沉寂了很久的芯片產業又傳出一個令人振奮的消息。
在剛剛過去的4月份，中國大陸半導體設備企業中標了67臺，國產化率高達62%。
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巨頭環伺，強者愈強
半導體設備主要是指應用于集成電路制造和封測環節的設備，因此又可細分為晶圓制造設備和封裝、測試設備，其中制造設備的價值占比高達86%，是最核心的組成部分。
技術壁壘、市場壁壘和客戶認知度壁壘，三大難題促使半導體設備逐步走向壟斷競爭格局，且市場份額在過去幾年加速向頭部企業集中。
VLSI Research的統計數據顯示，2021年，行業CR5大約為84%，相比2019年的65%大幅提升了近20個百分點。
細分來看，半導體制造設備主要包括薄膜沉積設備、刻蝕設備、光刻機、清洗設備、CMP、離子注入設備、熱處理設備、涂膠顯影等。其中薄膜沉積、刻蝕和光刻環節的價值量占比最高，分別達到了27%、22%和20%。
▲圖片截取自長城國瑞證券
每一細分領域，都被巨頭牢牢把持著。
比如，薄膜沉積設備主要包括CVD、PVD、ALD三種，而這基本已經被AMAT（美國應用材料）、Lam Research（拉姆研究）以TEL（東京電子）三家壟斷。CVD領域，三者市占率合計達到約70%；PVD設備市場，應用材料一家就占到了85%；ALD設備市場，應用材料和東京電子的市場占有率為60%。
刻蝕設備還是上述三家巨頭的天下。根據Gartner的數據，2020年，拉姆研究、應用材料、東京電子在全球刻蝕設備市場中的占比分別為47%、27%和17%。
光刻機更不必多說，幾乎全部出自阿斯麥、尼康和佳能三家企業，其中阿斯麥獨享高端光刻機市場，在EUV領域根本沒有對手。
CMP設備領域，應用材料和日本荏原霸占了全球超90%的市場。
更讓人絕望地是，美、日等國在近幾年不斷推動建立一個排他性的“半導體產業聯盟”，試圖在行業先天壁壘的基礎上再增加人為障礙。
領跑者的圈子文化強化了供應鏈的馬太效應，加上專利封鎖，后來者一步落后，步步跟不上。在客戶粘性極高、認證壁壘極高的半導體設備領域，這一問題被無限放大。
但是，即便在如此困難的局面下，中國企業依然表現出了極強的韌性。
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國產替代，逆勢反攻
今年4月，在新一輪的大陸半導體設備招標中，國內企業中標了67臺，國產化率高達62%。從年度數據來看，去年半導體設備國產化率27.4%，相比2020年的16.8%已有顯著提升。
這意味著，歷時多年的國產替代，已經進入集中兌現期。
特朗普上臺以前，國內主流觀念還是“造不如買”，本土晶圓廠基本也都傾向于采購海外頭部企業的成熟設備，這樣可以盡可能地減少認證周期和成本，進而能在一輪半導體景氣周期中快速完成產線建設。
但半導體設備并不能獨立發展，需要晶圓廠協同開發，由于缺少驗證和導入機會，大陸半導體設備公司在很長一段時間里止步不前。
中美貿易摩擦是一個重要轉折，以中芯國際為代表的國內晶圓廠在設備、原材料領域所面臨的斷供風險越來越大，迫使相關公司開始扶持本土供應商，大面積國產替代正式起步。
發展到今天，國內半導體設備公司在各個細分領域都已取得了很大成績。
薄膜沉積設備環節，北方華創與拓荊科技是主要的兩大領軍企業，其中北方華創已實現了28nm/14nm技術的突破，覆蓋PVD、CVD和ALD等全領域。
刻蝕設備環節，國內主要參與者包括中微公司、北方華創和屹唐股份等。其中，中微公司的刻蝕設備包含CCP與ICP，目前CCP已突破7-5nm，在5nm以下也進展順利。去年公司總共生產交付了298腔CCP刻蝕設備，產量同比大增40%。
光刻環節，上海微電子一馬當先，在90nm、110nm、280nm等制程上已全面實現國產化。今年2月，上海微電子交付了首臺2.5D\3D先進封裝光刻機。按照之前的計劃，28nm的光刻機也將在年內完成交付。
CMP設備領域國內參與者主要是華海清科和北京爍科精微電子，其中華海清科是國內唯一一家實現12英寸CMP設備量產的企業，公司12英寸系列CMP設備產品已經完成批量化應用，制程上也開始向14nm推進，目前已進入驗證階段。
《中國制造2025》規劃中指出，到2025年，國內半導體核心基礎零部件、關鍵基礎材料應實現70%的自主保障。對比去年不到30%的國產化率，未來空間還很大。只要國內企業能夠實現技術突破，訂單是完全有保障的。
但相較于存量市場的替代，芯片景氣周期所帶來的增量市場更值得關注。
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景氣依舊，增量可期
2020年以來，由于智能手機、數據中心、人工智能、新能源汽車等下游需求大幅提升，全球范圍內掀起了一股“缺芯潮”，到現在不僅沒有緩解，反倒愈演愈烈，各項指標均能印證這一點。
比如庫存水平，2019年半導體產品的庫存中位數大約是40天，而到了2021年只剩下不到5天。
再比如交貨周期，到今年2月，16位處理器通用產品的平均交付周期已經上升44周，相比去年10月份增加了15周。
現在來看，芯片短缺問題在短期內根本無解。根據《2022全球半導體產業大調查》中的數據，有近六成的芯片企業高管認為芯片短缺要到2023年才能解決。
高景氣周期下，晶圓廠紛紛擴產鎖定利潤，資本開支持續攀升。
2021年，全球代工龍頭臺積電的資本開支高達300億美元，中芯國際的資本開支也提升到了45億美元。
進入2022年，晶圓廠繼續加大投資力度，臺積電將資本開支提升到400-440億美元，中芯國際則增長至50億美元。
IC Insights給出的預測是，2022年全球半導體行業資本開支規模將超過1904億美元，同比增長24%。
根據之前業內的統計數據，晶圓廠的資本開支有70%—80%用于購買設備。也就是說，半導體設備企業的訂單量在2022年依然有很大增長空間。
總的來看，國內半導體設備已在成熟制程打破壟斷，在存量替代和增量擴張的共振下，大概率將進入商業化高速放量階段。