预期影响已经反映，但是对产业链上市公司业绩的影响并未完全体现，事件 性影响对半导体产业发展造成了较大的不确定性，基于此，我们先前报告判断 2021Q1 为半导体板块重要时间点；
（2）板块估值消化： 基期申万半导体指数 PE TTM 为 161.59 倍，费城半导体指数 PE TTM 为 26.80 倍，当前申万半导体指数 PE TTM 为 85.87 倍，费城半导体指数 PE TTM 为 32.45 倍，国内半导体指数整 体估值明显高于美国费城半导体指数，估值消化是板块震荡分化的重要原因。
2、 半导体第二次跨越：业绩主导，业绩兑现和行业景气度是核心影响要素
2.1、 2021Q1 至今半导体板块表现亮眼，业绩持续兑现 能力较高的细分龙头引领此轮行情
国产替代预期业绩兑现，半导体表现亮眼。 相比于电子行业其他板块，半导 体板块业绩持续高速增长。我们可以看到，2020Q1 至今，半导体营收单季度营 业收入同比增幅持续提升，从 2020Q1 的同比增长 20.04%提升至 2021Q1 的 93.06%。同期，半导体板块单季度归母净利润同比增速从 180.03%升至 202.84%， 国产替代逻辑在业绩上持续快速兑现。
以 2019 年初为基期，半导体行业累计 PE 涨幅于 2020 年中旬出现高点，随 后回调，高估值逐渐消化，累计单季度归母净利润涨幅不断上行，国产替代预期 逐步反映。总结来说，2019-2020H1 半导体指数上行主要源于估值的提升，而 2020Q3-2021Q1 指数震荡则主要是华为、中芯等事件性影响及估值的消化的结果。
2021Q1 至今半导体板块表现亮眼，大幅跑赢沪深 300 指数。以 2021 年 4 月 1 日为基期，截至 2020 年 6 月 27 日，申万半导体指数累计上涨 34.88%，沪 深 300 指数累计上涨 2.53%，2021Q2 半导体指数跑赢沪深 300 指数 32.35 个百分 点。
本轮行情呈现 K 型分化走势，产业趋势和竞争格局良好、行业壁垒较高的各细分板块龙头表现亮眼。 我们先前判断，2021Q1 为半导体产业重要的时间节 点，华为、中芯等事件对供应链预期和业绩上的影响全面落地。事实上，半导体 板块从 2021Q1 开始表现亮眼，迎来反转行情。我们梳理了 2020Q1 至今 （2021-06-27）申万半导体涨幅表现较好的个股（我们选取市值大于 100 亿的个 股，同时剔除新股，以剔除扰动因素），其中，LED 驱动芯片企业表现亮眼，富 满电子、晶丰明源主要产品均为 LED 驱动类芯片，2020 年下半年开始的缺芯持 续至今，主要表现为 8 英寸产能的紧缺，LED 芯片、电源管理类芯片、低端 MCU 等产品尤为紧缺，该类产品行业景气指数在半导体板块中相对较高，因此市场给 予较高的预期；而以士兰微、斯达半导、华润微、捷捷微电、北京君正等为代 表的汽车半导体企业在电动车持续景气的大背景下，表现亮眼；卓胜微作为国内 射频前端器件领域龙头企业，所处赛道市场空间广阔、行业壁垒较高、竞争格局 良好，同样表现优异；此外，半导体设备和材料方面，受益于国内晶圆扩产大潮 持续推动，国内半导体刻蚀设备龙头北方华创、半导体材料平台型巨头雅克科技 业绩增长具备较高确定性，同样获得了较大涨幅。我们认为华为、中芯等事件后， 半导体产业链自主可控的必要性和紧迫性凸显，中短期而言，本轮行情将会呈现 K 型分化走势，产业趋势、竞争格局以及技术壁垒是核心影响要素；长期而言， 半导体行业仍然是未来 3-5 年的科技投资主线。
2.2、 下游需求旺盛+行业高景气,半导体第二次跨越在路上
2.2.1、汽车半导体：变革大时代，汽车半导体有望站上历史的进程
汽车电子器件种类多样，汽车芯片应用广泛。 汽车电子包括车体电子控制装 置和车载电子控制装置，前者需要和汽车机械系统配合，后者能够独立使用。汽 车电子控制技术及系统的综合性能，直接影响整车的动力性、舒适性、操纵稳定 性和经济性等，是现代汽车的灵魂。随着汽车电动化与智能化，电动汽车和无人 驾驶发展迅猛，相应的辅助驾驶系统 ADAS、电池管理系统 BMS 等被广泛应用， 汽车中配置的电子零组件占比越来越高，与物联网、汽车电子等应用相关的器件， 如模拟芯片、逻辑芯片、存储芯片、微控制器芯片、分立器件、光学半导体、传 感器和执行器等，都成为各大半导体厂商（包括 IDM 和 Fabless）重点布局的领 域，据测算平均每辆车搭载半导体为 1600 个。汽车上下游产业链芯片主要分为 环境感知层、决策控制层、网络通信层、人机交互层和电气电力层五大方面，广 泛应用于下游乘用车、商用车等主机厂和 OTA、信息安全、新能源充换电等应 用服务。
电动化、智能化、网联化是汽车行业大势所趋。
电动化： 由于电动车机械 结构较传统燃油车更简单，电机较内燃机能量利用率更高，其动力锂电池成本、 续航里程和充电配套设施等问题正逐步得到优化，特别是在碳达峰、碳中和政策 背景下，全球各地陆续立法通过了燃油车禁售时间点，随着特斯拉 model 3 和 model Y 等极具产品力车型进入主流中端价位市场攻城略地带来鲶鱼效应，各大 车企纷纷转型加速布局新能源车。全球新能源车产量从 2014 年的 54.9 万辆增至 2020 年的 324 万辆，2014-2020 年 CAGR 为 42.62%，渗透率从 0.61%增至 4.24%；
智能化： 智能汽车将通过搭载先进传感器等装置，运用人工智能等新技术，具有 自动驾驶功能，逐步成为兼具娱乐、社交、工作属性的智能移动空间和应用终端， 智能化由于其先进的体验感将成为汽车变革下半页，目前绝大部分整车厂商均在 布局智能化。实现智能化的关键和终极目标是自动驾驶技术，SAE 将自动驾驶 水平分为 L0 级（纯由驾驶员控制）至 L5 级（完全自动驾驶），级别越高，车辆 自动化程度越高；
网联化： 网联化通过车联网（V2X）对智能化（自动驾驶技术、 智慧座舱）进行了补充，车联网（V2X）是实现车辆与周围的车、人、交通基础 设施和网络等全方位连接和通信的新一代信息通信技术，IDC 数据显示，2020 年全球智能网联汽车出货量约为 4440 万辆，2024 年或达 7620 万辆，2020-2024 年 CAGR 为 14.5%。
