沪硅产业,未来的国产半导体硅片中坚力量 | 科创板风云

沪硅产业,未来的国产半导体硅片中坚力量 | 科创板风云
2020年06月11日 18:10 市值风云

作者 | 闲彦

流程编辑 | 小白

一、生存环境恶劣

半导体硅片是本文的主角,它是生产集成电路、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料。目前,90%以上的半导体产品使用硅基材料制造,所以硅片是半导体产业链基础性环节。

没错,虽然半导体基础材料前沿领域已经步入氮化镓、碳化硅为代表的第三代,但是工艺成熟且“廉价”的硅依然印证了那句话:你大爷还是你大爷,他依旧还站在舞台中央。

而从全球半导体制造材料市场结构来看,以2018年为例,硅片占据37%的份额,是各大材料中的主角。

当然,历经多年发展和优胜劣汰,材料领域也无可避免的出现了“赢家通吃”的寡头格局,最有趣的现象就是几乎没有“其他”玩家的身影。

2018年,日本信越化学和SUMCO市场份额超过50%,德国Siltronic位列第三,台湾地区的环球晶圆经过大规模并购跻身第四,而韩国SK Siltron第五,再往后就剩下法国SOITEC,台湾地区的合晶科技,以及本文的主角上海硅产业集团(688126.SH,沪硅产业),市场占有率2.18%。

而在这八大家当中,市场份额也在进一步集中。2016-2018年,前五的信越化学、SUMCO、Siltronic、环球晶圆、SK Siltron通过内生和外延增长,市场份额从85%上升至93%。不仅用自身体量挤压后来者的生存空间,也基本堵死了后来者通过并购做大的机会。

可以说,对于规模较小的公司,这样的生存环境称得上残酷。

但是,产业链“自主可控”是我们很现实的基本诉求,所谓进一寸有一寸的欢喜。我们这就请出今天的主角,沪硅产业。

二、公司简介

公司成立于2015年,是一家从事半导体硅片研发、生产和销售的投资控股公司,先后控股的运营实体有三个:上海新昇、新傲科技、以及芬兰Okmetic。

其中,对上海新昇和Okmetic的并表完成于2016年7月,对新傲科技的并表完成于2019年3月。截止2019年末,公司对三家子公司的持股比例依次分别为98.50%、100%、89.19%。

从产品来看,上海新昇主要从事300mm(12英寸)半导体硅片研发、生产和销售,而新傲科技和Okmetic则主攻200mm(8英寸)及以下半导体硅片,含SOI硅片。

2019年,从三家子公司的财务数据来看,上海新昇是主要的亏损来源。

从产品来看,300mm的半导体硅片毛利率为-48%。主要原因是该产品在2018年下半年才实现规模生产,其质量、良率以及市场竞争力还需假以时日,另外,部分客户仍处于产品认证阶段。

2019年,300mm半导体硅片占到总销售金额的15%,较2018年有所下降。

行业景气度方面,据WSTS的数据,2019年半导体市场规模出现阶段性回落,市场规模同比下降了12.8%。

而压力传递到公司,主要体现在两方面。以公司披露的2019年前九个月为例,一来产品平均销售单价较2018年下降16.84%;二来300mm半导体硅片产能利用率仅为44.36%,较2018年的82.7%大幅下跌。

但实际上,2019年,公司300mm硅片产量72万片,较2018年的60万片增长了20%。所以,产能利用率的下降并不是产量降了,只是产能更大了而已。

在这背后,上海新昇300mm生产线产能从2018年10万片/月提升到2019年15万片/月,而上市新募集的资金当中,除了补充流动资金,主要就是要建设300mm硅片的二期产能,新增15万片/月,同时提升生产技术节点。

目前生产的300mm半导体硅片产品最小可用于40-28nm制程的芯片制造,技术水平提高到了28nm。

公司正在研发可用于20-14nm制程的300mm半导体硅片。事实上,20-14nm集成电路用300mm硅片成套技术开发和产业化也是当前公司从事的核心在研项目,意义非凡。

产能利用率不足主要出现在投资上产阶段,对公司盈利的影响不仅是还无法带来与产能相匹配的营收,花成本在调试试产中提升良率,同时也因为大量新设备转固而导致折旧费用大幅增加。

这是所有半导体生产制造环节都会面临的问题,办法也只有一个:扛过去。

公司采取了“逆周期经营”的策略,2019年300mm大硅片生产机器设备投入不断,也并未缩减研发投入。

行业不景气时做逆周期经营,短期内自然要承受大额亏损的后果,但是长期来看必须这么做。因为作为重资产、高研发行业,离开规模将很难支撑起巨额开支,在市场化竞争中生存都难,更谈不上可持续发展了。

同样,逆周期也正是机会所在。1984-1987、2007-2012这两轮行业低谷中,韩国三星电子正是通过逆周期投资策略在DRAM市场崛起为头部企业,并在2016-2018年名利双收,获得了巨额利润。

半导体行业需要持续烧钱,这也决定了在“补短板”过程中,国有资本+市场经营的模式很可能会在较长一段时间内唱主角。从股东名单来看,截止2019年末,以上海国盛和产业基金为主的国有法人持股比例大致在79%。

三、300mm硅片为啥这么受瞩目?

一些人不理解,为啥公司要死磕300mm晶圆呢?这个直径不就比200mm高了50%吗?

