中芯国际深度分析

深度分析中芯国际，从宏观到微观发掘中芯国际的真实情况

近一两个月，芯片价格大跳水。

工信部信息通信经济专家委员会委员刘兴亮表示，集中在消费电子领域，尤其是面板芯片、通信芯片、模拟芯片，大部分产品降价超过20%，部分降价超80%。

我个人的看法，一个原因是从供给侧来看，去年的芯片荒已经过去，企业抢芯片积累的库存比较大。

另一个原因是从需求侧来看，芯片应用的主力市场（智能手机和PC市场）不景气。

中国信通院数据，2022年上半年，我国智能手机出货量1.3亿部，同比下降22%。

这个降幅不可谓不大了。

知名咨询顾问公司Gartner数据，2022年第一季度全球PC出货量同比下降7%，第二季度同比下降13%，是九年来最大降幅。

第二季度，我国PC出货量更是同比下降16%。

芯片价格大跳水直接利空芯片出货商，间接利空芯片代工厂商。

进入2022年，中芯国际股价从横盘态势一路下挫，最低跌至37元。

中芯国际究竟是一家什么样的公司，估值水平如何，今天我们具体聊聊。

01

公司介绍

在说中芯国际之前，简单说一下芯片全产业链，从大的层面认识一下中芯国际。

产业链的最上游是芯片设计厂商，比如PC CPU厂商AMD，比如智能手机CPU厂商苹果、高通、联发科，比如GPU厂商NVIDIA、AMD。

芯片设计厂商巨头大都是国外公司。

2018年世界前十大fabless公司，我国内地企业只有一个华为。

Fabless（无工厂）指自己出设计、但是自己不生产芯片的芯片设计厂商。

这是分工的经济法则。

投资一条芯片生产线的费用大概几十亿美元，Fabless厂商一是节省掉大笔开支（投资成本），走轻资产路线。

二是专注于设计领域，提升自家产品的竞争力。

相对来说，轻资产的芯片设计厂商准入门槛在全产业链中是最低的，因此芯片设计厂商数量在全产业链中也是最多的。

这些芯片设计厂商主要有两类。

一是苹果之类的公司，芯片用在自家产品上，比如iPhone 14 Pro A16芯片。

二是高通、联发科、NVIDIA、AMD之类的公司，芯片卖出去，用在别家产品上。

比如高通 骁龙 8+ GEN 1芯片。

芯片设计出来之后，就是生产。

第一步，制造。

中芯国际在产业链的这里。

同行有龙头台积电，以及韩国三星、台湾联电、内地华虹等等。

因为是给芯片设计厂商代工，所以叫foundry晶圆代工厂商。

Foundry（工厂）是指负责生产制造的厂商。

制造的流程，大致有晶圆清洗、沉积、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、抛光、金属化。

其中，光刻是关键工艺。

这一步需要的原料主要是半导体硅片、电子特气、光掩模、光刻胶、靶材等。

其中，硅片是主料，具体请回看“TCL中环”那一篇。

2018年，半导体材料细分市场，硅片占37%，电子特气、光掩模占13%，光刻胶占5%。

这一步需要的设备主要是氧化炉、光刻机、刻蚀机、CVD、PVD、离子去胶机、离子注入机等。

其中，光刻机自然是关键设备。

简单介绍一下光刻机。

光刻机目前已经迭代至第五代。

第五代极紫外EUV光刻机，2010年ASML推出，也是全世界唯一生产EUV光刻机的厂商，采用13.5nm极紫外光（EUV），最小工艺20-7nm。

受美国“实体清单”限制，ASML被禁止向中芯国际供应EUV光刻机。

第四代深紫外DUV光刻机，1986年ASML推出，采用193nmArF（氟化氩）准分子激光光源，最小工艺45-20nm、130-65nm。