“三化”趋势持续推动汽车硅含量提升。 汽车在向“三化”发展的同时，产业链 价值构成也正发生剧变，与内燃机相关的系统和元器件正在缩减，而三电（电池、 电驱、电控）的引入快速推升汽车硅含量。成本结构上来看，传统燃油车中发动机、传动系统、车身、汽车电子、底盘、内外饰一般分别占据总成本的 15%/10%/15%/15%/10%/10%；而常规电动汽车中，电驱动力系统主要由电池、 电机和电控组成，一般占 50%的价格成本，其中电池又占比 38%，电机占比 6.5%， 电控占比 5.5%，此外，底盘占比 14%，车身占比 5%，内饰占比 15%，电子占 比 9%，其他占比 7%。以 2019 年典型的某 L1 级豪华品牌燃油车为例，根据罗 兰贝格测算，汽车电动化推动豪华品牌电池管理、电控系统电子元件单车价值净 提升 2235 美元，自动驾驶推动豪华品牌单车电子元件价值量净提升 925 美元， 数字互联推动豪华品牌单车电子电气架构相关元器件价值净提升 725 美元，汽车 电子电气相关的 BOM（物料清单）价值（不含电池与电机）将从 2019 年的 3145 美元提升至 2025 年的 7030 美元，单车增量达 3885 美元，增幅为 123.53%。
汽车半导体受益“三化”趋势多点开花，各细分领域打开增量空间。 根据 IHS 数据，2020 年全球汽车半导体市场规模为 380 亿美元，受益于汽车行业“三化” 趋势，预计到 2026 年将达到 676 亿美元，2020-2026 年 CAGR 为 10.08%。我国 作为汽车制造大国，汽车产量蝉联全球第一，对汽车半导体需求同样旺盛，2020 年中国汽车半导体市场规模约为 94 亿美元，预计到 2030 年将达到 159 亿美元， 2020-2030 年 CAGR 为 5.40%。具体拆分来看：
功率半导体：全球汽车功率半导体市场规模 2018 年为 90 亿美元，随着单车功 率器件价值以及电动车渗透率继续提升，预计 2023 年或达 136 亿美元， 2018-2023 年 CAGR 为 8.61%；
计算和控制芯片：芯片算力提升将带动主控芯片价值量成长，2020 年汽车计 算和控制类芯片市场规模约为 108 亿美元，预计到 2025 年增长至 164 亿美元， 2020-2025 年 CAGR 为 8.71%；
存储芯片：增量主要来源于汽车智能化带来的数据存储需求，2020 年全球汽 车存储芯片的市场规模约为 40 亿美元，预计到 2025 年或达 83 亿美元， 2020-2025 年 CAGR 为 15.72%；
模拟芯片：电动化、网联化为电源管理芯片、射频芯片带来了增量需求，2019 年汽车模拟芯片市场规模为 98 亿美元，预计到 2024 年达到 150 亿美元， 2019-2024 年 CAGR 为 8.89%；
传感器：我们测算到 2025 年汽车半导体传感器市场增量将达到 31 亿美元，增 量主要来源于车载 CIS、毫米波雷达、激光雷达等智能汽车标配硬件。
低市场份额及高进口依赖度，汽车半导体国产替代空间广阔。 全球半导体 市场的竞争格局来看，优势企业主要集中于美国、欧洲地区的德国、法国、荷兰、 瑞士等国家，以及亚太地区的日本、韩国、中国和以色列等。恩智浦、瑞萨电子、 英飞凌、意法半导体、德州仪器等传统汽车芯片巨头具备丰富的产品布局和领先 的技术实力，2019 年占据全球汽车芯片 50%的市场份额。由于设计、生产等方 面的技术差距较大，至今我国未形成具备国际竞争力的汽车芯片供应商，在汽车 芯片领域的市场份额较低，整体来看，我国汽车芯片进口依赖度超 90%，缺芯 背景下海外汽车芯片厂商供应短缺增加了国内厂商的供应链导入机会，汽车半导 体国产替代进程有望全面提速。我国汽车半导体产业链上已逐步涌现出以斯达半 导、北京君正、士兰微、韦尔股份、闻泰科技等为代表的具备竞争力的企业。我 国汽车半导体优秀企业有望借行业景气周期与国产替代共振迅速崛起，缩短在各 领域的主要差距并不断提升自主率。
2.2.2、5G 时代已来，硅含量持续提升
全球智能手机出货量重回正增长。 在连续两个季度的正增长之后，IDC 近日提高了对全球智能手机市场的出货量预测。IDC 全球季度手机追踪显示，2021 年，智能手机出货量预计将达到 13.8 亿台，同比增长 7.7%，预计 2022 年出货 量或达 14.3 亿台，同比增长 3.8%。总体来看，扣除 2020 年疫情特殊影响，未 来智能手机出货量增长趋势将逐步放缓，智能手机市场总体已步入存量竞争阶段。
2021 年 5G 手机将继续放量增长。 2021 年 4 月，国内市场 5G 手机出货量 2142 万部，占同期手机出货量的 77.9%，市场占比持续增长。IDC 预测，2021 年全球 5G 手机出货量将增长近 130％，预计 2021 年底，除中国以外的大部分国 家 5G 手机销售量也都将迎来超过 3 位数的增长，中国 5G 手机市场份额将占据 全球近 50％，美国将紧随其后，占有 16％的份额，而西欧和亚太地区（中国和 日本除外）将占据全球 5G 手机市场 23.1％的份额，总体来看，2021 年将是 5G 手机放量大增的一年。
5G 手机与 4G 手机相比，带来更高的硅价值量。 根据 SUMCO 测算，5G 手 机对存储和逻辑类芯片需求是原来 4G 的 1.7 倍。相比于 4G 手机，5G 手机 DRAM 由 1-12GB 升级为 6-13GB，NAND 闪存由 8-512GB 升级至 128-512GB，AP（应 用处理器）由 4-8 核升级为 8 核，图像处理芯片由 1-7 个升级为 4-7 个。5G 手机 还需额外外挂一颗基带芯片或集成于 AP 之中。SUMCO 测算，5G 手机相较于 4G 手机，12 寸晶圆需求量总体提升约 1.7 倍。根据韩国信息与通讯技术研究所称，平均一部 4G 手机含有的半导体价值量为 126.1 美元，一部 5G 手机含有 的半导体价值量为 233.9 美元，增长将近 85%。
