丁彦皓(可信财商):中芯国际(688981、00981)的内在价值与投资逻辑

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注:本报告撰写于2021年底,后续数据再未更改中芯国际(688981、00981)的内在价值与投资逻辑投资建议:晶圆代工领域最重要的两个因素分别是制程技术与产能,中芯国际的产能持续扩大,技术制程大幅提升决定其基本面将会持续改善股价企稳后,

注:本报告撰写于2021年底,后续数据再未更改

中芯国际(688981、00981)的内在价值与投资逻辑

投资建议:晶圆代工领域最重要的两个因素分别是制程技术与产能,中芯国际的产能持续扩大,技术制程大幅提升决定其基本面将会持续改善

股价企稳后,加仓就意味着有估值和基本面双重提升的帕累托改进收益

特别提示

1、中美博弈的关键就是半导体的核心技术主导权,美国必然会穷尽权力围堵中国,对半导体行业形成扰动,进而冲击中芯国际的股价

2、半导体板块的板块轮动已过,短期内不会有资金密集型的抱团涌入,没啥机会,但是长期绝对看好,需要极大的耐心

一、投资逻辑

1.国家全方位的优惠与政策支持,使晶圆代工的龙头企业中芯国际具有行业与时代的红利

2.这轮暴跌使估值暴跌,创造了极佳的套利机会,尤其是港股被严重低估

3.盈利能力持续大幅增长,且这一增长趋势还将继续

4.中芯国际所面临的外部不利因素几乎已经全部释放

5.中国一定要做到芯片独立,目前中国的芯片业依然有后发优势,知道如何模仿,受益于国产芯片替代

6.国际资本对成熟制程技术的晶圆代工企业估值必然会提高

7.国内28nm光刻机即将上市,这就意味着中芯国际能够大幅生产7nm的芯片,这就意味着中芯国际的基本面逐步明朗化后有望催生估值修复机会

8.国际制裁与产业链担忧,让芯片生产的区域化,其他受美国主导的企业逐步退出中低端芯片市场,中国与香港市场尽归中芯国际与华虹半导体所有,极大的推动了中芯国际的发展

9.全球缺芯叠加供应链本土化既拓展了中芯国际的业绩增长空间,又确保了业务增长的稳定性

10.从2021年四季度与2022年异常大幅增长的资本开支能够反推出28nm光刻机即将推出

11.随着不同架构芯片的连接通道“同质异构”的发展,成熟制程芯片与先进制程会搭配使用,扩大了成熟制程芯片的行业使用量

12.全球市场的割裂、摩尔定律放缓和国内人才的积累都成为中芯国际继续发展的有利条件,最终都会体现在下一轮的股价中

13.业务转为成熟制程后,设备折旧大幅下降,产能利用率持续上升,极大的提升了中芯国际的盈利能力

14.短期先进制程受阻,然受益终端需求回暖,成熟制程满载有望贯穿全年,随着中美利益交易与中国28nm光刻机的推出,长期还有技术突破的机会

投资标的、逻辑建议以及即时风险提示请见可信财商知识星球

中芯国际的研究脉络

一、投资逻辑

二、对本轮股价下跌的解释与套利价值

只要国家队介入或者国际资本大幅流出停止后,A股与港股被低估的标的必然会估值回归,具有极大的套利空间,目前我选择的是港股的中芯国际(00981)

三、公司介绍

四、财务数据

五、中芯国际业务的战略定位

发展和扩建成已有熟制程产能是当前情况下中芯国际发展的最佳选择,但是也在此基础上持续大幅投入先进制程的研发

六、国家的支持政策

七、技术水准与储备

1.中芯国际已经达到7nm的技术水准,但受美国实体清单的限制,很难大规模的量产

2、中芯国际的研发支出仅次于台积电

八、中芯国际的业绩能否持续?

