电子行业半导体2019年策略：新兴应用提供增量国产替代风雨兼行-20190128-中信建投-49页.pdf

请参阅最后一页的重要声明 证券研究报告行业深度2019 年投资策略报告证券研究报告行业深度2019 年投资策略报告 半导体半导体 2019 年策略：新兴应用提供增量，国产替代风雨兼行年策略：新兴应用提供增量，国产替代风雨兼行 5G 新兴应用带来半导体中长期成长动力新兴应用带来半导体中长期成长动力 2019 年有望成为 5G 商用元年，其高速率、低延时、大连接的特征，将催化 IoT、车联网、AI、VR/AR、云计算等应用渗透加速，设备终端数将提升至百亿级，带动硬件诸多环节受益。其中，传感/计算/连接三大核心重要性凸显。细分看，在设备终端和硬件使用数量显著增长驱动下，传感器、MCU、功率、电源管理、射频、存储等半导体元件将迎来增量机会。行业短期景气波动，但 2019 年全年不乏亮点 行业短期景气波动，但 2019 年全年不乏亮点 展望 19 年，我们预计全球半导体行业增速约 4%（剔除存储）。但国内半导体产业仍以本土替代为主，份额提升将平抑行业波动影响，国内市场增速有望维持双位数水平。我们认为 19 年半导体不同子领域景气度将有所分化：1）光电和传感有望引领增长；2）分立/模拟/微处理/逻辑器件等则保持相对稳健，其中分立/模拟器件以 IDM 为主，下游应用分散，抗波动能力更强；3）存储器方面，NAND 当下处于被动补库存阶段，DRAM 处于主动补库存阶段尾声，总体短期仍有压力，需等待新一轮上行周期。产业升级及自主可控趋势下，半导体国产替代有望加速产业升级及自主可控趋势下，半导体国产替代有望加速 大陆正新建多条晶圆线，将带动本土上下游配套厂商共生增长。1）从投资时钟来看，设备靠前，其次是设计/材料/晶圆，最后是封测；2）从产业结构来看，大陆半导体晶圆制造和设备需要补强，芯片设计更需要补短，有望得到更大扶持；3）国内设备厂商在刻蚀/镀膜/清洗/封测等环节已有所突破，后续份额有望提升；4）从产品和下游而言，功率半导体及存储器的门槛、经营风险、盈利能力均较为适中，国产替代有望率先实现。投资建议 投资建议 中长期看，5G、IoT、智能汽车、VR/AR 等新兴应用将为半导体行业带来确定增量。虽然行业景气度短期波动，但大陆半导体在国产替代驱动下，市场增速仍有望保持双位数增长。其中国内突破加速且空间较大的子领域具备确定机会，包括功率/存储/设备等。建议精选技术储备领先、客户资源优质的细分领域龙头，重点推荐扬杰科技、韦尔股份、捷捷微电、大族激光、汇顶科技、通富微电、闻泰科技等。风险提示:风险提示:手机/5G 创新不达预期；贸易摩擦加剧。相关公司盈利预测与估值表（取相关公司盈利预测与估值表（取 2019/01/25 日收盘价）日收盘价）17A 18E 19E 20E TTM 17A18E19E20ETTM17A18E19E20ETTM扬杰科技 买入 17.082.72.23.64.53.00.57 0.47 0.76 0.950.6429.936.722.4 17.926.9韦尔股份 买入 30.361.42.74.05.92.60.31 0.59 0.88 1.290.5898.851.234.6 23.452.5捷捷微电 买入 25.611.41.72.12.61.60.78 0.95 1.17 1.450.9132.927.121.9 17.728.1大族激光 买入 31.30 16.7 20.3 23.0 30.0 18.6 1.56 1.90 2.16 2.821.7420.116.414.5 11.118.0汇顶科技 买入 74.978.96.5 12.0 15.0 4.41.95 1.42 2.63 3.280.9738.552.728.5 22.877.3通富微电 买入7.951.21.93.34.62.00.10 0.16 0.29 0.400.1776.448.327.8 19.945.4闻泰科技 买入 20.643.30.74.56.3-1.0 0.52 0.11 0.71 0.99-0.16 39.9187.929.2 20.9-125.7A股半导体重点关注公司公司评级股价（元）归母净利润（亿元）EPS（元）PE证券代码证券代码 维持维持 买入买入黄瑜黄瑜 0755-82521369 执业证书编号：S1440517100001 研究助理研究助理 季清斌季清斌 0755-23953843 