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华峰测控研究报告:国产测试机龙头,切入新赛道加速产业布局

 悠悠道长 2022-12-26 发布于上海

(报告出品方/作者:天风证券,李鲁靖,朱晔)

1.国产模拟测试机龙头,成功实现国产替代

1.1.专注半导体测试机,积极推进产品研发布局

公司成立于 1993 年,是国内最早研发、生产半导体测试系统的企业之一。1993-2004 年, 公司研发 STS2000 系列产品,覆盖模拟、数字、继电器、分立器件等类别的测试要求。 2005-2010 年,公司研发出 STS8200 系统,2009 年推出了国内企业最早量产的 32 工位全 浮动的 MOSFET 晶圆测试系统 STS8202,率先得到了中国台湾和美国客户的认可和使用, 并取得广泛的装机。2018 公司研制了下一代的 STS8300 平台,具备 64 工位以上的并行测 试能力,能够测试更高引脚数、更多工位的电源管理以及混合信号集成电路。截止 2022 年上半年,公司测试系统累计装机量持续增长,已经突破 5000 台。

专注半导体测试机,客户优质且分布广泛。公司专注于半导体测试设备的研发、生产和销 售,主要向客户提供模拟、数模混合、分立器件和功率器件等半导体的测试设备。客户遍 布中国大陆、中国台湾、美国、欧洲,日本、韩国以及东南亚等地区,与境内外的集成电 路设计企业、封测厂、晶圆厂以及 IDM 企业均保持了紧密的合作关系。 依托自身优势,成功切入新领域。公司在不断夯实模拟和数模混合领域的优势的同时,也 在近几年切入了第三代化合物测试领域、功率模块测试以及 SoC 类集成电路测试领域, 目前公司在氮化镓测试领域已经走在了全球前列,在大功率 IGBT 和碳化硅测试领域也开 始逐渐放量。

1.2.财务情况表现亮眼,近年增速明显加快

公司营收&净利润稳步增长。公司营收从 2017 年 1.49 亿元增长到 2021 年 8.78 亿元,尤 其是 2021 年公司营收同步增长迅速,yoy 达到 120.96%。公司归母净利润从 2017 年 0.53 亿元增长到 2021 年 4.39 亿元,2021 年 yoy 达到 120.28%。公司盈利能力突出,毛利、净利维持高位,竞争壁垒明显。公司销售毛利率在 80%上下波 动,2021 年公司销售毛利率 80.22%;公司销售净利率呈上升趋势,近两年维持在 50%上 下,2021 年公司销售净利率 49.96%。费用率控制良好,期间费用率下降趋势明显。2017 年期间费用率 40.38%,2021 年下降至 23.48%,2022 年前三季度进一步下降至 20.73%。

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1.3.公司股权结构稳定,建立长效、健全激励机制

公司股权结构稳定。1993 年北京光华无线电厂出资设立全民制企业华峰技术,1999 年改 制为有限责任公司,改名“北京华峰测控技术有限公司”,此时北京光华无线电厂为最大 出资人,比例 35%;2017 年华峰有限召开股东大会决议公司变更为股份制,此时芯华投 资为第一大股东,占比 43.4%,时代远望为第二大股东,占比 33.65%;2019 公司合集增 资 11000 万元,增资完成后芯华投资和时代远望仍为一、二大股东,股权比例 39.73%、 30.80%。 截止 2022 年 12 月 16 日,当前公司前几大股东分别为芯华投资、时代远望、香港中央结 算、深圳芯瑞。

建立长效、健全激励机制。2020 年公司实施 55 万股限制性股票的激励计划,占当时公司 总股本 0.9%。激励对象是公司高级管理人员、核心技术人员及董事会认为需要激励的其 他人员。 2021 年公司实施 26.25 万股限制性股票的激励计划,占当时公司总股本的 0.43%。激励 对象为公司董事、高级管理人员、核心技术人员及董事会认为需要激励的其他人员。

2.IC行业资本支出持续加码,国产替代盼尽如所期

IC 行业资本支出持续扩大,行业规模进一步增长。根据 WSTS,除 2019 年外,2016 至 2021 年集成电路(IC)行业市场规模呈高增长的状态,并于 2021 年达到 463 亿美元,年复合 增长率为 10.84%,并预计 2023 年市场规模达到 576.82 亿美元,实现从 2021 年至 2023 年 11.62%的年复合增长率。同时,据 IC insight 统计,从 2008 年至 2020 年,全球半导体行 业资本支出由 434 亿美元增长到 1136 亿美元,预测到 2025 年资本支出将扩大到 1647 亿 美元的规模。

