今天我们要跟踪的是,半导体材料中的硅片产业链。

半导体硅片(晶圆),是制造芯片不可获取的材料,其占半导体材料成本的37%。

从半导体材料国产化率来看,12英寸硅片<光刻胶<抛光材料<8英寸硅片<靶材等。其国产化率极低,大部分依赖海外进口。

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图:半导体晶圆制造各环节成本占比及国产化率(单位:%)

来源:SEMI、沪硅产业招股书、开源证券

今天,我们对半导体材料赛道中硅片代表公司的近期报告情况做跟踪,包括:环球晶圆、沪硅产业、立昂微

环球晶圆,2021年Q1实现营业收入34.29亿元,同比增长9.79%,归母净利润6.21亿元,同比下滑6.6%。

沪硅产业,2021年Q1实现营业收入5.35亿元,同比增长27.65%,归母净利润0.09亿元,同比增长116.84%。

立昂微,2021年Q1实现营业收入4.62亿元,同比增长49.21%,归母净利润0.76亿元,同比下滑133.38%。

2021年7月16日发布半年度业绩预告,归母净利润预计为2.03亿元~2.15亿元,同比增长166.37%至182.11%。

从Wind机构一致预期收入来看:

环球晶圆——2021年-2022年,Bloomberg机构一致预测收入规模为150.51亿元、217.13亿元,预期同比增速分别为16.1%、44.3%。

根据其历史三年三季度收入占全年收入的平均比重(74.92%)计算,2021年环球晶圆三季度收入需达到112.76亿元左右,才能符合市场预期。

沪硅产业——根据wind机构一致预测,2021年-2023年,收入分别为23.65亿元、29.83亿元、39.62亿元,预期同比增速分别为30.61%、26.11%、32.80%。

根据其历史中报收入占全年收入的平均比重(45.48%)推算,沪硅产业中报收入需达到10.76亿元左右,才能符合市场预期。

立昂微——2021年-2023年,wind机构一致预测收入规模为22.75亿元、31.69亿元、44.16亿元,预期同比增速分别为51.51%、39.26%、39.36%。

根据其历史三年二季度收入占全年收入的平均比重(45.15%)计算,2021年立昂微二季度收入需达到10.27亿元左右,才能符合市场预期。

从产业链来看,半导体硅片产业链上中下依次为:

上游——主要为多晶硅、包装材料、石英坩埚、衬底片等原材料供应商以及单晶炉等设备商。

中游——硅片生产厂商,分为光伏用硅片和半导体用硅片。代表公司有,日本信越化学(29.4%)、日本胜高(21.9%)、中国台湾环球晶圆(26.7%)、韩国SK Siltron(11.4%);目前国内主要硅片生产商包括中环股份、硅产业、立昂微等。

下游——半导体制造业,包括IDM(垂直一体化)企业和Foundry(晶圆代工)企业,代表企业有英特尔、三星、德州仪器、台积电、格罗方德、中芯国际、华虹半导体、华润微等。

看到这里,有几个值得思考的问题:

1)半导体硅片这条产业链,未来的增长驱动力是什么,供需情况如何?

2)目前,半导体硅片市场集中度高,CR4约90%,国内企业想要提升市场份额,其关键竞争要素是什么?

 

数据由以下机构提供支持,特此鸣谢

国内:Wind数据、东方财富Choice数据、 智慧芽专利数据库、理杏仁、企查查、微趣 海外:Capital IQ、Bloomberg、路透 

(壹)

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图:产业链结构

来源:塔坚研究

首先,我们从收入体量和业务结构方面,对两家公司有一个大致了解。

以2020年收入为例,环球晶圆(128.91亿元)>沪硅产业(18.11亿元)>立昂微(15.02亿元)。从收入结构来看,环球晶圆100%为半导体硅片,沪硅产业为87%,立昂微65%。

环球晶圆——半导体业务占比100%,其中,99.6%为半导体硅片,以及0.4%的硅锭及其他业务。其收购德国世创后,12英寸占比约29%,8英寸占比为39%,6英寸及以下约32%。[1]

