中芯国际（688981）

晶圆代工龙头，产能扩张与技术追赶并举买入（首次）

盈利预测与估值	2022A	2023E	2024E	2025E
营业总收入（百万元）	49,516	44,543	52,478	63,213
同比	39%	-10%	18%	20%
归属母公司净利润（百万元）	12,133	5,924	8,801	12,010
同比	13%	-51%	49%	36%
每股收益-最新股本摊薄（元/ 股）	1.53	0.75	1.11	1.52
P/E（现价&最新股本摊薄）	41.01	84.00	56.54	41.43

关键词：#进口替代

投资要点

世界领先的集成电路晶圆代工企业：中芯国际是世界领先的集成电路晶圆代工企业之一，工艺平台包含先进逻辑平台、成熟逻辑平台以及特殊工艺平台，向全球客户提供0.35μm到FinFET不同技术节点的晶圆代工与技术服务。公司 2022全年营收495.2亿元（YoY+39%），毛利率为38.3%（YoY+9pct），归母净利润121.3 亿元（YoY+13.0%），均创历史新高。2022 年公司销售的约当 8英寸晶圆数量为 709.8 万片，同比增加5.2%。从收入结构看，2022年智能手机、智能家居、消费电子及其他收入占比分别为27.0%、14.1%、23.0%和35.5%；按照晶圆尺寸分类，8英寸、12英寸收入占比分别为33.0%、67.0%。

半导体行业静待筑底反弹：受市场整体需求影响，全球半导体行业的销售额连续7个月同比下滑，行业景气度筑底。从下游智能手机/PC/可穿戴设备/新能源车预计出货量看，市场将在 2023 年迎来需求复苏，并且根据几大晶圆代工大厂的预计，产业链库存调整周期持续至23上半年，预计下半年将恢复。22Q4公司8英寸晶圆当季出货量已降至1574068片，产能利用率降为79.5%，展望 2023年一季度，公司预计销售收入环比下降10%-12%，毛利率在19%-21%之间。随着下游需求回暖，公司产能利用率预计在未来2-3个季度内有望触底回升。

资本开支维持高位，逆周期扩产成熟制程：公司的主要收入来源于特色工艺以及成熟逻辑平台，0.18μm以及 55/65nm 这两部分占收入比例一半以上。公司2022年资本开支为63.5亿美元，年底产能达到71.4万片/月（折合8英寸），同比增长15%。公司四个12英寸新厂项目持续推进，2022年底，中芯深圳进入投产阶段，中芯京城进入试产阶段，中芯临港完成主体结构封顶，中芯西青开始土建。展望 2023年，公司预计全年营收同比降幅为低十位数，毛利率在20%左右，资本开支较 2022年大致持平，到年底月产能增量与2022年相近。

AI科技革命趋势日益显著，先进制程加速追赶：随着先进制程工艺成本不断上升，当前只有台积电、三星、英特尔仍留在先进制程赛道上，公司是唯一的先进制程挑战者。中芯国际在2019 年下半年正式开始量产14nmFinFET，成为继台积电、三星、格罗方德、联电后的第五家掌握该技术并能够量产的厂商。且后续12 纳米、7纳米等制程开发均可继续沿用FinFET结构成果。AI科技革命趋势日益显著，作为当前的先进制程挑战者，公司有望在AI趋势的发展中起到重要作用。

盈利预测与投资评级：我们预测公司 2023-2025年收入为 445 /525/632亿元，归母净利润为 59.2/88.0/120.1亿元，对应 P/E 为 84.0/56.5/41.4倍，P/B为3.57/3.36/3.10倍。首次覆盖，给予“买入”评级。

风险提示：下游需求回暖不及预期风险；设备交付不及预期；成熟制程产能过剩风险；受实体清单影响加剧。

2023年04月28日

证券分析师马天翼

执业证书：S0600522090001

maty @dwzq.com.cn

证券分析师鲍娴颖

执业证书：S0600521080008

baoxy @dwzq.com.cn

研究助理卞学清

执业证书：S0600121070043

bianxq @dwzq.com.cn

股价走势

市场数据

收盘价(元) 58.29
一年最低/最高价	36.20/66.50
市净率(倍)	3.46
流通A股市值(百万元)	114,097.00
总市值(百万元)	461,881.88

基础数据

每股净资产(元,LF)	16.86 33.89
资产负债率(%,LF) 总股本(百万股)	7,923.86

流通A股(百万股)	1,957.40

内容目录

1.中芯国际：国内首屈一指的晶圆代工厂. .6
1.1.中国大陆集成电路自主制造的最先进水平，产能扩张稳步推进 .6
1.2.公司产品结构多样，下游方向品类众多 .8
1.3.公司积极扩充产能，加快推进新厂建设， ..8
1.4.营收规模逐年上升，控费水平稳健 ..9
2.半导体行业静待筑底反弹，国产替代空间广阔... .12
2.1.半导体行业景气度筑底，2023下半年有望迎来拐点 .12
2.2.晶圆代工市场寡头集中，国产替代任重道远 .13
2.2.1.台积电开启晶圆代工时代，成为半导体制造主流模式 .13
2.2.2.晶圆代工行业呈现寡头集中， .15
2.3.成熟工艺仍是主流，国内外厂商加码布局. .17
2.4.半导体产业链国产替代任重道远. ..18
3.中芯国际：成熟制程贡献主要收入，先进制程加速追赶， ..21
3.1.2023年下半年产能利用率有望触底回升. .21
3.2.特殊工艺以及成熟逻辑平台贡献公司主要收入 ..22
3.3.先进制程：国内唯一先进制程晶圆厂，国产替代及AI趋势的奠基者 ..24
4.盈利预测与投资评级.. ..26
4.1.关键假设与盈利预测， .26
4.2.估值比较与投资建议. ..26
5.风险提.示.. .28