1.当前的国际竞争与中国的产业发展特征决定中国社会各界必须支持中芯国际的发展

(1)全球市场被迫分割,中国大陆不得不拥有自己的可靠的芯片代工企业

2)摩尔定律的重要性下降

(3)我国的人才积累为发展先进代工提供了可能,政策和资金方面前所未有的支持

2.国产替代与定位成熟制程使中芯国际的业绩大幅释放

3.制程技术乘数,折旧压力较小,有助于业绩的释放

4.28nm国产光刻机的上市有助于中芯国际的技术升级

5.国家大力税收优惠支持

6.华为海思是其先进制程开发最大的潜在客户

7.产能持续扩大

8.毛利率持续提升

9.随着不同架构芯片的连接通道“同质异构”的发展,成熟制程芯片与先进制程会搭配使用,扩大了成熟制程芯片的行业使用量

10.客户组成能够对冲全球产能过剩的风险

九、估值

1.决定估值的因素

2.同行企业的市净率与市盈率对比

十、投资风险

十一、结论

二、对本轮股价下跌的解释与套利价值

美国国内面临恶性通货膨胀、资产泡沫与债务高企的不利现实冲击,国际又在乌克兰与俄罗斯正面冲突,现实逼迫美国必须从全球抽调资金以缓解美联储加息的负面冲击

而这一轮A股,尤其港股的暴跌是国际利益格局的重构,让国际资本找不到了长期战略布局的方向,而受不利事件的冲击暂时撤离后的估值暴跌

但是中国经济的基本面不但未出现下滑,而且随着经济的增长而持续向好,这是目前投资A股与港股的关键

在美联储加息对全球资产价格再估值的格局形成之后,国际资本必然会流入A股与港股,这就意味着基于国际资本回流的估值回归只是个时间问题

尤其目前前国内优质资产的估值已经砸到了地板价上,大幅偏离其内在价值,将国家的金融安全暴露在外,已经超出金融的范畴

让国家队和机构资金大幅涌入,将被严重低估的资产价格提升至与内在价值相匹配的范围内,堵死国际资本套利的机会已成为监管的必然选择

这就意味着,只要国家队介入或者国际资本大幅流出停止后,A股与港股被低估的标的必然会估值回归,具有极大的套利空间,目前我选择的是港股的中芯国际(00981)

三、公司介绍

中芯国际成立于2000年,总部在上海,是全球领先的集成电路晶圆代工企业之一,也是中国大陆技术最先进、规模最大、配套服务最完善、跨国经营的专业晶圆代工企业,主要为客户提供0.35微米至14纳米多种技术节点、不同工艺平台的集成电路晶圆代工及配套服务

根据 IC Insights公布的2020年纯晶圆代工行业全球市场销售额排名,中芯国际位居全球第四位,在中国大陆企业中排名第一

中芯国际成立以来的重要时间节点

基于目前美国对中国芯片产业的技术封锁,中芯国际的主要业务基于中国大陆及香港,约占总收入的63.5%,技术主要基于40/45nm、55/65nm以及0.15/0.18um

但是,中芯国际以及储备了14nm与7nm的技术,静待国内光刻机技术的突破或者中美利益交易,迫使美国放松对中国高科技技术的封锁力度

四、财务数据

中芯国际季度营业收入

由上图可知,中芯国际的营业收入并未受“实体清单”的负面冲击而有所下滑,而是持续大幅增长

根据3月9日,中芯国际公布的经营数据显示,中芯国际1至2月营收实现1223百万美元,同比增长59.1%

中芯国际季度净利润

中芯国际季度扣非净利润

根据3月9日,中芯国际公布的经营数据显示,中芯国际1至2月营收实现净利润309百万美元,同比增长94.9%

中芯国际的销售净利率与毛利率

由上图可知,中芯国际的毛利率与净利率持续稳步的上升,净利率与毛利率的持续提升有助于估值的提升

中芯国际2016年2021年付运晶圆数量及同比增速

2020Q1-2021Q4月产能及同比增速

2016年-2021年综合每片单价(ASP及同比增速

据Digitimes报道,台湾多家晶圆代工厂准备再次提高成熟制程8和12寸报价,提价幅度至少为5-10%,涨价通知至2022第一季度

2019Q12021Q4年季度资本开支

资本开支是决定晶圆代工企业设备购买和生产扩大化的主要指标

2021年公司全年资本开支达45亿美元,2022年公司将继续保持高资本开支持续扩充产能,预计全年资本开支达50亿美元,2022年预计新增月产能约13-15万片

2022年之前的资本开支主要是扩大生产基地和研发投资

2022年的资本开支主要用于先进制程光刻机(28nm及以下制程技术)的购买

五、中芯国际业务的战略定位

全球晶圆代工格局以台积电和三星为第一梯队,格罗方德、联华电子和中芯国际为第二梯队,其他厂商为第三梯队

晶圆代工行业发展的本质问题是资本与研发的投入,资本投入只是以购买设备的途径向设备厂商支付了设备端的研发投入,研发是突破晶圆芯片的技术瓶颈

台积电的全球份额超过五成,其龙头地位难以打破的原因在于代工行业发展的本质在于以购买设备的形式向设备厂商支付的设备研发费用

依赖高额研发投入的晶圆代工企业最需要规模效应,在全球化的市场中,龙头企业的研发规模优势得到最大化的体现

台积电近年来每2-3年即可量产新一代制程产品,新产品1年即可占据最高的收入比例,而在投入5年以后营收占比明显下降,这与台积电产线设备的5年折旧期相匹配

利用反摩尔定律,台积电可在设备5年折旧期后大幅压低产品价格,利用时间差打击二梯队厂商最先进产线的利润水平,迫使其他追赶企业无法获得较高的利润,也就丧失了在先进制程研发大额投入的基础,降低对手追近的可能

