半导体景气度超预期，车载光学表现持续亮眼

全球半导体景气度超预期，设备龙头订单强劲，晶圆厂仍呈现涨价趋势，代工厂持续扩产。通过梳理目前已发布财报的2021Q4全球半导体公司财报，从订单、收入、库存以及价格等因素判断，本轮全球半导体景气的持续性有望进一步超预期。 设备环节限制在于供应链紧缺，硅片紧缺在于供需格局，累计订单较为充沛。全球晶圆厂2022Q1毛利率指引普遍环比提升，行业仍有涨价趋势。根据统计，2022年全球主要代工厂capex增速高达42%，代工厂扩产高峰有望超预期。 汽车智能化、电动化进展飞速，智能化新能源汽车进入黄金十年快速增长期。近日奔驰获得德国KBA批准，旗下S级及EQS两款旗舰轿车获得L3级自动驾驶上路准许。国内我们看到蔚来再次发布新车型CT 5，华为打造造车新模式，小米踏入汽车行业，都寓意着智能化、电动化汽车的行业发展大趋势。同时根据Canalys预计2021年，电动汽车将占全球新车销量的7%以上，进一步增长66%，销量将超过500万辆；2028年，电动汽车的销量将增加到3000万辆；到2030年，电动汽车将占全球乘用车总销量的近一半。 车用硅含量持续提升，推动车用半导体市场加速扩容。随着汽车智能化及电动化趋势的提升，车用硅含量有望激增，推动半导体市场持续增长。我们根据Sumco的数据整理可以看到，在2021年车用半导体对于6/8/12寸硅片的需求预计将在40/100/30万片/月，而至2024年有望对于该三种不同尺寸的晶圆每月的需求将达到40/150/40万片，将进一步推动半导体市场加速扩容。 车载镜头需求旺盛，舜宇光学1月车载镜头出货创新高。2022年1月，舜宇光学车载镜头出货752.7万件，同比2.5%，环比55.3%。成为公司自开展车载镜头业务以来当月最高出货量，舜宇近年来连续保持车载镜头全球第一地位，在车载镜头领域提前布局，目前已经完成500万像素玻塑混合舱内检测车载镜头、800万像素自动驾驶车载镜头的研发。ADAS加速渗透，目前各大车厂已经制定其自动驾驶车辆发展规划，在新能源品牌、奔驰、宝马、大众等全球主流车厂推出高级别ADAS汽车后，将有望带动其余燃油车厂自动驾驶发展的步伐，ADAS渗透率将进一步提升，从而深度利好于车载镜头、激光雷达的市场。 元宇宙加速赋能，Quest 2一月份额环比继续提升。根据Steam平台披露的数据，2022年1月Quest 2设备在SteamVR平台占有率达46.02%，环比提升6.39pct。 得益于海外圣诞促销，Quest 2份额持续高速提升，在1月几乎占据了SteamVR平台一半的份额。Quest2自从2020年10月发售至今不断创造历史，在Meta在20Q4收益会中将其定义为“首款主流VR设备”。1月SteamVR平台活跃人数占总玩家数的2.14%，环比提升0.21pct。5G时代可以通过云端计算，在边缘云上做大量的处理，用高CPU/GPU做这种处理不会过多地消耗功耗，通过5G的快速连接可以迅速的传到本地，将有力支撑用户VR产品体验的提升。VR应用多点开花，游戏、观影、直播等强势驱动需求。未来随着VR产业链条的不断完善以及丰富的数据累积，展现出强大的飞轮效应，快速带动行业变革，催生出更多商业模式并创造更多的商业价值。 高度重视国内半导体及汽车产业格局将迎来空前重构、变化，以及消费电子细分赛道龙头： 1）半导体核心设计：光学芯片、存储、模拟、射频、功率、FPGA、处理器及IP等产业机会； 2）半导体代工、封测及配套服务产业链； 3）智能汽车核心标的； 4）VR、Miniled、面板、光学、电池等细分赛道； 5）苹果产业链核心龙头公司。 相关核心标的见尾页投资建议 风险提示：下游需求不及预期；中美贸易摩擦。 一、全球半导体景气度超预期，台积电2022年大幅资本开支延续 根据本周美国半导体行业协会发布的数据，2021年全球半导体行业销售额达到5559亿美元，年度总销售额创下了历史最高纪录。