发布日期：2019 年 01 月 28 日 市场表现市场表现 相关研究报告相关研究报告 table_report 18.12.10 2019 年投资策略报告电子行业篇5G 创新电子行业近十年一遇的机会 18.09.20 中信建投电子-5G 商用冲刺之际，射频前端芯片国产化正当其时 18.08.10 中信建投电子-掘金高频覆铜板基材新蓝海 18.03.06 中信建投电子-LCP 专题报告不仅仅是天线革命 17.12.23 2018 年投资策略报告之电子篇：二次加速的大陆电子产业-40%-20%0%20%2018/1/292018/2/282018/3/312018/4/302018/5/312018/6/302018/7/312018/8/312018/9/302018/10/312018/11/302018/12/31电子沪深300电子 电子 行业深度研究报告 电子电子 目录目录 一、5G 加速物联网等新应用兴起，带动半导体增量机会.1 1.1 物联网终端在 5G 催化下有望加速发展，带来传感、连接等半导体增量需求.1 1.2 5G 显著提升 VR/AR 用户体验，声光传感器/MCU/分立器件等迎来机会.7 1.3 5G 促进车联网与自动驾驶成为可能，车用半导体市场持续增长.9 1.4 5G 趋势下终端设备和单机使用量双升，带动半导体行业成长新动能.12 二、行业短期景气波动，但 2019 年全年不乏亮点.16 2.1 短期景气度波动，细分领域表现有所分化.16 2.2 行业 2019 年不乏亮点，光电/分立等细分领域较佳.19 三、半导体国产替代正在加速，部分子领域有望逐步突破.25 3.1 产业链部分领域初具实力，大力扶持下国产突破有望加速.25 3.2 新建多条晶圆线推动上下游配套，本土替代是国内公司成长主逻辑.27 3.3 关键制程设备本土均有突破，晶圆产线建设驱动国产替代.29 3.4 大力布局存储器产业发展，利基型市场有望率先突破.33 3.5 功率半导体国产替代机会确定，相关公司成长空间巨大.37 四、投资策略与个股推荐.41 行业深度研究报告 电子电子 图目录图目录 图 1：5G 具备高带宽低时延大连接等优异的蜂窝连接性能，相对 4G 提升明显.1 图 2：5G 有望加速 IoT/汽车电子/人工智能/VR 等应用发展，带来半导体行业增量.2 图 3：以 IOT 为应用核心，驱动各中间环节产生新增量.2 图 4：物联网有望成为未来的核心计算平台.2 图 5：全球广义物联网各应用场景规模 单位：十亿美金.3 图 6：2020-2035 年预计全球 5G 相关研发与开支比例.3 图 7：局域和广域 IoT 终端连接数超手机，广域 IoT 增速明显.3 图 8：全球物联网蜂窝模块各应用场景规模 单位：百万片.3 图 9：全球物联网蜂窝模块出货量，NB IoT/5G 增长明显.4 图 10：物联网模组需要硬件配合实现传感/连接/处理等功能.4 图 11：物联网半导体用量中传感器和连接器较处理器更多.4 图 12：物联网硬件中 IC 占比 33%+，目前超 200 亿美金规模.5 图 13：物联网通信模块价格有望从 10 美金降至约 5 美金.5 图 14：局域和广域 IoT 出货对半导体元件市场规模拉动明显.5 图 15：零售/交通物流/汽车/高科技等领域 AI 大有可为.5 图 16：全球 AI 芯片市场规模有望在 2021 年超 50 亿美金.6 图 17：物联网带来 FC/WLSCP/SiP 等先进封装需求.6 图 18：全球先进封装市场规模高速增长，FC 占比约 68%。.6 图 19：5G 高带宽、低时延能很好满足 VR/AR 设备对网络的要求.7 图 20：未来有望实现 XR，包含 VR/AR/MR 等多层次.7 图 21：VR/AR 技术发展趋势，5G 商用后有望与云端结合，同时满足实时性和计算性要求.7 图 22：全球 VR 与 AR 市场规模（包含软硬件）单位：十亿美金.8 图 23：2025 年 VR/AR 全球出货消费电子占比 41%.8 图 24：2016-2021 年全球 VR/AR 设备将以 58%复合增长.9 图 25：仅考虑 VR 设备，给相应半导体元件带来的规模增量.9 图 26：自动驾驶汽车分为传感、计算处理和执行三大组成部分.9 图 27：自动化提升汽车半导体价值量大幅提升 单位：美金.10 图 28：自动化程度高的高档车所需 