特色工艺代工龙头,华虹公司:产能扩展,能否打开未来成长空间?

(报告出品方/分析师:西部证券 贺茂飞)

一、华虹公司:国内领先特色工艺晶圆代工企业

华虹半导体是国内领先的特色工艺晶圆代工企业,也是行业内特色工艺平台覆盖较全面的晶圆代工企业。

公司立足于先进“特色 IC+功率器件”的战略目标,以拓展特色工艺技术为基础,提供包括嵌入式/独立式非易失性存储器、功率器件、模拟与电源管理、逻辑与射频等多元化特色工艺平台的晶圆代工及配套服务。

1.1 特色工艺技术国内领先,产品覆盖全面

特色工艺多个领域国内领先。公司在半导体制造领域拥有超过 25 年的技术积累,长期坚持自主创新,不断研发并掌握了特色工艺的关键核心技术。

目前公司智能卡 IC 制造代工 以及 MCU 制造代工方面产能较大,同时在功率器件领域公司代工产能充足,同时具备 8 英寸以及 12 英寸功率器件代工能力。公司的功率器件种类丰富度行业领先,拥有全球领先的深沟槽式超级结 MOSFET 以及 IGBT 技术成果。

特色工艺平台从工艺到产品覆盖全面。公司坚持布局与持续发展特色工艺技术平台,在 0.35µm 至 90nm 工艺节点的 8 英寸晶圆代工平台,以及 90nm 到 55nm 工艺节点的 12 英寸晶圆代工平台上,覆盖了上述嵌入式/独立式非易失性存储器、功率器件、模拟与电源管理、传感器等各类工艺平台产品的晶圆代工服务,是行业内特色工艺平台覆盖较全面的企业。公司特色工艺综合服务竞争能力强。

公司特色工艺主要强调综合服务的竞争能力,具体呈现以下特点:

第一,拥有较高的器件丰富度,能够提供各类型低电压到高电压的器件,满足不同芯片应用的设计需求;

第二,主要类型器件在速度、功耗、导通电阻等性能达到或 接近全球领先水平,客户使用以上器件设计的芯片规格才能对标全球高端芯片;

第三,具有特色存储器或模拟等 IP 定制能力,满足客户芯片设计多元化需求,从而形成与国际大厂芯片规格的差异化,满足细分终端市场的定制需求,提高供应链与客户粘性;

第四,能够提供多元化的技术品类,如嵌入式闪存技术、电源管理技术、功率器件技术,可同时满足客户包含了控制(MCU)、功率驱动(模拟与电源管理芯片)、功率输出(功率器件)的产品制造需求,形成一站式解决方案。

公司股权结构稳定。

直接控股股东华虹国际持有华虹半导体 20.25%股份,华虹集团为公司间接控股股东,持有华虹国际 100%股份。鑫芯香港持有公司 10.41%股份,Sino-Alliance International.Ltd 持有公司 9.35%股份。

1.2 营收高位增长,毛利率持续提升

公司营收保持高位增长。公司 2022 年实现收入 167.86 亿元,同比增长 57.91%,归母净利润 30.09 亿元,同比增长 81.24%;公司 2023 前三季度实现收入 129.53 亿元,同比增长 5.64%,归母净利润 16.85 亿元,同比减少 11.61%。

2020 年至 2022 年公司营收由 67.37 亿元增长至 167.86 亿元,主要受公司 12 寸产能逐步提升与下游高景气需求带动晶圆单价上升驱动,GACR 达到 57.85%。

2023 前三季度随着扩产趋于尾声与下游景气下调,营收增长趋缓,但随着后续 12 寸晶圆厂建设与扩产以及下游需求回暖,公司营收将有望保持增长。

产品结构升级提升毛利率,研发投入持续。

毛利率方面,2020-2023 前三季度公司毛利率持续处于上升通道,从 18.46%增至 30.33%,毛利率上升源于公司持续优化工艺,同时 12 寸晶圆代工业务收入不断提升,规模提升显著,毛利率持续提升。

费用率方面,2022 年与2023前三季度费用率分别为15.82%/18.26%,其中研发费用率分别为6.41%/8.36%,研发费用占期间费用率比重较大,大量的研发投入有效保障了公司技术研发能力及产品开发水平的持续提升。