2021 年是我国“十四五”开局之年,国内集成电路产业持续保持快速、平稳增长的态势, 21 年中国集成电路产业销售额首次突破“万亿大关”。据 CSIA 统计,2021 年中集成电路 产业销售额达 1.046 万亿元,同比增长 18.2%,其中,设计业销售额为 4519 亿元,同比增 长 19.6%;制造业销售额为 3176.3 亿元,同比增长 24.1%;封装测试业销售额 2763 亿元, 同比增长 10.1%。

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“缺芯”引发下游晶圆厂、封测厂纷纷扩产。根据集微咨询统计,截至 2022 年 5 月,中 国大陆地区共有 23 座 12 英寸晶圆厂正在投产,总产能约为 104.2 万片/月,与总规划月产 能 156.5 万片/相比,这些晶圆产能装载率仅达到 66.58%,仍然有较大的扩产空间。集微咨 询预计中国大陆地区未来 5 年(2022-2026 年)还将新增 25 座 12 英寸晶圆厂,总规划月 产能将超过 160 万片,截至 2026 年底,中国大陆地区 12 英寸晶圆厂的总月产能将超过 276.3 万片,相比目前提高 165.1%。未来五年,2022 年投产的 12 英寸晶圆厂数量最多, 年底将有 6 座顺利投产。

群企投资,封测市场“门庭若市”。2021 年得益于远程办公和教学、5G、物联网、汽车电 子化和电动车等对高端和成熟制程芯片需求旺盛,芯片市场供不应求,也带动封测需求大 增,产能满载。国内备受关注的三家封测龙头企业长电科技、华天科技、通富微电,也都 募集资金超十亿元投入封测领域项目,另外,投资超十亿元的企业还涌现出深南电路、新 汇成微电子、瑞峰半导体。

芯片设计厂商扩产潮同样如火如荼。在 Fabless 模式下,测试系统厂商需要和集成电路设计企业、晶圆制造企业、封装测试企业等建立紧密的合作关系以构筑行业壁垒。例如当下 游大部分晶圆制造厂和封测厂客户使用同一款测试机时,为了保证 IC 质量的可控性,IC 设计企业会优先使用测试机,同时为了更好符合 IC 设计企业的精度要求,IC 设计企业使 用的测试也会成为晶圆厂和测试厂的首选。

“扩产潮”拉动半导体设备销售额节节攀升。根据 SEMI 数据,2021 年全球半导体制造设 备销售额持续增长,相比 2020 年的 712 亿美元同比增长 44%,达到 1026 亿美元的历史新 高,并预计今年的销售额有望达到 1175 亿美元。其中,中国大陆地区第二次成为半导体 设备的最大市场,销售额增长 58%,达到 296 亿美元。中国台湾地区增长 45%,达到 249 亿美元。

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半导体产业东移掀起设备国产替代浪潮,设备产业将是产业链完善的重要环节。历史上, 世界半导体产业共发生三次转移,在第三次产业专业过程中,中国大陆依靠全球最大的消 费市场吸引了大量产能,全球半导体产能正不断向中国大陆重心转移。然而与快速东移的 半导体产业不相匹配的是,我国大量核心半导体设备长期依赖进口,较严重地地削弱了我 国半导体厂商的竞争力,未来我国半导体行业要实现从“跟从”走向“引领”的一大跨越, 设备产业将是重要环节。现如今,伴随着国家对半导体产业发展的战略部署,我国半导体 产业快速发展,整体实力显著提升,涌现出了一大批优秀的半导体设备制造企业,半导体 设备行业迎来了前所未有的发展契机。

除此之外,随着半导体技术不断发展、芯片线宽尺寸不断减小,制造工序逐渐复杂,目前 国际上 7nm 制程需要将近 2000 道工序,先进的制程和复杂的工序将持续提升对先进设备 的需求。

3.半导体测试行业结构分化明显,高难度领域存在较大国产替代空间

3.1.测试设备可分为晶圆测试+后道测试,后道测试机重要性尤为凸显

整个半导体制造的产业链中涉及的检测设备包括晶圆制造环节的光学质量检测和封测环 节的电学测试。质量检测和电学测试设备几乎被国外厂商主导。根据 Gartner 数据,2019 年全球质量检 测设备市场规模为 62.5 亿美元,美国科磊 KLA、美国应用材料 APPLIED MATERIALS 和 日本日立高新 HITACHI,三家企业合计占据全球 74%市场份额;2019 年全球电学测试设 备市场规模约 54 亿美元,主要供应商是美国泰瑞达、日本爱德万、美国 COHU,日本东 京电子。 晶圆质量检测设备和电学测试设备合计约占半导体设备价值总额的 20%。在半导体检测设 备的价值量分布中,质量检测设备占比 54%,电学测试设备占比 46%。