台积电创新浸没式光刻技术（湿法光刻），193nmArF经纯净水折射，等效波长134nm，使用DUV光刻机，台积电就可以做到7nm制程工艺。

第三代深紫外DUV光刻机，采用248nmKrF（氟化氪）准分子激光光源，最小工艺180-130nm。

第二步，封测。

相关厂商有台湾日月光、力成，内地长电科技、通富股份、华天科技等。

封测的工艺流程，大致有晶圆减薄、切割、贴片、焊线、封装、终测。

这一步需要的原料和设备，如果以后有机会遇到封测公司，到时再细说。

芯片生产之后，交付使用，产业链到此为止。

此外，还有一种厂商，自己设计、自己生产，叫IDM厂商。

IDM，Integrated Design and Manufacture设计与生产一体化。

IDM厂商大都是国外巨头，比如Intel、TI德州仪器、ST意法半导体、ADI亚德诺。

有关内容，我们在行业部分再展开。

下面，我们从大的层面到中的层面，聊聊中芯国际在行业中的地位。

总的来说，中芯国际处于芯片制造（foundry晶圆代工）产业。

这一行有三个特点：技术密集、人才密集、资金密集。

先说技术密集。

衡量一个晶圆代工厂商的技术能力，看它代工的产品就可以了。

全世界最先进的CPU、GPU等芯片产品由台积电代工，比如AMD最新款CPU锐龙7000，苹果最新款CPU A16。

其次是三星，比如高通最新款CPU骁龙8 GEN 1。

骁龙8 GEN 1发热严重，外号“火龙”，已经转由台积电代工，改名骁龙8+ GEN 1。

至于中芯国际，距离高端芯片大概还有三五条街那么远。

具体说，中芯国际已经量产14nm制程，是国内最先进的，也是国内唯一的FinFET生产线。

台积电已经量产5nm，试产3nm，正在研发2nm GAAFET工艺。

下图是Intel FinFET和GAAFET（Intel叫Nanoribbon）的对比图。

这部分可说的实在太多，但是限于篇幅，我只能简单介绍一下。

芯片的性能很大程度上取决于晶体管的数量（单位面积），因此晶体管越做越小。

原本晶体管是MOSFET结构，做到22nm之下会漏电，台积电大佬胡正明（当时在美国当教授）发明了FinFET结构。

FinFET做到5nm、3nm之下还是会漏电，因此又发明了GAAFET结构。

言归正传。

中芯国际和台积电技术积累差距之大，这是第一条街。

即便真如中芯国际联席CEO、行业巨佬梁孟松所言：中芯国际28nm、14nm、12nm、N+1等技术均已进入规模量产，7nm技术开发已经完成，5nm、3nm最关键也是最艰巨的8大项技术也已经有序展开，只等EUV极紫外光刻机到来，就可以进入全面开发阶段。

没有EUV光刻机，这是第二条街。

即便中芯国际使用DUV深紫外光刻机可以做到7nm（参考台积电），没有对应的光刻胶等原料和设备也不行。

2020年，美国商务部工业和安全局（BIS）宣布正式将中芯国际列入实体清单。

根据美国《出口管制条例》的规定，中芯国际的供应商在获得美国相关部门的出口许可后，可以供应受《条例》管辖的物项。

但是对专用于生产10nm及以下技术节点（包括极紫外光技术）的物项，美国相关部门会采取“推定拒绝”的审批政策进行审核。

美国对先进制程的全方位封锁，这是第三条街。

再说人才密集。

人才密集其实是技术密集的另一种说法，因为人才是技术的载体。

芯片制造是人类最先进的生产工艺，需要大量的工程师人才和顶尖的研发人才。

2022年4月，在美国智库布鲁金斯学会的访谈中，台积电创始人张忠谋说，美国缺少大量制造芯片的人才，而且不像台湾工厂可以三班倒实现7X24小时的生产，在美国生产的单位成本比台湾高50%。