5G 基站建设正当时，半导体器件量价齐升市场空间广阔。 根据《中国联通 5G 无线网演进策略研究》中对 3.5GHz 及 1.8GHz 在密集城区和普通城区覆盖能 力的模拟测算，密集城区中 3.5GHz 频段上行需要的基站数量是 1.8GHz 的 1.86 倍，普通城区中 3.5GHz 频段上行需要的基站数量则是 1.8GHz 的 1.82 倍；从连 续覆盖角度来看，5G 的基站数量是 4G 的 1.5-2 倍。考虑到 5G 独立组网和非独 立组网的结合，预测 5G 基站总数将达到 4G 基站数的 1.3 至 1.5 倍。据工信部数 据，2020 年，中国新建开通 5G 基站超 60 万个，终端连接数突破 2 亿，全部已 开通 5G 基站超过 71.8 万个，实现全国所有地级以上城市覆盖，2021 年计划继 续建设 5G 基站 60 万个，向有条件的县镇延伸。受益于 5G 基站高半导体价值及 建设数量增长，全球 5G 通信基础设施市场规模有望大幅增长，以其中的射频前 端市场为例，预计将从 2019 年的 152 亿美元增长至 2025 年的 254 亿美元， 2019-2025 年 CAGR 为 11%。
2.2.3、VR/AR：规模放量前夜，市场反馈良好
VR，即虚拟现实，指借助计算机系统及传感器技术生成一个虚拟的 3D 环 境，创造出一种崭新的人机交互状态。 实现 VR 技术主要需要考虑模拟环境、感 知、传感交互等方面。感知是指理想的 VR 应该具有一切人所具有的感知。换言 之，除最基本的视觉之外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅 觉和味觉等，也称为多感知。传感交互旨在感知人的头部转动，眼睛、手势、或 其他人体行为动作，由计算机进行处理，并对用户的输入作出实时响应、分别反 馈到用户的五官。上述三维交互过程是达到 VR 理想的仿真标准的重要因素。
AR，即增强现实，指将现实世界的景象与虚拟的物体相结合，通过投射装 置，实现现实世界的虚拟叠加。 摄像头和传感器采集真实场景的视频或者图像， 传入处理单元对其进行识别和生成数据模型，同时结合头部跟踪设备的数据来分 析虚拟场景和真实场景的相对位置，实现坐标系的对齐并进行虚拟场景的建模绘 制融合计算。设备采集外部控制信号实现交互操作，最终达到“虚实结合”效果。
VR/AR 产业链上包含芯片、捕捉/反馈设备、主机、系统/平台、应用/内容 几个层面。芯片领域主要供应商为高通、AMD、英伟达、华为、德州仪器等； 传感器领域主要有意法半导体；显示屏主要为三星、京东方、LG；整机品牌商 有 Oculus、索尼、HTC；在内容方面，以游戏为例有索尼、游久、恺英网络等。
VR/AR 作为当前科技领域最热门技术之一，被众多科技公司和互联网公司 争相布局。 根据华为《5G 时代十大应用场景白皮书》，在与 5G 高度相关的下游 应用中，无线家庭娱乐和云 VR/AR 领域具备广阔的市场潜力，因此，VR/AR 市 场在 5G 时代有望大幅受益。VR 设备在 2016 年引起广泛关注后步入资本寒冬的 主要原因为无线传输速率、传输时延、设备重量、电池容量、便携度等方面的瓶 颈，随着 5G 时代到来以及传感器、芯片、电池集成化程度持续提升，VR 设备 的痛点被逐个击破，市场需求有望重振。
AR/VR 正处于规模放量前夜。 继 2016 年虚拟现实产业元年、2018 年云 VR 产业元年、2019 年 5G 云 VR 产业元年过后，2020-2021 年将成为虚拟现实快速 发展的转折点，2022-2025 年将步入深度沉浸的 5G 进阶期，目前全球正处于规 模上量和生态繁荣前夜。比之 2018-2020 年相对平缓的终端出货量，随着 Facebook Quest2、微软 Hololens2 等标杆 VR/AR 终端迭代发售以及电信运营商 虚拟现实终端的发展推广，2021 年有望成为 AR/VR 终端规模上量、显著增长的 关键年份。
VR/AR 终端产品市场反馈良好。 据 IDC 数据，2020 年全球虚拟显示终端出 货量约为 630 万台，VR、AR 终端出货量占比分别 90%、10%，预计 2024 年终 端出货量超 7500 万台，AR 占比升至 55%，2020-2024 五年期间虚拟显示出货量 增速约为 86%，其中 VR、AR 增长分别为 56%、188%，预计 2023 年 AR 终端 出货量有望超过 VR。据 SuperData 数据，Facebook 旗下 2020 年 9 月推出的 VR 品牌 Oculus Quest 2 于 2020Q4 成为市场爆品，销量超过 100 万台，远超第二位 PlayStation VR 的 12.5 万台，Oculus Quest 平台上已有超 35 款游戏已经达成了百 万美元的收入。
AR/VR 市场规模有望快速增长。 在 VR/AR 终端出货量不断增长的背景下， 信通院数据显示，2020 年全球虚拟现实市场规模约为 900 亿元人民币，其中 VR 市场为620亿元，AR市场为280亿元。预计2020-2024年全球虚拟现实产业CAGR 约为 54%，其中 VR 增速约 45%，AR 增速约 66%，2024 年两者份额均为 2400 亿元人民币，增长迅速。
目前 A 股布局 AR/VR 的公司较多。 全球最大显示展会 SID Display Week 2021 上，TCL 华星光电推出首款 LCD VR 显示屏，其尺寸为 2.02 英寸，分辨率 为 2160*2160，刷新率 120Hz，响应时间 4ms，PPI 高达 1512，是迄今为止 PPI 最高的 VR 显示屏；京东方已有定位于超高 PPI VR /AR 显示产品的 8 英寸硅基 OLED （已建成）和 12 英寸硅基 OLED （在建）产线；歌尔股份提供 VR 光学 解决方案和全面的 VR 系统解决方案，AR/VR 及相关光学模组项目共募集 10 亿 元，预计 2022 年 8 月建设完毕；新型显示（AR+）是水晶光电的五大业务板块 之一，公司致力于从行业应用、消费类电子和汽车电子三个方向开展技术布局和 市场开拓。除此之外，还有提供组装与代工服务的立讯精密、供货锂电池和进行 VR 代工的欣旺达以及布局 LCOS 显示芯片的韦尔股份等。
2.3、 缺芯成行业主旋律，国内厂商迎来供应链导入良机
