硬科技产业研究报告.docx

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1、硬科技产业研究报告一、“硬科技”是数字经济发展的主要支撑，是底层根基1.1 核心技术是国内“数字经济”发展的重要基础，买不来而且用市场换不来近年来，数字经济发展如火如荼，数字产业化、产业数字化和数字治理等相关产业蓬勃发展。然而，疫情暴发、地缘政治博弈升级，全球科技产业链的“神话”被打破，“缺芯”、“少魂”等制约我们数字经济发展的问题更为凸显。所谓“硬科技”，就是核心技术。核心技术要从三个方面把握：一是基础技术、通用技术；二是非对称技术、“杀手铜”技术；三是前沿技术、颠覆性技术。一个互联网企业即便规模再大、市值再高，如果核心元器件严重依赖外国，供应链的“命门”掌握在别人手里。2018年中美贸易战

2、以来，美国针对电子信息等高新技术产业发起了一轮又一轮的攻击，硬科技板块能力亟待提升。“硬科技”或者核心技术的细化：1）基础技术、通用技术，主要包括基础软硬件、基础工艺、基础设备和材料等，如芯片、中间件、操作系统、工业软件和网络安全等，这些领域目前底子还比较薄弱，存在严重的“卡脖子问题；2）非对称技术、“杀手铜”技术，这其实是我们的长板和优势所在；3）前沿技术、颠覆性技术，这个目前大家均处在一个起跑线上，是可能存在“超车”的可能。核心技术是买不来的，也是用市场换不来的，需要通过自力更生牢牢掌握在自己手里。1.2 数字经济底层核心技术市场狭窄、门槛高而且规模效应差，容易被对手卡脖子基础和通用技术是

3、中国数字经济发展的最大短板，数字经济的底层更为集中。从规模结构上看，全球数字经济是一个大的“倒三角”：最上层的是电子信息技术和应用支撑起来的整个数字经济产业，这是一个约32万亿美金的大市场；往下是电子信息产业本身，大概在5万亿美金出头，这里面包括计算机、通信、电子、软件和信息服务等；再往下就是芯片行业，全球规模在4400亿美金左右；但是到了底层，设备材料、EDA工具、IP这个市场，规模就非常有限，EDA加上IP这个市场2023年也就在115亿美金左右；设备方面，ASM12023财年收入140亿欧元，应用材料公司2023财年的收入为172亿美元，相比整个数字经济和半导体产业，其实规模也不大；同样

4、，半导体材料市场2023年的全球市场规模为539亿美元，主要企业销售体量相比整个数字经济体量也较小。数字经济产业的底层更容易被“卡”脖子。越到数字经济产业链的底层，市场规模越小，玩家越有限，同样客户也有限，规模效应很差，生态锁死严重，市场就被龙头把持着，后进入者进入的难度高，也很难赢得客户信任。以EDA和IP为例，主要参与者是ARM、新思、楷镣电子等。这些企业“小而美”,但都已经被限制在一个相对狭窄的赛道，腾挪空间有限。由于处在供应链的最底层，如果这些企业过快扩大市场规模和提升产品毛利，都可能会触碰到下游设计大厂的利益，被收购可能就很大。正是因为如此，市场小、进入难度大，国内厂商进去的积极性不

5、高。在逆全球化抬头、国家之间科技博弈加剧之后，这些小的、底层领域就很容易被利用来卡脖子。一方面，这些领域规模不大，厂商少、集中度高，非常便于拥有这些技术的国家，利用政治手段将其作为武器，攻击竞争对手，“费效比”非常高，比如此前日本对韩国发动的针对电子材料的出口限制。另一方面，对于被攻击方来说，短期内很难找到替代，整个企业或者产业可能存在停摆的风险。对我们来说，作为全球数字经济第二大国，即使底层的市场规模很小，但一旦被断供，影响的是整个市场。从国家和产业安全来讲，必须要发力，做到自主可控或者有“B计划”，破除产业发展瓶颈。产业链上层以及前沿技术领域被卡脖子的可能性不大，但是需要做到“创新引领”。