二、下游需求促进晶圆代工增长,特色工艺国产化空间大

核心结论:下游需求促进全球晶圆代工行业市场规模持续增长,2016 年至 2021 年之间, 中国大陆晶圆代工行业市场保持高速增长,高于全球行业增长率。功率器件市场不断扩大, 国内产业生态逐渐完善;

智能物联、新能源汽车等带动 MCU 市场需求快速增长;

国内智能卡市场应用多元化,智能卡芯片需求逐步增加;

消费终端、汽车与工业促进模拟芯片产业地位稳步提升;特色工艺主要参与者为海外企业,国产化替代空间大。

2.1 晶圆代工行业市场规模持续增长,特色工艺代表华虹半导体

下游需求促进全球晶圆代工行业市场规模持续增长。根据 IC Insights 的统计,2016 年至 2021 年,全球晶圆代工市场规模从 652 亿美元增长至 1101 亿美元,年均复合增长率为 11.05%。

未来随着新能源汽车、工业智造、新一代移动通讯、新能源及数据中心等市场的发展与相关技术的升级,预计全球晶圆代工行业市场规模将进一步增长。

中国大陆晶圆代工行业市场保持高速增长。

中国大陆晶圆代工行业起步较晚,但在国家政策的支持下,随着国内经济的发展和科学技术水平的提高,以及终端应用市场规模的扩大,国内芯片设计公司对晶圆代工服务的需求日益提升,中国大陆晶圆代工行业实现了快速的发展。

根据 IC Insights 的统计,2016 年至 2021 年,中国大陆晶圆代工市场规模从 46 亿美元增长至 94 亿美元,年均复合增长率为 15.12%,高于全球行业增长率。依托于中国是全球最大半导体应用市场以及半导体产业链逐渐完善,预计未来中国大陆晶圆代工行业市场将持续保持较高速增长趋势。

特色工艺行业代表企业为华虹半导体,先进逻辑工艺行业代表企业为台积电。

晶圆制造工艺大致可分为先进逻辑工艺与特色工艺。

先进逻辑工艺沿着摩尔定律发展,侧重于不断缩小晶体管线宽,主要追求产品的高运算速度,主要应用于高性能计算、中央处理器(CPU)等领域芯片产品的制造,先进逻辑工艺的行业代表企业为台积电。

与沿着摩尔定律不断追求晶体管缩小的先进逻辑工艺不同,特色工艺不完全追求器件的缩小,而是通过持续优化器件结构与制造工艺最大化发挥不同器件的物理特性以提升产品性能及可靠性。

特色工艺主要用于制造功率器件 MCU、智能卡芯片、电源管理芯片、射频芯片、传感器等,上述产品被广泛应用于新能源汽车、工业智造、新一代移动通讯、物联网、新能源、消费电子等众多应用领域,特色工艺的行业代表企业为华虹半导体。

2.2 功率器件、MCU、模拟芯片市场保持增长,国产化替代空间大

功率器件市场不断扩大,国内产业生态逐渐完善。

近年来,随着新能源汽车渗透率不断提升,光伏、风电、储能等新能源发电产业持续建设,功率器件也面临着更广阔的市场空间。根据 Yole 的统计,2020 年全球功率器件市场规模约为 175 亿美元,预计 2026 年将增长至 262 亿美元,年平均复合增长率为 6.96%。

目前,我国已经通过大力自主研发与相关领域并购,在芯片设计与工艺上不断积累,已经实现了功率二极管、晶闸管等传统功率器件产品的突破;同时,在 MOSFET、IGBT 等产品领域的技术研发亦有所成就。

在国家政策支持,产业生态逐渐完善,人才水平逐渐提高的背景下,中国本土企业有望进一步向高端功率器件领域迈进。

根据 IBS 的统计,2021 年中国功率器件市场规模约为 100 亿美元,预计 2030 年将增长至 282 亿美元,年平均复合增长率为 12.19%,增速高于全球。

根据 Statista 数据,2020 年全球功率器件及模组收入前三分别为英飞凌(19.7%)、安森美 (8.3%)、意法半导体(5.5%),CR5 达到 43.1%,主要参与者均为欧美日企业,市场相 对集中。

智能物联、新能源汽车等带动 MCU 市场需求快速增长。

根据 ICInsights 的统计,2015 年至 2020 年,全球 MCU 市场规模从 159.5 亿美元增长至 206.9 亿美元,年平均复合增长率为 5.34%。中国智能物联产品、工业控制和新能源汽车等市场需求的快速增长,带动了对 MCU 芯片需求。

