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  • 产品名称:洁净室行业专题报告:高景气专业工程赛道寡头竞争龙头受益
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  • 公司名称:火狐体育竞猜软件
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  • 公司地址:山东省烟台市芝罘区青年南路
  • 添加时间: 2023-10-17
产品详情

  洁净室按照客户的真实需求,可以过滤灰尘、空气中的微生物和气溶胶颗粒等污染物,提供 对细菌、微粒和有害空气等污染源的控制,其能够很好的满足静电、震动、气流分布与气流速度、 洁净度、噪声、湿度、温度、照度和室内压差等各项生活安全指标以及生产安全指标的需 求,为生活和生产提供洁净的工作和生存环境。大多应用于保护电子设备、药品和医疗设 备等产品的生产。

  工作原理上,洁净室从外部环境空气中去除污染物、颗粒和污染物。过滤器根据其规 格对室外空气进行清洁和净化,然后将处理过的空气引入受控环境。并且在生产环境内部 形成正压气流冲洗内部产生的污染物。处理产生的受污染空气将返回到外部空气中或再循 环到过滤器内。

  洁净室结构上涉及多个部分,初步分为生产环境清洁系统、电力及仪控系统、空调机 械系统、内部装修系统、消防及安全系统、防微震系统。

  按下游功能与用途分,洁净室分为电子洁净室(无尘)与生物洁净室(无尘、无菌)。 工业洁净室适用于以半导体、集成电路行业为主的电子工业,生物洁净室适用于以制药、 医院(手术室、无菌病房)、生物实验室等为代表的生命科学领域。 根据 ISO14644-1《按粒子浓度划分空气洁净度等级》,将洁净室的洁净度根据特定粒 径颗粒物的计数浓度分为 1~9 级。根据苏建程《洁净室内洁净度的影响要素》,生物洁净 室的洁净度通常控制在 5 级及以下,而随着纳米制造工艺的技术创新,目前工业洁净室对 洁净度的需求已达到 1 级及以上。

  工业洁净室应用领域包括半导体及泛半导体、新型显示、航空航天及其他高端制造业; 生物洁净室主要应用领域涵盖生命科学、食品药品大健康、医院手术室等领域。工业洁净 室对无生命微粒控制标准严格,洁净度等级更高;生物洁净室对于微生物等生命微粒控制 标准更加严格。 在应用领域占比上,根据中国电子学会洁净技术分会数据,电子行业洁净室市场规模 占比最高,达到 38.01%,其中集成电路板块在电子行业占比最高,达到 31.71%。

  预计洁净室工程占项目总投资比例为 10-15%。我们从两个维度数据测算洁净室投资 占比预计在 10-15%之间:1)根据再升科技招股说明书,芯片厂总投资额中,用于洁净室 建设和维护的投资一般不低于 15%;2)根据秦建东《集成电路制造的超洁净工程分析》, 洁净室工程占总投资的 10%左右。

  国内半导体市场持续扩容。美国半导体行业协会 SIA《中国半导体自主性调查报告; 现在与未来展望》显示 2019 年中国半导体整体销售额达 1500 多亿美元;根据 SIA 官网 2022 年销售额达到 1803 亿美元,期间年复合增长率约 6.32%(其中 2022 年销售额 同比有所下滑,2021 年同比提升 26.90%),为最大的芯片市场。Statista 预测,2027 年中国半导体市场规模将达到 2935 亿美元,2023 年为 2170 亿美元,对应年复合增长率 将达到 7.84%。

  市场规模不断提升下,我国半导体产品产量仍然存在供给能力不足的问题。IC Insights 统计,2021 年,我国集成电路自给率为 16.7%,且预计到 2026 年达到 21.2%。

  外部来看,美国近年持续限制我国半导体发展。根据卡耐基国际和平基金会 Matt Sheehan 所述,近年来,美国政府一直在试验和加深对中国半导体的限制。出台的相关政 策不仅加深了现有法规的深度,并且扩大了所涵盖的公司范围,而最重要的是加深了供应 链限制的层级。 第一层限制主要在产品端,即禁止将美国制造的半导体直接销售给特定的中国公司, 从起初的中兴通讯再到之后的华为都被添加到商务部的实体名单中,禁止在没有许可证的 情况下购买受管制的美国出口产品(中兴通讯后被移出名单)。但华为仍可以通过从台湾 地区或韩国晶圆厂购买相关芯片来用于 5G 设备,美国公司有时也获得向华为出售低端芯 片的许可。