6、产业链上层主要是数字产业化和产业数字化，终端和应用居多。这个市场上参与者众多，赛道宽，竞争十分充分。随着数字经济的发展，国内需求都能在较大程度上消减海外市场下滑带来的冲击，并有机会实现双循环。从另外一个角度看，在数字经济产业链上层，各大国之间的产业链绑定的很紧，对中国采取限制措施，对自身企业冲击影响也很大。国内在5G、移动互联网应用等方面,国内企业优势相对明显，抗冲击能力较强，近年来虽然也受到了一些干扰，但整体受到的冲击不大。在一些前沿领域，国内创新进展较为迅速，基本处在同一个起跑线上，需要后续加大研究投入。1.3 半导体、基础工具和软件需要加快国产替代，规避供应链风险由于攻击底层核心技术可以

7、获得较好的“战果”，美国为了遏制中国在科技领域的发展，在数字经济底层领域对中国相关的企业和机构进行了制裁。在最有代表性的芯片产业链中，美国在设计工具、核心IP、材料设备等方面优势依然比较明显，顺理成章的将这些领域“武器化”。美国作为半导体产业的发源地，在持续的产业转移之后，美国在制造和封测方面占比在持续下降，目前主要优势已经收窄到半导体产业的两端，工具软件、设备材料、设计和品牌方面。设计工具、核心IP、设备和材料可能成为“卡脖子”的重点。美国制裁华为升级之后，新思、楷镜电子等美国EDA巨头同华为就终止了相关合作。在EDA领域，赛道内的巨头都是通过大量收购拼起来的巨人，具备提供全流程工具的能力，

8、生态紧密绑定、客户信任度高，但这个领域即使很难，也需要突破；设备材料也是一样，未来需要从点突破，再到面，然后体系化。在芯片制造方面，短期内产能确实存在不足的问题，自主高端产能不足的问题更为严重。中国在该领域未来十年的新增产能规模庞大，中长期这个问题将逐步得到缓解。预测到2030年中国大陆芯片制造产能占全球比重有望超过中国台湾省,居全球首位。2023-2030年间新增产能占全球的比重可能在32%-40%之间，产能受限的问题将得到破解。二、国内硬科技将迎来最好的时代，软硬件有望实现跨越式发展2.1 半导体设备：景气程度持续攀升，国产替代逐步深入半导体设备主要运用于集成电路的制造和封测两个流程，分为

9、晶圆加工设备、检测设备和封装设备，以晶圆加工设备为主。晶圆加工流程包括氧化、光刻和刻蚀、离子注入和退火、气相沉积和电镀、化学机械研磨、晶圆检测。所用设备包括氧化/扩散炉、光刻机、刻蚀机、离子注入机、薄膜沉积设备检测设备等。晶圆厂龙头带头扩产。2023年4月，台积电将其2023年资本开支提高至300亿美金，其中80%投在3nm5nm7n等先进制程，10%投在先进封装,10%投在成熟制程。台积电未来三年资本开支合计为1000亿美金。全球半导体设备景气度持续上升。2023年全球半导体制造设备销售额达到712亿美元，与2019年的598亿美元相比激增19%,创下历史新高。2023年Q1,全球半导体设备

10、出货额达236亿美元，同比增长51%,环比增长21%o受目前半导体产业链产能紧张等因素的刺激，2023年-2023年，全球半导体设备景气程度有望超出市场预期。北美和日本半导体设备出货额双双创历史新高。2023年6月，北美半导体设备制造商当月出货额达36.71亿美元，同比增长58.4%,单月出货额创历史新高，增速也在持续攀升。2023年6月，日本半导体制造设备当月出货额达2495亿日元，同比增长38.3%o北美和日本是全球半导体设备制造核心区域，其出货额双双处于历史高位，表明全球半导体设备市场景气趋势持续上升。2023年中国大陆成为全球半导体设备第一大市场。2023年，中国大陆、中国台湾、韩国、

11、日本、北美、欧洲分别占比26%、24%、23%,11%.9%、4%,中国大陆市场规模超过中国台湾地区，成为全球半导体设备第一大市场。国产替代如火如荼开展。2023年中国半导体清洗设备、CMP设备、薄膜沉积设备、刻蚀设备国产化率分别为20%,10%.8%、7%O相比2016年有显著提升，半导体设备国产替代正如火如荼的开展。2.2 半导体材料：市场规模逐步扩大，国内企业蓄势待发半导体材料广泛应用于集成电路的制造和封测环节，主要分为前道晶圆制造材料和后道封装材料两类，以晶圆制造材料为主。前道晶圆制造材料包括硅片、光刻胶、掩模版、溅射靶材、电子特气、湿电子化学品、CMP抛光材料、超净高纯试剂等；后道封