对比较2020年的4404亿美元同比增长了26.2%。2021年在全球芯片短缺的情况下，各厂商加速量产、提高资本开支以满足高需求，2021年12月的全球销售额为509亿美元，同比增长了28.3%，环比增长1.5%。 第四季度销售额为1526亿美元，同比增长28.3%，环比增长了4.9%。 图表1：全球半导体行业销售额（十亿美元） 全球晶圆厂2022Q1毛利率指引普遍环比提升（产品组合与均价上行均有贡献），行业仍有涨价趋势。台积电预测2022年全球半导体（不含存储）增速为9%，代工市场增长20%，台积电增长24~26%。格芯预测公司2022年晶圆出货量同比增长7~9%，ASP同比增长10%。联电预测2022Q1公司晶圆出货量持平，ASP环比提升5%。中芯国际、华虹半导体、世界先进分别预测其2022Q1毛利率环比提升2%、1.8%、0.4%。 本轮行业景气、供不应求带来的扩产高峰有望超预期。从全球主要代工厂2022资本开支看，台积电约400~440亿美元、格芯45亿美元、联电30亿美元、中芯国际50亿美元。 台积电营收超指引上限，HPC智能手机需求强势驱动。台积电2021Q4营收157.4亿美金，qoq+5.7%，yoy+24.1%，超指引上限（154-157亿美金），Q4毛利率52.7%，贴近指引上限（51-53%），环比+1.4%。2021年全年营收568.2亿美金，yoy+24.9%，全年毛利率51.6%，受汇率不利影响约2%。 图表2：台积电季度营收及增速情况 图表3：台积电季度净利润及增速情况 毛利率贴指引上限。2021Q4毛利率52.7%（指引51.0%~53.0%），环比提升1.4%，主要是因为公司持续在成本改进工作上做出努力 。 营业利润率41.7%（ 指引39.0%~41.0%），略微超出指引，环比提升0.5%，主要系更优经营杠杆。净利率37.9%，环比提升0.2%。部分疫苗捐赠费用推迟到2022年第一季度。2021Q4ROE为31.3%。 图表4：台积电季度毛利率情况 按下游应用：营收结构跟Q3基本一致，手机占比44%，营收qoq+7%，HPC占比37%，营收qoq+3%，IoT占比9%，qoq+3%，汽车占比4%，qoq+10%，数字消费电子占比3%，其他3%。 按技术节点： 5nm 贡献23%营收， 7nm -27%， 16nm -13%， 28nm -11%。 7nm 及以下（7， 5nm ）合计贡献50%营收。 图表5：台积电2021Q4营收下游应用结构 图表6：台积电2021Q4营收技术节点结构 业绩展望：公司2022Q1营收指引166~172亿美元，中枢环比增速7.4%，毛利率53-55%，营业利润率42-44%，有效税率10-11%，指引包含对IDM客户增加内部生产的考虑。 2022年仍保持大幅资本开支。台积电2022年全年CapEx指引400-440亿美金（2021年全年300亿美金），以满足5G，HPC应用带来的多年半导体结构性高增长需求。2022年资本开支中，70-80%用于先进制程，包括 2/3/5/7nm ；10%用于先进封装及掩膜版制造；10-20%用于特殊工艺。台积电2021年宣布的三年1000亿美金资本开支以及2022年的大幅资本开支指引，体现了公司对半导体行业高景气持续的信心。 图表7：台积电资本开支情况（2022年取指引中值） 台积电预期2022年半导体市场（不含存储）将增长约9%；代工行业增长接近20%。 公司2022年以美元记营收增速有望达到mid-high 20s%，需求来源于先进制程和特色工艺的强劲需求，下游四大应用平台均看好。预计公司长期美元记营收CAGR达到15-20%，HPC平台会是未来营收增量最重要的来源，其中CPU、GPU、AI加速器需求有望持续增长，长期53%+毛利率可以达到。 成熟制程主要扩产 28nm 。