图表目录

图1：公司发展历程.
图2：公司业务图 ...6
图3: 公司股权结构（2022年）
图4:
图5: 中芯国际工艺平台及下游应用...
图6: 2017-2022中芯国际资本支出水平及增速，
图7: 2013-2022中芯国际营业收入及增速， ..9
图8：2013-2022中芯国际归母净利润及增速 .….9
图9:
图10: 2013-2022中芯国际费用率水平. ..9
图11: 2018-2022中芯国际研发费用水.... ...10
图12: 2018-2022中芯国际研发人员数量及占比（%） ...0
图13: 2017-2019中芯国际下游收入分布（按领域） ..10
图14: 2017-2022中芯国际下游收入分布（按地域）
图15: 2019-2022中芯国际晶圆收入分布（按应用） ...1
图16: 2022年中芯国际晶圆收入分布（按尺寸） ...11
图17: ...12
图18: 国际大厂判断半导体景气度即将反转.
图19:
图20: 2020-2023分季度PC出货量及增速. ............................................· ..13
图21: 2019-2025中国人工智能核心产业市场规模. ...3
图22:
图23: 台积电发展历程. ...14
图24: 晶圆代工流程... ..............................................................· ...14
图25: 2016-2023年全球晶圆代工市场规模 ..15
图26: 2017-2023年中国晶圆代工市场规模. ...15
图27: 中国在晶圆代工市场的份..
图28: 2006-2022年台积电营业收入及增速 ...5
图29: 晶圆代工技术迭代快..
图30: 17-2年台积电和中芯国际资本支（亿元）…… ..17
图31: ....7
图32: 不同先进制程对应厂商，
图33: 不同制程芯片下游应用， ..18
图34: 全球晶圆代工成熟及先进制程占比 ..8
图35: 美国针对中国半导体产业薄弱环节技术封锁内容及其影响，
图36: 中国半导体产业发展关键政策文件 ...19
图37: 大基金带动半导体产业投资. ...19
图38: 前道设备投资占比（2021） ..20
图39: 前道设备领域化率情况（202年） ..20
图40: 半导体材料在制造流程中的应用环节 ....200
图41: 关键半导体材料国产化率低.. ...20
图42: 中芯国际晶圆厂制程. ..21
图43: 中芯国际芯片代分 ...21
图44：中芯国际季度8英寸晶圆产能、出货量及利用率. .21
图 45：中芯国际年度收入结构（按技术节点划分） .22
图46: 制程升级伴随MOS 结构的升级.. ..24
图47：中芯国际、格罗方德与联华电子研发费用（亿元） ..25
图48:中芯国际（688981.SH）A股 P/B band.. .27
表1：公司高管履历， ..7
表2：公司12英寸晶圆厂扩产节奏... ...9
表3: 2022年第四季度全球前十大晶圆代工厂营收排名. ..16
表4: 光刻机工艺进程， ..16
表5: 中芯国际逻辑工艺技术平台（成熟制程） ..23
表6: 中芯国际特色工艺技术平台， ..24
表7: 中芯国际特色工艺技术平台， ..25
表8: 2023-2025年盈利预测 ..26
表9：可比公司对比.. .27

1．中芯国际：国内首屈一指的晶圆代工厂

1.1．中国大陆集成电路自主制造的最先进水平，产能扩张稳步推进

公司是世界领先的集成电路晶圆代工企业之一，向全球客户提供0.35μm 到FinFET不同技术节点的晶圆代工与技术服务。中芯国际总部位于中国上海，拥有全球化的制造和服务基地，还在美国、欧洲、日本和中国台湾地区提供客户服务并设立营销办事处。2004年3月18日，公司于中国香港联合交易所主板上市，并2020年7月16 日在上海证券交易所科创板鸣锣上市。中芯国际是中国大陆第一家实现14nmFinFET量产的晶圆代工企业，代表中国大陆集成电路自主制造的最先进水平。

图1：公司发展历程

数据来源：公司官网，东吴证券研究所

公司主营业务为集成电路晶圆代工业务，并提供设计服务与IP支持、光掩模制造等配套服务。在工艺技术方面，公司向全球客户提供0.35 微米到14 纳米，8寸和 12寸芯片代工与技术服务。此外，公司还为客户提供全方位的晶圆代工解决方案，包括光罩制造、IP研发及后段辅助设计服务等一站式服务(包含凸块加工服务、晶圆探测,以及最终的封装、测试等)，能够更有效的帮助客户降低成本,以缩短产品上市时间。

图2：公司业务图

数据来源：公司官网，东吴证券研究所

2010年7月，中国信科成为公司第一大股东。截至2022年12月31日，大唐控股持股比重为14.11%，而大唐控股则由中国信科全资拥有，中国信科另持有0.92%的公司股份，合计持有公司1.189亿股股份，占公司股本总额的15.03%，成为合计持有公司股份的第一大股东，中国信科是公司间接控股股东。因中国信科不存在实际控制人，故公司不存在实际控制人。公司背靠中国信科，与股东实行软硬结合的互动，始终秉承合规经营、开放创新、共生共赢的态度，并携手国内外的产业链合作伙伴，共同建立和维护健康高效的半导体生态体系。

图3：公司股权结构（2022年）

数据来源：公司公告，东吴证券研究所

图4：主要子公司分布图（2022年）

数据来源：公司公告，东吴证券研究所

2022年3月，公司委任高永岗先生为董事长。高永岗先生曾任电信科学技术研究院总会计师、大唐电信集团财务有限公司董事长，现任江苏长电科技股份有限公司董事长与中国电子信息行业联合会副会长，高先生在财务管理、投融资以及企业管理等领域有丰富经验，有助于公司继续持续健康发展。