缺芯潮持续且短期难见缓解，产业链各厂商产品货期及价格上涨。 2020 年 下半年至今，受多重因素影响，半导体行业缺芯情况愈演愈烈。上游晶圆产能方 面，自 2020Q3 起，包括台积电、联电等就已将 8 英寸晶圆代工价格调涨了 10% 至 20%。力积电 2020 年代工报价涨幅约较 2019 年增 30~40%，包括驱动 IC、电 源管理 IC、存储器、MOSFET 等全部都吃紧，部分产能安排已排至 2023 年。终 端产品方面，全球功率半导体龙头英飞凌旗下 MOSFET 等产品预计将在 6 月中 旬会执行 12%的涨幅，ST 宣布全系列产品于 6 月 1 日开始涨价，安森美的部分 产品价格将于今年 7 月 10 日起上调。整体来看，缺货涨价已成为 2021 年半导体 行业的主旋律。
缺芯原因有事件性冲击影响。 华为在美国禁令生效前大量囤货，OVM 等厂 商争夺华为空出来的市场份额，亦开始大量备货。IDC 数据显示，华为手机业务 受美国制裁和芯片断供影响较为明显，市占率在 2021Q1 已跌出前五，小米和 OPPO 出货量分别同比增加 64.8%和 64.5%，受益显著；此外，美国二月暴风雪 导致得克萨斯州奥斯丁市等美国芯片制造的核心地区缺电，三星、NXP、英飞凌 等厂商的工厂陆续停产；东南亚是全球重要的半导体芯片封装测试中心，中国小 米、华为、韩国三星、美国英特尔、苹果等都在越南有产业链布局，五月越南、 马来西亚等国疫情形势恶化，极可能加剧全球芯片短缺问题。短期的事件性冲击 和供需失衡致使部分下游客户因缺芯而发生较大规模的停产。
缺芯亦由新一轮需求扩张与产能建设之间的错配导致。 首先，是总体需求 扩张与有限产能之间的矛盾。需求端来看，2020 年新冠疫情催生宅经济，线上 居家办公等带动平板、PC 等需求增长，加速了各行业万物互联和数字化进程。 5G 的进一步商业化、IDC 数量增加、电动汽车销量回暖和无人驾驶等应用兴起 带动了更多需求，SIA 数据显示，2020 年全球半导体市场销售额达到了 4390 亿 美元，同比增长 6.5%，WSTS 预测 2021 年全球半导体销售额或达 4690 亿元，同比增长 6.83%。供给端来看，疫情给海外的一些半导体公司供应链带来了比较 大的影响和冲击，各大制造厂商对全年预期较低，整个行业整体备货不足，而新 建晶圆厂成本高昂且从兴建到量产至少需要两年，新建产能的“远水”难救“近火”。 此外，消费电子等其他领域的产能挤占，汽车芯片、MCU 等领域缺芯较为突出， 目前来看，资本开支较低、折旧压力相对较小的 8 英寸晶圆产能尤为紧缺并已进 一步传导至 12 英寸晶圆，主要半导体厂商的产品货期和价格都有所增加。SEMI 预计，2019 年至 2022 年，全球 8 英寸晶圆产量将增加 70 万片，增加幅度为 14%， 年均增速约为 4.5%；其中，MEMS 传感器相关产能约增加 25%，功率器件产能 约增加 23%，年均增速约为 6%。未来几年将推升全球 8 寸晶圆厂产能至每月接 近 650 万片。
行业缺芯状态更加凸显芯片国产化瓶颈现状，疫情控制得当有望助推芯片国产化率进一步提升。 以汽车行业为例，据 Wind 数据显示，目前国内汽车行业 中车用芯片自研率仅占 10%，90%的汽车芯片必须依赖国外进口；除汽车外，国 产芯片在通讯设备、消费电子等领域的市占率也多在 10%以下。多领域依赖国 外进口芯片叠加海外疫情严重导致生产缩减，芯片国产化率提升迫在眉睫。IC insight 数据显示，2020 年我国芯片产值为 227 亿美元，自给率为 15.87%。随着 国内半导体产业链自主可控必要性和紧迫性凸显，国家政策、资金大力支持，国 内部分厂商已实现技术突破，未来芯片国产化率进一步提升指日可待。
过去终端客户芯片采购本土化意愿较低的一个重要原因是对质量的严格要求和对供应链厂商切换的验证成本。 以车规级芯片为例，车规级芯片较消费级和 工业级别芯片对可靠性、稳定性有更高的要求，如工作温度高于消费级芯片 （0℃-40℃）和工业级芯片（40℃-155℃），使用时间也更长（15 年，消费级和 工业级芯片分别为 1-3 年和 5-10 年）。车规级芯片对于存储解决方案的挑战性在 于，自动驾驶汽车的每个系统都有独特要求，任何一款存储解决方案都无法适用 于整辆汽车，此外，车规级芯片相比消费芯片和一般工业芯片开发难度更高，工 作环境也更严苛，同时由于涉及到人身安全，要求极高的安全性和可靠性。
缺货给了国产厂商难得的“试错”机会，国产厂商迎来供应链导入良机。 国 内汽车半导体在基础环节、标准和验证体系、车规产品验证、产业配套等方面能 力薄弱，同时在半导体各个产品自主率较低，与我国与消费电子半导体产业链相 比，由于汽车半导体在可靠性、稳定性等领域要求更高，且我国终端车企品牌市 占率远不如消费电子领域，国内品牌对产业链扶持力度有限，国内企业在汽车半 导体领域的整体市占率更低，同时也对应着可观的国产替代空间。汽车芯片供应链恢复时间不确定，缺芯致使下游需求方提高了对国产汽车芯片产品的试错容忍 度并选择国产厂商产品以解决部分燃眉之急，为汽车芯片企业提供了绝佳的导入 机会，在得到客户验证通过并大规模放量后，国产芯片厂商将进一步巩固其行业 地位并实现更高的国产化率和延续本土化趋势。部分厂商正抓住国产替代的机遇 窗口，在各自领域取得突破，实现业绩规模快速增长。
3、半导体引领主线：汽车半导体、核心设备和材料、射频与模拟等细分方向
3.1、半导体产业链环节众多，核心芯片国产化率较低
半导体产业链环节众多，专业分工程度高，新技术新应用是行业下游重要 驱动力。 半导体产业链上下游包括三大环节：IC 设计、晶圆制造加工以及封装 测试、应用。IC 设计是指根据终端产品的需求，从系统、模块、电路等各个层 级进行选择并组合，确定器件结构、工艺方案等，实现相关的功能和性能要求， 并将其委托给晶圆代工厂进行生产加工；晶圆制造厂根据设计版图进行掩膜制作 形成模板，在晶圆上批量制造集成电路，通过多次重复运用掺杂、沉积、光刻等 工艺最终将 IC 设计公司设计好的电路图移植到晶圆上；完成后的晶圆再送往下 游封测厂进行切割、焊线、塑封，以防止物理损坏或化学腐蚀，同时使芯片电路 与外部器件实现电气连接，最后移交给下游厂商。
核心芯片国产化率偏低。 我国集成电路产业发展迅猛，但目前在终端应用的 核心芯片中，国产芯片占比仍较低，由下表可以看出，我国在计算机系统、通用 电子系统的终端核心芯片上国产芯片市占率仍接近于 0，在内存设备和显示系统 中的国产核心芯片市场才刚起步，在通信装备方面，国产芯片已实现部分进口替 代，应用处理器和通信处理器中国产芯片占比分别达到 18%和 22%。