MCU 和 CPU 数量越多.10 图 29：车用 MCU 出货量 8 位居多，出货金额 32 位为主.11 图 30：车用 MCU 规模以 32 位为主，整体有望超 70 亿美金.11 图 31：随着汽车电动化程度提升功率器件使用量增多.11 图 32：功率器件在纯电动车中单车价值有望达 400 美金.11 图 33：自动驾驶/电动化推动 ADAS 和动力系统增速明显.12 图 34：自动驾驶推动传感器和计算相关半导体增速明显.12 图 35：传感器下游应用 CIS 及 MEMS 传感器等为主.13 图 36：物联网与汽车电子驱动传感器行业高增长 单位：十亿美金.13 图 37：全球 CIS 市场规模以手机为主，汽车等增速较高.13 图 38：多摄/ADAS/安防等驱动 CIS 行业高增长 单位：十亿美金.13 图 39：MCU 下游应用中汽车/工控/计算机占据前三大.14 行业深度研究报告 电子电子 图 40：汽车电子驱动 MCU 行业稳健增长 单位：十亿美金.14 图 41：IoT 与汽车电子带动功率器件需求 单位：十亿美金.14 图 42：物联网给射频器件带来明显增量 单位：十亿美金.14 图 43：全球半导体月销售额从 Q3 季度开始增速放缓.16 图 44：各地区半导体月销售额保持同比增长，亚太表现较好.16 图 45：全球半导体库存有所攀升，产线稼动率较高位有所回落.16 图 46：北美半导体设备商出货.16 图 47：18 年全球半导体营收排名，不同细分领域景气度有所分化.17 图 48：芯片设计领域，云计算数据中心等驱动新成长.17 图 49：手机/PC/通信设备/消费电子等终端 DOI 略有提升.18 图 50：鸿海/捷普/伟创力等下游组装厂 DOI 均有提升.18 图 51：艾睿/安富利/大联大等元器件分销商 DOI 整体平稳.18 图 52：CPU/GPU/FPGA 等逻辑芯片 DOI 有所分化.18 图 53：模拟/射频器件厂商 DOI 保持整体平稳.19 图 54：半导体晶圆代工环节 DOI 有所增长，台积电尤为明显.19 图 55：海力士/美光/华亚/南亚等存储厂商 DOI 逐步抬升.19 图 56：半导体设备主力厂商 DOI 保持稳定甚至部分降低.19 图 57：2013 年后全球半导体（除存储）稳定在 10%以内增长，中国表现好于全球，19 年有望延续 20 图 58：汽车/工业/物联等领域高速成长带动半导体增量.20 图 59：消费类主要终端出货数量已步入个位数增速区间.20 图 60：19 年预计光电器件增长最高，IC 增长最低.21 图 61：19 年光电增长最高，模拟/微处理器/逻辑稳健，存储乏力.21 图 62：各 DRAM 厂商供给晶圆数（折合 12 寸）单位：千片.22 图 63：合计 DRAM 晶圆供给数（折合 12 寸）单位：千片.22 图 64：全球 DRAM 市场不同情境下的需求预测 单位：千片.23 图 65：预计 19 年全球 DRAM 市场大概率略宽松或供需平衡.23 图 66：各 NAND 厂商供给晶圆数（折合 12 寸）单位：千片.23 图 67：合计 NAND 晶圆供给数（折合 12 寸）单位：千片.23 图 68：全球 NAND 市场不同情境下的需求预测 单位：千片.24 图 69：预计 19 年全球 NAND 市场大概率供给多于需求.24 图 70：半导体景气度周期模型.24 图 71：18 年全球半导体增速约 15%，19 年预计在 3%-5%.24 图 72：设计、晶圆制造、封测等环节均涌现出本土优质厂商，部分领域初具实力.25 图 73：IC 产业链中设计与封测相对成熟，制造偏弱.26 图 74：大陆设计行业周期性减弱，且近三年营收快速增长.26 图 75：本土晶圆代工企业全球营收占比在提升 单位：$m.26 图 76：各地政府大力支持 IC 产业发展，总投资约 5500 亿.27 图 77：2017-2020 年全球新建晶圆线中，中国地区占比约 42%.27 图 78：大陆新建晶圆线设备投资以本土存储企业为主.28 图 79：大陆新建产线中，12 寸占比 98%，存储占比约 67%.28 图 80：大陆 IC 制造产值 17-22 年将保持 20%复合增长.28 行业深度研究报告 电子电子 图 81：2017 年全球代工营收占比，28nm 及以上占比 76%.28 图 82：综合市场/壁垒/接近下游，看好设备/存储/设计等环节机遇.29 