  后续为了填补相关限制,对华为的控制扩大到包括新的实体清单外国直接产品规则 (FDPR),该规则要求在其生产过程中使用美国技术的公司遵守美国的出口限制,这一变化 意味着世界上任何使用美国技术制造芯片的公司都必须申请许可证才能向华为销售。 而在华为相关技术持续革新后,美国政府将第二层限制提出:半导体制造设备,2018 年初,美国政府游说荷兰政府不向荷兰公司 ASML 授予向中国晶圆厂出售其最先进设备 的必要许可,进一步限制半导体产业的进入。 后续限制中,美国政府规定广泛禁止向中国境内的任何实体销售先进芯片,并通过使 用之前为华为保留的新版本 FDPR 在中国境外实施这一规定。还禁止销售美国制造的中 小企业来制造先进芯片,尽管没有 FDPR 的域外条款。这两项举措扩大了之前对供应链 前两层的限制范围:芯片和制造它们所需的工具。 新规定增加了两个重要且新颖的限制条件,它们共同构成了第三层和第四层供应限制: 切断中国获得制造中小企业所需的许多关键部件的途径,并阻止美国公民和居民与中国半 导体公司合作。

  2022 年 10 月 7 日,美国政府宣布了一项新的人工智能 (AI) 和半导体技术对华出口 管制政策,旨在限制中国获得先进计算芯片、开发和维护超级计算机以及制造先进半导体 能力。该规则还针对中国的先进计算和半导体行业施加了一系列新的和增强的限制。2022 年 12 月,美国通过的 2022 年国防授权法案 (NDAA) 禁止美国政府机构采购包含中国领 先芯片制造商制造的半导体的产品或服务。

  在美国多重限制下,国内半导体将更多依靠国产化。2015 年国务院印发《中国制造 2025》的通知,其中提到:“到 2020 年,40%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主 保障,受制于人的局面逐步缓解,航天装备、通信装备、发电与输变电设备、工程机械、 轨道交通装备、家用电器等产业急需的核心基础零部件(元器件)和关键基础材料的先进 制造工艺得到推广应用。到 2025 年,70%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保 障,80 种标志性先进工艺得到推广应用,部分达到国际领先水平,建成较为完善的产业技 术基础服务体系,逐步形成整机牵引和基础支撑协调互动的产业创新发展格局。”而根据 IC Insights,目前我国半导体自给率仍不足 20%,相较于规划可提升空间较大。

  半导体是现代电子产品中的关键部件,被广泛用于从智能手机和笔记本电脑到汽车和 医疗设施的各种产品中,包括在此类和其他设备中发现的微处理器、内存模块和集成电路。 半导体供应链涉及其设计、制造、测试、封装和分销。

  1、设计和开发:半导体公司,也称为“无晶圆厂”公司,在内部或通过与其他公司 的合作设计和开发新芯片。之所以被称为无晶圆厂是因为不参与制造设计和销售芯片。 2、制造:半导体芯片的实际制造是由称为铸造厂的专业工厂完成的。代工厂从无晶 圆厂公司那里获得芯片设计,他们使用定制设备制造芯片并将其蚀刻到硅晶圆上。 3、测试和组装:芯片制造完成后,需要进行测试以确保其正常运行,通常由专门从 事测试和组装的独立公司执行,之后芯片将被组装成可用于电子产品和其他设备的产品。 4、分销:封装好的芯片由产业链起点的无晶圆厂公司和电子制造商直接或通过分销 商出售给最终用户,或整合到他们的产品中。

  在制造流程中,半导体制造将原材料转化为功能性电子元件的一系列复杂且高度专业 化的步骤。这个过程涉及大量的技术和工艺,每个阶段都需要精确的控制和对细节的关注。

  在测试流程中,封装完成后,需要检查芯片是否正常工作。芯片在各种电压、电信号 和温度条件下进行测试,涉及各种检查、测量和评估技术,以识别和纠正缺陷、改进过程 控制并保持高制造产量。

  半导体整合到产品中也涉及了一系列流程。整体而言,根据 Agstrom Technology,半 导体采用高度敏感的材料制成,在芯片制造、测试和封装等全程任务都必须在受控的洁净 室环境中进行。根据 turbofuture,单个晶圆的成本可能高达 20000 美元。 根据钱刚《半导体洁净室 AMC 控制过程的管理》,AMC(悬浮气态分子污染物, Airborne Molecular Contaminants)是危害生产工艺并导致成品率降低的分子态化学物质。 随着半导体制程技术的飞速发展,芯片线宽已经进入纳米级,相应的产品对半导体产品生 产环境的要求逐步提升高,洁净室环境中的 AMC 在生产过程中对半导体产品良率会产生 影响。 AMC 包括了洁净室空气中出现的一系列污染物,具有以气体、蒸汽及空气浮尘状态 出现。在半导体工艺中各类废气的主要来源由以下几方面:酸性废气、碱性废气、有机废 气、工艺尾气。