根据 IHSMarkit 的统计,2015 年至 2020 年,中国 MCU 市场规模 从 180 亿元增长至 268 亿元,年平均复合增长率为 8.29%,高于全球市场规模增速。

MCU 市场主要参与者为海外企业,国产化替代空间大。

根据 Yole 数据,2022 年全球 MCU 收入前三分别为英飞凌(18%)、瑞萨(18%)、恩智浦(18%),CR3 超过 50%,主要参与者为欧美日企业,市场集中度较高。国内企业占比约为 5%,国产化替代空间较大。

国内智能卡市场应用多元化,智能卡芯片需求逐步增加。

智能卡的主要下游应用为移动通讯 SIM 卡、社保卡、居民身份证、金融 IC 卡等。根据 IC Insights 的统计,2018 年至 2021 年,全球智能卡芯片市场规模由 24 亿美元增长至 28 亿美元,年均复合增长率 5.27%。预计 2026 年全球智能卡芯片市场规模将增至 30 亿美元。

近年来,国内智能卡市场应用多元化以及产业政策支持力度不断加强,智能卡芯片需求逐步增加。

根据 Frost&Sullivan 的统计,2014 年至 2018 年,中国智能卡芯片市场规模由 76.9 亿元增长至 95.9 亿元,年均复合增长率 5.68%。预计到 2023 年,中国智能卡芯片市场规模将达到 129.8 亿元,全球市场规模占比超过 60%。

消费终端、汽车与工业促进模拟芯片产业地位稳步提升。

模拟芯片包括电源管理类芯片、信号链类芯片两大类。根据 WSTS 的统计,2015 年至 2021 年,全球模拟芯片市场规模由 452 亿美元增长至 741 亿美元,年均复合增长率为 8.59%。未来,在电子化产品更加复杂以及节能减排发展趋势的影响下,模拟芯片将会凭借其品类多、应用广的特点得到更大的发展空间。

根据中商产业研究院的统计,目前我国模拟芯片的市场份额已达到全球市场份额的 50%以上,2016 年至 2021 年,中国模拟芯片市场规模由 1,994.9 亿元增长至 2,731.4 亿元,年均复合增长率为 6.49%,高于全球增长率。

依托于国内的庞大市场,随着终端应用新技术与产业政策的双轮驱动,中国模拟芯片市场将迎来更大的发展机遇,模拟芯片作为消费终端、汽车和工业的重要元器件,其产业地位将稳步提升。

模拟芯片市场主要参与者为海外企业,国产化替代空间较大。

根据 IC insights 数据,2021 年全球模拟芯片收入前三厂商分别为德州仪器(19%)、ADI(12.7%)、思佳讯(8%),CR5 超过 50%,主要参与者均为美欧日企业,市场集中度较高,国产化替代空间较大。

三、专精特色工艺,IPO助力12寸产能提升

核心结论:

公司布局特色工艺平台,技术成果与收入增长显著;公司嵌入式非易失性存储器平台技术业内领先,功率器件平台产能全球领先,覆盖业务广,模拟与电源管理平台覆盖各级电压产品;公司 12 寸产线助力产能扩张,产能利用率持续保持高位,晶圆单价与毛利率持续提升;IPO 助力 12 寸产能持续提升,产线建成后预计产能再上一台阶。

3.1 特色工艺技术领先,产品覆盖面广

公司布局特色工艺平台,技术成果与收入增长显著。

公司立足于先进“特色 IC+功率器件” 的战略目标,以拓展特色工艺技术为基础,提供包括嵌入式/独立式非易失性存储器、功率器件、模拟与电源管理、逻辑与射频等多元化特色工艺平台的晶圆代工及配套服务。

公司的功率器件种类丰富度行业领先,拥有全球领先的深沟槽式超级结 MOSFET 以及 IGBT 技术成果。公司坚持布局与持续发展特色工艺技术平台,在 0.35µm 至 90nm 工艺节点的 8 英寸晶圆代工平台,以及 90nm 到 55nm 工艺节点的 12 英寸晶圆代工平台上,覆盖了上述嵌入式/独立式非易失性存储器、功率器件、模拟与电源管理、传感器等各类工艺平台产品的晶圆代工服务,是公司是行业内特色工艺平台覆盖较全面的晶圆代工企业。公司功率器件、嵌入式非易失性存储器、模拟与电源管理三大收入主要来源连续三年高速增长。