图 83：芯片制造过程所需的硅片、晶圆制造、封测等环节流程示意与对应设备.29 图 84：2017 年全球各地区半导体设备需求情况与国产化率.30 图 85：17 年大陆半导体设备进口金额占比，镀膜刻蚀最高.30 图 86：国内半导体设备公司 17 年营收增速多数超 40%.30 图 87：各地区设备支出，中国 19 年有望超韩国排名第一.30 图 88：晶圆加工的光刻、刻蚀、镀膜等设备占设备开支 80%.31 图 89：半导体设备企业与制造企业的“共生增长逻辑”.31 图 90：大陆 17-21 年规划产线带来的光刻/刻蚀/镀膜设备空间 单位：亿元人民币.31 图 91：大陆 17-21 年规划产线带来的离子注入/检测清洗/封测设备空间 单位：亿元人民币.32 图 92：中国存储器市场规模占全球比例逐年攀升至约 45%.33 图 93：美光/海力士/三星存储器业务中国区销售占比.33 图 94：DRAM 前三厂商份额超 95%，同比增速仍保持 40%+.34 图 95：NAND 前三厂商份额约 69%，同比增速在 20%以内.34 图 96：NAND 厂商技术规划，长江存储进展顺利，将在 20 年实现 128 层追赶.34 图 97：DRAM 厂商技术规划，国内厂商有望在 19 年实现 DRAM 小批量量产.35 图 98：长江存储、兆易创新、合肥睿力、福建晋华在存储领域布局.36 图 99：国产 DRAM 产能占比有望 21 年超 10%，19 年量产.36 图 100：国产 NAND 产能份额有望 21 年超 10%，18 年量产.36 图 101：利基型规模约 68 亿美金，DRAM 和 Nor 可有作为.37 图 102：全球功率半导体规模稳健增长，器件+模组占 46%单位：$Bn.37 图 103：功率分立器件+模组中各分类器件占比.37 图 104：大陆主要功率器件厂商营收占全球/国内规模不足 10%.38 图 105：前五功率器件厂商份额 43%，格局相对分散.38 图 106：中国消耗了全球 39%功率半导体，远超其他地区.38 图 107：17 年中国功率半导体市场汽车消费电子占比不高.38 图 108：功率器件迎来国产替代机会，国内厂商成长可期.39 图 109：下游需求增长及大厂转型带给国内厂商结构性机会.39 图 110：16 年国内 MOSFET 市场士兰微等国内厂商逐渐突破.39 表目录表目录 表 1：物联网带动传感器/MCU/功率/射频/存储元件需求.4 表 2：人工智能平台可高效处理物联网海量数据并自主决策.6 表 3：Oculus 拆解，显示、半导体(传感/处理器/交互/电源/存储/杂项电子)分别占比 41.5%、26.2%.8 表 4：不同自动化汽车所需传感器数量和数据处理大幅增加.10 表 5：5G 将驱动传感器、MCU、功率/射频器件、电源芯片、嵌入式存储器等需求提升.15 表 6：中芯国际目前 14nm 进入客户导入，计划 19 年量产.26 行业深度研究报告 电子电子 表 7：中国地区在建和规划新增 fab 产线统计，存储是主要发展领域，其次是代工和功率半导体.27 表 8：IC 产业链中制造/设计/设备环节具备高毛利率.29 表 9：本土设备商已经有 10 类设备小批量供应 28nm 产线.32 表 10：国内已有 9 项应用于 14nm 的装备进入产线验证.32 表 11：设备厂商在刻蚀/镀膜/清洗/封测/检测等环节有望迎来业绩增量.33 表 12：兆易创新与北京矽成有望在利基型市场实现成长.37 表 13：大陆二极管业务优势明显，有望承接全球产能转移.39 表 14：扬杰科技、捷捷微电等国内优质功率器件厂商有望在各自优势领域迎来机会.40 表 15：半导体相关公司盈利预测与评级（取 2019/01/25 日收盘价）.41 1 行业深度研究报告 电子电子 一、一、5G 加速加速物联网物联网等新等新应用兴起应用兴起，带动带动半导体半导体增量增量机会机会 5G 是第五代移动通信技术的简称，在基站峰值速率、用户体验速率、连接密度和时延、频谱效率、流量空间容量、移动性能、网络能效八大指标中具备优势。与 2G/3G/4G 面向人与人通信不同，5G 能够有效实现人与人、人与物、物与物在内的万物互联，加速物联网应用的发展，并带动 VR/AR、人工智能、云计算、自动驾驶等新应用兴起，设备终端数量和硬件使用量将显著增长，半导体领域迎来增量机会。