台积电这种利用先进制程赚取利润,利用成熟制程低价打击竞争对手的策略在摩尔定律生效的时代可谓是屡试不爽

台积电先进制程5年后营收占比出现明显下滑拐点

通常情况下,台积电最先进制程量产5年后,该制程依然有较多应用领域,可能依旧是成熟制程的主流产品,是其他厂商的主要营收来源

中芯国际等二线厂商可选择的发展道路:

道路一,追赶先进制程,力争打破一线厂商垄断

但是,二线代工厂的最大尴尬之处在于,往往花费大量资金研发成功的最先进制程已然成为台积电的成熟制程,其价格红利已经消失,二线厂商的研发投入并不能带来对等的利润回报

想要打破这种尴尬局面,则需要二线厂商在某个制程还属于台积电主要盈利来源的时候就实现该制程的量产,并且获得了稳定的客户订单

道路二,稳守成熟制程,提高产线盈利水平

选择这条道路可以节省高额的研发资金,避开台积电次先进制程的价格打压,提升整体利润率,但也基本没有了跻身一线厂商的可能

二线厂商想要实现在先进制程上的追赶,要么需要加速研发进程,要么需要台积电的研发速度放缓。前者需投入更多的资金和人力,后者则需要摩尔定律的放缓

显然近年来摩尔定律虽然有放缓的迹象,但台积电的先进制程研发并未真正出现迟缓,并且大量资金和人力也不可任意获得,因此,放弃先进制程的研发转而投向需求量更大的成熟制程的运营成为部分二线厂商的选择,例如联电和格罗方德就先后决定放弃10nm及以下制程的研发

中芯国际原本坚定不移地选择先进制程研发和追赶,但美国的干预导致这条道路无法走通,已经进行大量投入的第二代FinFET技术被迫只能作为未来的技术储备

以当前晶圆代工厂的商业模式,追赶者摆脱领先者的压制需要具备两个必要条件:

(1)领先者换代周期拉长,追赶者可以追近技术上的差距

(2)追赶者获得先进制程客户超出经济利益以外的青睐和扶持,诸如政治

以现实条件来看,第一,台积电的研发和摩尔定律的推进确实有放缓,但中芯国际由于受到美国设备的限制,难以在先进制程上迅速突破,即便取得突破也难以扩产

第二,作为重要潜在先进制程客户的华为也被美国限制,使得中芯无法与其正常合作,只得另寻先进制程客户

因此,短期来看中芯国际想缩小与台积电在先进制程上的差距已经几乎不可能了。所以,与其他二梯队厂商一样,发展和扩建成已有熟制程产能是当前情况下中芯国际发展的最佳选择,但是也在此基础上持续大幅投入先进制程的研发

六、国家的支持政策

集成电路产业作为信息产业的基础和核心,是国民经济和社会发展的战略性产

国家陆续出台了包括《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(国发[2011]4号)、《国务院关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》(国发[2020]8号)在内的一系列政策,从财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等方面为集成电路企业提供了更多的支持

2020年8月4日,国务院宣布新的税收优惠政策,允许对国内集成电路制造企业或项目减免税收,税收优惠政策有利于先进制程节点,极大的降低了中芯国际的税收成本

国家鼓励的集成电路企业和项目的税收优惠政策

七、技术水准与储备

1.中芯国际已经达到7nm的技术水准,但受美国实体清单的限制,很难大规模的量产

2018年10月公司宣布14nm FinFET工艺研发成功,2019年实现量产,此时在先进制程上与台积电的差距约为2代技术,4年时间

目前公司14nm工艺已经达成1.5万片晶圆/月的产能建设,7nm技术的开发也已经完成,是中国大陆第一个14nm代工厂

中芯国际现有工艺平台和制程

2019年中芯国际的第一代FinFET产线14nm产线正式量产,这一代产线中也将包括由14nm工艺改进的12nm工艺

同时,中芯国际也在研发第二代FinFET工艺,其中包括N+1N+2工艺,业界一般认为这将相当于10nm-7nm的水准

Fin FET/28纳米产品占总收入的比例

公司FinFET和28纳米工艺稳步推进,中芯国际的Fin FET/28nm技术占总收入的比例持续上涨,先进制程环比改善明显

但是2020年底美国商务部将中芯国际加入“实体清单”,限制美国控制下的设备企业对中芯国际10nm及以下制程设备的出口,这使得公司在先进制程追赶方面再次遇到重大障碍

虽然利用现有设备,在没有EUV光刻机的情况下可以通过多重曝光和刻蚀的方式实现7nm工艺的生产(台积电的初代7nm工艺即采供DUV光刻机完成),但其经济性存在问题,且由于后续设备的采购将变得困难重重,第二代FinFET与7nm产线在短期内不容易实现大规模的量产

世界主流晶圆制造厂商关键制程节点时间对照

如今全球芯片制造领域以台积电为龙头,不但在专业代工领域占据超过50%的市占率,还在最先进的制程上领先全球,可以预见未来中三星是唯一能在最先进制程工艺与台积电直接竞争的企业