公司在成熟制程方面跟客户紧密合作，终端（汽车、PC、社交、手机等领域）硅含量提升，无论先进制程还是特殊工艺需求都在增长，成熟制程中公司重点扩产 28nm ，需求来源于多摄驱动的CIS以及非易失性存储器（NVM）等各领域需求，以及很多终端硅含量的提升。 N5/N3进展：N5进入爬产第三年，行业竞争力强劲，预计2022年营收占比进一步提升；N4P 2022H2有产品计划Tapeout，N4X更适用HPC领域，2023H1风险试产。N3研发符合预期，2022H2开始生产，客户参与度比N5高，N3E规模量产会在N3一年之后。 二、汽车智能化加速推进，推动半导体行业扩容 2.1车用硅含量激增，推动半导体市场景气持续 随着汽车智能化及电动化趋势的提升，车用硅含量有望激增，推动半导体市场持续增长。 我们根据Sumco的数据整理可以看到，在2021年车用半导体对于6/8/12寸硅片的需求预计将在40/100/30万片/月，而至2024年有望对于该三种不同尺寸的晶圆每月的需求将达到40/150/40万片。 图表8：汽车对于硅片的需求（百万片/月） 而对应每辆车不同部件所使用的硅片尺寸，从下图也可以看到ADAS，HEV，EV都将成为未来市场的主要增量，而该三部分也是汽车智能化及电动化的核心基础所在。 图表9：每辆车所需要的硅片需求（SQI） 图表10：不同部件所需硅片（百万片/月） ECU数量持续增加、性能面临瓶颈。过去汽车电子化程度的提升主要体现在单车ECU数量的快速增加带来功能丰富。根据恩智浦及佐思汽研，2018年汽车平均ECU达到25个，高端型号平均达到50-70个，奥迪A8单车ECU数量超过100个。ECU在车载网络中并非孤立存在，各个ECU之间需要交换信息，例如仪表需要发动机输出的转速信号才能正确地显示当前转速。ECU数量的增加导致车载网络规模增加，车载网络已成为发动机之后第二重的组件。 图表11：所有级别汽车中ECU的数量不断增加 芯片、软件是域控制器的灵魂。域控制器作为未来汽车架构中的“指挥者”，需要靠芯片、软件、算法等结合实现功能。域控制ECU由于功能较之前ECU更集中，因此主控芯片也将由原来的CPU为主流过渡到未来异构式SoC芯片成为主流。软件方面，域控制器架构需要嵌入式操作系统，实现对芯片、传感器等硬件的控制，相比传统功能单一的ECU控制程序，嵌入式操作系统更为复杂，更类似于例如智能手机的操作系统。 汽车电子控制单元2030年市场规模达1560亿美元，ECU仍是未来十年汽车控制单元主流。根据麦肯锡，ECU及域控制单元是汽车电子电气及软件市场中占比最大的领域，2020年ECU及域控制单元市场规模920亿美元，占汽车电子电气市场的29%，2020年至2030年将保持年均5%的增速。其中ECU未来十年仍占汽车控制单元主流，域控制单元占比将有2020年的2%提升至2030年的43%。 图表12：全球汽车电子电气及软件市场规模（十亿美元） 图表13：ECU及域控制单元占比情况（十亿美元） 2.2IGBT汽车电机驱动的核心零部件，市场空间广阔 电动汽车与传统燃料汽车在结构上最大的区别在于动力系统和能源供应系统，电动汽车采用了蓄电池、电动机、控制器等电子、电气相关设备替代了原有的内燃机、油箱、变速器、火花塞、三元催化转化器等，大幅提升车内半导体设备用量。根据英飞凌，平均一辆传统燃料汽车用半导体器件价值为355美元，而纯电动汽车/混合动力汽车用半导体器件价值为695美元，几乎增长一倍。其中功率器件增加最为显著，传统燃料汽车用动力传统系统单车功率半导体器件价值量17美元，纯电动汽车/混合动力汽车为265美元，增加近15倍。 图表14：不同汽车类型平均半导体价值含量 图表15：功率器件在电动汽车中的应用 新能源汽车区别于传统汽车最核心的技术是：“电机驱动”、“电池”、“电子控制”。 图表16：电动汽车对功率器件的要求 电机驱动系统：汽车的电机驱动系统主要由三部分构成：传动机构、电机、逆变器，功率器件主要用于逆变器。IGBT是逆变器核心，约占