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图:收入结构(单位:亿元)

来源:塔坚研究

沪硅产业——收入结构中,100%来自集成电路,其中68%为8英寸及以下硅片,17%为12英寸硅片,2020年新增委托加工收入,占比12%,是子公司新傲科技向Soitec采购衬底片的成本。

2020年,12英寸硅片收入增速为46.7%>8英寸硅片的11.94%,主要原因是其12英寸硅片产能提升,库存量从5.3万片增加到18.2万片。

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图:收入结构(单位:亿元)

来源:塔坚研究

立昂微——65%的收入来自半导体硅片,剩余33%来自半导体功率器件。其中,硅片产品中,主要为8英寸及以下尺寸,12英寸硅片项目还处于产能建设阶段,功率器件以MOSFET芯片为主。

2020年硅片业务是收入增速的核心驱动力,其衢州 8 英寸硅片项目产能持续爬坡上量,导致硅片生产量和销售量增加,同比增长约30%。

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图:收入结构(单位:亿元)

来源:塔坚研究

综上,单看硅片业务,环球晶圆12英寸硅片占比在29%、8英寸占比39%;沪硅产业68%为8英寸硅片,17%为12英寸硅片;立昂微则主要产品是8英寸及以下硅片。

从硅片技术难度划分, 12英寸>8英寸>6英寸,那么占比来看,技术方面领先的依次为,环球晶圆>沪硅产业>立昂微。

(贰)

接下来,我们将近10个季度的收入和利润增长情况放在一起,来感知增长趋势:

1)收入增长

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图:季度收入增速(单位:%)

来源:塔坚研究

历史增速方面,沪硅产业整体增速较快,主要是扩产幅度大;立昂微与环球晶圆扩产幅度较小,收入增速主要受产能利用率影响。

具体来看:

沪硅产业——近三年收入增速快,核心驱动力是硅片产能增长。2018年-2020年其硅片产能分别达到350.7万片、617.54万片、742.28万片,增速分别为44%、76%、20%。

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图:产能及增速

来源:塔坚研究

梳理历史来看,产能扩张主要通过并购+自主扩建的形式:

2018年营业收入增速约43%,是因为其子公司上海新昇实现了12英寸半导体硅片实现规模化生产带来营业收入。

2019年,其营业收入同比增长47.71%,是收购新傲科技8英寸产能,当年8英寸产能增长60%。

2020年一季度,收入增速约55%,一方面是合并计算了新傲科技的营业收入,另一方面12英寸半导体硅片业务产能逐步爬坡,产销量较2019年同期分别增加43.58%、32.19%。

立昂微——2019年,营业收入增速下滑2.53%,一是因为MOSFET芯片业务收入较2018年同比下滑14.83%。二是硅研磨片及抛光片业务,受下游需求下滑影响,产能利用率降至80%,导致收入同比下滑30%。2020年,下游需求回暖,8英寸硅片产能利用率提升,硅片生产量和销售量增加。

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图:各业务产能利用率情况(单位:%)

来源:立昂微招股书

环球晶圆——2018年营业收入增速为27.81%,主要是下游扩产周期,导致半导体硅晶圆供应吃紧,客户签订长约确保料源,环球晶圆客户预付货款较年初增加1倍左右。2019年,半导体行业景气度下行,8英寸、12英寸硅片开始降价6%-10%,其营业收入同比下滑1.6%。

2021年一季度,全球硅片出货面积较2020年第四季度环比增长4%,与2019年同期相比,提升了14%,受此驱动,环球晶圆营业收入实现9.79%的增长。

2)归母净利润增长

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图:归母净利润增速(单位:%)、沪硅产业(右)

来源:塔坚研究

归母净利润增速方面,沪硅产业>立昂微>环球晶圆,其中,沪硅产业和立昂微波动较大,环球晶圆2018年至2021年下滑明显。

沪硅产业——2018年-2019年,其归母净利润增速大幅下滑,2019年出现亏损。

主要是2018年12英寸开始量产,但因为处于产能爬坡初期,良品率较低,导致成本高于收入,造成12英寸毛利率为负,2018年、2019年12英寸硅片毛利率分别为-5.19%、-47.96%,拖累了两年的整体毛利率。