3.2、汽车半导体大有可为，功率、存储、控制类芯片深度受益
3.2.1、功率器件：行业景气度持续提升，MOSFET、IGBT 市场广阔
功率半导体是电子装置电能转换与电路控制的核心，应用领域广泛。 功率 半导体通过利用半导体的单向导电性实现电源开关和电力转换的功能，功率半导 体主要分为功率器件、功率 IC。功率器件可以分为二极管、晶闸管、MOSFET、 IGBT 等。据 IHS 数据，2020 年全球功率半导体市场规模为 422 亿美元，同比增 长 4.6%；中国功率半导体市场规模为 153 亿美元，同比增长 6.3%。其中，工业、 汽车和消费电子是功率半导体的前三大终端市场。根据智研咨询的数据，2019 年汽车领域占全球功率半导体市场的 35.4%，工业应用市场占比为 26.8%，消费 电子占比为 13.2%。随着对节能减排的需求日益迫切，功率半导体的应用领域从 传统的工业领域和 4C 领域逐步进入新能源、智能电网、轨道交通、变频家电等 市场。
受益于工业、电网、新能源汽车和消费电子领域新兴应用不断出现，功率 半导体器件市场规模不断增长。 根据 Yole 数据，2019 年全球功率器件市场规模 为 175 亿美元，预计 2025 年或达 225 亿美元，复合增长率为 4.28%。
MOSFET：高频开关，功率器件主要的细分市场。 MOSFET 在功率器件中 占比最高。根据智研咨询和华经情报网数据，2019 年 MOSFET 占比 35.9%，市 场规模达 62.59 亿美元；中国是全球最主要的功率器件消费国，功率器件细分的 主要产品在中国的市场份额均处于第一位。其中，中国 MOSFET 市场规模占比 全球为 44.3%，中国 MOSFET 市场规模约 26.4 亿美元。目前国内以低端 MOSFET 产品为主，在中高端 MOSFET 器件中，90%依赖进口，国产替代空间广阔。
2022 年 MOSFET 终端应用占比预测： 根据华经情报网数据，随着汽车电子 化以及工业系统智能化程度的不断加深，预计到 2022 年 MOSFET 下游应用中， 汽车占比为 22%，计算机及存储占比为 19%，工业占比为 14%。
IGBT 是电机驱动的核心： 广泛应用于逆变器、变频器等，在 UPS、开关电 源、电车、交流电机等领域，逐步替代 GTO、GTR 等产品。IGBT 下游应用领 域广泛，由于 IGBT 具有能源转换和高效节能等优点，汽车行业、消费电子行业、 能源行业、电机行业等都需要利用 IGBT 来提高能源使用效率。随着新能源、智 慧城市建设等下游领域的发展，IGBT 市场规模也在不断扩大。由于 IGBT 模块 集成度高，存在较高的进入壁垒，目前全球 IGBT 市场主要被欧洲和日本企业垄 断，IGBT 国产化率不足 10%，以斯达半导为代表的国内厂商日渐崛起，国产替代空间广阔。
IGBT 市场空间： IGBT 分为 IGBT 芯片和 IGBT 模块，其中 IGBT 模块是由 IGBT 芯片封装而来，具有参数优秀、最高电压高、引线电感小的特点，是 IGBT 最常见的应用形式，IGBT 模块常用于大电流和大电压环境。据集邦咨询数据， 受益于新能源汽车和工业领域的需求大幅增加，2025 年中国 IGBT 市场规模将 达到 522 亿人民币，复合增长率达 19.11%。
以英飞凌、安森美等企业为代表的龙头厂商均为 IDM 模式，拥有完整的晶圆厂、 芯片制造厂和封装厂，对成本和质量控制能力很强，以高端产品为主，实力强劲。中 国大陆的厂商 IDM 和 Fabless 模式兼有，产品以晶闸管、二极管等分立器件和低压 MOSFET 为主，与欧美日厂商存在较大差距，以斯达半导为代表的厂商日渐崛起， 逐步赶超欧美日龙头厂商；以茂达、富鼎电子等为代表的的中国台湾厂商以 Fabless 模式为主，主要负责芯片制造和封装。
从竞争格局看，功率半导体行业集中度较高，欧美厂商占据第一梯队，国产厂 商日渐崛起。 英飞凌和 Omdia 数据显示，2019 年全球功率器件/MOSFET/IGBT 芯片 /IGBT 模块 CR10 分别为 58.30%/78.20%/84.4%/81.1%。其中英飞凌是全球最大的功 率半导体厂商，功率器件市场份额为 19%，MOS 产品市场份额约 25%，IGBT 产品 市场份额超 30%。功率半导体厂商以欧美日为主，中国厂商起步较晚，技术积累与欧 美日厂商差距较大。目前功率半导体厂商可以分为三个梯队，第一梯队是英飞凌、安 森美等欧美厂商为主，第二梯队以三菱电机、富士电机等日本厂商为主，第三梯队以 斯达半导、捷捷微电、新洁能、闻泰科技（安世半导体）等中国厂商为主。
3.2.2、控制类芯片：汽车算力需求推升控制类芯片市场空间
当前汽车主控芯片主要是 MCU(流微控制单元 Microcontroller Unit)，负责 计算和控制。 MCU 是把中央处理器(Central Process Unit;CPU)的频率与规格做适 当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D 转换、UART、PLC、 DMA 等周边接口，甚至 LCD 驱动电路都整合在单一主板上，形成能完整处理 任务的微型计算机。MCU 主要作用于最核心的安全与驾驶方面，自动驾驶（辅 助）系统的控制，中控系统的显示与运算、发动机、底盘和车身控制等。
L3 级自动驾驶需要 30TOPS 的算力，未来车载计算芯片空间广阔。 根据国 内自动驾驶芯片厂商地平线数据，L1/L2 级别对算力的需求不足 2TOPS（1TOPS 代表一秒钟进行 1 万亿次计算），而到了 L3 级别自动驾驶，算力需求将迅速来 到 30TOPS，为了冗余设计的考虑，我们看到当前主流自动驾驶芯片的设计算力 多达到了大几十 TOPS，到 L4 和 L5 级别，自动驾驶对算力的需求将来到 300 和 4000TOPS，当然，目前满足 L3 级别的芯片已经陆续流片，而 L3 级别的自动驾 驶技术仍需时日，自动驾驶芯片算力再短期内并没有显著再提升的需求。