顶尖的研发人才是非常可贵的，就比如上文提到的梁孟松博士。

梁博士毕业于美国加州大学伯克莱分校电机工程及计算器科学系并取得博士学位，是电气与电子工程师协会院士。

从事内存储存器以及先进逻辑制程技术开发，在半导体业界有逾35年经验，拥有逾450项专利，曾发表技术论文350余篇。

2017年梁博士加入中芯国际，不到一年，中芯国际制程工艺突破14nm，2019年14nm成功量产。

14nm目前仍然是中芯国际、中国半导体行业最先进的量产制程，梁博士对于我国芯片独立自主居功至伟。

本来打算细说说的，限于篇幅，请各位自行了解一下梁博士辞职事件，看一下梁博士的亲笔辞职信，以及由此事件引发的高层大地震。

中芯国际在对待关键顶尖人才上出现如此重大的错误，让人怀疑内部管理的能力，好在尘埃已经落定，风波以梁博士留任联席CEO结束。

台积电作为行业龙头，在招聘、培养人才尤其是顶尖人才方面有很大的优势。

例如台积电在新建最先进制程产线时会特别留出部分产能，专供研发人员使用。

最后说资金密集。

2020年中芯国际在A股上市，融资525亿，已经用了480亿，占92%。

其中180亿用于12英寸SN1项目（14nm生产线）。

截至2022年上半年，中芯国际建造房屋建筑物的支出承诺 6979.7 百万元，采购机器设备的支出承诺72219.5 百万元，采购无形资产的支出承诺 304.9 百万元，以及对联营企业资本支出的承诺1495.9 百万元。