半导体测试设备用于检测芯片功能和性能,技术壁垒高。主要在对于集成电路测试功能模 块、测试精度、应用程序定制化、平台可延展性等,探针台和分选机实现被测试晶圆/芯片 与测试机功能模块的链接。 晶圆检测环节需要使用测试机和探针台,成品测试环节需要用测试机和分选机。无论哪个 环节,要测试芯片的各项功能指标均须完成两个步骤:一是将芯片的引脚与测试机的功能 模块连接起来,二是通过测试机对芯片施加输入信号,并检测输出信号,判断芯片功能和 性能是否达到设计要求。

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所有后道检测设备中,测试机占据最大市场规模。根据 SEMI2020 年的统计,在所有检测 设备中,测试机占比 63.1%,分选机和探针台占比为 17.4%和 15.2%,其他设备占 4.3%。全球检测设备市场规模稳步提升,国内增速提升更加明显。据 SEMI 统计,2021 年全球检 测设备市场规模达 78.3 亿美元,预计 2022 年增长 12.2%至 87.7 亿美元。反观中国大陆地 区,从 2015 年开始,我国大陆集成电路检测设备市场规模稳步上升,2020 年市场规模达 91.35 亿元,2015-2020 年复合增长率达 29.32%,高于同期全球半导体检测设备年复合增 长率。

3.2.SOC测试机仍由海外厂商主导,模拟/数模混合、分立器件测试机基本实现国内自产自用

半导体测试机又称半导体自动化测试机,与半导体自动化测试系统(ATE system)是同义。 整体上无论是被称为 Tester 还是 ATE system,皆为软硬件一体。测试机的主要细分领域为 模拟测试机(包括分立器件测试机、模拟测试机和数模混合测试机)、SoC 测试机、存储 器测试机和 RF 测试机,其技术特点和难点各有不同,单台价格差异也甚远,相对来说模 拟测试机技术难度最低单台价值最低,SoC 和存储器测试机难度最大、单台价值量较高。

测试机所有产品品类中,SoC 测试机和存储器测试机总市占率约为 80%。2020 年,测试机 中市占率最高的是 SoC 测试机,市占率约为 60%;其次,随着近年来存储器市场的扩大, 堆叠层数不断地增加,存储测试机份额上升较快,市占率约为 21%;再者是模拟测试机, 占比 15%,占比最小的是 RF 射频测试机,仅为 4%,但随着 5G 手机相较 4G 手机频段数的 成倍增长,射频前端芯片的需求也相应成倍地增长,市占未来有望上升。

我们预测,2022 年全球 SoC 测试机将迎来 36.5 亿美元甚至 40 亿美元市场,存储器测试 机市场规模将达 12-16 亿美元。我们假设测试机占检测设备的比例维持 63.1%不变,同时 SoC 测试机占总测试机比例最小为目前的 60%,最大比例与 Advantest21 年年报所预测的 22 年美国 SoC 测试机将占测试机比例的 71.74%,估算出 2022 年全球 SoC 测试机市场规模 将在 33.2-39.7 亿美元区间内。同理,估算存储器测试机占总测试机比例为 21%-29.17%, 我们预计 2022 年存储器测试机市场规模将达 11.62-16.14 亿美元。

从中国本土的 SoC 测试机市场规模角度,中国大陆及台湾地区的 SoC 测试机市场蒸蒸日 上。2019 年中国大陆的 SoC 测试机迎来了首轮快速增长,同比增长 112.79%,达 6.49 亿 元美元的规模,中国大陆及台湾地区合计市场为 16.9 亿美元,占全球 SoC 测试机市场规 模的 60%。

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技术难度较低模拟测试机已基本实现自产自用,但技术难度要求较高的 SoC 测试机、存储 器测试机及 RF 测试机国产自给率仍然很低。除模拟测试机能够基本实现国产替代外,其 余测试机细分品类的国产自给率仍很低,存储器测试机、RF 测试机的国产替代率分别为 8%、4%;至于市占最大的 SoC 测试机,自给率也较低,仅为 10%左右,即使国内如长川科 技、悦芯科技等厂商能够开发出 SoC 测试机,但实现像模拟测试机那样的高自给率还需要 较长国产替代进程。

纵观整个测试机市场,国外厂商测试机具有较大领先优势。2021 年中国测试机市场来看, 美国企业泰瑞达、科休,日本企业爱德万三家市占率高达 84%,国内测试机大厂仅华峰测 控、长川科技两家,分别占据 8%和 5%的份额,无论从测试机总量的增长态势还是从较低 的国产化率来看,国产测试机在国内市场中具有较大的市场发展空间。

