半導體投資的核心機會和風險是什麼？

（文章轉自君临研究中心，如有侵權，請聯繫刪除）

 

 

未來30年，中國半導體產業有幹不完的活！

 

——高通中國區董事長孟樸

 

這篇文章是君臨在某次線下活動中的演講稿，這裡整理了發到網上。

 

本次演講解決的問題

1. 機會：中國有沒有可能在半導體行業崛起

如果有的話，會在產業鏈的哪個環節、哪些公司最有機會？

2. 風險：高收益高風險並存的行業

在投資節奏和週期性上最應該小心的坑是什麼？

 

機會

中國有沒有可能在半導體行業崛起？

 

相信今天來到這裡的朋友們，多多少少都對半導體這個產業有一些瞭解，因此那些公開報導上的投資熱潮、國家政策全力支持等等，咱們這裡就不多說了。

咱們這裡討論一點實際的問題，到底中國的半導體行業有沒有崛起的可能？

我相信很多朋友都是有擔憂的，畢竟發展了半個世紀，我國的半導體產業還是弱不禁風，幾乎在整個產業鏈裡的每一個環節，全球市場份額都不超過3%。

作為全球高端製造業的代表，難道是砸錢就能砸起來的嗎？

似乎沒有那麼簡單吧？

看看過去的漢芯事件、紅芯流覽器事件，補貼和造假就像一母雙胞，如影隨形。

再看看過去幾年的工業機器人，泡沫過後一地雞毛，國產機器人份額仍徘徊在20%左右，龍頭新松機器人在2015年以來股價跌了75%。

又怎能不讓人憂心忡忡？

既然來到這裡，我們就放下情緒化的偏見，讓我們深入去探索一下。

首先，我們都知道，中國半導體行業發展面臨的最大障礙是美國，美國擁有著全世界最發達和完整的半導體產業生態。

在美國半導體產業面前，我們簡直是以卵擊石。

美國半導體產業有多發達？

或許你只有一個模糊的印象，卻沒有一個清晰的概念。

這麼說吧，截止10月份，美股市值130億美元以上的工業四大行業（機械、汽車、航太軍工、IT硬體）上市公司一共有75家。

其中，IT硬體行業以30家公司，占比高達40%排第一。

而在這30家公司裡，10家是下游電腦、通信等領域的設備商，20家是上游半導體產業鏈的公司。

他們包括——

數位晶片：蘋果（A 系列晶片）、英特爾、英偉達、IBM（超算晶片）、高通、AMD、賽靈思（資料中心晶片）、美光、西部資料（收購閃迪）；

類比晶片：德州儀器、博通、亞德諾、微芯科技、美信半導體、思佳訊半導體；

設備：應用材料（綜合設備）、拉姆研究半導體（晶圓設備）、科磊半導體（檢測設備）；

軟體：新思科技（IC設計軟體）、卡得斯（IC設計軟體）。

一共有蘋果、英特爾、英偉達、IBM、高通、德州儀器、博通，7家千億美元級別的頂尖公司。

在美國的各大行業中，擁有如此多千億美元級別公司的，只有軟體互聯網、半導體和醫藥三個行業。

美國半導體行業的強大毋庸置疑，那麼除了美國之外，其他國家的情況又如何呢？

實際上，在歐洲、日本、韓國、臺灣等地，同樣有著規模不小的半導體產業，我們再看一下：

歐洲——

設備領域：ASML阿斯邁爾（荷蘭飛利浦分拆），佔據了80%的光刻機市場。

類比晶片：恩智浦（荷蘭飛利浦分拆）、英飛淩（德國西門子分拆）、意法半導體（法國湯姆遜分拆），佔據了30%的類比晶片市場。

日本——

存儲和類比晶片：東芝（已退出）、富士通（已退出）、NEC+日立+三菱=瑞薩、索尼（CMOS感測器）。

設備領域：尼康+佳能（光刻機，已沒落）、東京電子（蝕刻設備）。

材料領域：信越化學（矽晶圓材料）、JSR（光刻膠）、JX（靶材）、日立化成、旭化成、住友化學等數十家公司，佔據了50%的全球半導體材料市場。

韓國——

三星、SK海力士，佔據了80%的存儲晶片市場。