合计810亿，主要用在产能上的建设，包括老厂扩产和三个新厂。

在技术上，2021年中芯国际研发投入41亿，占营业收入12%。

看一看这资金密集的程度，行业壁垒太高了。

但是和台积电一比，又是小巫见大巫了。

2022年，台积电预计资本开支400-440亿美元，用来扩产和建新厂。

2021年，台积电研发支出41亿美元。

头部优势，高营业收入支持高资金投入，保持产能和技术上的领先，形成正反馈机制，这是台积电的护城河。

中芯国际在追赶先进制程上，比如7nm、5nm，如果说是困难重重，那么在追赶台积电上，可以说是“难以望其项背”。

下面，我们再从中的层面到小的层面，聊聊具体的中芯国际。

从宏观到微观，用层层深入、层层剥开的视角，希望能让各位有一个清晰的认识。

02

业绩分析

截至2022年上半年，中芯国际营业收入246亿，同比增加53%。

其中，晶圆代工业务营收为227亿，同比增长56.4%。

半年报没有公布具体收入情况，我们用2021年数据看一下。

2021年，FinFET先进制程收入和28nm成熟制程收入合计占15%，不高。

相比台积电，2021年7nm及以下先进制程收入占营业收入50%以上。

实际上，中芯国际14nm FinFET生产线月产能1.5万片（规划产能3.5万片），已经处于满载状态。

但是产能规模太小，贡献收入不多。

目前，仍然是以55/65nm、0.15/0.18μm成熟制程收入为主。

看一下各个制程对应的芯片产品。

简单介绍一下芯片。

芯片有四个大类，分别是集成电路（IC）、分立器件、传感器和光电子器件，都是非常重要的芯片类型。

集成电路的产品非常之多，比如CPU、GPU、内存、SSD固态硬盘、5G通信射频芯片、电源管理芯片PMIC，是市场规模最大的芯片类型。

分立器件是内部没有集成电路的芯片，比如二极管、三极管、MOSFET、IGBT。

传感器顾名思义，比如温度传感器、手机陀螺仪、汽车轮胎压力传感器。

光电子器件实际上就是光子和电子转换的产品，比如光纤光缆、液晶面板、LED、光伏。

如果全都介绍一遍，估计要再开一篇文了。

简而言之，中芯国际主要收入来自于成熟工艺和特殊工艺平台。

成熟工艺平台涵盖 0.35μm到 28nm 的产品，应用于平板电脑、智能手机、基带和应用处理器、机顶盒、射频、汽车、智能卡等领域。

特殊工艺平台用于生产模拟、IGBT、IOT（物联网）、汽车电子等专用领域产品。

虽然上半年智能手机、PC出货量减少，市场不景气。

但是物联网、数据中心、新能源汽车等新兴市场大火，芯片需求量大增，带动中芯国际量价齐涨。

截至2022年上半年，晶圆销量达372.7万片约当8英寸晶圆，同比增长12.8%。

晶圆平均售价达6084元，同比大增39%。

（晶圆）

截至2021年，中芯国际晶圆月产能为62.1万片约当8英寸晶圆。

约当8英寸晶圆是指把12 英寸晶圆的数量折合为8英寸晶圆，折合方法是将12英寸晶圆的数量乘以2.25。

上文提到中芯国际支出承诺高达810亿，主要用来老厂扩产和新厂建设，新建产能相当于再建一个中芯国际。

老厂扩产主要是天津厂和北京厂。

三个新厂分别是中芯京城、中芯深圳、中芯临港，月产能分别是10万片、4万片、10万片12英寸晶圆，折合8英寸晶圆产能（月）合计54万片。

以上资本开支主要是成熟制程的扩产。

比如中芯临港项目，中芯国际投资36.55亿美元和大基金（二期）、上海海临微合资建设，是一条月产能10万片的12英寸晶圆代工生产线，提供28nm及以上技术节点的集成电路代工服务。

