半导体设备、材料：国产加速

全球领先的晶圆代工厂将在2021~2023年之间进行大规模半导体设备投资。 根据IC Insights，全球代工厂资本开支约占半导体总体的35%，头部代工厂2022年资本开支规划进一步提升。台积电2021年CapEx300亿美金（用于N3/N5/N7的资本开支占80%），预计2022年将提升至400-440亿美金；联电2021年CapEx18亿美金，预计2022年翻倍达到36亿美金（其中90%将用于12英寸晶圆）；GlobalFoundries于2021年IPO后资本开支大幅提升用于扩产，公司2020年CapEx 4.5亿美金，2021年提升至16.6亿美金，预计2022年超过40亿美金；中芯国际2021年资本开支维持高位，达到45亿美金（大部分用于扩成熟制程，尤其是8寸数量扩4.5万片/月），预计2022年达到50亿美金。 2021年全球半导体设备市场规模创1026亿美元新高，大陆首次占比全球第一。根据SEMI，2021年半导体设备销售额1026亿美元，同比激增44%，创历史新高。大陆设备市场在2013年之前占全球比重低于10%，2014~2017年提升至10~20%，2018年之后保持在20%以上，份额呈逐年上行。2020-2021年，国内晶圆厂投建、半导体行业加大投入，大陆半导体设备市场规模首次排市场全球首位，占比28.9%，2021达到296.2亿美元，同比增长58%。展望2022年，存储需求复苏，韩国预计将领跑全球，但大陆设备市场规模有望保持较高比重。 全球设备五强占市场主导角色，在手订单饱满，供应链限制延续。全球设备竞争格局 ， 主要前道工艺（ 刻蚀、 沉积 、涂胶、 热处理 、 清洗等 ） 整合成三强AMAT、LAM、TEL。此外光刻机龙头ASML市占率超80%；过程控制龙头KLA市占率50%。ASML、AMAT、LAM、TEL、KLA五大厂商2021年收入合计788亿美元，占全球市场约77%。海外龙头一季度受供应链、零部件等影响交期延长，毛利承压，但目前在手订单饱满，需求乐观，展望下半年增长强劲。 2022Q1设备收入、利润快速增长，国产替代持续深化。北方华创产品布局广泛，刻蚀、沉积、炉管持续放量；中微公司CCP打入TSMC，ICP加速放量，新款MOCVD设备UniMax 2022Q1订单已超180腔；拓荆科技PECVD已用于国内知名晶圆厂 14nm 及以上制程产线，累计发货超150台；芯源微新签订单结构中前道产品占比大幅提升；精测电子产品迭代加速，OCD、电子束进展超预期；华峰测控订单饱满新机台加速放量；设备核心公司2022Q1营收总计72.7亿元，yoy+55%；扣非归母净利润10.7亿元，yoy+83%。行业持续高速增长，国产替代空间快速打开，国内核心设备公司成长可期。 半导体材料供应受限，国产替代进程加快。2021年全球半导体材料市场规模创643亿美金新高，中国大陆需求占比18.6%。贸易摩擦、自然灾害导致半导体原材料供应受限，致使如光刻胶、CMP材料及电子特气等外资厂商高市占率产品存在的断供可能性，进一步推动国产材料需求及国产替代化进度。随着技术及工艺的推进以及中国电子产业链逐步的完善，在材料领域已经开始涌现出各类已经进入批量生产及供应的厂商。 各类材料持续持续突破，国产替代空间广阔。我们选取10家代表性公司，2021年电子材料营收综合约为98亿元人民币，考虑到其他未收录的非上市公司及上市公司，乐观假设中国电子半导体材料营收规模150亿元（更多的为中低端产品，高端产品仍然在持续突破及替代），在当前643亿美元的全球市场之中也仅仅4%不到的替代率；在中国所需的产值约119亿美元的市场需求中，也仅占19%，因此可以看到中国无论是在中国市场或者全球市场之中，均有着巨大的国产化空间。 重点推荐：设备：北方华创、芯源微、新益昌、华海清科、拓荆科技、华峰测控、中微公司、长川科技、盛美上海、精测电子、至纯科技、万业企业。