汽车计算、控制类芯片市场规模约为 108 亿美元，SoC 将成为主要增量。 根据 IHS 数据显示，当前 MCU 芯片市场规模约为 70 亿美元，预计 2025 年将增 长至 78 亿美元，受益于汽车电动化以及自动驾驶技术的发展，汽车电子电气架 构由分布式向集中化跃进，SoC 是未来汽车计算、控制类芯片的主要增量来源， 2020 年汽车 SOC 芯片市场规模约为 37 亿美元，预计到 2025 年将迅速增长至约 82 亿美元，CAGR 达 14.87%。
功能芯片： 在 MCU 领域，英飞凌、瑞萨、恩智浦、ST 为头部企业，均具 有覆盖不同应用和功能的完整 MCU 产品线，近年加快了并购步伐，市场进一步 集中，CR5 占据全球约 80%的市场份额。国内份额与国外企业差距较大，上市 公司中颖电子、兆易创新、东软载波都涉及汽车电子领域，但市占率极少。
计算类芯片：瑞萨电子、恩智浦、德州仪器 等传统汽车芯片企业是当前量产 环节的主导力量，凭借深厚的汽车芯片设计经验，在嵌入式计算处理器领域与汽 车软件、系统开发商深度绑定，能够更好地协同车辆控制，把控功能安全需求。 英伟达、高通、Intel 虽为传统 ICT 企业，近年来在汽车主控芯片领域大举布局， 现已跻身全球汽车半导体前 25，主打 ADAS、自动驾驶以及智能座舱领域的芯 片设计，具备传统芯片企业难以比拟的算力优势，Intel Mobileye 的 EyeQ 系列芯 片、高通骁龙 820A 就是典型代表，而其他产品多处于研发应用和预量产阶段。
3.2.3、存储芯片：汽车数据量推动车规存储芯片需求快速成长
存储器芯片是信息系统的基础核心芯片，也是集成电路产业的核心产品之 一。 不同技术原理催生不同的产品，具有各自的优缺点和适用领域。按存储形式 不同，可分为：光学存储、磁性存储、半导体存储。若按照信息保存的角度来分 类，可以分为易失性存储芯片和非易失性存储芯片。易失性存储芯片在所在电路 断电后，将无法保存数据，代表性产品有 DRAM 和 SRAM；非易失性存储芯片 在所在电路断电后，仍保有数据，代表性产品为 NAND Flash 和 NOR Flash。
DRAM 和 Flash 是目前市场上最为重要的存储器芯片。 DRAM 具有高容量、 大带宽、低功耗、短延时、低成本等特征，是主要用于个人电脑、服务器、手机 等设备的最为常见的系统内存，也是半导体行业最大的单一产品类别，2019 年 市场规模为 620 亿美元，占比 56%。由于采用不同的设计结构，SRAM 比 DRAM 的读写速度更快、功耗水平更低，但电路结构的差异也造成了相同容量的 SRAM 的成本高于 DRAM，通常情况下只会使用在 CPU 的一、二级缓存等对存储速度 要求严格的领域；Flash 主要有 NAND 和 NOR 两种，区别在于存储单元连接方 式不同，导致两者读取方式不同，2019 年二者市场规模分别为 460 亿和 22 亿美 元，占比为 42%和 2%。Flash 具有寿命长、体积小、功耗低、非易失性等特点 和优势，广泛应用于消费电子、移动通信、网络通信、个人电脑、服务器等领域， 主要用于代码存储和数据存储等，是近年来发展较快的存储器芯片产品。
存储芯片下游应用广泛。 以 DRAM 和 NAND Flash 为例，DRAM 下游主要 应用于移动式（~33%）、服务器（~28%）、PC（~20%）等领域，在消费电子、 绘图等领域亦有应用，NAND 下游主要用用于手机（~48%）、SSD（~43%）等 领域，此外在游戏机、USB 存储设备、平板电脑等领域也有较广泛的应用。
存储芯片为汽车芯片重要组成部分，车载存储产品性能要求不断提升。 搜 狐汽车研究室数据显示，2019 年模拟芯片、传感器与执行器和分立器件位列汽 车半导体价值量前三位，占汽车半导体市场规模比例分别为 28%、17%和 14%， 合计占比近六成，存储芯片以 8%的占比位居第七。汽车“三化”趋势明显，由于 车载导航系统、娱乐系统、行车记录仪、ADAS 辅助驾驶以及未来的无人驾驶、 5G 通信应用的加入，需要处理和连接越来越大数据量的汽车正逐渐成为一个移 动的服务器，以汽车驾驶辅助系统 ADAS 为例，由于需要大容量存储和高效运 算支撑系统的快速反映，特别是高清的图像传输，对于存储产品的容量、性能、 可靠性也提出了越来越高的需求。搜狐汽车研究室预测，2025 年存储芯片占汽 车半导体的比例将提升至第五位，为 12%。
汽车存储芯片市场规模： L3 自动驾驶落地关键时期已来，各大龙头车企相 继推出重磅 L3 自动驾驶车型，相较于 L1 和 L2 级车型而言，L3 及以上级自动 驾驶的高精度地图、数据、算法都需要大容量存储来支持，一台 L3 级的自动驾 驶汽车将需要 16GB DRAM 和 256GB NAND，一台 L5 级的全自动驾驶汽车估计 需要 74GB DRAM 和 1TB NAND。此外，无人驾驶汽车（感应+认知+行动）将 配备大量的传感系统，比如：GPS 接收器、激光雷达、超声波传感器、毫米波 雷达、高清摄像头等，为实现自动驾驶汽车的互联性，包括仪表盘系统、导航系 统、信息娱乐系统、动力传动系统等，都需要存储数据为自动驾驶汽车提供基础 数据作为参数，催生对大容量存储需求提升，为存储器厂商提供了广阔的市场空 间。根据搜狐汽车研究室预测，受益于新能源汽车、5G 及物联网、可穿戴设备 等赋能，全球汽车存储芯片市场规模将从 2016 年的 22 亿美元增至 2025 年的 83 亿美元，2016-2025 年 CAGR 为 15.90%。
竞争格局：存储芯片总体呈垄断趋势，市场集中度较高。 从竞争格局看， 三星在 DRAM 和 NAND Flash 占据绝对优势地位，海力士和美光市场份额亦较 高，行业整体呈垄断趋势，DRAM CR3 超 95%，NAND Flash CR3 为 68.8%。在 NOR Flash 领域，行业前三分别为旺宏、华邦和兆易创新，CR3 达 69.5%。
3.3、 设备和材料：半导体产业基石，国产替代势在必行
集成电路工艺复杂，制造设备种类繁多。 集成电路制造工艺复杂，其主要工 艺流程包括氧化、清洗、涂胶、烘干、光刻、显影洗胶、刻蚀、去胶、离子注入、 薄膜沉积、化学机械打磨、测试、检测等，其中部分工序需要循环进行数次至数 十次。