3.3.对标泰瑞达,华峰成长前景广阔

泰瑞达成立于 1960 年,是测试和工业应用自动化设备的全球领先供应商。公司业务包括设计,开发,制造和销售用于测试许多行业的半导体,无线产品,数据存储和复杂电子系 统的自动测试系统,其中包括消费电子,无线,汽车,工业,计算机,通信以及航空航天 和国防工业。TER 的工业自动化产品包括协作机器人手臂,自主移动机器人和先进的机器 人控制软件,全球制造,物流和轻工业客户都在使用这些自动化软件来提高质量,提高制 造和物料搬运效率并降低制造和物流成本。 泰瑞达营业收入和净利润维持增长趋势。营业收入从 2017 年 139.61 亿元增长到 2021 年 236.08 亿元;净利润从 2017 年 16.84 亿元增长到 2021 年 64.69 亿元。

泰瑞达半导体测试产品收入维持上升趋势。从 2017 年 109 亿元上升到 2021 年 168 亿元。 半导体测试业务占比在 70%上下波动。

先进工艺芯片增加了测试时间,而 ATE 测试设备的效率需要提速。先进工艺演进使得芯片 里面晶体管数量逐渐的增加,测试要求对每个晶体管都要覆盖,因此会较大程度上增加整 个芯片的测试时间。 对于以处理器芯片为代表的数字芯片来说,测试时间主要花费在 Scan 和 BIST 测试。工艺 尺寸越来越小,意味着测试时间的增加。和 2015 年相比,同样测试条件下的测试时间增 加了近 2.5 倍,接下来可能会达到 3 倍的测试时间。 对于模拟和射频芯片来说,除了芯片内部的模拟测试外,Trim 测试花费的时间比重越来越 大,就是在测试之前内部需要先做 trim 调整,调整完之后,每颗芯片再进行测试,同样会 带来额外的测试时间。

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先进工艺条件下,采用先进工艺生产芯片,仅仅是测试时间增加意味着测试成本的增加, 同时保证良率是对于测试技术提出的另一个挑战。泰瑞达 UltraFLEXplus 新型 ATE 测试平台,应对后摩尔时代集成电路测试新要求。1)测 试接口采用 Broadside 技术设计,接口板的应用区域更大,同时可以使接口板 PCB 层数做 的更少。2)全新的数字测试板卡,测试效率提高,工程开发时间从 100%变为 80%。3)独 有的 PACE 架构,每块板卡上面都有自己独立的 CPU,测试效率得到提升。

从模拟、功率和混合类测试机来看,华峰具备和海外巨头一较高下的能力。从应用方向上,华峰 STS8200/8300 系列产品和泰瑞达 ETS 系列同样应用于模拟、功率、 混合类芯片;在模拟/数字通道上,华峰系列产品与泰瑞达同样具备多数字/模拟通道;华 峰系列产品在多站点测试的能力上更甚于泰瑞达 ETS 系列产品;在插槽数量上,华峰系列 产品同样占据优势。 相较于泰瑞达,华峰产品同样具备较长生命周期,无快速迭代风险。在产品制程方面,半 导体自动化测试系统不属于工艺设备,和制程的直接相关度较低。模拟及混合信号类集成 电路更关注信号精度等其他指标,而非是简单二进制计算速度的提升,迭代速度较慢,单 类产品的存在时间较长,整体制程迭代不如数字集成电路吻合摩尔定律。泰瑞达的模拟及 数模混合测试平台 ETS-364/ETS-600 于 2001 年推出,目前仍然在官网销售。

4.下游IC拉动强劲需求,公司加深产业布局

4.1.模拟/数字芯片维持强劲增长,国产替代空间广阔

4.1.1.模拟芯片市场持续增长,PMIC为最大热门赛道

按照制造技术分类,半导体可以分为集成电路和分立器件。根据 WSTS 统计,集成电 路占半导体总产值 80%以上。 集成电路从功能、结构角度主要分为数字集成电路、模拟集成电路与数/模混合集成电 路三类。其中 1)数字集成电路主要与数字信号的产生、放大和处理有关,数字信号 即在时间和幅度上离散变化的信号;2)模拟集成电路主要与模拟信号的产生、放大和 处理有关,模拟信号即幅度随时间连续变化的信号,包括一切的感知,譬如图像、声 音、触感、温度、湿度等;3)数/模混合集成电路是指输入模拟或数字信号,输出为 数字或模拟信号的集成电路。