表1：公司高管履历

姓名职位		介绍
高永岗	董事长兼执行董事	高永岗博士，现任公司董事长兼执行董事，亦担任公司若干子公司及参股公司的董事或董事长。高博士现任江苏长电科技股份有限公司（600584.SH）董事长及上海奕瑞光电子科技股份有限公司（688301.SH）独立董事；亦任中国会计学会常务理事、香港独立非执行董事协会创会理事、中国电子信息行业联合会副会长、中国国际经济交流中心常务理事等。高博士拥有逾30 年企业管理经验，曾担任过多个企业或机构的财务或企业负责人。高博士曾任电信科学技术研究院总会计师、大唐电信集团财务有限公司董事长。高博士为南开大学管理学博士。
赵海军	联合首席执行官	赵海军博士，现任公司联合首席执行官，亦担任公司若干子公司和参股公司的董事。赵博士拥有逾30 年半导体营运及技术研发经验。自 2016年11月起，赵博士担任浙江巨化股份有限公司（600160.SH）董事。赵博士于 2017年10月16日至2022年8月11日期间担任本公司执行董事，于2010年至2016年期间，历任本公司首席运营官兼执行副总裁、中芯北方总经理。赵博士拥有北京清华大学无线电学系学士学位和博士学位，及美国芝加哥大学商学院工商管理硕士学位。
梁孟松	联合首席执行官	梁孟松博士，现任公司联合首席执行官，曾于2017年10月16日至2021年11月11日期间担任公司执行董事。梁博士从事内存储存器以及先进逻辑制程技术开发，在半导体业界有逾 35 年经验，拥有逾 450 项专利，曾发表技术论文350 余篇。梁博士为电气与电子工程师协会院士，毕业于美国加州大学伯克莱分校电机工程及计算器科学系并取得博士学位。
郭光莉	资深副总裁，董事会秘书及公司秘书	郭光莉女士，现任本公司资深副总裁、董事会秘书兼公司秘书，亦任上海证券交易所第六届复核委员会委员、中国企业财务管理协会专家委员会委员、中央财经大学客座导师。郭女士曾任大唐电信科技产业集团党委委员、总会计师，兼任大唐电信财务公司董事长等职务，具有丰富的公司治理、财务管理及资本市场投融资项目经验。郭女士为中国注册会计师，于北京航空航天大学获得法学学士学位，于中央财经大学获得会计学硕士学位。
吴俊峰	资深副总裁，财务负责人	吴俊峰博士，现任公司资深副总裁及财务负责人，亦担任公司若干子公司的董事。吴博士亦任西南财经大学、中央财经大学等大学硕士生导师。曾任中国广核集团有限公司党委常委、总会计师、董事会秘书，中广核财务有限责任公司董事长；新希望集团有限公司领导小组成员、首席财务官，新希望财务公司董事长，拥有丰富的财务管理及资本市场投融资项目经验。吴博士为西南财经大学博士，ACCA会员，中国注册会计师，高级会计师。

数据来源：公司公告，东吴证券研究所

1.2．公司产品结构多样，下游方向品类众多

当前，中芯国际的工艺平台包含先进逻辑平台、成熟逻辑平台以及特殊工艺平台。其中，特殊工艺平台主要用于生产电源、DDIC、射频工艺技术、物联网应用平台等专用领域的产品。先进逻辑平台主要用于人工智能、汽车电子和5G等专用领域。而成熟逻辑平台则生产应用于手机基带和应用处理器、游戏、汽车、平板电脑、射频等领域的产品，产品包含28nm、40nm、65/55nm等尺寸。

图5：中芯国际工艺平台及下游应用

类型	制程	应用	特点
先进制程	14nm	5G、汽车电子、人工智能	高性能，高功耗，应用FinFET新型器件，支持超低工作电压。
成熟制程	40nm	手机基带及应用处理器、平板电脑多媒体应用处理器、数字电视、游戏及其他无线互联应用	40纳米逻辑制程结合了先进的浸入式光刻技术，应力技术，超浅结技术以及低介电常数介质，涵盖三种不同阈值电压，以及输入/输出组件2.5V电压(超载3.3V，低载1.8V)
成熟制程	65/55nm	移动应用和无线应用	包含低漏电和超低功耗技术平台，此两种技术平台提供三种阈值电压的元件以及输入/输出电压为1.8V，2.5V和3.3V的元件，而形成一个弹性的制程设计平台
程	其他成熟制40nm、90nm、0.13/0.11um、0.15um、0.18um、0.25um、0.35μm
特殊工艺	高压工艺平台用于显示面板驱动IC(DDIC)	线通讯	计算机、消费类电子产品、无可提供95nm高压平台，可广泛应用于面板驱动，in-cell面板及AMOLED面板
特殊工艺	电源/模拟（Analog&Power)	智能手机、平板电脑及消费电子产品	可提供模块架构，为模拟和电源应用提供较低成本和优越性能
特殊工艺	绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)	工业变频、电动汽车、智能电网、风力发电、轨道交通和太阳能	新型电力半导体器件的平台性器件，驱动电路简单，开关速度快，电流密度大
特殊工艺	物联网应用平台（loT Solutions)	智能家居、可穿戴式设备、智慧城市等各类物联网产品	超低功耗逻辑、射频技术、嵌入式闪存平台
其他特殊工艺	非易失性存储器(NVM)、混合信号/射频工艺技术(Mixed Signal&RF）、汽车电子 (Automotive）、嵌入式非挥发性记忆体(eNVM)