材料：彤程新材、鼎龙股份、凯美特气、兴森科技、安集科技、沪硅产业、雅克科技、立昂微、华特气体、金宏气体、晶瑞股份、南大光电。 风险提示：国产替代进展不及预期、全球贸易纷争影响、下游需求不确定性。 一、半导体设备：大陆需求快速增长，国产替代加速 1.1全球设备市场创新高，受益于资本开支提升、制程节点进步 2021年全球半导体设备市场规模创1026亿美元新高，大陆首次占比全球第一。根据SEMI，2021年半导体设备销售额1026亿美元，同比激增44%，全年销售额创历史新高。大陆设备市场在2013年之前占全球比重为10%以内，2014~2017年提升至10~20%，2018年之后保持在20%以上，份额呈逐年上行趋势。2020-2021年，国内晶圆厂投建、半导体行业加大投入，大陆半导体设备市场规模首次在市场全球排首位，2021达到296.2亿美元，同比增长58%，占比28.9%。展望2022年，存储需求复苏，韩国预计将领跑全球，但大陆设备市场规模有望保持较高比重。 图表1：全球半导体设备季度销售额（亿美元） 图表2：全球半导体设备分地域季度销售额（亿美元） 图表3：中国大陆半导体设备市场规模（亿美元） 图表4：中国半导体设备市场维持高速增长 北美半导体设备厂商月销售额2021年以来稳站30亿+美金。通过复盘半导体行业景气周期历史，我们认为北美半导体设备厂商月销售额对于全球半导体行业景气度分析具有重要意义，北美半导体设备销售额水平通常领先全球半导体销售额一个季度。2021年1月，北美半导体设备厂商月销售额首次突破了30亿美金关口，创历史新高，达到了30.4亿美金。此后月度销售额逐季创新高，至12月份销售额达到39.2亿美金，同比增长46%。与此同时我们看到全球半导体销售市场自2021年4月以来连续12个月同比增速超过20%，2022年3月，全球半导体销售额达到505.8亿美金，同比增长23.0%，展望2022全年，从各机构当前预测平均值来看，预计2022年全球半导体市场仍将保持10%以上同比增长。 图表5：北美半导体设备月销售额（亿美元） 图表6：全球半导体月度销售额（亿美元） 图表7：全球半导体销售规模 图表8：各机构预测2022年全球半导体市场增速 半导体设备行业呈现明显的周期性，受下游厂商资本开支节奏变化较为明显。2017年，存储厂商的大幅资本开支推动半导体设备迎来巨大需求，且这一势头一直延续到2018年上半年。但随后产能过剩致使存储价格走低，导致DRAM和NAND厂商纷纷推迟设备订单。存储产能过剩一直持续到2019年上半年，同时上半年整体半导体行业景气度不佳，虽然下半年随着行业景气度恢复，以台积电为代表的晶圆厂陆续调高资本开支大幅扩产，2019年全年半导体设备需求同比仍回落约2%。2020年全球各地先后受疫情影响，但存储行业资本支出修复、先进制程投资叠加数字化、5G带来的下游各领域强劲需求，全年设备市场同比增长19%。伴随半导体厂商新一轮资本开支开启，2021年全球设备市场继续大幅增长44%。当前海外设备龙头应用材料、泛林集团等均预计2022年全球设备市场规模将进一步增长。 图表9：半导体设备市场增速周期性 下游资本开支提升，半导体设备周期向上。伴随着下游资本开支提升，设备厂商营业收入增速从2019Q2触底后逐渐回暖。2020Q1由于疫情冲击，产品发货推迟，导致单季度收入增速下调。复盘2021年，海外龙头全年营收高增速： 2021Q1：低基数高增长，北美设备出货在2021-01首次单月超30亿美元。设备厂商营业收入增速从2019Q2触底后逐渐回暖。2020Q1由于疫情冲击，产品发货推迟，导致单季度收入增速下调。以ASML为例，疫情后营收增速恢复，2021Q1半导体设备营收增速更是达到95.1%，ASML表示下游对于先进的光刻设备需求有增无减。 2021Q2：晶圆制造设备龙头展望2022年需求强劲，核心设备在手订单超过一年。 