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图:毛利率(单位:%)

来源:公告

2020年,其归母净利润由亏转盈,是因为其资公司上海新昇认购中芯国际科创板首次公开发现的股票,确认公允价值变动损益1.亿元。

扣除非经营性损益后,净利润由2018年-2.37亿元下降到-2.81亿元,亏损是因为对12英寸硅片的持续投入。产能利用率仅为50%左右,2021年Q1的产能利用率为57.23%。

立昂微——2019年净利润下滑约30%,受研发费用、财务费用和资产减值损失、信用减值损失等同比影响。

其中,研发费用增加0.1亿元,用于研发8英寸硅片、射频芯片导致研发费用率同比上升8.14%;由于开始投建8英寸产线,导致银行借款同比上升约74%,财务费用率同比上升7.55%。

从近三年数据来看,沪硅产业的政府补助占净利润比重超过100%,而立昂微的政府比重占比在30%左右,目前立昂微盈利能力较强,对政府补助依赖程度稍低。

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图:政府补助及占净利润比重(单位:亿元、%)

来源:塔坚研究

环球晶圆——2018年一季度净利润6亿元,同比增长696.48%,受工业控制和汽车电子等终端需求等增长,导致世界先进、联电等晶圆代工厂持续满产,从而对硅片加大采购,导致硅片价格上涨约10%。同时,环球晶圆与三星签订“绑量不绑价”的长约,其12英寸和8英寸产线产能利用率均在100%。

2020年其净利润增速出现负增长,同比下滑约4%。是因为受卫生事件影响,其原本2020年进行量产的韩国12英寸硅片产线推迟至2021年第二季度,固定成本增速大于收入增速,导致其净利润下滑。

(叁)

对增长趋势有了印象之后,我们接着再将三家公司的收入和利润情况拆开,看2020年年报数据及2021年一季报数据。

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图:2020年年报及2021年Q1数据(单位:亿元、%)

来源:塔坚研究

从2020年收入规模排列,环球晶圆>沪硅产业>立昂微,收入增速上,立昂微>沪硅产业>环球晶圆。

我们具体来看:

环球晶圆——2020年,实现营业收入128.91亿元,同比下滑4.4%,归母净利润30.43亿元,同比下滑3.96%。营业收入下滑,是受新台币对美元升值5.56%所影响。

从单季度表现来看,2021年Q1实现营业收入34.29亿元,同比增长9.79%,归母净利润6.21亿元,同比下滑6.6%。

根据其月度数据显示,4-6月收入分别为2.69亿元、2.59亿元、2.91亿元,同比增速分别为16.03%、10.9%、6.81%,第二季度累计收入为8.2亿元,同比增长10.28%。从高频月度数据来看,半导体产业链上游材料仍保持较高景气。

2021年一季度、第二季度营收实现增长,主要是下游需求旺盛,硅片厂商对硅片产品进行提价,其中,信越化学4月份起对其全线产品提价10%,环球晶圆董事长表示,2021年将提价10%。【注意此处】

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图:单季度营业收入(左图)、单季度归母净利润(右图)

来源:塔坚研究

沪硅产业——2020年,实现营业收入18.11亿元,同比增长21.36%,归母净利润0.87亿元,同比增长196.84%。

从单季度表现来看,2021年Q1实现营业收入5.35亿元,同比增长27.65%,归母净利润0.09亿元,同比增长116.84%。扣非归母净利润为-4.56亿元,较2020年亏损缩小0.28亿元,主要其研发投入减少,较上年同比下滑22.85%。

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图:单季度营业收入(左图)、单季度归母净利润(右图)