  AMC 会在半导体制造的栅底氧化、薄膜、多晶硅和硅化物形成、接触成型、光刻等 多个关键工艺上造成各种危害,影响产品质量,是半导体制造面临越来越严峻的问题,也 是生产环境控制中亟待解决的问题。因此洁净室的相关建设投资显得尤为重要,且在半导 体整体产业链中涉及链条相当长,对应投资需求也较大。

  洁净室在整体厂房建设中较为前端,根据秦建东《集成电路制造的超洁净工程分析》, 洁净室工程始于业主新建厂房计划,在业主确定建厂计划后,会联系具有设计资质的设计 商为工厂做整体设计方案,由于洁净室工程在厂房建设中处于重要地位,故在工程设计的 过程中设计方会和业主反复沟通,确定建造方案和技术标准。工程设计确定后下一步就是 土建施工,土建施工达到一定的阶段洁净室工程就开始了,工程设计及土建施工的意义在 于为洁净室工程提供符合洁净厂房要求的建筑方案和空间。

  近年全球半导体资本开支持续增加。根据 Statista 数据,2022 年全球半导体资本开支 达到 1817 亿美元,同比增加 18.68%,而 2010 年仅为 540 亿美元。

  麦肯锡 Christopher Thomas 在分析《建设中的新世界:中国与半导体》描述,以晶 圆代工厂这个细分市场为例,“如果中国的制造商要达到政府展示的 2025 年的自给率目标 (国务院《中国制造 2025》规划),那么未来十年里全球新增的晶圆代工厂产能都必须花 落中国。”

  整体来看,据国际半导体设备与材料产业协会(SEMI),2017~2020 年全球投产的半 导体晶圆厂 62 座,其中 26 座设于中国,占全球总数约 42%。2018~2020 年,中国大陆 12 英寸、8 英寸晶圆厂建设投资达 7087 亿元(其中内资晶圆厂投资达 5303 亿元,占比 75%),年均投资达 2362 亿元(其中内资晶圆厂投资达 1768 亿元)。我们预计从 2020-2024 年国内至少新增 38 个 12 英寸晶圆厂,国产半导体产业链将迎来新一轮的景气周期。 从目前国内半导体相关头部企业发展来看,作为全球领先的 ICT(信息与通信)基础 设施和智能终端提供商华为,公司旗下拥有全球领先的 Fabless 半导体与器件设计公司海 思,近年来公司的相关研发投资不断提升。根据华为 2022 年报,华为研发费用支出为人 民币约 1615 亿元,占全年收入的 25.1%,费用率同比增长 2.7pcts,近十年累计投入的研 发费用超过人民币 9773 亿元。

  从公司的物业、厂房及设备以及在建工程两个指标来看,公司投资正进一步加大。

  整体来看,在半导体线宽逐步缩小且相对其他行业要求更高的情况下,相关高端洁净 室需求旺盛并将随着产业扩产逐步扩张。半导体行业需求已经开启提速,我们以上海发改 委公布的上海市 2023年重大工程项目清单为例,半导体领域 2023年正式项目达到 17个, 预备项目为 3 个,在建项目除 2022 年已在建项目外,新增 4 个在建项目。

  新型显示产业是洁净室的另一大应用领域。根据中国光学光电子行业协会液晶分会统 计数据,2021 年,我国显示行业产值约 5868 亿元,较 10 年前增长近 8 倍;显示面板出货 面积约 1.6 亿平方米,较 10 年前增长 7 倍以上;产业规模与显示面板出货面积在全球市 场的占比分别提升到 36.9%和 63.3%,成为全球第一。根据智研咨询,新型显示市场规模 目前处于稳定状态,对洁净室产业需求也有一定支撑。 根据人民日报,在 LCD(液晶显示器)领域,国内企业已突破技术壁垒实现并跑,并在 技术、产品、市场份额、成本、效率等方面形成领先竞争力,全球市占率超过 70%。根据 智研咨询,LED 市场规模稳步上涨,且预计 2022 年将达到 10086 亿元。在 OLED(有机发 光二极管)领域,国内企业已掌握核心技术,并向高刷新率、像素排列等技术创新领域拓 展,生产规模快速扩大。

  在洁净室其他应用场景上,医药生物、新能源等产业目前也在扩张中,洁净室需求边 界持续拓宽。

  从洁净室行业规模来看,根据中国电子学会数据,2019 年,我国洁净室市场规模达到 1655.10 亿元;智研咨询预测,我国洁净室市场规模到 2026 年有望达到 3586.50 亿元, 2016-2026 年能够实现年均复合增长率 15.01%的高速增长。考虑到本轮半导体正加快国 产替代,预计半导体领域洁净室需求增速或更快。