公司嵌入式非易失性存储器平台技术业内领先。

在在嵌入式非易失性存储器平台,公司主要的代工产品为 MCU(可根据应用领域细分为车规 MCU、工控类 MCU、消费类 MCU 等)以及智能卡芯片,依靠长期的技术创新和经验积累形成了覆盖 8 英寸 0.35µm-90nm 和 12 英寸 90nm-55nm 的嵌入式非易失性存储器代工方案,同等工艺节点下,在制造工艺光刻层次以及嵌入式闪存 IP 擦写次数等参数方面拥有独特的优势。

公司打造了 0.18µm-90nm 超低漏电以及 0.18µm-55nm 低功耗嵌入式闪存等业内领先的工艺平台,其代工产品广泛应用于智能电网、医疗电子等工控类 MCU 领域以及智能互联设备、物联网等消费类 MCU 领域。

公司在全球 SIM 卡及银行 IC 卡、国内二代身份证及社保卡领域的市场占有率处于领先地位。

公司功率器件平台产能全球领先,覆盖业务广。

在功率器件领域,公司拥有超过 20 年的 技术积累,是功率器件晶圆代工产能充足,同时具备 8 英寸以及 12 英寸功率器件代工 能力。公司的功率器件种类丰富度行业领先,自主研发的深沟槽式超级结 MOSFET、IGBT 等工艺技术完成了从 8 英寸至 12 英寸的升级,推动了国内功率器件全产业链的发展。

公司的超级结 MOSFET 工艺平台的导通电阻、功率密度等均达到全球领先水平,相应电压范围可以涵盖 200-900V,电流范围涵盖 1-100A,高度契合当前热门的大功率快充电源、LED 照明电源、数据中心电源及新能源汽车充电桩及车载充电机等高端应用需求;公司的 IGBT 工艺平台产品具有大电流、高可靠性、小尺寸等特点,产品应用于新能源汽车以及光伏、风能、储能、变频家电等新能源领域。

公司模拟与电源管理平台覆盖各级电压产品。经过长期的研发创新和技术积淀,公司的模拟与电源管理平台已自主研发覆盖 8 英寸 0.35µm-0.11µm 以及 12 英寸 90nm-55nm等多代 BCD 工艺平台,器件种类涵盖中低压、高压以及超高压等各类产品(1.5V-700V),是全球领先的模拟与电源管理工艺技术提供商,产品主要应用于工业和汽车电子以及模拟电源、模拟音频功放、电机驱动、数字电源、数字音频功放、照明控制驱动等各类消费电子等领域。

公司目前多平台研发共同推进,促进工艺升级与产品量产。

嵌入式非易失性存储器平台研发项目中,公司将实现自主专利的闪存单元 NORD Flash cell 大规模量产;功率器件平台研发项目中,公司将建成 12 英寸功率器件晶圆代工生产线并量产,使 IGBT 性能和可靠性与业界领先水平相当;模拟与电源管理平台研发项目中,公司在国内率先将 BCD 与 flash 集成在同一个工艺平台,并能满足车规级汽车电子芯片需求。

3.2 产能利用率保持高位,晶圆单价与毛利率持续提升

成长空间较为充足。根据 Trendforce 数据,23Q1 华虹集团在全球前十大晶圆代工企业中排名第六,全球市场份额为 3%,总体上而言,公司在全球代工市场中份额较小,提升空间较大。

12 寸产线助力公司产能扩张。

公司目前拥有 3 座 8 英寸和 1 座 12 英寸晶圆厂。最近三年公司年产能分别达 248.52 万片、326.04 万片、386.27 万片(按照约当 8 英寸统计),后续产能的快速扩充主要来自于公司 12 英寸产线,这为公司主营业务收入快速增长提供了重要保障。

公司产能利用率持续保持高位。8、12 英寸晶圆产能利用率持续保持高位。未来 8 英寸产线将继续保持较高产能利用率,12 英寸产线将在 IPO 后扩产,产能与产能利用率将会有一个爬坡的过程。

毛利率持续提升。

8 寸单价近年来处于上升趋势,毛利率也不断提升;23Q1-Q2 8 寸晶圆单价略有下跌源于下游需求景气度不高,后续随消费复苏,预计 2024 年单价会逐渐回暖。12 寸晶圆单价处于高位,毛利率也在 2021 年转正,预计未来 IPO 扩产后 12 寸晶圆单价 与毛利率波动上行。