模拟和电源管理芯片是近两年“缺芯潮”中最短缺的类别。工研院电子与光电系统研究所 所长张世杰指出,如今已经没有纯粹的数位 IC 或模拟 IC,多是混和模拟数位 IC。 模拟及数模混合芯片具体包括电源管理类芯片(电源监测、电池充电控制,电子开关、电 压调整)、功率放大器、数据转化器、LED 驱动芯片、LDO 稳压器、马达驱动芯片、音频、 通讯接口芯片等。 张世杰表示,模拟芯片在工业应用上多为“少量多样高规”,具体指精度高、大电压范围、 极高速(射频)、极低功耗、低杂讯等特性。随着智能制造每年以 10%的年复合成长率发展, 工业应用成为最需要模拟芯片的市场,或将带动模拟芯片的需求增长。

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下游将拉动模拟芯片市场强劲的需求。1)先进驾驶辅助系统(ADAS)未来 5 年有 20%的年 复合成长率,电动车每年则以 2%的渗透率持续成长,成长快速的电动车保守估计一台需要 500-1,500 颗芯片,甚至福特 Focus 新款电动车需要高达 3,000 颗芯片。2)通讯领域每年有 15 亿支手机需求,约可造就 300 亿美元的模拟(射频前端、电源)芯片产值;PC/NB 类市 场每年约有 3 亿台出货量,随着新 IO 规格的推出,周边产品的模拟芯片需求上看 100 亿 美元。3)低轨卫星大量布署并持续快速增加,地面应用多元扩展,从现今的固定式地面 站,逐步扩展到车载、个人装置到卫星 IoT 装置,不论是车载或个人装置都需要模拟芯片。

全球模拟芯片市场呈现稳步扩张的态势。2021 年全球模拟芯片行业市场规模约 586 亿美 元,同比增长 8.52%。Frost&Sullivan 预计 2022 年将达到 617 亿美元。 中国模拟芯片市场规模在全球范围占比达 50%以上,是全球最主要的模拟芯片消费市场, 且增速高于全球模拟芯片市场整体增速。2017-2021 年中国模拟芯片市场规模年复合增长 率约为 6.29%,2021 年市场规模约 2731.4 亿元。未来中国模拟芯片市场或将迎来技术叠加 政策上的双驱动机遇,Frost&Sullivan 预计 2022 年将达 2956.1 亿元。

前十大模拟芯片供应商占全球模拟芯片销售额 60%,且呈现逐年上升的趋势。根据 statista 数据统计,全球模拟芯片供应商排名德州仪器(19%)占据第一,亚德诺(10%) 次之,意法半导体占比 7%。

PMIC(电源管理芯片)是模拟芯片细分类别的主体,占模拟芯片市场约 53%。无特定 条件下,模拟 IC 可以分为 PMIC(电源管理芯片)和信号链芯片。PMIC 是在电子设备 系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理职责的芯片。 全球 PMIC&信号链芯片市场规模保持增长势头。全球 PMIC 市场规模由 2017 年的 225 亿美元增长到 2021 年的 370 亿美元,中商产业研究院预计 2022 年将达到 410 亿美元。 全球信号链模拟芯片的市场规模由2016年的84.1亿美元增长至2021年的104亿美元, 年均复合增长率为 4.34%,IC insight 预计到 2022 年将达到 110.3 亿美元左右。

国内 PMIC 市场规模保持上涨趋势。2020 年中国 PMIC 市场规模达 118 亿美元,占全球约 35.9%市场份额。未来几年,随着国产 PMIC 在家用电器、3C 新兴产品等领域的应用拓展, 预计国产 PMIC 市场规模仍将快速增长,Frost&Sullivan 预计 2022 年市场规模将增长至 149.6 亿美元。 但整体上看,我国 PMIC 市场仍被国外厂商垄断,国产替代空间广阔。国内 PMIC 行业主 要参与企业例如晶丰明源、圣邦股份、富满电子、明微电子等,市占率仍远无法于海外厂 商相比。全球 PMIC 市场集中度较高。主要参与者包括德州仪器、亚德诺、英飞凌、罗姆、微芯、 日立等。 我国 PMIC 起步较晚,在政策扶持下,与国外厂商技术差距不断缩小。国内企业设计开发 的 PMIC 已经应用于多个市场领域,尤其是中小功率段的消费电子市场已经逐渐取代国外 企业份额。

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下游需求不断拉升,PMIC 及整体模拟芯片上升空间广阔。汽车级应用是模拟芯片下游应 用中最块的领域。根据 IC insight 数据,2021 年汽车模拟芯片市场达到 174.67 亿美元,同 比增长为 31%。模拟芯片占汽车半导体 29%的份额,在汽车中的应用也将从安全防撞系统、 LED 电源管理和故障保护系统过渡到新能源汽车的电源管理系统、智能座驾系统和自动驾 驶系统。