全球半导体设备市场规模： 根据 SEMI 数据，全球半导体制造设备销售额从 2019 年的 598 亿美元猛增 19%，在 2020 年达到 712 亿美元的历史新高。中国大陆首次成为新半导体设备的最大市场，销售额增长 39%，达到 187.2 亿美元。
目前芯片代工产产能普遍紧张，汽车芯片、智能手机处理器等多类半导体产 品也供不应求。台积电、力积电正在建设新的晶圆厂，英特尔也已宣布将投资 200 亿美元新建两座晶圆厂，因而在芯片代工商提高产能、新建晶圆厂的推动下， 全球半导体生产设备今年的销售额有望再创新高。
中国半导体设备行业增速迅猛，远高于世界平均水平。 中国大陆半导体设 备销售额从 2019 年的 134.5 亿美元增长至 2020 年的 187.2 亿美元，同比变化率 高达 39%。中国大陆半导体设备市场规模占全球市场的比重持续提升，从 2013 年占比 10.6%提升至 2019 年的 22.5%。
半导体设备作为半导体产业链上游的支撑行业，面临国产化率低、被国外 巨头垄断的局面。 2013-2020 年中国大陆半导体设备市场规模呈现逐年增长态势 且受新冠疫情影响并不显著，同时伴随中国大陆半导体设备市场规模占全球市场 规模比重不断增长趋势，但整体国产率仍较低，主要专用设备仍依赖进口，多数 半导体设备国产化程度低于 20%。截至目前，我国半导体设备行业已处于追赶 阶段。自 2020 年以来我国半导体设备行业企业的融资多轮处于 A 轮及战略投资， 未来行业或将吸收更多资金。
半导体晶圆制造材料市场： 根据 SEMI 数据，因 5G 普及、新冠肺炎疫情推 升宅经济需求，带动全球半导体需求攀高，2020 年全球半导体材料销售额年增 4.9%至 553 亿美元，其中晶圆制造材料占比 63%，销售额为 349 亿美元；余下 204 亿美元为半导体封装材料。SEMI 预计，2021 年全球半导体材料市场或达 563.6 亿美元。2019 年全球硅片、电子气体、光掩膜板、光刻胶及配套试剂的销 售额分别为 122/43/42/40 亿美元，市场份额分别为 37%/13%/13%/12%。
受益于晶圆厂扩产潮和国产替代，半导体材料企业迎来机会。 目前，国内 半导体材料的国产化率较低，在核心领域国内企业的竞争实力与国外龙头相差甚 远，摆脱进口依赖的局面任重道远。华为禁令和中芯事件凸显国内半导体产业链 自主可控的必要性，加速半导体材料等领域国产化势在必行。我们认为受益于国 家政策大力支持以及大基金和地方资本长期持续投入，国内半导体制造产业将逐 步崛起，作为晶圆制造上游，国内半导体材料产业将会进入快速发展期。
全球半导体行业快速发展，晶圆制造材料市场发展成为推送半导体材料行业主力，中国大陆、中国台湾等地区逐渐成为全球半导体材料市场重点地区。 根据 Maximize Market Research 数据，2019 年全球半导体材料显著向中国大陆、中国台湾、 南韩地区转移，市场份额保持不断上涨趋势，其中中国大陆从 6.4%提升至 16.67%， 成为受益于第三次全球半导体产业转移最大赢家。同时根据 SEMI 数据显示， 2017 年到 2020 年四年间，预计中国将有 26 座新晶圆厂投产，预期成为全球新 建晶圆厂最积极的地区。受益于半导体产业链转移叠加大力投产，中国晶圆制 造行业市场规模预期将从 2015 年的 900 亿元提升至 2021 年的 2941.4 亿元，半 导体国产化节奏渐强，必将带来上游半导体材料更广阔的国产化发展机遇。
半导体行业高端产品核心技术壁垒较高，但仍难阻中国半导体材料发展趋 势。 半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料市场。在半导体材料领域，由 于高端产品技术壁垒高，国内企业长期研发投入和积累不足，我国半导体材料在 国际分工中多处于中低端领域，高端产品市场主要被欧美日韩台等少数国际大公 司垄断；国内大部分产品自给率较低，基本不足 30%，且大部分为技术壁垒较 低的封装材料；而在晶圆制造材料方面国产化比例更低，主要依赖进口。以硅片 为例，由于其具有极高技术壁垒，目前全球市场呈现出寡头垄断格局。以日本新 越化学、SUMCO、德国 Siltronic、中国台湾环球晶以及韩国 SKSiltron 为首的五 大供货商合计占据全球 90%以上的市场份额；中国目前硅产业集团规模较小， 占据全球半导体硅片市场份额 2.18%。
3.4、 模拟芯片：长坡厚雪，半导体优质细分赛道
模拟芯片是连接数字世界与自然世界的桥梁。 模拟集成电路是指由电容、电 阻、晶体管等组成的用来处理模拟信号的集成电路。数字芯片不能直接与自然界 沟通，为了处理方便，一般将模拟信号转换为数字信号，输入到大容量、高速、 抗干扰能力强的数字处理系统处理后再转换为模拟信号输出。在电子系统中，模 拟芯片功能非常多，包括信号接收、信号放大、数模信号转换、稳压、比较等。
模拟芯片具有长生命周期、弱周期性的特点。 数字集成电路强调运算速度与 成本比，需要不断采用新设计或新工艺，遵循摩尔定律，更新换代速度快，生命 周期一般 1-2 年；而模拟集成电路强调可靠性和稳定性，一经量产往具备长久生 力，生命周期长，一般在 5 年以上。模拟芯片下游应用十分广泛，拥有众多细分 品类，单一产业景气度对模拟芯片冲击相对小，其占半导体比重在 13-14%，总 体较为稳定。
模拟芯片根据功能分为以下三大类：
（1）电源管理芯片，包括稳压器产品、电池 管理产品、LED 驱动器、AC/DC 控制器等，主要用于稳定电流和电压，电流、电压 控制，以及电流转换等领域；
（2）信号链芯片，包括放大器、滤波器等线性产品，接 口电路等，主要用于模拟信号处理，以及电子系统之间的信号传输等，广泛应用于工 业，通讯，医疗等行业；
（3）数模转换器，用于模拟信号与数字信号的互相转换。