  根据前文所述电子行业洁净室下游需求占比,我们预测集成电路、液晶面板、太阳能 电池、LED 行业洁净室市场规模 2026 年将分别达到 432.28、448.91、42.12、313.27 亿 元,而整体电子行业洁净室市场规模达到近 1400 亿元。

  随着下游产业不断革新,洁净室要求也同样升高,尤其是以半导体为代表的高端领域: 根据陈玲《半导体洁净室的空气净化技术综述》,50 多年来,半导体产业一直在以摩尔定 律的速度演进,芯片上晶体管的数量每隔 18~24 个月就会翻一番,这也意味着芯片上的 电路越来越密集。 根据 ISO14644-1《按粒子浓度划分空气洁净度等级》,将洁净室的洁净度根据特定粒 径颗粒物的计数浓度分为 1~9 级。根据苏建程《洁净室内洁净度的影响因素》,生物洁净室的洁净度通常控制在 5 级及以下,而随着纳米制造工艺的技术创新,目前工业洁净室对 洁净度的需求已达到 1 级(最高等级)及以上。

  半导体产业上,自 2016 年 5 月 12 日开始,国际器件和系统路线图(International Roadmap for Devices and Systems,IRDS)正式成为引导半导体产业发展趋势的指导性 文件,其中对于半导体制程环境的气态分子污染物多方面都做了定量要求,整体而言,对 生产的全部过程中的洁净环境要求提高,同样对洁净室工程企业要求也提高。

  另一方面,根据秦建东《集成电路制造的超洁净工程分析》,洁净室投资仅占厂房总 投资的 10-15%左右,而设备占比达 50%。根据科能融合官网,半导体制造项目前期投资 一般成本结构是:厂房与基础设施约占 15%,设备约占 80%。综合来看,洁净室占比总 体投资比例较低,但对于设备正常运转影响较大,一旦出现问题业主损失难以估量,容错 率较低,因此业主更加倾向于选择业内具有丰富项目经验,且长期合作的头部企业。

  目前洁净室行业主要上市公司有深桑达 A、柏诚股份、太极实业、亚翔集成、圣晖集 成。我们根据前述中国电子学会测算的 2022 年洁净室总市场规模计算各上市公司的市占 率。在洁净室相关业务营收上,我们选取深桑达 A 选取高科技产业工程服务营收,圣晖集 成选取洁净室工程,亚翔集成选取工程施工、柏诚股份选取总营收等,太极实业由于并未 拆分工程总包营收中洁净室占比故不选取。结果可以看到,深桑达 A 为行业龙头,市占率 达到约 19.01%,而其他企业市占率较低。

  竞争格局上,根据李永江《洁净室行业的经济发展的新趋势及前景预测》,当前我国洁净室 行业工程已形成金字塔式的竞争局面,在洁净室行业工程等市场需求中,国际领先的企业 以及我国几个少数的领先企业占据主导地位。而在半导体行业需求高增的情况下,从事中 高端洁净室业务的企业会优先受益。

  从收入情况去看,多数洁净室相关上市企业业务较为综合,少数企业聚焦洁净室工程 业务。目前行业龙头深桑达 A 业务中,高科技产业工程业务与洁净室相关,提供以洁净室 工程咨询、工程设计、施工、运维为核心的产业服务,包括了工业建筑等。柏诚股份、亚 翔集成、圣晖集成主做洁净室工程业务。太极实业主营业务包括半导体、工程技术服务、 光伏电站投资运营业务和材料业务,其中高科技工程技术服务总包中包含洁净室相关业务, 占比较低。

  从公司股东背景来看,目前深桑达 A、太极实业为国有企业,柏诚股份为非公有制企业, 亚翔集成为外资企业(台湾),圣晖集成为公众企业,而其中台湾圣晖为圣晖集成的间接 控制股权的人。考虑到此次半导体相关产业投资以国产替代为主,预计国内企业(深桑达 A、 柏诚股份、太极实业等)或在订单获取方面更具优势。

  从经营质量上看,柏诚股份、圣晖集成盈利水平领先,柏诚股份经营现金流占优。在 毛利率水平上,2022 年头部洁净室企业毛利率维持在 10%-15%左右,而其中圣晖集成与 柏诚股份毛利率较高,达到 15.44%与 14.67%。净利率水平上,柏诚股份净利率水平较高, 达到 9.12%。新签合同上,由于深桑达 A 未披露新签合同情况,圣晖集成与亚翔集成 2022 年新签合同均获得增长。营业收入同比上,2021 年洁净室企业均获得营收同比大幅度的增加, 2022 年增速有所放缓。净利润同比上,亚翔集成、柏诚股份在 2022 年获得净利润同比大 幅增长。经营现金流情况上,柏诚股份维持了近五年经营现金流为正。

  (本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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