臺灣——

台積電、日月光，佔據了50%的晶圓製造和下游封測市場。

聯發科是第二大獨立手機晶片公司，穩懋是全球最大砷化鎵化合物半導體公司……

看起來，歐日韓台等地區的半導體產業鏈也不弱嘛，完全可以跟美帝劃江而治、分庭抗禮！

那麼，在美帝半導體產業生態如此完善的情況下，歐日韓台的半導體公司又是如何頑強的成長起來的呢？

他們憑什麼？

要找到這個問題的答案，我們必須從半導體產業的發展史入手，抽絲剝繭。

半導體是怎麼出現的？

第一代半導體元件，叫電子管。

看這張圖：

這些長得像電燈泡一樣的元件，就是電子管。

話說一百多年前，愛迪生發明電燈泡，在研究的過程中，想找到最佳的燈絲材料，無意中發現了半導體的“愛迪生效應”，這是整體半導體產業的理論原點之一。

後來的科學家弗萊明發明了電子管，一個龐大的產業生態就此誕生。

電子管是用來對電信號進行放大的元器件，在此基礎上，下游的電話、收音機、雷達等電子產品陸續出現。

可以說，半導體產業是現代電子工業的基礎，二戰以前，整個電子工業都是建立在電子管之上的。

第二代半導體元件：電晶體。

電子管的輝煌持續了半個世紀，直到二戰之後，終於被更先進的電晶體技術取代。

這些插在電路板上的，就是電晶體。電晶體用固體材料封裝，取代了玻璃，品質更穩定、體積更小、功能也更豐富。

這是20世紀最偉大的發明之一，由美國貝爾實驗室的肖克利發明。

話說肖克利這個人，拿了諾貝爾獎，是半導體行業的教父級人物，後來下海經商，在斯坦福大學附近開了一家公司。

公司沒做大，卻培養了一幫徒弟，其中有兩個創辦了英特爾公司，一個創辦了AMD公司，這便是矽谷的源頭。

不過，那已經是20年之後的事情了。

電晶體時代，有幾個重點的分支要詳細展開一下。

第一個分立器件。

分立器件，主要是功率半導體，在今天半導體產業鏈中的份額占比不大，只有5%左右，200億美元的規模。

但在早期，分立器件就是半導體的全部。

包括二極體、三極管、電容、電阻……等等。

那時候，整個電子工業都建立在這個基礎上。

在歐洲，飛利浦、西門子、湯姆遜等工業巨頭紛紛涉足，後來他們將相關業務分拆出來，就成了ASML、恩智浦、英飛淩等當今知名的半導體公司。

美國自然也有德州儀器、博通等巨頭，但在二戰之前，歐洲工業的實力是能夠和美國掰手腕的，兩邊同時起步，很自然的就瓜分了這個時代的市場。

這告訴我們一個道理：當一項技術、一個行業誕生的時候，做的早是很重要的，這叫先行優勢。

但是到今天，這個行業的格局已經發生了巨大的變化：

首先是二極體、三極管等市場，逐漸被中國產業鏈蠶食。代表企業是楊傑科技、華微電子、蘇州固鍀。

中國企業的核心競爭力是低成本、性價比。凡是技術門檻不高的行業，無一例外的，都難以逃脫這樣的命運。

而歐美廠商，則固守著高端市場：IGBT、MOSFET等更複雜的元器件。

別以為功率半導體成熟的早，就沒有前途了，這其實是個誤區，因為IGBT這些新興技術，在5G時代即將重放光芒。

IGBT是能源變換與傳輸的核心器件，俗稱電力電子裝置的“CPU”。

5G時代、人工智慧時代，什麼終端設備的市場前景最具有想像力？是新能源+無人駕駛汽車。

在傳統的燃油車時代，也會用到分立器件，主要用在汽車空調和中控系統等地方，但總體占比不大，不如通信設備用的多。

但到了新能源車時代，車的動力從化學能轉換為電能，半導體的使用量大大提升。

據測算，一輛新能源車的半導體使用量，將比燃油車提升兩倍左右，其中IGBT等分立器件的使用量將提升5倍左右。

（资料来源：英飞凌，华创证券）

 