数据来源：公司年报，东吴证券研究所

1.3．公司积极扩充产能，加快推进新厂建设

高水平资本支出支撑公司扩产计划与先进制程突破。2022年资本开支大幅上调至63.5亿美元，2023年资本支出预计维持同样高水平。2022年新产能逐步释放的同时产能利用率保持高位达到92%。四个成熟12英寸新厂项目建设稳步进行，其中中芯深圳已经投产，中芯京城进入试产阶段，中芯临港主体结构完成封顶，中芯西青开始土建。深圳、临港、京城三座晶圆厂奠定未来3-5年产能翻倍基础，在需求景气度反转的预期下，产能有序扩张将成为业绩增长的支柱。

图6:2017-2022中芯国际资本支出水平及增速

数据来源：Wind，东吴证券研究所

表2：公司12英寸晶圆厂扩产节奏

晶圆厂	地点	投资金额工艺制程		产能	时间
中芯深圳	深圳	23.5亿美元	12英寸28nm及以上	4万片/月	2022年底投产
中芯京城	北京	497亿元	12英寸28nm及以上	10万片/月	2022年底试生产，预计 2024完工
中芯临港	上海	88.7亿美元	12英寸28nm及以上	10万片/月	2022年1月开工
中芯西青	天津	75亿美元	12英寸28nm及以上	10万片/月	2022年9月开工

数据来源：公司公告，东吴证券研究所

1.4．营收规模逐年上升，控费水平稳健

公司近五年营收稳步上升，2017-2022CAGR达18.3%。2022年，公司实现营业收入 495.2亿元，同比高增 39%；2022年，公司实现归母净利润121.3亿元，同比增加13%，2017-2022年CAGR达57.7%，收入业绩均稳定增长。新产线的投产使得公司面临较高的折旧压力，归属于母公司股东的净利润水平较低，随着产能扩张公司盈利状况有望持续改善。

图7：2013-2022中芯国际营业收入及增速

数据来源：Wind，东吴证券研究所

图8：2013-2022中芯国际归母净利润及增速

数据来源：Wind，东吴证券研究所

公司毛利率、净利率水平快速上升，控费水平稳健。2022年公司毛利率水平处于近五年来最高点，达到 38.3%；净利率水平也从 2017年的 4.2%提升到 2022 年的29.6%。主要原因系随着公司产能逐步释放，规模效益体现，费率水平将维持低位，尤其是销售费用率始终维持在1%以下，优于行业平均水平。

图9：2017-2022中芯国际净利率、毛利率水平

数据来源：Wind，东吴证券研究所

图10：2013-2022中芯国际费用率水平

数据来源：Wind，东吴证券研究所

高强度研发投入推动先进制程研发。2022年公司研发费用达49.53亿，同比增长20.2%；研发团队扩充至2326人，同比增长32.31%，占公司员工总数的10.8%。公司28nm 高压显示驱动工艺平台、55nmBCD平台第一阶段、90nmBCD工艺平台和0.11μm 硅基OLED工艺平台已完成研发，进入小批量试产；多个平台项目开发按计划进行，包括中国大陆领先的28nmHKD超低功耗平台、40nm嵌入式存储工艺汽车平台、4XnmNORFlash工艺平台、40nm超低功耗平台优化、55nm高压显示驱动汽车工艺平台等。截至2022年底，中芯国际已累计申请专利18799件，累计授权12869件，申请和授权专利的数量均在中国大陆半导体产业领先。

图11：2018-2022中芯国际研发费用水平

数据来源：Wind，东吴证券研究所

图12：2018-2022中芯国际研发人员数量及占比（%）

数据来源：Wind，东吴证券研究所

公司下游分布以通讯产品和消费品为主，国产化趋势下国内收入占比不断提升。2019年，公司下游分布中，通讯领域占比维持在57%左右，消费领域占比维持在43%左右。从地域划分上看，公司在中国大陆及香港地区的收入占比不断提升，从2017年的 45.4%提升至2022年的73.2%，平均每年提升5.4%，原因系半导体产业国产替代化进程加速。

图13：2017-2019中芯国际下游收入分布（按领域）

数据来源：Wind，东吴证券研究所

图14：2017-2022中芯国际下游收入分布（按地域）

数据来源：Wind，东吴证券研究所

晶圆应用领域消费电子、智能家居占比提升，12英寸晶圆收入为公司主要收入来源。2022年，晶圆收入按尺寸来分，8英寸和12英寸收入占比分别为33%和67%，收入金额同比增长24%和42%；晶圆收入按应用来分，智能手机、消费电子、智能家居、其他应用占比分别为27%、23%、14%和36%。收入金额同比增长14%、32%、48%和

54%。其中，消费电子和智能家居的增长主要来自于家用电器和有线、无线连接、工业物联网等应用。

图15：2019-2022中芯国际晶圆收入分布（按应用）

数据来源：公司公告，东吴证券研究所

图16：2022年中芯国际晶圆收入分布（按尺寸）

数据来源：公司公告，东吴证券研究所

2．半导体行业静待筑底反弹，国产替代空间广阔

2.1．半导体行业景气度筑底，2023下半年有望迎来拐点

半导体产业景气度 23Q3有望迎反弹。受整体需求影响，全球半导体行业的销售额连续7个月同比下滑，行业景气度筑底。半导体市场上一次负增长出现在 2020年1月，目前半导体市场规模经过7个月的下滑回到2020年9月的水平。伴随经济回暖及消费复苏，行业龙头厂商如应材、泛林、东电等半导体设备大厂均预期市场会在 2023年下半年迎来复苏。

图17：全球及中国市场半导体销售额连续7个月下滑

数据来源：Wind，东吴证券研究所

图18：国际大厂判断半导体景气度即将反转

数据来源：集微网，东吴证券研究所

台积电表示公司预期半导体供应链库存过高的现象，将需要几个季度的时间来重新平衡，逐渐回到至健康的水准，预计会调整到 2023 年上半；环旭电子也表示 22Q3公司库存水位“还是比较高的”，主要是大客户业务旺季备料所致，22Q4存货已回落至合理水位，存货周转天数可以降至48天，维持在相当健康的水平；日月光投控预估“23Q1车用和网通应用持续强劲，不过产业库存调整修正将延续到明年上半年”。