图图 1：5G 具备高带宽低时延大连接等优异的蜂窝连接性能，相对具备高带宽低时延大连接等优异的蜂窝连接性能，相对 4G 提升明显提升明显 资料来源：IC Insights，中信建投证券研究发展部 1.1 物联网终端在物联网终端在 5G 催化下有望加速发展催化下有望加速发展，带来带来传感、连接等半导体增量需求传感、连接等半导体增量需求 梳理全球半导体行业营收数据，不难发现技术变革是驱动行业持续增长的关键动力。在历经个人计算机、宽带互联网（笔记本电脑）、功能手机、移动互联网（智能手机）等阶段后，到 2016 年全球半导体行业年收入规模增至 3400 亿美金，2006-2016 年的复合增速已经放缓至 3.2%。目前随着智能手机渗透率接近高位，市场需求逐步饱和，手机市场在中短期将以存量替换机会为主。而物联网而物联网正是基于万物互联正是基于万物互联，带来大量新增的设备终带来大量新增的设备终端需求，并将催化一系列新领域的兴起和端需求，并将催化一系列新领域的兴起和发展，有望成为半导体行业新一代技术变革力量。发展，有望成为半导体行业新一代技术变革力量。5G 有望促进物联网加速发展，继而带动云计算有望促进物联网加速发展，继而带动云计算/人工智能人工智能/车联网车联网/光学等领域的增量机会。光学等领域的增量机会。5G 以超大带宽、超低时延、超强连接、超高可靠等优势，加速物联网应用的普及推广，各种应用场景不断落地，驱动 IoT 延伸至家居/工业/城市/车辆交通/农业等各种应用领域，各环节对应的半导体元件使用量不断增加。具体体现在：（1）感知信息：物联网首先需要感知所处环境和自身状态信息，需要使用大量的传感器，带动传感器需求增加。探测力/热/电/声/光/磁等各种信号的传感器较为常用，最典型的是获取图像和声音的 CIS 与麦克风传感器。（2）信息交互：物联网连接万物，需要信号发射和接收来进行交互，射频元件用量也将增加。蜂窝、蓝牙、WiFi 等制式的通信芯片，及天线、PA、滤波器等射频元件也将迎来增长。2 行业深度研究报告 电子电子 （3）信息存储：感知和交互得到的信息需要存储在物联网终端本地，或者通过网络发送至云端。物联网的海量数据，带动相应存储器的需求增长。（4）信息处理：感知和交互得到的信息需要经过计算处理，并根据内设程序执行动作。使用场景越复杂，信息量越大，MCU/MPU 等处理单元的使用量就越多，性能要求也越高，辅助计算加速的 AI 芯片也应运而生。图图 2：5G 有望加速有望加速 IoT/汽车电子汽车电子/人工智能人工智能/VR 等应用发展，带来半导体行业增量等应用发展，带来半导体行业增量 资料来源：IC Insights，中信建投证券研究发展部 未来半导体使用终端的主要力量，将会从智能手机更多地向物联网智能终端转移。根据预测，物联网的设备终端数量是手机数量的约 100 倍，IoT 设备数将提升至百亿级，物联网涉及的诸多环节有望受益。比如，汽车互联带来 ADAS、射频通信等元件增量，而虚拟现实互联，则打开 5G 通信、3D 成像/VR/AR 等光学新空间。图图 3：以以 IOT 为应用核心，驱动各中间环节产生新增量为应用核心，驱动各中间环节产生新增量 图图 4：物联网有望成为未来的核心计算平台物联网有望成为未来的核心计算平台 资料来源：互联网，中信建投证券研究发展部 资料来源：IHS，中信建投证券研究发展部 全球广义物联网的各应用场景市场规模有望在 2020 年超 2 万亿美金，市场潜力巨大。2018-2020 年，广义物联网的市场规模年增速将保持在 12%以上，远高于半导体行业目前的整体增速。其中，消费电子、车辆、工$9$11$26$21$26$33$45$49$51$55$60$77$102$144$132$137$126$149$204$139$141$166$213$228$248$256$249$226$298$299$292$306$334$335$340$0$20$40$60$80$100$120$140$160$180$200$220$240$260$280$300$320$340$360$380$400$420$440$460$480$500198219831984198519861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020Global semiconductor annual