当上述产能达产之后，中芯国际营业收入将上一个大台阶。

至于新建产能大都是成熟制程，我认为至少有两个原因。

一是没有EUV光刻机，没有办法建设先进制程生产线。

二是先进制程芯片需求量减少，成熟制程芯片需求量增大，尤其是国产替代部分，芯片需求主要以成熟制程为主。

伴随着营业收入的增长，2022年上半年扣非净利润52亿，同比大幅增长121%。

2019年上半年扣非净利润是-6亿。

从负6亿到正52亿，中芯国际只用了三年时间。

在成本端，以制造费用为主，占成本90%，材料费用和人工费用合计占10%左右（2021年数据）。

在费用端，上半年销售费用1.2亿，管理费用13亿，研发费用23亿，同比增长18%，占营业收入9%。

受益于芯片价格的大幅上涨，上半年中芯国际毛利率达40%，比去年同期增加14个百分点。

当然，这个毛利率水平和台积电还有差距，毕竟是以成熟制程为主，附加值不如先进制程高，很正常。

2021年台积电毛利率达52%。

最后说一下现金流和负债率。

上半年经营活动现金流量净额245亿（营业收入246亿），同比增长139%。

值得一提的是，账上货币资金952亿，导致流动比率、速动比率等财务指标非常健康。

流动比率＝流动资产/流动负债

速动比率＝（流动资产－存货）/流动负债

相对于动辄数百亿的支出，企业负债率却在32.5%的低位。

这主要是因为2020年上市融资的钱还没有花光，以及近几年营收、利润的大幅改善。

03

行业分析

从大的角度来说，全球芯片行业正在准备进入下行周期。

进入2022年，行业景气度开始下行，但是维持正值，预计会维持到2023年4月前后。

这一波下行周期和美联储加息、收紧全球银根应该正相关。

实际上，每一次美联储加息都会导致全球经济振荡，甚至是倒退。

尤其是这一次叠加全球能源危机，欧洲央行结束自2016年以来的零利率政策，今年7月、9月两次加息，快速抬升基准利率至1.25%。

美联储和欧洲央行短时间内抬升利率的做法，对全球经济从疫情下复苏非常不利。

尤其是全球智能手机市场。

2021年台积电智能手机相关收入占营业收入44%，2022年上半年中芯国际智能手机相关收入占营业收入27%。

因此，智能手机出货量大幅减少对晶圆代工厂商的冲击比较大。

好在新能源汽车等新兴市场对成熟制程芯片需求大增，利好中芯国际。

预计下半年仍然是结构性市场。

智能手机以消化库存为主，消费电子需求疲软，汽车电子、绿色能源、工业控制等领域需求依然保持稳健增长。

芯片行业另一个大的角度是行业准入门槛，或者叫行业壁垒很高。

经过数十年的发展，全球芯片行业的头部效应较为明显，形成了少数企业占据市场主导地位的行业生态。

比如在芯片设计领域，PC CPU市场被Intel和AMD掌控，GPU市场被NVIDIA和AMD掌控，智能手机CPU被苹果、高通、联发科掌控。

华为被美国制裁，手机CPU业务已经被干掉，最新款MATE 50 Pro手机使用的是高通的骁龙8+ GEN 1芯片。

再比如芯片制造领域。

主要原料半导体硅片被日本信越化学、日本胜高、德国世创等五个国外巨头垄断，市场份额在90%左右。

主要设备光刻机被荷兰ASML、日本尼康、日本佳能垄断，尤其是第五代EUV光刻机被ASML一家垄断。

晶圆代工领域被台积电、三星等巨头垄断，台积电一家公司市占率超过60%。

中芯国际位居全球第四位，市占率6%，在中国内地企业中排名第一。

因为三星有许多自家代工业务，比如三星手机、内存，因此不计入排名。

头部企业通过并购和竞争，积累起巨大的规模优势和技术优势，常年保持行业领先，新入行的企业几乎没有正面抗衡的能力。

并且，这些行业巨头往往都是国外企业，这就不得不提到国产替代这个话题。

芯片是我国第一大进口商品。

《2021年国民经济和社会发展统计公报》数据，2021年我国进口集成电路2.8万亿元，进口原油1.7万亿元，进口铁矿石1.2万亿元。

巨大的进口规模说明国内市场需求很大，但是供给不足。

从进口规模看，国内芯片产业链上所有相关企业都有很大的成长空间。

中芯国际在国产替代上还有一层利好。

市场普遍看好的芯片类型，比如5G射频芯片、IGBT、微控制器MCU、电源管理芯片PMIC、MEMS传感器，行业巨头都是国外厂商，而且是以IDM厂商为主。

以射频芯片和电源管理芯片为例，简单介绍一下。

亚德诺射频芯片套件

5G射频芯片和电源管理芯片PMIC属于模拟芯片（集成电路）类型，国际大厂TI德州仪器、ADI亚德诺、Skyworks思佳讯、Infineon英飞凌、ST意法半导体等前五大厂商合计市场份额占50%以上。

这些巨头起步都很早，比如德州仪器成立于1930年，亚德诺成立于1965年。

长期的积累，让它们拥有大量的核心IP和丰富的产品组合，竞争壁垒很高。

比如德州仪器的产品种类超过8万种，亚德诺则超过4.5万种。

我国模拟芯片龙头圣邦股份的产品种类大约3800种，差距之大，可以想见。

此外，圣邦股份是轻资产的fabless厂商。

实际上，国内的芯片设计厂商大都是fabless模式，比如5G射频芯片龙头卓胜微、IGBT龙头斯达半导，进一步利好中芯国际。

并且这一类芯片一般不是先进制程，而是成熟制程，恰恰和中芯国际的代工能力匹配。

04

总结

中芯国际的技术节点从0.35μm至14nmFinFET，是国内最先进的晶圆代工厂商，不过和台积电有不小的差距。

晶圆代工的行业准入门槛很高，中芯国际资本开支承诺高达810亿，新建产能相当于再建一个中芯国际。

受制于美国对先进制程原料和设备的封锁，中芯国际新建产能以成熟制程为主，先进制程14nm月产能1.5万片，一直处于满载状态。

我国是全球芯片需求最大的市场，芯片也是我国第一大进口商品，有巨大的国产替代需求。

并且国产替代需求以成熟制程为主，利好中芯国际。

所以，前面也分析了，综上所述，我认为中芯国际最理想的价位是36元。

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