曾经在逻辑制程领域领先的英特尔和格罗方德等进程有所放缓(即便英特尔10nm工艺水平实际接近台积电7nm),格罗方德更是直接宣布放弃10nm以下制程的研发

除此以外,其他代工企业主要依靠成熟工艺和特色工艺获得订单,在10nm以下制程很难有作为

世界主要晶圆制造厂已有制程情况(2020)

台积电的综合毛利率明显高于其他追赶者,作为第二梯队在先进制程上尝试追赶台积电的中芯国际和联华电子的综合毛利率要明显低于第一梯队的特色工艺代工厂

中芯国际毛利率低于台积电的关键一方面是先进制程的研发和扩建需要大量的资本投入,另一方面台积电又采用对次先进制程明显降价的商业策略抑制竞争对手,台积电通过这样的方式为自己建立了一条看似不可逾越的护城河

重要上市晶圆代工厂近三年的毛利率情况

我国大陆的8寸和12寸通用代工产线主要来自中芯国际和华虹集团两家,台积电和联电等台湾企业也在大陆有少量产线。

我国是2010年以来增长最快的地区来自国内Fabless厂商的大量订单需要代工厂生产,但国内代工厂并不能完全满足需求,2021年中芯和华虹两家Foundry厂的份额合计只占6%,有大量产品在台湾或海外代工生产

我国Fabless厂商全球份额远高于Foundry厂的份额,国内代工还有明显的市场空间,国产替代与中国芯片消费全球第一的大背景下,中国市场对于40nm及以上成熟制程的需求仍将增长

中芯国际在电源管理、超低功耗、射频、图像传感、指纹识别、特殊存储器等产品平台,特别是0.15/0.18微米、55/65纳米、40/45纳米等工艺节点,达到行业领先水平

中芯国际的技术制程与行业种类的收入占比

2021年二季度,美国对中芯国际成熟制程的准证下放逐渐恢复正常,公司持续推动成熟制程扩产计划

台积电等全球龙头晶圆代工厂的扩产重心均在先进制程,我们认为国内扩产将有较好的持续性随着国产28nm光刻机的上市,28nm的光刻机能够制造出7nm的芯片,只是工艺步骤不一样,这就意味着只要国产28nm的光刻机上市,未来几年中芯国际的扩产将会以7nm先进制程为主

中长期来看,电源管理、射频、图像信号处理等下游需求强劲,伴随物联网、5G手机、新能源汽车、模拟IC等市场的结构性缺口持续存在,射频、MCU机顶盒、CIS、指纹、Nor Flash等应用集中的40/55nm制程需求旺盛,正是中芯国际三个新项目的扩产重心

中芯国际原本营收主要在45nm及以上的市场,根据Gartner,1216nm、202nm两段制程市场分别有约100亿美元的市场空间,中芯国际在这两块市场仍大有可为,中芯国际加码布局成熟制程,有望持续受益国产替代浪潮,快速崛起

随着中芯国际产能扩张、技术成熟,有望将目标市场从45nm以上扩展到12nm以上21Q1中芯国际14/28nm先进制程营收约5.0亿元,占比6.9%,28nm以上成熟制程营收约67.9亿元,占比93.1%

3、中芯国际的研发支出仅次于台积电

晶圆代工厂需要大量的资本投资,特别对于那些持续关注先进节点(光刻机设备昂贵)的公司而言

在研发支出强度(研发费用占收入的百分比)方面,中芯国际排名第一,而华虹半导体主要专注于专业流程平台和成熟节点,因此研发强度低于同业平均水平

八、中芯国际的业绩能否持续?

1.当前的国际竞争与中国的产业发展特征决定中国社会各界必须支持中芯国际的发展

晶圆制造是中国半导体产业链实现自主可控的关键所在,公司作为中国大陆晶圆代工龙头,制程工艺节点完善,技术先进,在全球产能紧缺及国产替代的大背景下,公司有望持续受益快速崛起

在《中国制造2025》计划中,中国设定的目标是在2025年前实现半导体自给率达70%,2019年为30%

中国集成电路自给率目标

客观环境为中芯国际创造新的有利条件,确保中芯国际在成熟制程领域中同样可以获得发展

(1)全球市场被迫分割,中国大陆不得不拥有自己的可靠的芯片代工企业

美国导致全球市场被迫出现了割裂,对中国大陆厂商来说台积电成为了不可靠的供应来源。但是中国作为芯片需求量最大的经济体,每年芯片终端使用量约占全球的1/3,中国芯片设计企业的销售额也已经超过全球的10%,中国大陆迫切需要自己的可靠产线,在这种条件下,中芯国际14nm以及成熟制程产线就成了中国社会各界大力支持的企业,这是投资中芯国际的关键