半导体行业下游应用市场广泛，具体来看：

1）智能手机：IDC认为2023年全球、中国市场出货量皆同比下降1.1%，但23下半年可能会有一定反弹，反弹趋势会延伸到明年，预计2024年全球/国内出货量将分别同比增长5.9%/6.2%;

2）PC:2023 年 PC 出货量预计将达到 4.03 亿台，2027 年预计将达 4.35 亿台，2023-2027年 CAGR 为 1.9%;

3）可穿戴设备：根据 IDC 数据 2023 年出货量将达到 5.23亿台，预计 2027年将达 6.45亿台，2023-2027年CAGR为 5.4%;

4）新能源车：2022年市场规模将达523万辆，同比增长47.2%。2023年以后随着补贴退坡，市场将回落到较为平稳的增长水平，2025年有望达到约1299 万辆，2021-2025年CAGR为38%。预计2023年下游消费电子市场将进入弱复苏，新能源车等新兴领域将呈现高景气度。

图19：2023-2027全球和中国智能手机出货量及增速

数据来源：IDC，东吴证券研究所

图20：2020-2023分季度PC出货量及增速

数据来源：公司公告，东吴证券研究所

AI趋势下对高算力芯片、存储芯片的增量需求拉动高制程晶圆需求。根据亿欧智库测算，2025年中国人工智能核心产业市场规模将达到 4000 亿元 2019-2025CAGR预计达31.2%；中国 AI芯片市场规模将达1780 亿元，2019-2025CAGR预计为 42.9%。AI技术蓬勃发展和广泛应用，对高性能计算能力的需求空前旺盛。随着AI模型复杂度的增加和参数量的指数级扩张，对计算能力的要求不断提高。例如预计在2024年底至2025 年发布的GPT-5，其参数量将是GPT-3的100 倍，所需算力为GPT-3的 200-400倍，高性能AI芯片在满足这种日益增长的算力需求方面具有不可替代的作用。同时将带动作为芯片生产原料的晶圆需求水涨船高。

图21：2019-2025中国人工智能核心产业市场规模

数据来源：亿欧智库，东吴证券研究所

图22：2019-2025中国AI芯片市场规模

数据来源：亿欧智库，东吴证券研究所

2.2．晶圆代工市场寡头集中，国产替代任重道远

2.2.1．台积电开启晶圆代工时代，成为半导体制造主流模式

台积电开启晶圆代工时代，成为集成电路中最为重要的一个环节。1987年，台积电的成立开启了晶圆代工时代，尤其在得到了英特尔的认证以后，晶圆代工被更多的半导体厂商所接受。晶圆代工打破了IDM单一模式，成就了晶圆代工+IC 设计模式。目前，半导体行业垂直分工成为了主流，新进入者大多数拥抱fabless模式，部分IDM厂商也在逐渐走向 fabless 或者fablite 模式。晶圆代工商业模式，大幅降低了芯片设计行业的资本门槛，推动全球芯片设计快速崛起，2018年已经取代IDM（垂直整合模式）成为半导体制造主流模式。

图23：台积电发展历程

数据来源：台积电官网，东吴证券研究所

台积电开创的晶圆代工业务模式获得成功。从两个方面影响着行业发展的变化趋势：一方面亚洲（除日本外）半导体产业通过效仿台积电建立生产基地承接晶圆代工业务以及封装测试外包业务的方式，在全球化的趋势中获得了自身定位；另一方面，传统半导体厂商持续向轻资产的设计公司转型，为晶圆代工和封装测试外包业务提供了更多的需求。供需两端均在推动以晶圆代工和封装测试为业务模式的分工合作方式转化，推动产业链全球化。而产业链全球化最终的而结果也使得产业投资更加均匀。晶圆代工模式在中国台湾、中国大陆、韩国以及东南亚地区迅速迎来了追随者，对于亚洲半导体行业的发展起到了重要的推动作用，联华电子、中芯国际、东部高科等企业纷纷开设晶圆代工业务。

图24:晶圆代工流程

数据来源：intel，东吴证券研究所

2021年全球晶圆代工市场规模达1101亿美元，占全球半导体市场约 26%，预计2023年将达到1400亿美元，2016-2023年CAGR达11.5%。当前已进入物联网时代，在 5G、人工智能、大数据强劲需求下，晶圆代工行业有望保持持续快速增长。中国晶圆代工市场规模从2017年的355亿元增长到 2023年预计的903亿元，CAGR达16.8%。预计到 2026年，中国大陆代工企业将占据全球纯代工市场 8.8%的份额，比 2006 年11.4%的峰值份额低2.6%。以台积电为例，2022年，其营业收入20766亿元，同比高增 37%，2006-2022年CAGR超30%。

图25：2016-2023年全球晶圆代工市场规模

数据来源：ICInsights，东吴证券研究所

图26：2017-2023年中国晶圆代工市场规模

数据来源：ICInsights，东吴证券研究所

图27：中国在晶圆代工市场的份额

数据来源：ICInsights，东吴证券研究所

图28：2006-2022年台积电营业收入及增速

数据来源：Wind，东吴证券研究所

2.2.2．晶圆代工行业呈现寡头集中

晶圆代工行业呈现寡头集中。晶圆代工是制造业的颠覆，呈现资金壁垒高、技术难度大、技术迭代快等特点，也因此导致了行业呈现寡头集中，CR5超 90%，其中台积电是晶圆代工行业绝对的领导者，营收占比超过50%。