来源:塔坚研究

立昂微——2020年,实现营业收入15.02亿元,同比增长26.04%,归母净利润2.02亿元,同比增长57.55%。

单季度业绩显示,2021年Q1实现营业收入4.62亿元,同比增长49.21%,归母净利润0.76亿元,同比增长133.38%。

2021年一季度业绩出现高增长,一是下游需求增加,半导体行业景气度不断提升,其订单饱满,二是衢州8英寸硅片基地产能大幅释放。

该项目是其2020年募资1.6亿元投建8英寸硅片产能共120万片/年,建设期为24个月,2020年四季度,该产线产能利率已达到95%左右,全部产能释放后,将带来收入增量4.8亿元,相比2020年同比将增长31.95%。

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图:单季度营业收入(左图)、单季度归母净利润(右图)

来源:塔坚研究

(肆)

盈利能力方面,从毛利率的角度看:

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图:毛利率对比

来源:塔坚研究

从历史十三个季度数据来看,环球晶圆>立昂微>沪硅产业。其中,环球晶圆毛利率较高是因为其8英寸产线折旧完成,导致利润率较高。

沪硅产业——毛利率水平2019年下滑明显,主要是由于其12英寸半导体硅片量产导致。2018年至2021年一季度,12英寸硅片毛利率持续为负,分别为-5.19%、-47.96%、-34.82%、-10.77%。

12英寸硅片毛利率持续为负,主要是产销规模较低,同时未来抢占市场,销售单价处于较低水平,另外一方面,随着产能持续增加,固定成本新增带来的折旧、维护等费用大幅增加,在产能利用率处于较低水平的情况下,单位成本较高。

立昂微——毛利率水平整体在37%左右波动,2021年为近13个季度高点,2020年四季度为近13个季度低点。立昂微毛利率较高主要是其主营产品半导体硅片以成熟的8英寸硅片为主。

2020年,其毛利率同比下降了1.91%,受衢州8英寸硅片项目2020年上半年产能利用率不足,以及12英寸硅片项目处于产能建设阶段,固定成本增加,2020年半导体硅片营业成本增加45.22%。

环球晶圆——历史毛利率水平比较稳定,整体维持在37%左右。

2019年其整体毛利率出现下滑6.8%,主要是由于2019年存储市场需求不及预期,平均售价下滑约30%,硅片出货量下滑7%,在固定成本不变得情况下,产能利用率下降,从而毛利率下滑。

2021年Q1毛利率为35.08%,同比下滑3.96%,其原因为韩国子公司MEMC Korea Company 12英寸硅片产线开始量产,固定成本增加。

综上来看,随着产能扩建,随之而来的影响就是,折旧增多拉低毛利率。对比三家折旧摊销/成本比重,立昂微和沪硅产业在2019年、2020年占比明显高于环球晶圆。

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图:折旧摊销占成本比重(单位:%)

来源:塔坚研究

净利率方面:

从净利率水平看,环球晶圆>立昂微>沪硅产业,其中沪硅产业净利率水平波动较大。

环球晶圆——净利水平较为稳定,维持在23%左右,2021年一季度其净利率为18.11%,同比下滑14.8%。

沪硅产业——沪硅产业净利率波动较大,由于其对12英寸硅片研发投入较大,且产能仍在爬坡,产能利用率,因此长期处于亏损阶段。

立昂微——主要产品为8英寸硅片,毛利较为稳定,另外,固定资产折旧摊销等费用维持稳定水平,因此其净利率波动较小。

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图:净利率对比

来源:塔坚研究

可见,立昂微与环球晶圆毛利率差距不大,但是在净利方面,环球晶圆要比立昂微高8%左右,造成差异的原因主要是研发费用率的不同,以近三年的数据为例,立昂微和沪硅产业研发费用率维持在8%的水平,而环球晶圆在3%左右。

综合来看,研发费用是几家公司投入的重点,近几年均在加大投入。其中,主要包括更大尺寸12英寸的硅片研发。

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图:研发费用率对比(单位:%)

来源:塔坚研究

(伍)

半导体硅片增长的驱动主要来自下游终端市场的需求,其市场规模可以用量和价来预测,其公式为:

市场规模=销量*单价。

几大核心驱动因素,我们挨个来拆解:


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