2021年6月中芯国际分地区营收占比

2)摩尔定律的重要性下降

摩尔定律放缓有其逼近物理极限的因素,但也有驱动因素减弱的原因,当前正在进行的第四次工业革命的最主要驱动因素是以大数据为核心的人工智能,计算方式的革命使得摩尔定律的重要性下降,对最先进制程推进速度的需求放缓

这也是一些有实力追赶台积电的厂商纷纷宣布放弃10nm以下技术的关键,我国芯片行业很可能是智能革命时代重要的参与者,这也可能引领全球产业链的转移

(3)我国的人才积累为发展先进代工提供了可能,政策和资金方面前所未有的支持

经济的发展为半导体行业提供了充足的资金支持,而西方的种种行为使得我国从上到下都达成了必须大力发展先进半导体制造业的共识,这都将助力中国大陆发展代工业务

近几年的数据来看,中芯国际来自于中国大陆及香港的收入占比呈现上升趋势,来自北美的收入占比呈现下降趋势,这不但体现了国内代工市场的增长,也表明中芯国际的产线已经在满足晶圆代工“国产代替”的行业需求

中芯国际近几年来自各地区收入的变化趋势

2.国产替代与定位成熟制程使中芯国际的业绩大幅释放

虽然目前手机芯片已经进入4nm制程工艺,但在物联网、工业、新型存储等众多市场,28nm仍是比较主流的制程工艺节点,而且28nm 以下的40/45/65nm也有着不小的市场

成熟制程的下游需求领域包括电源管理芯片、射频芯片、CMOS传感器、MEMS、各类MCU以及功率半导体等,新一代通信技术的应用、新能源汽车的普及以及各类消费电子需求的增长都将为这些芯片带来巨大的市场空间

这些芯片大多不需要依靠先进制程提高计算力,而是需要特殊工艺保证设计功能的实现,因此将长期使用成熟制程制造

中芯国际历年分制程营收占比

台积电历年分制程营收构成

根据市场调研机构Counterpoint Research统计的全球纯代工厂数据来看,40nm及以上成熟制程的市占率依然以台积电为榜首,占比约28%,其次是联华电子的13%,中芯国际的11%以及三星代工厂的10%,整体上看份额相对均衡

全球晶圆代工厂40nm及以上成熟制程市占率

台积电和三星在先进制程领域属于全球第一梯队,我们认为在先进制程产线高额利润的驱动下,一梯队厂商未来很可能会减少成熟产线的运营,他们退出的份额有望由中芯国际、联电等二梯队厂商分享,因此我们认为中芯国际在成熟产线方面的扩产符合市场的需求

台积电在2020年与2021年技术进程的收入结构对比图

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,叠加海外疫情反弹等扰动因素,“缺芯”行情将从“全线紧缺”逐步转为“结构性紧缺”,这意味着特定功能、特定工艺上的晶圆产能将紧缺,而其他的晶圆供需将恢复正常

中芯国际历年资本支出与营业收入对比(亿美元)

中芯国际历年资本支出现金流与产能增加的对照(8寸当量)

2019年美国实体清单限制采购10nm以下设备之后,中芯国际的业务战略定位为成熟制程,受“国产替代”与电子行业的大发展,中芯国际的资本支出总额以及与营业收入的占比大幅提升,这为未来的业绩提升奠定了基础

由于公司在成熟制程上的技术较为成熟,在国内外市场需求极为旺盛的当前,公司的扩产产能有望迅速达到较高的产能利用率,实现稳定的盈利,中芯国际也将主要产能聚焦于创收占比最高的40纳米和55纳米,目前40纳米是最缺货的

根据IC Insights发布的数据,2019年中国半导体本土制造总额约227亿美元,约占中国半导体市场规模的15.7%,该机构预测到2025年中国本土制造半导体总额可达到432亿美元,占中国市场的比例提升至20.7%

中国半导体市场规模和本土制造规模(亿美元)

对于未来几年全球晶圆厂的产能,IC Insights认为10nm以下先进制程的产能是扩产最多的部分,到2024年约达到全球产能的30%,这其中包括台积电、三星等代工厂商的先进制程扩产,也包括DRAMNAND存储器向10nm先进制程的转移,这导致10-40nm之间的次先进产能将有所减少

在工艺制程方面,中芯国际来自成熟制程(35um和40nm)的晶圆收入占总收入的大部分,2020年二季度为90.9%,而台积电来自成熟制程的收入仅为总收入的31%

虽然先进制程存在明显的迭代趋势,但40nm以上成熟制程的市场需求却将稳步提升,预计到2024年的全球40nm以上成熟制程产能复合增速约为2.9%,市场规模依然可观

全球晶圆产能预测(百万片/月,8 寸当量)