表3：2022年第四季度全球前十大晶圆代工厂营收排名

	营业收入（百万美元		）	市占率
	22Q4	22Q3	同比	22Q4	22Q3
台积电	19,962	20,163	-1.00%	58.50%	56.10%
三星	5.391	5,584	-3.50%	15.80%	15.50%
联电	2,165	2,479	-12.70%	6.30%	6.90%
格芯	2,101	2.074	1.30%	6.20%	5.80%
中芯国际	1621	1,907	-15.00%	4.70%	5.30%
华虹集团	882	1,200	-26.50%	2.60%	3.30%
力积电	408	561	-27.30%	1.20%	1.60%
高塔半导体	403	427	-5.60%	1.20%	1.20%
世界先进	305	438	-30.30%	0.90%	1.20%
东部高科	292	334	-12.40%	0.90%	0.90%

数据来源：TrendForce，东吴证券研究所

晶圆代工行业资金壁垒高。晶圆代工厂的资本性支出巨大，并且随着制程的提升，代工厂的资本支出中枢不断提升。台积电资本支出从17年的736.9亿元增长到22年的2477亿美元，CAGR为19%。中芯国际资本性支出从17年的158亿元增长到了22年的 422亿元，CAGR为15%。巨额投资将众多追赶者挡在门外，新进入者难度极大。

随着制程提升，晶圆代工难度显著提升。随着代工制程的提升，晶体管工艺、光刻、沉积、刻蚀、检测、封装等技术需要全面创新。以光刻环节为例，制程提升，光刻机性能需要持续提升。光刻机的精度决定了制程的精度。第四代深紫外光刻机DUV能实现最小10nm工艺节点芯片的生产，更为先进的 EUV光刻机用于7/5nm工艺，高数值孔径EUV（high-NAEUV）的EUV光刻新技术面向 3nm及更先进的工艺。目前EUV光刻机产量有限而且价格昂贵，全球仅ASML一家具备生产能力，2022年全年，ASMLEUV销量仅为55台，单台EUV售价高达2亿美元。

表4：光刻机工艺进程

	光源		波长	对应设备	最小工艺节点	说明
第一代		g-line	436nm	接触式光刻机	800-250rm	易受污染，掩模版寿命短
第二代		g-line	436nm	Uv	接近式光刻机	800-250nm	成像精度不高
	i-line	365mm	接触式光刻机		800-250nm	易受污染，掩模版寿命短
	i-line	365mm	接近式光刻机		800-250nm	成像精度不高
第三代		KrF	248nm	扫描投影式光刻机	180-130nm	采用投影式光刻机，大大增加掩模版寿命
第四代	DUV	ArF	193nm	步进扫描投影式光刻机	130-65mm	最具代表性的一代光刻机，但仍面临 45nm 制程下的分辨率问题网
第四代	DUV	ArF	193nm	浸没式步进扫描投影式光刻机	45-7nm	最具代表性的一代光刻机，但仍面临 45nm 制程下的分辨率问题网
第五代	EDU	EUV	13.5nm	极紫外光刻机	7-3nm	成本过高，技术突破困难

数据来源：智东西，东吴证券研究所

晶圆代工技术迭代快，利于头部代工厂。芯片制程的演化从1987年的1um制程持续到最近几年的 12nm、7nm、5nm，都在按照摩尔定律演进。台积电在 2018 年推出7nm 先进工艺，2020 年开始量产 5nm，2022年开始量产3nm，预计 2025年量产 2nm工艺。芯片制程工艺已接近物理尺寸的极限1nm，芯片产业迈入了后摩尔时代。在现在的时间点上来看，摩尔定律仍然在维持，但进一步推动摩尔定律难度会显著提升。

图29：晶圆代工技术迭代快

0.18um	0.13um	90nm	65nm	45nm	40nm	28nm	22nm	20nm	16nm	10nm	7nm	5nm
1999	2001	2004	2006	2007	2008	2011	2012	2014	2015	2016	2017	2019	↓

数据来源：智东西，东吴证券研究所

芯片制程进入90nm节点以后，技术迭代变快，新的制程几乎每两到三年就会出现。先进制程不但需要持续的研发投入，也需要持续的巨额资本性支出，而且新投入的设备折旧很快，以台积电为例，新设备折旧年限为5年，5年以后设备折旧完成，生产成本会大幅度下降。头部厂商完成折旧以后会迅速降低代工价格，后进入者难以盈利。

图30：17-22年台积电和中芯国际资本支出（亿元）

数据来源：Wind，东吴证券研究所

图31：先进制程建设成本显著提升

数据来源：中芯国际招股说明书，东吴证券研究所

2.3．成熟工艺仍是主流，国内外厂商加码布局

不堪巨额资本投入，联电和格罗方德退出先进制程竞争。由于高昂的资本支出和技术壁垒，联电和格罗方德分别宣布退出先进制程竞争：联电在2017年宣布未来经营策略将着重在成熟制程；格罗方德也在2018年末宣布无限期暂缓7nm制程研发，并将资源转而投入在相对成熟的制程服务上。未来推动更加先进制程的领跑者，将只剩台积电、三星、英特尔，而中芯国际作为持续投入的赶超者，也将先进制程的竞争队伍。图32：不同先进制程对应厂商

数据来源：Yole，东吴证券研究所

成熟制程长期占比将维持在7成以上。成熟制程是全球需求最大，也是造成此前“缺芯”的主要芯片。虽然智能手机、PC等领域主要需要先进制程，但在物联网、智能家居、汽车电子、通信、医疗、智能交通、航空航天等领域则主要依赖成熟制程芯片。根据 TrendForce 显示，2021年晶圆代工厂中，成熟制程仍占据 76%的市场份额。由于先进制程受限于成本和技术普及率较低，成熟制程占比将维持在7成以上。