不比不知道。在同样的工艺条件下,300mm半导体硅片的可使用面积超过200mm硅片的两倍以上,可使用率(衡量单位晶圆可生产的芯片数量的指标)是200mm硅片的2.5倍左右。可以说,成本优势显而易见。

从全球范围来看,2018年,300mm硅片和200mm硅片市场份额分别为63.83%和26.14%,两种尺寸硅片合计占比接近90.00%。所以说,这两种规格就是主流,而又以300mm规格作为主流中的前沿。怎么可以不跟呢?

为了激励管理层能够积极推进300mm硅片的规模上产,在公司与管理层的股权激励条款中明确规定,2020年300mm硅片年销量不低于30万片,2021年不低于60万片,2022年不低于120万片。从当前的产能来说,问题不大。

而对于200mm及以下规格,则是考虑到大部分相关生产线投产时间较早,绝大部分设备已折旧完毕,因此其制造成本往往较低,在部分领域使用这类规格硅片的综合成本可能并不高于300mm硅片。

此外,在高精度模拟电路、射频前端芯片、嵌入式存储器、CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等特殊产品方面,200mm及以下芯片制造的工艺更为成熟。比如,通常情况下,汽车电子芯片使用200mm及以下抛光片与SOI硅片。

综上,200mm及以下半导体硅片的需求依然存在。

2019年,公司200mm及以下硅片销售营收11.0亿元,占比74%,300mm硅片销售营收2.2亿,占比15%,受托加工1.5亿,占比10%。

这里的受托加工业务是子公司新傲科技向关联方Soitec提供的,以净额法确认收入。

四、下游客户

公司主要实行以销定产的生产模式,大部分产品按订单批量生产,同时进行少量备货式生产。所以各期的产销率都比较高,对应存货风险较低。

公司全部产品均通过直销模式销售,不存在通过经销模式销售的情形。对于少部分200mm及以下规格硅片,通过代理商接洽的客户,公司直接向客户发货销售,向代理商支付销售佣金。

那么公司的核心竞争力在哪儿呢?下游客户的认证周期,或者说经过验证的客户资源。

一条芯片生产线涉及2000-5000道工序,假设每道工序的良率“高达”99.9%,那2000道工序下来,这条生产线的良率就只剩下可怜的13.5%。所以,不用旁人提醒,这些晶圆代工厂和IDM客户都会用最苛刻的条件去逼迫供应商追求极致。

公司表示,面向半导体集成电路制造常规应用的抛光片和外延片产品认证周期一般为9-18个月;SOI硅片产品的认证周期通常比抛光片和外延片产品更长,一般为1-2年;面向汽车电子、医疗健康以及航空航天等应用的半导体硅片产品认证周期通常为3-5年。

由于认证周期较长并且认证成本较高,相关细分领域往往也能快速出清、剩下寥寥几个头部玩家。所以,论公司实力,能否入选头部客户的供应商名单就是最简单有力的证据。

根据披露,公司部分产品已经通过认证并成为中芯国际、华虹宏力、华力微电子、长江存储、华润微台积电等知名半导体制造企业的供应商。分产品看:

截止2019年9月底,200mm及以下半导体硅片(含SOI硅片)已通过认证的客户数551家,正在认证的新客户12家。

而同期,300mm半导体硅片已获49家客户认证,正在认证的新客户4家。

2019年,前五名客户销售额4.05亿,占年度销售总额27.15%;其中前五名客户销售额中关联方销售额1.25亿,占年度销售总额8.38%。

从市场环境来看,近年来随着中芯国际、长江存储、华力微电子、华虹宏力等国内芯片制造企业的持续扩产,芯片制造产能增速高于全球芯片产能增速,对公司产品的需求仍将持续增长。

五、成本和费用分析

营业成本是大头。具体来说(注:含新傲科技2018、2019全年数据),2019年,直接材料6.1亿元、制造费用6.2亿元、直接人工1.6亿元,依次分别占到收入的42%、42%、11%。

其中,直接材料以原材料为主,还包括外协费用、能源费用。制造费用主要是折旧费用、另外是间接人工、维修费用。

公司最主要的折旧费用都体现在制造费用中。以2019年为例,计入制造费用、销售费用、管理费用及研发费用的折旧费用分别为2.5亿、3400万、860万、1600万,制造费用中占了80%以上。

2019年,公司销售费用不高,为6700万,销售费用率4.5%,低于研发费用8400万、研发费用率5.6%的水平。

最后来看经营活动现金流,2016-19年依次分别为1.5亿、1.2亿、3.3亿、8.9亿,可以说在刨除非现金性支出影响后,还是非常优秀的。

但是由于设备、厂房的持续高额投入,同期依次达到2.9亿、6.7亿、9.7以及9.0亿,公司短时间内自由现金流还在承压,需要通过融资来补充投资资金缺口。

结尾

由于半导体硅片行业具有技术难度高、研发周期长、资金投入大、客户认证周期长等特点,行业进入壁垒较高,集中度高。

而沪硅产业是我国在这一领域最具潜力的专业选手,肩负着关键材料生产“自主可控”的重任。

虽然当前还只是星星之火,规模与外资巨头差距明显,距离实现“成为世界先进的半导体硅片供应商”的企业愿景也还有很长的路要走。但假以时日,它还是大概率会成长为我国硅片领域的中坚力量、一个不可忽视的国际巨头。

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