3.制程技术乘数,折旧压力较小,有助于业绩的释放

晶圆代工属于重资产行业,设备的折旧是重要的生产成本,产线的产能利用率是公司能否盈利的重要影响因素

而中芯国际的业务定位28nm及以上制程技术成熟,设备采购成本低,折旧压力小,新产能爬坡迅速,稳扎成熟制程有望借助行业高景气度实现增长、改善业绩

中芯国际历年折旧摊销与营业成本对比(亿美元)

由上图可知,中芯国际由于采购10nm以下的光刻机受限,设备采购成本大幅下降

当制程节点低于7nm时,一般的光刻机将收到光源波长的限制,因此需要使用EUV(极紫外线)光刻机来处理光刻,从而EUV机台更加昂贵,同时也将需要更多和更高端的蚀刻设备、膜沉积设备,这将产生巨大的投资成本

根据IBS Electronics,IC制造设备的成本在更高级的节点上激增,对于每增加5万片/月的产能,16/14nm设备成本达到63亿美元,比20n的47亿美元高32%,而28nm到20nm的成本增长20%,在7nm节点上,设备成本几乎是14nm投资的两倍

每5万片晶圆产能所需投入的设备投资

随着设备成本变得越来越难以承受,先进节点的晶圆代工厂也将会逐步减少,联华电子不打算投资12nm及以下制程,而格罗方德也无限期推迟其7nm的开发,3纳米的高成本,让很多芯片企业承担不了台积电将原本用来生产3纳米芯片的生产线,降级使用来生产5纳米芯片

中芯国际历年毛利率和净利率

4.28nm国产光刻机的上市有助于中芯国际的技术升级

阿斯麦从荷兰向中国客户销售DUV(深紫外线)光刻系统,是不需要出口许可证的比DUV更先进的EUV(极深紫外线)光刻机出口到中国是需要美国许可的

当芯片工艺进入到7纳米,那么就适宜采用EUV光刻机,但进入到5纳米,就必须要采用EUV光刻机

光刻机与芯片制程的对比

美国“实体清单”的主要目标是限制中芯国际的先进制程,即为了限制10nm以下的技术而刻意禁止阿斯麦(ASML)向中芯国际出口28nm的光刻机,按照目前中芯国际的技术,28nm的光刻机就能够生产出7nm的芯片

2021年12月,上海微电子的28nm光刻机已经下线,正在调试良品率,预计最近能够交付中芯国际。一旦国产28nm光刻机投放市场,则会逼迫美国对中芯国际开放14nm技术水准的光刻机,这就意味着中芯国际的技术理论能够达到7nm技术水准

2022年中芯国际资本开支达50亿美元的关键是部分资金准备被用于大幅引进光刻机,光刻机的来源就三条,

(1)上海微电子28nm的光刻机

(2)上海微电子28nm光刻机上市后逼迫ASML出口同等,甚至更高制程的光刻机

(3)中美利益交易,尤其在俄乌冲突的中利益交易迫使美国放松对中国的高科技管控

2021年四季度中芯国际的资本投入超预期的大幅增长,由此可见反推出其中一部分就是订购ASML 14nm光刻机所缴纳的预付款

中芯国际2021年制程营收构成

2020 年台积电分制程营收占比

由上图可知,2021年中芯国际的营收主要由40/45nm、55/65nm以及0.15/0.18u共占中芯国际应收的73%,而Fin FET28nm技术水准的营收仅为15%,如果国产28nm光刻机上市后,中芯国际的技术水准能够提升到5nm,大幅提升中芯国际的业务范围与毛利率

而同时期,台积电的营收主要是7nm、5nm、16/20nm以及28nm组成,共占总营收的72%,这就意味着中芯国际与台积电已经进行了先进制程与成熟制程的业务划分

2021年公司的43亿美元投资将重新回到成熟制程的扩产,包括1万片12英寸产能和至少 4.5万片8英寸产能,少量用于先进工艺开发以及北京合资项目土建等

中芯国际近期公告的投资项目

11.国家大力税收优惠支持

2020年8月4日,国务院宣布新的税收优惠政策,允许对国内集成电路制造企业或项目减免税收,税收优惠政策有利于先进制程节点,极大的降低了中芯国际的税收成本

国家鼓励的集成电路企业和项目的税收优惠政策

12.华为海思是其先进制程开发最大的潜在客户

华为是中芯国际最大的客户之一,贡献了其15%-20%的收入,美国对华为海思的技术封锁必然迫使华为将其晶圆代工的业务交由中芯国际,而非台积电。这就意味着只要中芯国际的制程持续升级,华为海思完全有实力消化所有制程升级的潜在产能,更别提其他的中国企业

根据IC Insights的数据,2020年上半年全球半导体销售额排名前十的公司中总部位于美国的有6家,位于韩国的有2家,中国大陆和台湾各一家。此排名包括四家无厂晶圆公司(博通、高通、英伟达与海思)和一家纯晶圆代工厂(台积电)