图33：不同制程芯片下游应用

数据来源：TrendForce，东吴证券研究所

图34：全球晶圆代工成熟及先进制程占比

数据来源：TrendForce，东吴证券研究所

国内外晶圆厂商纷纷发力成熟制程。从预计新建产能来看，2022年各晶圆代工厂多半将扩产重心放置于12英寸（28nm及以上）晶圆产能，而主要扩产动能来自于台积电、联电、中芯国际、华虹等。后续国内的扩产主力为基于国产可控技术的成熟工艺，在CHIPLET 异构集成的大潮下，可以用成熟工艺+先进封装来实现部分先进工艺。

2.4．半导体产业链国产替代任重道远

2019年以来，美国政府试图限制中国集成电路产业的发展，并极具针对性地对中国半导体产业上游的半导体设备、半导体材料、先进制造等薄弱环节展开技术封锁和围剿，试图将中国集成电路产业孤立在全球供应链体系之外。图35：美国针对中国半导体产业薄弱环节技术封锁内容及其影响

产业链	关键领域	限制内容	影响
半导体制造上游	半导体设备	1、禁止用于16/14nm以下制程的FinFET或GAAFET逻辑芯片的半导体设备对华出口；2、禁止用于128层及以下的NAND闪存芯片的半导体设备对华出口；3、禁止用于18nm及以下的DRAM芯片的半导体设备对华出口；4、要求ASML对华禁售DUV&EUV光刻机。	中国半导体生产制造厂商在短期内无法规模化生产先进半导体器件
	半导体材料	限制钨、钴金属沉积设备用靶材对中国公司销售。	中国半导体生产制造厂商在短期内无法规模化生产先进半导体器件
	EDA/IP	1、对华断供GAAFET技术相关的EDA/ECAD工具；2、要求ARM不得对华为提供服务。	中国半导体厂商设计先进工艺器件受限
半导体设计和制造	存储芯片	将长江存储、合肥长鑫等国内存储芯片龙头企业列入“实体清单”	中国存储芯片厂商无法正常生产经营
半导体设计和制造	先进制造	1、获得“芯片法案”补贴的企业10年内不得在中国新建先进制程晶圆厂；2、中芯国际进口美国技术受到限制。	外资先进工艺厂商无法在中国大陆扩张产能

数据来源：集微网，东吴证券研究所

近几年，中国连续出台系列支持政策，在财税、投融资、研究开发、人才、知识产权等领域给予集成电路产业诸多优惠政策，各地方政府也陆续推出支持集成电路产业发展的政策文件；与此同时，国家成立集成电路产业基金（大基金)，并进一步带动社会资本在集成电路领域的投资；其中，大基金一期主要集中于设计、制造、封测等领域；大基金二期制造环节占比依然最重，但将更加重视材料、设备等上游产业链中“卡脖子”的关键领域。

图36：中国半导体产业发展关键政策文件

发布时间	发布单位	文件名称	鼓励内容
2021年	国务院	中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要	培育先进制造业集群，推动集成电路、航空航天、船舶与海洋工程装备、机器人、先进轨道交通装备、先进电力装备、工程机械、高端数控机床、医药及医疗设备等产业创新发展。
2020年	财政部、税务总局、发改委、工信部	关于促进集成电路产业和软件产业高质量发展企业所得税政策的公告	国家鼓励的线宽小于130nm（含）的集成电路生产企业，之前5个纳税年度发生的尚未弥补完的亏损，准予向以后年度结转，总结转年限不得超过1年。国家鼓励的集成电路设计、装备、材料、封装、测试企业和软件企业，自获利年度起，第一年至第二年免征所得税，第三至第五年按照25%的法定税率减半征收企业所得税。
2020年	国务院	国务院关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知	进一步优化集成电路产业和软件产业发展环境，在财税、投融资、研究开发、人才、知识产权等方面给予集成电路产业和软件产业诸多优惠政策。明确在规定的时期内，线宽小于0.26微米的特色工艺集成电路企业进口自用生产性原材料、消耗品，净化室专用建筑材料、配套系统和集成电路生产设备零配件，免征进口关税。

数据来源：集微网，东吴证券研究所

图37：大基金带动半导体产业投资

数据来源：集微网，东吴证券研究所

就晶圆制造环节而言，2019年，生产所需的半导体设备、原材料、零部件自给率不到10%，除清洗等极少数环节中国企业具备14nm、28nm 制程技术能力外，绝大部分环节中国企业仅能满足28nm以上制程技术需求。材、部、装是美西方国家“卡脖子”最关键领域之一。

先进半导体设备技术主要由美欧日等国主导。美国的刻蚀设备、离子注入机、薄膜沉积设备、测试设备、程序控制、CMP等设备的制造技术位于世界前列；荷兰凭借ASML的高端光刻机在全球处于领先地位；日本在刻蚀设备、清洗设备、测试设备等方面具有竞争优势。SEMI报告数据显示，国内半导体设备国产化率从2021年的 21%提升至2022年的35%。从设备类型来看，我国在去胶、清洗、热处理、刻蚀及CMP领域内国产替代率较高，均高于40%，但在价值量较高设备领域内国产化率较低，如光刻、离子注入等领域国产化率合计不足5%。当前北方华创、中微、盛美、拓荆等国内半导体设备厂商的产品满足成熟工艺的标准，半导体设备国产化率有望不断提升。