這是整個新能源車市場帶給半導體行業最大的成長機會。

而到2020年之後，隨著5G商用化，無人駕駛技術成熟，每台智慧汽車的半導體用量預計將再提升4-5倍左右。

在這個過程中，分立器件的成長性是相當令人矚目。

而在這個領域，目前的四大龍頭分別是歐洲的恩智浦、英飛淩、意法半導體，和日本的瑞薩電子。

為什麼會是他們，其實很容易明白，因為歐洲和日本是全球最大的汽車產業基地，正因為有下游的龐大需求，才孕育了這些巨頭。

面對著新能源和無人駕駛汽車的浪潮，業界如何應對？

美國的高通想要收購恩智浦，但這筆近500億美金的收購案，已經被我國政府義正詞嚴的拒絕了，收購就此流產。

我國擁有全世界占比50%的新能源車市場，又是無人駕駛的前沿陣地，這塊肉，當然是要留給自家的孩子的嘛。

第二個感測器件。

感測器件包括光敏、聲敏、壓敏、熱敏、氣敏、磁敏、濕敏、流體感測器等等。

這個領域的傳統市場規模並不大，全球只有100億美元左右，大約是功率半導體的一半。

不過呢，近年來這個領域可是混的風生水起。

因為不同感測器+微機械動力的結合，可以升級為MEMS感測器，即微機電系統，這可就厲害了！

你可知道，在無人駕駛汽車時代，一輛車想要獲得安全的行駛，前提是什麼？

除了晶片+作業系統，就是5G通信+感測器了，前者給車賦予了大腦，後者給車賦予了神經系統和感官系統。

缺一不可。

前面我們說過，燃油車升級到新能源車時代，最大的受益者是功率半導體，而從新能源車升級到無人駕駛時代，最大的受益者則是晶片和感測器。

汽車感測器這個領域，大部分的市場也是被前面說到的幾個歐洲、日本廠商壟斷，沒辦法，經過幾十年的積累，技術太深厚了。

那麼我國公司就沒有機會了麼？

當然不是，這個市場規模很大，分支應用很多，一些有技術積累的歐美小廠商近年來正陸續被我國的上市公司收購。

比如2016年，耐威科技7億元收購了瑞典的Silex，這是全球排名第五的MEMS晶圓代工企業，今年已經上升到行業第三。

插一句，目前我國最大的兩家MEMS感測器公司，分別是電聲領域的瑞聲科技和歌爾股份。

第三個板塊是光電器件。

光電器件又可以分成兩類：光轉電、電轉光。

光轉電：光伏電池、光纖光纜、CCD和CMOS（相機、攝像機）……

電轉光：LED照明、平板顯示、鐳射設備、紅外遙感等……

試問最近十年，我國哪個板塊的十倍股最多？毫無疑問就是光電器件了。從隆基股份到亨通光電、烽火通信、中天科技，從三安光電、利亞德、華燦光電到大族鐳射，十倍股簡直是層出不窮！

為什麼光電板塊如此火熱？

很重要的一點，來自最近20年的半導體材料革命。

最早的半導體材料，叫鍺，不過由於自身的缺陷：儲量少，生產成本高，化學特性活潑，品質不穩定。導致其並沒有得到大規模的應用。

後來，矽被用到了半導體材料中，很快就成為了市場的主流。

我們知道，矽是地球上最常見的元素之一，含量僅次於氧，地上的沙子、岩石、水晶，滿滿都是矽元素，這就讓他的生產成本得以足夠低，成為大規模運用的基礎。

另一方面，矽的化學特性也很穩定，絕緣性好，這就讓它得以成為高密度存儲、高性能運算晶片的基礎材料。

直到今天，半導體器件和晶片市場上，95%以上的材料仍然用的是矽，矽幾乎和晶片畫上了等號。

那麼，矽有沒有缺點呢？

當然有，矽最大的問題，就是在光電轉換、高頻、高功率性能上的表現比較差。

於是最近20年，越來越多的化合物材料開始出現，比如砷化鎵、氮化鎵、碳化矽。

矽表現不佳的領域，化合物材料得以大顯身手，在光電器件、功率器件、射頻器件領域大放光彩，技術革命層出不窮。

舉個簡單的例子，砷化鎵二極體可以發出紅光，磷化鎵二極體發綠光，碳化矽二極體發黃光，氮化鎵二極體發藍光。

可以說，整個LED產業都是建立在化合物材料基礎之上的。

過去十年，不僅是LED照明、LED平板顯示，還有光纖寬頻、鐳射設備等一系列技術的進步，這才有了十倍股頻出的繁榮景象。

未來十年，肉眼可見的，還有IGBT功率器件在新能源汽車市場、光纖和射頻器件在5G通信市場，即將到來的爆發機會。

更遙遠的，量子通信、量子電腦技術就是建立在化合物材料基礎上的；

目前的光伏電池，晶矽材料是主流，主要的優勢是低成本，但就光電轉換效率而言，並不如建立在化合物材料基礎上的薄膜電池；

可以說，過去的百年，是矽的時代，而未來的百年，有可能是化合物半導體的時代。

而在這個領域，最值得關注的公司是三安光電。

2014年5月，三安光電投資30億元成立三安集成，主要從事化合物半導體積體電路業務，已佈局完成6寸的砷化鎵和氮化鎵生產線。公司目前在全球擁有五大化合物半導體研發中心，擁有一千多件晶片專利積累。