2020年上半年前10大半导体公司销售额(百万美元)

13.产能持续扩大

晶圆代工领域最重要的两个因素分别是制程技术与产能,目前美国对中芯国际的技术封锁,致使其制程技术升级受阻,但是晶圆代工国产替代技术能够确保中芯国际的产能持续扩大,维持盈利能力的持续稳定的高速增长

在《中国制造2025》计划中,中国设定的目标是在2025年前实现半导体自给率达70%,2019年为30%

中国集成电路自给率目标

从长远来看,中芯国际是中国领先的先进进程代工厂,是晶圆代工“国产替代”最大的受益者,同时受到政策和行业投资的支持

根据美国商务部公布的《半导体供应链风险信息请求》,目前半导体行业的产能不足问题仍然十分严峻,多数半导体制造企业的产能利用率维持在非常高的90%以上,目前部分关键行业的芯片库存中位数甚至不到5天,2019年为40天

中芯国际的毛利率(GM)与产能利用率

中芯国际的晶圆销量与售价同步提升,产能利用率由一季度98.7%提升至二季度100.4%,高企的利用率凸显行业高景气

预计2022年,晶圆代工的供需失衡仍将持续存在,尤其相较于先进制程,成熟制程产能更为短缺。多年来中芯国际一直维持较高资本开支,随着扩建产能的释放,公司2022年收入将持续增长

中芯国际月极度出货量与产能

目前俄乌冲突以及新冠疫情仍在加剧海外半导体产业链的不稳定性,全球半导体供需失衡持续时间有进一步延长趋势

目前半导体产业链本土化效果显著,公司来自于中国内地及香港的收入占比逐步提升,2021年第四季度该地区收入占总收入的比例为68.3%,2020年同期为56.1%

在2022年一季度业绩指引中,中芯国际强调,将稳步推进扩产项目。为了持续推进已有老厂扩建及三个新厂项目,2022年依然是投入高峰期,资本开支预计约为50亿美元,未来三年的产能增量将高于2021年

中芯国际有望依托国内较为稳定的产业链进一步扩大市场份额从而取得长期稳定增长

中芯国际区域季度营收构成

14.毛利率持续提升

中芯国际的资本开支维持高位,且主要聚焦成熟制程,而台积电等全球龙头晶圆代工厂的扩产重心均在先进制程

相对先进制程,当前全球成熟制程的芯片更紧缺,中芯国际的扩产计划将有较好的持续性,有利于获得更多订单

中芯国际三个新项目的扩产重心覆盖射频、MCU等应用集中的40/55nm制程,而因物联网、电车、模拟IC等市场的结构性缺口持续存在,40/55nm制程需求旺盛

晶圆代工行业的毛利润率(GM)与产能利用率高度相关,产能利用率越高,毛利率越高,2021年下半年开始集中释放新增产能

中芯国际季度毛利率与净利率表现

15.随着不同架构芯片的连接通道“同质异构”的发展,成熟制程芯片与先进制程会搭配使用,扩大了成熟制程芯片的行业使用量

先进制程芯片的生产成本过高与生产效率较低的现实迫使英特尔、台积电、三星等十大科技巨头联合成立了Chiplet标准联盟(简称:UCIe模式主要打通不同架构芯片的连接通道,业内称作“同质异构”

即在SOC系统级芯片中,如果使用4nm工艺,芯片的所有部分都要使用4nm工艺,但在UCIe模式下,不是所有的部分都要采用4nm,例如CPU、GPU可以采用4nm,NPU可以采用5nm,ISP可以采用7nm

通过UCIe联盟标准的出台和不断完善,并非芯片的全部工艺都要用到先进工艺芯片代工厂将不再大量需要EUV光刻机

同质异构模式依然只是开始,未来异质异构将会逐渐成为新的主流,进一步降低对工艺的依赖

台积电、三星能够选择加入,想必与当下3纳米工艺良率低下和客户不多有直接的关系

16.客户组成能够对冲全球产能过剩的风险

对于产能过剩的问题,中芯国际的解释是中芯国际仅占整个市场份额的6%左右,客户复杂度很高与平台种类是最多的,每一种制程的占比都较少,且应用和制程都可以自由切换,这些复杂性使得公司能应对部分应用的订单波动

目前的扩张产能主要集中在40/28nm技术制程上,目前该技术制程在全球都严重供不应求,尤其中芯国际的在建产能相较市场需求占比也不大,不会导致过剩

在全球产业转移大环境下,客户跟整机厂、系统公司紧紧的绑在一起,中国及香港的本地化需求较高,目前中芯国际建立的产能还不足他们需求的10%

此外,为了确保供货稳定性,包括中芯国际在内的头部晶圆厂普遍与多家企业签订长期采购协议,以防范需求不足导致的潜在产能浪费

在中美大国博弈的背景下,国产替代和创新浪潮将是未来中国半导体行业的重要驱动力

(1)国产替代:随着美国对于华为、中兴、中芯国际等中国企业的持续打压,以华为为首的中国科技企业正在逐步在半导体供应链推进国产替代

(2)智能创新:未来5G 时代是万物智能的时代, 5G+AICDE 将激发产业级互联网海量的应用空间,智能汽车、风光电储等新能源、物联网、VRAR 对半导体需求巨大