模拟芯片市场规模： IC Insight 数据显示，2020 年全球模拟芯片市场规模为 570 亿美元。其中，德州仪器（TI）以 109 亿美元销售额和 19%的市占继续稳坐第一名， 营收规模几乎为第二名亚德诺半导体（ADI）的两倍。国内模拟芯片厂商市占率均不 足 1%，国产替代空间广阔。国内方面，2020 年中国模拟芯片市场规模为 1622.6 亿元， 占全球模拟芯片市场比例约为 40%，连续三年呈现快速增长趋势。国内需求端方面， 中美贸易摩擦推动国内终端客户关注供应链安全及稳定性，国产替代不断推进，本土 代理商纷纷寻求国内厂商合作；供给端方面，国内模拟芯片厂商以某个细分领域切入 市场，以更低价格、更优服务替代美系厂商产品且取得较好市场效果。与此同时，外 延并购逐步被国内厂商采纳以提升与国际巨头在市场竞争方面优势，如矽力杰收购 Maxim 的智慧电表及能源监控部门以及 NXP 的 LED 照明业务。在下游景气需求叠加 国产替代推动下，国内模拟芯片厂商进入产业黄金期，市占率有望扩大，乘风而起快 速成长。
3.5、 射频芯片：5G/IOT 驱动，国产化正当时
5G 时代新增大量高频频段，手机射频前端量价齐升。 在过去的十余年间，移动 通信行业经历了从 2G 到 3G，再到 4G 和 5G 的三次重大产业升级，支持频段数目持 续增加，双 4G/全网通、五模/七模、十三频/十七频/三十频、载波聚合、MIMO、全 面屏成为智能手机标配，导致包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、 双工器、射频滤波器在内的射频前端器件数量和价值急剧增加。举例说明，2G 时代 手机频段数是 4 个，单机总价值是 0.8 美元；3G 时代手机频段数上升到 6 个，单机 总价值 3.25 美元；4G 时代，千元机频段数达到了 8-20 个，旗舰机频段数在 17-30 个， 需要 20-40 个滤波器，10 个开关，单机总价值 16-20 美元；而到了 5G 手机，频段数 将达到 50 个，需要 80 个滤波器和 15 个开关，单机总价值达 25-40 美元。相比于 4G 时代，5G 时代的单机射频前端价值量可以实现翻倍。
射频前端芯片市场规模与格局： 射频前端芯片市场主要有两个方向，移动终端市 场和以基站为代表的通信基础设施建设市场。前者市场规模较大，为射频前端市场的 主要驱动力，且 5G 发展将推动单个移动终端内部射频前端芯片数量和价值提高。Yole 统计显示，2019 年射频前端市场为 152 亿美元，到 2025 年有望达到 254 亿美元， 2020-2025 年年均复合增长率将达到 11％。从竞争格局看，全球射频芯片市场集中度 较高，前五大厂商分别为 Murata、Skyworks、Broadcom、Qorvo、Qualcomm，CR5 为 79%。
国产射频前端芯片迎来发展机会，国内厂商有望挤进第一梯队，替代前景广阔。 Skyworks、Qorvo、Broadcom、Murata 四大巨头通过并购延伸不断扩张，长期垄断全 球射频前端芯片市场的第一梯队。我国射频前端芯片厂商依然在起步阶段，市场话语 权有限，但在中美贸易战后国产自制芯片的政策鼎力支持和国内手机品牌占有率持续 增长的背景下，国内供应链厂商有望迎来重大发展机遇。其中卓胜微在射频开关领域 已经达到国际先进水平，在 LNA 和接收端射频模组产品上也具备强大实力，唯捷创 芯在射频 PA 领域表现出色，目前已经占据全球 4G 中低端 PA 市场的三成以上，紫 光展锐和韦尔股份同样在细分领域具备强大技术实力，国内厂商未来有望上升至第一 梯队，扩大市场份额，成长空间广阔。
3.6、 IC 制造和封测：行业景气度持续提升，中芯国际 加码成熟制程前景广阔
IC 制造分为 IDM 模式和代工模式。 IDM 模式下，厂商独自完成从芯片设 计、制造到封测的全流程，而代工模式下，芯片设计、制造和封测由不同厂商共 同完成。根据 IC insights 数据，2019 年全球晶圆制造市场中，纯晶圆代工占比 为 77.2%，IDM 占比 22.8%。
全球晶圆代工市场持续快速增长。 根据 IC insights 数据，2019 年全球晶圆 代工产值为 560 亿美元，2022 预计可以达到 792 亿美元。受益于 5G 时代高性能运算的广阔需求，以及 IDM 龙头 企业订单外包趋势的驱动，晶圆代工行业快速 扩容，台积电在其 2020Q3 法说会预测 2020 年全球晶圆代工产值将达到 682.5 亿美元（同比+20%）。
晶圆代工市场台积电一家独大。 在纯晶圆代工市场中，台积电是绝对的龙头， 市场份额超过 50%。根据 Trend Force 数据，2021Q1 晶圆代工市场中，台积电市 场份额为 55%，三星 17%，联电 7%，格芯 7%，中芯国际 4%，华虹半导体 1%， 上海华力 1%。
中芯国际是国内晶圆代工龙头。 中芯国际是中国大陆规模占优、技术最先进 的集成电路晶圆代工企业，也是世界第五大集成电路晶圆代工企业。公司总部位 于上海，拥有全球化的制造和服务基地，提供 0.35 微米到 14 纳米不同技术节点 的晶圆代工与技术服务。公司 2021Q1 单季度营收创历史新高，我们认为目前半 导体产业链呈现供需失衡态势，下游需求旺盛、上游供给不足，叠加海外疫情二 次反弹等扰动因素，半导体全行业产能紧张状态愈演愈烈。公司作为国内最大的 晶圆代工厂，持续推动成熟制程扩产计划，计划 2021 年成熟制程 12 寸产线扩产 1 万片，8 寸产线扩产不少于 4.5 万片，同时拟与深圳政府以合资方式新建 28nm 及以上的 12 寸产线，计划月产能 4 万片，预计将于 2022 年开始生产。短期来看， 公司将持续受益于半导体产能紧张趋势，业绩确定性较强；中长期来看，电源管理、射频、图像信号处理等下游需求强劲，公司加码成熟制程，有望借行业高景 气度东风，引领国产化浪潮快速崛起。
IC 设计和制造行业，IC 封测行业集中度较低。 IC 封测行业由于资金门槛、 技术门槛相对较低，定制化程度逐渐提升，因此行业集中度远不如代工行业。我 国大陆 IC 封测行业主要企业包括长电科技、通富微电、华天科技、晶方科技等。 2021Q1 长电科技、通富微电、华天科技三家市占率合计为 27%，业绩快速提升。 随着大陆晶圆产能逐渐释放，本土封测厂商有望大幅收益，受益于国产替代，长 电科技等国内封测厂商将充分受益。
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精选报告来源：【未来智库官网】。
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