ASML单季度收入40亿欧元，新增83亿欧元订单（其中EUV为49亿欧元）。单季度BB值创2017年以来最高，累计在手订单170亿欧元，供货延期将持续到2022H2。全年增速指引从30%提升到35%。Lam Research单季度营收入、利润率均高于预期，公司预计2022年需求仍然很强劲本轮，资本密集度提升在半导体领域是全面的。KLA订单也已经延续至2022年，部分产品交付期超过12个月。 2021Q3：全球各环节设备均供不应求，新增订单仍然较多。全球光刻机龙头ASML本季度收入52亿欧元，新增订单62亿欧元，BB值持续高于1，且在手订单远超一年产值。前道工艺龙头Lam Research展望2021H2市场需求强于2021H1，且2022年将延续增长。 2021Q4：全球核心设备龙头订单整体强劲，短期收入受限于供应链制约，预计2022年WFE增长约10~20%。其中，ASML在2021Q4新增订单71亿欧元，BB值2.0，累计订单充沛。2022Q1收入仅为33~35亿欧元，预计有20亿欧元无法在2022Q1确认收入；预计2022年增长20%。Lam Research预计2022Q1同比大幅增长、环比下滑，主要受限于零部件和运输因素；预计2022年全球WFE增长至1000亿美元，增速18%。TEL预计2022Q1营收同比增长16%、环比增长1%；KLAC预计2022Q1营收22亿美元，环比下降9%，下降主要由于供应链限制，积压订单依然强劲。 图表10：海外半导体设备龙头季度营收跟踪（亿美元） 图表11：海外半导体设备龙头季度营收同比增速跟踪 未来两年全球晶圆厂设备开支持续增长。2020年疫情带来的居家及远程办公带来笔电等消费电子需求激增作为本轮周期的催化剂，2020H2以车用芯片为代表的供应链开始紧张，下游持续增长的需求与上游有限产能的矛盾演绎为2021年全年行业供需失衡加剧。2022年以来，消费性电子、智能手机、PC等领域需求确有下滑，但更值得注意的是全球正步入第四轮硅含量提升周期，服务器、汽车、工业、物联网等需求大规模提升。 在6月台积电召开的股东大会上，公司管理层表示未来10年是半导体行业非常好的机会，主要原因就是5G及高效能运算的普及，生活数字化转型，带来对车用（新车半导体含量可达传统车的10倍）、手机、服务器等终端内半导体含量的增加，推动半导体需求大幅成长。中芯国际在22Q1法说会表示，尽管消费电子，手机等存量市场进入去库存阶段，开始软着陆，但高端物联网、电动车、绿色能源、工业等增量市场尚未建立足够的库存，近年来硅含量提升与晶圆厂有限的产能扩充矛盾，叠加产业链转移带来的本土化产能缺口，使得公司需要大幅扩产，推出新产品工艺平台，满足客户旺盛的增量需求。我们认为疫情、全球经济及半导体周期性虽然会带来短期内的不确定性，但是技术进步、硅含量提升是长期支撑半导体行业持续发展的最关键驱动力。 正因如此，2020年开始全球领先的晶圆厂纷纷加速扩产提升资本开支，根据IC Insights，2021年全球半导体资本开支增速达到36%，预计2022年将继续增长24%，2020-2022年将会成为自1993-1995年以来的首次CapEx连续三年增速超过20%。半导体设备作为晶圆厂扩产的重要开支部分，根据SEMI，2021年全球晶圆厂前道设备支出增速达到42%，预计2022年将进一步增长18%。 图表12：全球半导体资本开支（亿美金） 图表13：全球晶圆厂前道设备支出（亿美金） 图表14：全球半导体资本开支集中度持续提升 图表15：2022年资本开支增速较快的厂商（百万美金） 台积电、中芯国际纷纷增加资本开支，CapEx进入上行期。根据IC Insights，全球代工厂资本开支约占半导体总体的35%，根据头部代工厂的资本开支规划来看，2022年代工领域资本开支将进一步提升。台积电从2020年170亿美金增长到2021年的300亿美金（用于N3/N5/N7的资本开支占80%），公司2021年4月1日公布未