九、估值

目前决定中芯国际股价走势的关键因素不是盈利,而是估值

1.决定估值的因素

目前市场对中芯国际估值给的不高的主要原因是市场顾忌美国对其的技术封锁与打压,使其无法升级,而忽视了国内与香港市场能够确保中芯国际的业绩持续稳步增长

所以,关注中芯国际估值提升的关键就是跟踪美国成熟制程许可下放进程、中国28nm光刻机的上市进程以及中美在高科技领域的政治交易后的估值修复

基于目前的态势,俄乌冲突、美国经济困境以及中国28nm光刻机技术的进步都极大的有利于中芯国际

中芯国际(香港)的投资者来自全球,往往不够重视第二梯队代工企业,未能发现其未来的成长能力和角色重要性,而对第一梯队的台积电给与了高估值,致使中芯国际的长期处于低估状态

而公司的A股投资者更多将其看作国内代工龙头和国产替代龙头,估值会享有溢价,这也是公司存在AH股价差的一个原因

随着国内投资者对中芯关注度的提升以及A股与港股的估值差异日益拉大,国内投资者可能获得更多的港股定价权,缩小港股与A股的套利空间

3.同行企业的市净率与市盈率对比

由于资本和技术的密集型,晶圆代工厂通常是重资产型的,由于工艺节点和导入阶段不同,盈利能力通常会相差很大,因此,收益会非常的不稳定。行业通常使用市净率倍数来反应晶圆代工厂的价值

全球晶圆代工企业市净率对比图

全球晶圆代工企业PE(TTM)对比图

由上图可知,中芯国际(香港)市净率与PE(TTM)都属于全行业最低位,而2021年四季度净利润同比增长172.7%,这就意味着待中芯国际的年报公布后,其PE(TTM)还将大幅下降,估值处于行业最低位,远低于行业平均值

这就意味着现在买入具有估值较低的安全边际优势

十、投资风险

1.供应链的风险

集成电路晶圆代工行业对原材料和设备等有较高要求,部分重要原材料及核心设备等在全球范围内的合格供应商数量较少,且大多来自中国境外

2020年10月4日,公司发布公告,知悉美国商务部工业与安全局已根据美国出口管制条例EAR744.21(b)向部分供应商发出信函为此将中芯国际指定为“军事最终用户”

2020年12月18日(美国东部时间),本公司关注到美国商务部以保护美国国家安全和外交利益为由,将本公司及部分子公司和联营公司列入“实体清单”

对于向中芯国际出口的部分美国设备、零备件及原物料会受到美国《出口管制条例》的进一步限制,须事前请出口许可证后,才能向中芯国际继续供货

对专用于生产10nm及以下技术节点(包括极紫外光技术)的物项,美国商务部会采取“推定拒绝”的审批政策进行审核

2.客户集中度较高的风险

公司客户集中度较高,来源于前五大客户的收入占营业收入总额的比例分别为 46.3%及43.2%

十一、结论

中芯国际目前最大的优势就是搅在了中美高科技主导权博弈的风口浪尖,中国必须在芯片领域保持绝对的独立与产业安全,大力发展芯片产业已经成了中国的既定方向

产业升级带来的结构性增量,疫情带来远程连接相关的更多需求,供应链转移至当地化的生产偏好,物联网、电动车、新能源等应用的迅猛崛起,导致了半导体产业链的供不应求和量价齐升

基于中国的国际影响力、庞大的内部市场与完整的芯片产业链,不但能够得到有效的兜底,而且还能够持续升级,这是目前投资中芯国际的关键

短期看,实体清单对中芯国际先进制程的布局冲击极大,但是时间拉长,三年内中国会通过与美国的利益交易以及中国自身的技术升级,这一限制最终会得到解决

中美在乌克兰乱局中的利益交易,大概率会迎来美国对中国光刻机限制的放松

针对当前市场行情,中芯国际指出,如何把握住特定功能、特定工艺的订单,将成为晶圆厂赢得市场竞争力的关键要素

在面临疫情及供应链短缺仍将持续,全球经济经济企稳回升,国内经济持续向好的大背景下,汽车、工业、消费等领域供需关系紧张的趋势将随着晶圆厂供给能力的不断加强,或将得到部分缓解

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作者简介:

丁彦皓 博士、博士后,专注资本市场,聚焦权益投资、资本运作、大宗期货、期权以及宏观经济等领域的研究与投资,关注国际关系、历史、哲学与宗教

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