目前 PMIC 在传统燃油车中的单价价值量为 20 美元左右,而在新能源汽车中单车价值量 为 100-400 美元左右。随着车载毫米波雷达、车载激光雷达、车载超声波雷达、红外和摄 像头传感器等出现,自动驾驶传感器对模拟芯片提出了新的要求。除此之外,工业控制的 自动化升级和物联网对模拟芯片的需求提振也不容小觑。集微网数据预计,2022 年工业领 域的模拟芯片规模有望超过 190 亿美元;而 AIoT 的发展为喇叭驱动、背光、OLED 驱动、 电源芯片、射频器件、马达驱动芯片等模拟芯片市场发展带来了新的机遇。

4.1.2.下游新兴产业带动,数字芯片保持增长态势

数字芯片可以分为承担计算功能的逻辑芯片、承担存储功能的存储芯片以及将运算、存储 等功能集于一个芯片之上的微控制单元(MCU)。 逻辑芯片在全世界范围内都有广阔的需求,2019 年占整个半导体行业的市场份额超过 1/4, 占集成电路全部市场份额近 1/3。

CPU 的重要应用领域包括桌面和服务器,每台桌面通常只有一颗 CPU,而每台服务器的 CPU 数量不定。据 IDC 数据统计,全球桌面出货量由 2016 年的 2.6 亿台增长至 2021 年的 3.20 亿台,年均复合增长率达 4.24%。中商产业研究院预测,2022 年全球桌面出货量将达 3.42 亿台。 据 wind 数据统计,全球服务器出货量增速呈上升趋势,由 2016 年的 955 万台增长到 2021 年的 1315 万台,年均复合增长率达 6.61%。中商产业研究院预测,2022 年全球服务器出 货量将达 1384 万台。

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近年来,随着 5G 通信、物联网、可穿戴设备等新兴产业的发展,全球存储芯片的市场需 求整体呈现增长趋势。据 WSTS 数据显示,全球存储芯片市场规模从 2017 年的 1240 亿美 元增长至 2018 年的 1580 亿美元。2019 年,受全球贸易摩擦及下游需求放缓影响,存储 芯片产品价格出现下滑,市场规模下滑至 1064 亿美元。2020 年以来,随着下游需求回暖 叠加供应链产能紧张,存储芯片行业恢复增长趋势,2021 年市场规模达到 1538 亿美元, 同比增长 30.89%。WSTS 预计 2022 年全球存储芯片行业市场规模将达到 1623 亿美元。 全球存储芯片产品以 DRAM 和 NAND Flash 为主,市场份额分别占比 53%和 44%,NOR Flash 占比较少仅为 1%。

全球&国内 MCU 市场规模小幅增长,维持稳定。根据 Omdia 统计,2019 年全球 MCU 市 场规模为 175 亿美元,预计 2022 年将达到 184 亿美元;2019 年中国 MCU 市场规模为 53 亿美元,占全球市场比重为 30.2%,预计 2024 年中国 MCU 市场规模将达到 57 亿美元。 从竞争格局来看,国外厂商在中高端 MCU 市场扎据较高市场份额,国产化率较低。

4.1.3.模拟/混合IC测试领域国内60%市场份额,华峰维持国产模拟测试机龙头地位

公司模拟测试机国内市占率 60%,但全球占比仅不到 15%。2021 年全球测试设备市场规模 78 亿美元,按照测试机占比 63%,且模拟测试机在整体测试机中占比 15%的数据计算,2021 年全球模拟测试机市场规模约为 7.37 亿美元。依据历史数据我们预计 2021 年中国大陆测 试设备市场占全球市场 25%左右,则大陆模拟测试机市场规模约为 11.73 亿元。根据公司 年报,2021 年公司总收入为 8.78 亿元,公司国内收入占绝大部分,模拟测试机收入预计 占比 80%,约 7 亿元。据此估算 2021 年公司模拟测试机大陆市场占比约为 60%。但从全球 视角来看,华峰市场份额占比不足 15%,海外扩产的空间仍十分可观。

STS8200 为公司面向模拟测试的传统机型,该系列产品主要包括 STS8200、STS8202、 STS8203 等多个子系列产品。STS8200 主要应用于线性类、PMIC 类、音频类、模拟开关 类、LED 驱动类等器件的模拟及混合信号测试;STS8202 主要应用于 MOSFET 晶圆测试; STS8203 主要应用于中大功率分立器件测试。