salesUS$billionsPersonal Computer5G/Iot/Auto/AIMobile ComputingNetworkingInternetCAGR 27.4%CAGR 3.2%CAGR 8.8%CAGR 11.1%CAGR?Global Financial CrisisDot Com Bust人工智能3D/VRA/AR数据云传感器汽车电子5G万物互联19601970198019902000201020202030大型机微型计算机PC互联网1MM+Units10MM+Units100MM+Units移动互联网物联网1B+Units/UsersBillions of UnitsTens of Bnsof Units110010,0001,000,000设备or用户数（对数规模）3 行业深度研究报告 电子电子 业和商业是物联网规模前四大主要应用场景，分别对应 4490 亿、3200 亿、3120 亿、3110 亿美金。而预计 2020-2035年间，中国在 5G 方面的累计资本投入将位居全球第二，占全球 24%，仅次于美国的 30%，是排名第三日本 11%两倍多，远高于德英韩法等国。中国大陆持续大力投入中国大陆持续大力投入将带动将带动国内国内 5G 高速发展，相关环节高速发展，相关环节国内厂商有望受益。国内厂商有望受益。图图 5：全球广义物联网各应用场景规模：全球广义物联网各应用场景规模 单位：十亿美金单位：十亿美金 图图 6：2020-2035 年预计全球年预计全球 5G 相关研发与开支比例相关研发与开支比例 资料来源：Machina，中信建投证券研究发展部 资料来源：IHS，中信建投证券研究发展部 物联网模组通常具有通信/定位功能，其中通信是未来的主要发展核心。从通信制式看，物联网模组可分为蜂窝类和非蜂窝类模组，前者是指狭义的蜂窝类 2G/3G/4G/5G 模组，而后者是指局域网模组（WiFi、蓝牙、Zigbee），和 LPWA 模组（NB-IoT、LTE-M、Lora、Sigfox）。其中，LPWA 广义上也属于蜂窝通信技术。2018 年局域 IOT 预计设备连接数为 83 亿，将超过手机成为第一大主力应用，至 2023 年有望增至 157 亿，2017-2023 年复合增速为16.8%，而广域 IOT（含蜂窝）设备数的增速较局域更为明显，以 31.3%的复合增速增至 2023 年的 41 亿。图图 7：局域和广域局域和广域 IoT 终端终端连接数连接数超手机，广域超手机，广域 IoT 增速明显增速明显 图图 8：全球物联网蜂窝模块各应用：全球物联网蜂窝模块各应用场景场景规模规模 单位：百万片单位：百万片 资料来源：IHS，中信建投证券研究发展部 资料来源：Techno Systems Research，中信建投证券研究发展部 从应用领域看，目前全球蜂窝 IOT 以交运和远程控制为主，合计出货量约 1.29 亿部。未来随着 5G 投入商用，远程控制的终端数将超越交运，成为第一大应用，分别占比 40.3%和 32.4%。到 2022 年，交运和远程控制仍是全球蜂窝物联网模组的主要应用领域，出货增至 2.28 亿部，合计占比有望从 2018 年 67.5%提升至 72.7%。10%15%20%25%30%35%$B0$B200$B400$B600$B800$B1,000$B1,200$B1,400$B1,600$B1,800$B2,000$B2,2002015201620172018E2019E2020E城市能源车辆家庭工业商业消费电子健康总规模YoY30%24%11%4%3%3%2%23%美国中国日本德国英国韩国法国世界其他地区05101520253035201520162017201820192020202120222023固话手机计算机/笔记本局域IOT广域IOT（含蜂窝）CAGR=30%CAGR=17%单位：十亿终端数63.2%64.8%67.5%69.2%70.8%71.9%72.7%60%64%68%72%76%0501001502002503003502015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年交通运输智能抄表健康医疗无线支付公共安全工业计算远程控制交运+远程占比单位：百万片 4 行业深度研究报告 电子电子 从蜂窝制式具体细分看，随着 5G 和 LPWA 技术成熟，2G、3G 物联网模组将逐步衰减，而 NB IoT、Cat-M、5G 等相关物联网模组则增长明显。