3.3 IPO助力12寸产能扩大,8寸工艺进一步升级

公司本次 A 股 IPO 计划募集资金 180 亿元。募集资金投资项目为华虹制造(无锡)项目、 8 英寸厂优化升级项目、特色工艺技术创新研发项目以及补充流动资金。

本次计划实施的募集资金投资项目均围绕公司主营业务进行,主要目标是扩大产能规模、增强研发实力、丰富工艺平台,提升公司核心竞争力。

IPO 助力 12 寸产能提升。

华虹制造(无锡)项目计划建设一条投产后月产能达到 8.3 万 片的 12 英寸特色工艺生产线,实施主体为控股子公司华虹半导体制造(无锡)有限公司。

该项目依托上海华虹宏力在车规级工艺与产品积累的技术和经验,进一步完善并延展嵌入 式/独立式存储器、模拟与电源管理、高端功率器件等工艺平台。

本项目新建生产厂房预计 2023 年初开工,2024 年四季度基本完成厂房建设并开始安装设备。2025 年开始投产,产能逐年增长,预计最终达到 8.3 万片/月;按照无锡一期产能扩产速度,12 英寸产线从 2019Q4 到 2022Q1 扩产基本完成,达到 6.5 万片/月,预计 12 个季度达到满产,即 2028 年初达到满产即 17.8 万片/月,折合 8 英寸 40 万片/月,总产能提升约 50%。

8 英寸嵌入式非易失性存储器与功率器件产线升级。

8 英寸厂优化升级项目实施主体为上海华虹宏力。本项目计划升级 8 英寸厂的部分生产线,以匹配嵌入式非易失性存储器等特色工艺平台技术需求;同时,计划升级 8 英寸厂的功率器件工艺平台生产线。

本项目通过更新生产线部分设备,适应各大特色工艺平台的技术升级需求,进一步提高公司核心竞争力以及抗风险能力。

四、盈利预测与估值

4.1 盈利预测

我们的盈利预测基于以下核心假设:

8 寸晶圆代工:2022 年公司 8 寸晶圆厂产能维持在 17.8 万片/月,产能利用率保持高位, 维持在 100%附近,2022Q4 及之后并未受到下游需求不足的影响,产能利用率持续提升, 预计未来 8 寸晶圆产能及产能利用率将保持现状。根据公司半年报披露,单价也处于回升阶段。

毛利率方面,预计未来 8 寸产线升级及下游景气度回暖将在长期促进毛利率提升。综上,预计公司 8 寸晶圆代工 2023-2025 收入增速分别是-7%/1%/5%,毛利率分别是 32%/34%/36%。

12 寸晶圆代工:根据公司 2023 年中报披露预计 23 年底 12 寸厂产能达到 9.5 万片/月;IPO 募集资金中 125 亿投入华虹制造(无锡)项目,计划建设一条投产后月产能达到 8.3 万片的 12 英寸特色工艺生产线,新建生产厂房预计 2023 年初开工,2024 年四季度基本完成厂房建设并开始安装设备,2025 年开始投产,产能逐年增长,预计最终达到 8.3 万片/月。

产能利用率方面,2023 年 12 寸产能利用率保持高位运行。综上,预计公司 12 寸晶圆代工 2023-2025 收入增速分别是 8%/9%/10%,毛利率分别是 8%/8%/8.5%。

4.2 相对估值

目前国内晶圆代工企业格局较为稳定,目前在 A 股上市的晶圆代工企业有中芯国际、晶合集成、燕东微公司,中芯国际、晶合集成、燕东微 2023-2025 年行业平均 PB 估值为 2.05、 1.94、1.81 倍 PB。

我们预计公司 2023-2025 年归母净资产分别为 631/650/670 亿元,PB 分别为 1.16/1.13/1.10 亿元。因为公司在特色工艺代工领域优势明显,同时后续产能扩张打开成长曲线。

五、风险提示

1、下游需求不及预期风险:如遇到下游需求不景气,对公司各条产线稼动率、部分产品单价等造成不利影响;

2、行业竞争加剧风险:如遇竞争对手大幅扩产,或公司研发投入不足未能把握市场动向, 存在对公司经营不利的影响;

3、宏观环境不确定风险:如遇宏观经济波动等影响,会对公司的客户稳定性,扩产顺利程度产生不利影响。

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报告属于原作者,仅供学习!如有侵权,请私信删除,谢谢!

报告来自【远瞻智库】

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页面更新:2024-02-12

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