主打 STS8300,向多领域测试格局迈进。从行业应用上来看,华峰测控主打的 STS8300 产品主要集中于以 PMIC 为代表的大规模混 合信号测试,目前是 100M 的板卡,后续将陆续推出 200M 和 400M。董事长孙镪表示, 国内大部分产品都是 100M、200M 以下便能满足测试需求,国外相对先进的芯片一般需要 800M 甚至 1000M,虽然差距存在,但是公司技术已经走在国内前列,争取未来实现真正 的国产替代。 根据公司公告,一季度公司 STS8300 产品的营收占比从 2021 年的 15%上升到 30%,功率 类产品上升到 20%。公司从单一的模拟 IC 测试平台不断向模拟 IC 测试平台、模拟 PMIC 测试平台、大功率器件、模块测试平台的四大应用格局迈进。

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从装机量上看,公司居全球前列,客户认可度及产品可靠性强。公司以直销为主、经销为 辅的销售模式与国内外客户建立了长久的合作关系,截止 2022 年半年报,公司累计装机 量已经突破 5000 台。

构筑产业链客户资源壁垒,或将成为公司后续订单保证。公司为国内前三大半导体封测厂商模拟混合测试机领域主力测试设备供应商,且是国内为 数不多能够进入欧美半导体市场的中国本土半导体测试设备厂商。公司对国内设计公司保 持长期全覆盖,国内 IDM 企业例如华润微、士兰微等都是公司客户,国外 IDM 企业长期 被泰瑞达、爱德万垄断,公司存在较大可拓展空间。 对于公司已有的客户资源,公司有明显的客户资源壁垒,客户替换意愿低。公司目前已获 得大量国内外知名半导体厂商的供应商认证,知名半导体厂商的供应商认证程序非常严格, 认证周期较长,对技术和服务能力、产品稳定性可靠性和一致性等多个方面均要求较高, 新进入者获得认证的难度较大。

公司与集成电路设计企业建立良好的合作关系,构建了较强的产业链客户资源壁垒。公司 在集成电路设计企业的早期研发过程中,提供测试方案、重复性验证等形式的协助和其他 必要的支持,使得集成电路设计企业与公司产品有较高程度的绑定,下游厂商为了更好地 符合集成电路设计公司的精度要求,一般首选集成电路设计企业所使用的测试机。公司拥 有上百家集成电路设计企业客户资源,也与超过三百家以上的集成电路设计企业保持了业 务合作关系。 2021 年 10 月份,台积电首次向华峰测控采购了集成电路测试设备,涉及氮化镓 GaN 产品 测试。

4.2.功率器件市场增长迅速,SiC材料功率器件渗透加速

4.2.1.功率器件市场仍由海外厂商主导,国内自给率稳步爬升

功率半导体包括中大功率二极管、三极管 、MOSFET、IGBT 等功率半导体器件及模块。 全球功率器件以欧美、日系企业为主,竞争格局相对集中。其中英飞凌、安森美、意法半 导体为行业前三参与者,市场份额为 19.7%、8.3%、5.5%,行业 CR3 为 33.5%,CR5 为 43.1%。从细分市场规模上看,全球 MOSFET 市场维持稳步增长态势。市场规模从 2019 年 79.3 亿 美元增长到 2021 年 113.2 亿美元,中商产业研究院预计 2022 年将达到 113.6 亿美元。

国内功率器件市场规模同样维持稳定增长态势。根据 IBS 的统计,2021 年中国功率器件市 场规模约为 711 亿元,预计 2025 年市场规模将增长至 1102 亿元。 而从细分市场看,中国已经成为全球最大的 IGBT 市场。近年来国内 IGBT 产量及需求量持 续增长,规模从 2015 年产量/需求量为 498/4918 万只增长到 2021 年的 2580/13200 万只, Yole 预计 2024 年这一数字将达到 7820/19550 万只。国内 IGBT 自给率不断加速,Yole 预计 2024 年自给率将达到 40%。我们认为,随着 IGBT自给率不断上升,国内本土厂商市场份额将提升迅速,这也或将是本土测试设备厂商 迎来的机遇。

从 IGBT 下游应用领域中看,新能源汽车、工业控制是国内最主要的应用领域。新能源 汽车市场占比最大达 31%,工控领域是 IGBT 需求的重要支撑,市场占比 20%,新能源 发电占比 11%。 但目前 IGBT 行业国产率较低,行业整体集中度较高,2020 年前三海外厂商占整体市 场达 51%。其中英飞凌占比最多,达 27%。三菱排名第二,占比 14%。安森美占比 10%, 位居第三。