2017年12月，三安光電投資333億元的“泉州芯穀”專案啟動，預計全部專案五年內投產，七年內滿產，主要從事的就是化合物晶片、雷射器、射頻、濾波器、功率器件的設計和製造。

預計專案滿產後，總營收規模將是當前的3倍。

前面講了這麼多，其實還沒有進入核心。

正如我們講到，半導體的核心材料是矽，在電晶體時代，越來越多的矽元器件被化合物材料取代了，但有一個領域，它或許永遠也無法取代矽的核心位置。

這便是積體電路。

當然，我們前面也說過，未來的量子電腦和量子通信技術是建立在化合物材料之上的，但因為後者的生產成本較高，有可能在數十年內都無法取代矽的地位，因此只能在高性能電腦、國防通信等不差錢的地方應用。

積體電路，英文縮寫IC，簡稱晶片，就是把大量的電晶體壓縮、集成到一塊半導體晶片之上，然後封裝而成。

第一代晶片，叫類比晶片。

包括兩類——

通用晶片（運算放大器、資料轉換器、濾波器）；

專用晶片（信號處理晶片、射頻晶片、電源管理晶片）……

這個行業的龍頭是美國的德州儀器和博通，得益于二戰以來，美國電腦和通信設備產業的龐大需求，積累深厚，我國在這塊目前有亮點的種子選手不多，就不展開了。

第二代晶片，叫數位晶片。

又分成兩大類：邏輯晶片和存儲晶片。

先說邏輯晶片，這個行業在二戰以來，巨頭不斷湧現，可以說是半導體革命的主流戰場。

從大型電腦時代的IBM power系列晶片，個人電腦時代的英特爾、AMD，手機時代的蘋果A系列、高通。

數位時代，計算能力的反覆運算演進是主旋律，技術門檻極高，也因此一直都被美帝佔據著武林霸主的地位。

半個世紀以來，在這個領域，歐洲日韓都只有羡慕嫉妒恨的份，卻從沒有非份的舉動。

我國高層曾經恨過，也曾經大力政策補貼，搞自主可控，可惜控出來了“漢芯”這樣的騙子項目，後來也就不了了之，斷了念想。

那麼，中國有沒有機會呢？

其實是有的，邏輯晶片要做大，關鍵是兩點：起得早、技術好。

比如手機晶片時代，各家安卓晶片用的都是英國ARM公司設計的架構技術，這種技術功耗低，天然適合電池瓶頸突出的移動設備。

那麼，ARM在什麼時候開始研究這種技術的呢？

1985年，也就比英特爾晚了幾年。

可惜在PC電腦時代，ARM晶片只能用在一些低端電子設備上，光芒被英特爾掩蓋，但正是因為起得早，技術成熟，當世界進入移動互聯網時代之後，英特爾想追都追不上了。

改朝換代就這樣發生。

在傳統晶片領域，技術已經成熟和完善，我國想追上，其實是很難的，幾乎不存在機會。

但面向未來，人工智慧時代即將來臨，傳統的技術架構已經陳舊，註定難以適應，新的機會其實非常多。

比如深度學習需要大量的資料訓練，英偉達的GPU晶片得以廣泛被應用，股價在過去3年暴漲了14倍。

另一家公司賽靈思，他的FPGA晶片被廣泛用在資料中心上，在雲計算的雲端領域占到先機，股價3年翻倍。

還有一家以色列公司Mobileye，其晶片在智慧駕駛輔助晶片上佔有了90%的市場份額，2017年被英特爾以150億美元收購，收購前同樣是3年翻倍。

人工智慧時代，最大的特點就是：資料是海量的，應用市場卻是分散的，幾乎每個應用領域都需要定制化的專用晶片。

這就湧現出了非常多的機會。

除了我們前面說到的一些美國的新興公司，中國近幾年也是層出不窮。

比如寒武紀的晶片架構，被集成到了華為海思晶片裡，成為世界上第一款人工智慧專用通訊晶片。

比如比特大陸，其區塊鏈晶片技術壟斷了這個行業80%的市場，獨步全球。

比如獨角獸創業公司地平線的無人駕駛晶片、雲知聲的語音辨識晶片。

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