12、装材料包括键合线、封装基板、引线框架、陶瓷封装体等。全球半导体材料市场持续增长。受益于中游代工扩产叠加下游需求激增，2023年全球半导体材料市场规模达到新高553亿美元。预测2023年全球半导体材料市场规模有望维持6%增速，增长至587亿美元。其中，晶圆制造材料和半导体封装材料分别为349亿美元和204亿美元，同比增长6.5%和2.3%o在半导体产业链产能维持短缺的背景下，2023-2023年，全球半导体材料市场将继续稳中有升。2023年中国大陆半导体材料市场增速全球第一。从区域来看，2023年，中国大陆、中国台湾、韩国、日本、北美是全球前五大半导体材料市场，合计占比达到81%。2023年，中

13、国大陆市场规模快速增长至97.6亿美元，成为全球半导体材料第二大市场，市场规模增速12%,跃居全球第一。行业特点：品类繁杂，技术壁垒高。半导体制造过程繁琐且复杂，涉及诸多材料,行业细分市场众多，具有技术壁垒高、研发能力要求高、资金投入门槛高等特点。随着摩尔定律的发展，集成电路制造技术的不断演进，微纳制造工艺对材料的纯度、精度、功能性等都提出了更为严苛的要求。目前半导体材料市场主要被欧美日韩企业垄断，行业集中度较高且竞争格局较为稳定。这是因为材料对半导体制造至关重要，试错成本极高，其质量会直接影响最终的芯片性能、良率等，因此客户认证壁垒高，仅有少数供应商能达到要求。其中，日本在半导体材料方面遥遥

14、领先，技术和规模处于绝对优势。对于19种半导体制造核心材料中的14种材料，2019年日本企业的市占率均超过了50%o国产化率仍较低。从工艺流程角度看，在前道晶圆制造环节，中国半导体材料的自给率不足10%,而在后道封测环节，部分封测材料自给率可达30%以上。从半导体材料分类来看，在靶材等细分领域，国内已可与国际领先水平一较高下，但在光刻胶等核心高端领域仍与国外存在巨大鸿沟，亟待取得突破。国家大基金持续布局加码，国产替代蓄势待发。近期，国内光刻胶龙头南大光电公告拟通过增资扩股方式引入国家大基金二期作为战略投资者。目前，南大光电研发的ArF光刻胶已经成功在一家存储芯片制造企业和一家逻辑芯片制造企业通

15、过了相关客户认证。事实上，早在一期国家大基金就投资了苏州晶瑞股份、上海硅产业集团、雅克科技等半导体材料公司，在二期更是将半导体材料作为重点布局领域。在各项国家政策利好的扶持和投资资金的注入下，中国的半导体材料领域正在单点破局，国内企业蓄势待发，持续提升自身竞争力，国产替代正逐渐起航。2.3 工业软件：突破提升行动将启动，行业迎来发展春天(1)中国工业软件正处起步阶段，设计软件类国产化率低工业软件是智能制造中极为重要的一环，但国内发展基础薄弱。工业软件因为其基础性强、研发难度大且规模效益较差，目前主要集中在欧美部分企业手中。中美贸易战之前，由于受到国外产品的挤压，国内工业软件尤其是EDA、CAD

16、以及数学分析软件，基本都没有发展起来。相比全球工业软件2019年市场规模为4107亿美元，中国工业软件市场规模2019年仅为1720亿人民币,这与中国制造业在全球的地位十分不匹配。工业软件中，中国研发设计软件国产化率仅5%左右，国内市场长期被外国龙头企业主导。在CAD领域，法国达索(32%)、美国PTC(18%)、美国Autodesk(14%)、以及美国Bent1ey(6%)占据了88%的市场，国产CAD厂商中望软件、苏州浩辰、数码大方已经在中低端市场有所渗透；在CAE领域，国外通用型CAE软件厂商美国ANSYS.MathWorks,德国Siemens,法国Dassau1t、法国ESIGroUP等12大领导厂商占据国际市场的95%以上，国产CAE技术积累分散在高校、科研院所和商业公司，商业化开发不足，市场小而散。从策略上讲，国家正在通过产学研用联合的方式壮大整个生态，而且针对各细分领域的发展实际，提出了不同