NB IoT/5G、Cat-M 模组将有望从 2017 年的 0.01/0.01 亿部，增至 2022 年的0.96 亿/0.48 亿部，年复合增速分别为 149.0%和 116.7%，合计占蜂窝模组总数将从 1.2%提升至 45.8%，表现亮眼。在 NB IoT/5G 等蜂窝模组拉动下，2017-2022 年，全球蜂窝通信模块出货量将保持 14.1%的年复合增长。图图 9：全球物联网蜂窝模块出货量，全球物联网蜂窝模块出货量，NB IoT/5G 增长明显增长明显 图图 10：物联网模组需要硬件配合实现传感物联网模组需要硬件配合实现传感/连接连接/处理等功能处理等功能 资料来源：Techno Systems Research，中信建投证券研究发展部 资料来源：GLOBAL FOUNDRIES，中信建投证券研究发展部 物联网模组主要分为传感、处理、连接三大功能部分，通过将相关的传感器、MCU 芯片、存储器、电源 IC、射频器件等半导体元件集成或封装在 PCB 板上来实现。一般单个物联网连接，对应 1-2 个无线通信模块，物联网百亿级别的连接数，直接带动无线通信模块的需求空间巨大。其中，物联网半导体用量中传感器和连接器，相较处理器使用数量更多其中，物联网半导体用量中传感器和连接器，相较处理器使用数量更多。18 年连接/传感/处理器分别使用175/124/72 亿个，前两者合计占比约 81%。2021-2025 年，随着 5G 商用大规模铺开，物联网普及将提速，连接/传感/处理器将达到 282/251/207 亿个，总体数量的年复合增速为 12%，超过 2017-2021 年间的 8%增速。随着物联网发展，模块对数据计算能力要求提升，带动通信模块中处理器数量占比提升至 28%。图图 11：物联网半导体用量中传感器和连接器较处理器更多物联网半导体用量中传感器和连接器较处理器更多 表表 1：物联网带动传感器物联网带动传感器/MCU/功率功率/射频射频/存储存储元件元件需求需求 资料来源：IHS，中信建投证券研究发展部 资料来源：GLOBAL FOUNDRIES，中信建投证券研究发展部 细分看，传感器、细分看，传感器、MCU、功率、射频、存储等半导体元件在、功率、射频、存储等半导体元件在 IoT 模组中作用关键。模组中作用关键。其中，计算/处理数据功能由 MCU/MPU 等逻辑芯片执行；信号连接由基带、PA 等射频器件完成；信息存储在 eNVM、SRAM、Nor Flash、23.5%17.2%18.1%16.0%15.2%11.5%10.0%8%10%12%14%16%18%20%22%24%26%0501001502002503003502015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年 2022年NB-IoT/5GLTE Cat-MLTE-Cat.1LTE Cat.9/12LTE Cat.6LTE Cat.3/43G2G全球蜂窝通信模块YoY单位：百万片010203040506070802014201520162017E2018E2019E2020E2021E2025F连接器数量（十亿个）传感器数量（十亿个）处理器数量（十亿个）CAGR=8.1%CAGR=12.0%功能部分半导体元件要求计算/处理MCU/MPU/WPU小于100MHz1GHz信号连接RF Tx/RF Rx局域网、蜂窝、有线内存eNVM、SRAM、MRAM非易失性，外置存储NAND、Nor Flash数据数量级增长电源/电池管理PMIC、MOSFET、二极管、过压保护等节能，不易爆，长寿命，太阳能安全算法与硬件结合IP加密引擎，数据隐私传感/定位加速度/陀螺仪/气体/视觉传感器等动态功率管理，低功率RF集成，内嵌安全，定位封装先进封装更小更薄结构简单 5 行业深度研究报告 电子电子 NAND 等存储器中；电源管理则由 PMIC、二极管、MOSFET、过压保护等功率元件进行；传感/定位主要由加速度计、陀螺仪、力热声光电等传感器和 GPS 实现。半导体元件需求确定，直接受益于模组出货量不断增长。2018 年物联网整体硬件部分市场规模约 700 亿美金，其中 IC 部分为 250 亿美金，非 IC 部分为 450 亿美金，未来三年 IC 占硬件成本比例仍有望保持 35%+。