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以 SiC 为代表的第三代半导体功率器件加速下游渗透 碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),被称为第三代半导体材料,SiC 被认为是未来功率器件的 革命性半导体材料。第一代和第二代半导体材料分别以硅(Si)和砷化镓(GaAs)为代表。 SiC 功率器件又可称电力电子器件,主要应用于电力设备电能变换和控制电路方面的大功 率电子器件,有功率二极管、功率三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT 等。 目前,SiC 功率器件的商业可用性阶段正在迅速发展。单晶衬底和器件制造工艺等工艺技 术取得了长足的进步,自 2001 年起,英飞凌公司开始供应碳化硅肖特基二极管。现在碳 化硅二极管、MOSFET、JFT、BJT 等碳化硅三端器件已经面世,CREE、东芝、意法半导体 等公司都有供货 SiC 功率器件的能力。

得益于下游需求激增,碳化硅功率器件厂商也随之掀起扩产潮,从产能上看,环球晶董事长许秀兰在股东会上表示,预计 2023 年下半年开始,碳化硅行 业产能将开始释放。从下游终端应用来看,碳化硅可应用于新能源汽车、充电设备、通信 设备、飞行器等多个工业领域。其中新能源车领域或将会为碳化硅功率器件带来较大增量。

随着技术突破和成本下滑,SiC 功率器件市场规模增速可观,预计将大规模应用于各个市 场。2018年和2021年碳化硅功率器件市场规模分别约4亿和9.3亿美元,复合增速约32.4%, 中商产业研究院预计 2022 年碳化硅功率器件市场规模约 10.9 亿美元。受益于 5G 通信、 国防军工、新能源汽车和新能源光伏等领域的发展,碳化硅器件市场规模增速可观。在 SiC 功率器件市占率上意法半导体一家独大,且前几位均为国外厂商。2020 年意法半导 体独占 40%,其次为科锐、罗姆、英飞凌,分别占 15%、14%、13%。

4.2.2.功率产品测试技术不断成熟,切入SOC测试领域加深产业布局

公司发力功率器件测试市场。以光伏和新能源为代表的行业迅速发展,以 IGBT、GaN 和 SiC 为主要应用的功率器件需求暴增,华峰凭借多年在高压大功率器件的测试经验,积极 探索和持续投入,发力功率器件测试市场,拓展功率器件测试范围。 针对大功率模块,公司推出了 PIM 测试解决方案,基于 STS8200 测试平台。目前公司在氮 化镓测试领域已经走在全球前列,在大功率 IGBT 和碳化硅测试领域也开始逐渐放量。

产能建设&客户需求具备,未来看好公司 SoC 测试领域放量能力。从客户端看,公司部分现有客户具有较大 SoC 类集成电路测试需求,公司可以通过在模拟 电路测试上良好的合作历史获得客户在 SoC 领域的订单;此外随着 5G 和人工智能迅速发 展,以及中国未来在 SoC 芯片设计和封测领域的国产化趋势,国内 SoC 需求将不断攀升, 公司预计未来订单情况将可以对产能进行消化。

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5.盈利预测

公司目前的业务主要是模拟/数模混合、功率、SoC 测试机;公司主要的测试机产品有 STS8200、STS8300。我们根据公司测试机结构、历史业绩及市场空间做出估计。 1)STS8200 模拟测试机:模拟测试机是公司最早量产形成收入的产品类型,且目前仍是公 司收入占比最大的测试机类别。公司是国内模拟/混合测试机领域龙头厂商,在该领域积累 的较强的客户优势和产业链资源壁垒。 2)STS8200 功率测试机:公司在功率测试机上逐步发力,依据公司在模拟/混合测试领域 积累了技术和客户资源优势,我们预计公司在该领域收入可以快速增长。 3)STS8300SoC 测试机:SoC 测试机是公司未来重点发展方向,SoC 测试机也是所有测试 机品类中占比最高的,行业空间广阔,叠加公司多年积累的技术、客户资源优势,我们预 计公司在该领域逐步放量后营收或将得到快速增长。

4)其他业务收入:主要来源配件业务,预计 22-24 年配件业务营收 0.65、0.9、1.3 亿元。 公司测试系统历史毛利率维持 80%以上,基于公司模拟测试机龙头地位,加上后续 SoC 测 试机放量,我们预计公司 22-24 年测试系统毛利率分别为 79%、80%、81%,毛利润分别为 7.67、10.43、14.36 亿元。 基于此,我们认为预计 22-24 年公司营业收入分别为 10.38 亿、13.96 亿、19.06 亿(前值 12.40、17.53、24.82 亿元),YOY 为 18.19%、34.49%、36.53%;22-24 年归母净利润分别 为 5.11 亿、7.01 亿、9.56 亿(前值 6.47、8.48、11.83 亿元),YOY 分别为 16.53%、37.04%、 36.40%。

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