随着工艺成熟，物联网通信模块成本有望从 11 美金降至 5 美金以下，加速物联网终端铺设力度，保持营收规模增长。从金额看，细分半导体元件中传感器价值量最高，占比约 54%，而电源相关的功率器件占比约 26%，射频器件占比约 15%，MCU 占比约 5%。图图 12：物联网硬件中：物联网硬件中 IC 占比占比 33%+，目前超，目前超 200 亿美金规模亿美金规模 图图 13：物联网通信模块价格有望从物联网通信模块价格有望从 10 美金降至约美金降至约 5 美金美金 资料来源：IHS，中信建投证券研究发展部 资料来源：Gartner，中信建投证券研究发展部 综合考虑局域和广域 IoT 出货量，及通信模块成本拆分，我们大致估算了 IoT 终端拉动半导体市场规模的弹性。在 2018-2023 年间，IoT 带动传感器规模约 234 亿/295 亿/351 亿/400 亿/450 亿/495 亿美金，电力器件规模约 112 亿/141 亿/168 亿/192 亿/216 亿/238 亿美金，射频器件规模约 66 亿/82 亿/98 亿/112 亿/126 亿/139 亿美金，MCU 的市场规模约 23 亿/29 亿/35 亿/40 亿/45 亿/50 亿美金，具备 IoT 模块配套实力的相关公司有望受益。图图 14：局域和广域局域和广域 IoT 出货对半导体元件市场规模拉动明显出货对半导体元件市场规模拉动明显 图图 15：零售零售/交通物流交通物流/汽车汽车/高科技等领域高科技等领域 AI 大有可为大有可为 资料来源：行业资料，中信建投证券研究发展部预测 资料来源：McKinsey，中信建投证券研究发展部 同时，同时，物联网终端连接数在百亿级别，感知和交互信息量巨大，处理和存储效率有限，产生了需要人工智物联网终端连接数在百亿级别，感知和交互信息量巨大，处理和存储效率有限，产生了需要人工智33%34%35%36%37%02040608010012014016020122013201420152016 2017E 2018E 2019E 2020EIoT硬件规模(非IC部分)IoT硬件规模(IC部分)IoT非硬件部分规模IC占硬件部分成本比例单位：十亿美金02468101220122020MCU射频/WiFi等射频/蓝牙等传感器（温度）传感器（振动/加速度）摄像头（1.8MP CIS）麦克风GPS电力来源（无线电力）单位：美金成本降为原来的41.4%01020304050607080901002015201620172018E2019E2020E2021E2022E2023EMCU射频传感器电力电子单位：十亿美金700600500400300200100202530354045505560零售旅行交通物流汽车与组装高科技石油天然气化学品消费包装品银行航空与国防医药产品通信先进电子与半导体保险健康服务农业媒体娱乐公共社会基础材料人工智能影响市场规模人工智能作用占比(%)$Bn 6 行业深度研究报告 电子电子 能芯片在前端（也称边缘计算）能芯片在前端（也称边缘计算）/后端进行高效运算或者辅助加速的需求。后端进行高效运算或者辅助加速的需求。综合考虑市场规模和 AI 作用占比，零售/交通物流/汽车/高科技等领域 AI 大有可为。人工智能平台可高效处理物联网海量数据并自主决策，包含通信接口（WiFi、蓝牙）、处理器（CPU）、加速器（GPU、ASIC、FPGA）、存储器（NAND、DRAM）等主要架构单元。其中，AI 芯片即加速器芯片，对应的市场规模在 2017 年约 9 亿美金，到 2021 年有望增至 51 亿美金，2017-2021年有望以 57.5%年复合增长率高速增长。表表 2：人工智能平台人工智能平台可可高效处理高效处理物联网海量物联网海量数据数据并自主决策并自主决策 图图 16：全球全球 AI 芯片芯片市场规模有望在市场规模有望在 2021 年超年超 50 亿美金亿美金 资料来源：行业资料，中信建投证券研究发展部 资料来源：中国产业信息网，中信建投证券研究发展部 此外此外，由于物联网模块在小型化、集成化、低功耗、多功能等方面要求较高，带动先进封装需求，先进封由于物联网模块在小型化、集成化、低功耗、多功能等方面要求较高，带动先进封装需求，先进封装占比较高的封测厂商有望受益。装占比较高的封测厂商有望受益。物联网模组通常采用 FC、WLSCP（Fan-In WLP、Fan-out WLP 等）、SiP 等先进封装，来实现