图38：前道设备投资占比（2021）

数据来源：Gartner，东吴证券研究所

图39：前道设备领域国产化率情况（2022年）

国产化程度前道工艺		主要厂商占比
国产化率较高	去胶	Lam(9%)；浙江宇谦(16%)；屹唐半导体(25%)；上海稷以 (44%)
	清洗	北方华创(3%)；中电四十五(4%)；芯源微(5%)；Lam (6%)；至纯科技(8%)；TEL(11%)；盛美(13%);SCREEN (17%)；创微微(25%)；
	刻蚀	嘉芯闵扬(5%)；TEL(10%);北方华创(9%)；中微半导体 (22%)；Lam(29%)
国产化率偏低	CMP	烁科精微(11%)；BBSKINMEI(16%)；华海清科(27%)； AMAT(30%)
	薄膜沉积	北方华创(9%)；拓荆科技(12%)；Lam(23%)；AMAT (31%)
	量测	AMAT(3%)；上海微电子（3%)；日立高新(5%)；精测半导体（8%)；中科飞测(8%）；KLA(23%)
	热处理	嘉芯闵扬(2%)；AMAT(3%)；屹唐半导体(3%)；北方华创
国产化率较低	涂胶显影	芯源微(23%)；TEL(69%)
	离子注入	万业企业(烁科中科信2%)；浙江露语尔(3%)；住友重机 (17%)；AMAT(31%)；亚舍立(42%)
	光刻	尼康(8%);佳能(21%);阿斯麦(50%)

数据来源：集微咨询，东吴证券研究所

我国半导体材料国产替代率较低，核心材料加速国产化日益迫切。半导体材料包括晶圆制造材料和封装材料。其中晶圆制造材料包括硅片、掩模版、电子气体、光刻胶、CMP抛光材料、湿电子化学品、靶材等，封装材料包括封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板、芯片粘结材料和其他封装材料。细分来看，我国在壁垒较低的封装材料市占率相对较高，而在光刻胶、湿电子化学品等晶圆制造材料市占率极低。封装材料中除芯片粘结材料不到5%，其他材料的国产化率不到30%；而半导体材料中除掩模版、抛光材料、靶材的国产化率达到 20%，其他材料均不到10%。考虑中美贸易摩擦、信越断供等外部冲击对于国内半导体产业链的影响，国内晶圆厂商给予本土半导体材料厂商更多验证机会，有望进一步催化国内材料公司实现“从0到1”的突破。

图40：半导体材料在制造流程中的应用环节

数据来源：中国半导体协会，东吴证券研究所

图41：关键半导体材料国产化率低

材料名称	国产化率	国内代表企业	国外代表企业
硅材料	9%	新阳、中环、有研	信越、SUMCO
光掩模	30%	迪思、中微、芯思	Toppan、DNP
光刻胶	<5%	科华、瑞红、星泰克	JSR、TOK、信越
电子气体	<5%	华特、中巨芯、雅克、金宏	德国林德、法国液空
湿电子化学品	3%	兴福、凯圣氟、晶瑞	BASF、 Dupont、 Kanto
靶材	2 0%	江丰电子、有研亿金	日矿金属、霍尼韦尔
抛光材料	20%	鼎龙股份、上海安集	DOW、Cabot、Dupont
引线框架	<30%	宁波康强	住友、三井
封装基板	<20%	深南电路、珠海越亚
陶瓷封装材料	<20%	河北中瓷	欣兴、Ibiden
键合丝	<20%	北京博达	京瓷、村田
包装材料	<30%	华海诚科、衡所华威	住友、日立化成
芯片粘结材料	<5%	德邦望骅	莱尔德

数据来源：中国半导体协会，东吴证券研究所

3．中芯国际：成熟制程贡献主要收入，先进制程加速追赶

3.1．2023年下半年产能利用率有望触底回升

公司产能布局结构合理，产品结构丰富。中芯国际在北上深津各有晶圆生产厂分布，其中在深圳有一座8英寸厂。制程为0.18μm\~0.13μm；天津的晶圆厂制程为0.35μm\~0.15um。而上海有一座12 英寸晶圆厂和一座8英寸晶圆厂，北京则有两座12英寸晶圆厂。中芯南方也位于上海，主要用于生产12英寸先进制程。

图42：中芯国际晶圆厂制程

8英寸制程	代码	规格
中芯国际（深圳）	FAB 15	0.35um，0.30um，0.25um，0.18um，0.16um，0.15um
中芯国际 (上海)	FAB S1	0.35um，0.30um，0.25um，0.18um，0.16um，0.15um，0.13um，0.11um, 95nm，90nm
中芯国际（天津）	FAB 7	0.35um，0.30m，0.25um，0.18um，0.16um，0.15um，0.13m，0.11um， 95nm，90nm
12英寸成熟制程	代码	规格
中芯北方	FAB B2&B3	65nm，55nm，40nm，38nm，28nm，24nm 0.35um，0.30um，0.25um，0.18um，0.16um，0.15um，0.13um，0.11m，
中芯京城合资厂		95nm，90nm，65nm，55nm，40nm，38nm，28nm
中芯国际（北京）	FAB B1	0.18μm，0.16um，0.15um，0.13um，0.11um，95nm，90nm，65nm，55nm 0.18um，0.16um，0.15um，0.13um，0.11um，95nm，90nm，65nm，55nm,
中芯国际 (深圳) 中芯临港合资厂	FAB 16	40nm，38nm，28nm 0.35um，0.30um，0.25um，0.18um，0.16um，0.15um，0.13um，0.11m
12英寸先进制程		95nm，90nm，65nm，55nm，40nm，38nm，28nm 规格
中芯南方	代码 FABSN1	14/12nm，N+1

数据来源：公司公告，东吴证券研究所

图43：中芯国际芯片代工厂分布

数据来源：公司官网，东吴证券研究所

受半导体行业周期波动影响，产能利用率有望于23H2探底回升。中芯国际的产能利用率在过去十年间经历了数次周期波动。14Q1公司产能利用率降至84.2%，触达底部之后快速反弹；17Q2公司产能利用率再降至83.9%，触达周期底部后也迅速回暖;22Q4公司8英寸晶圆当季出货量已降至1574068片，且公司产能利用率降为79.5%，23H2有望探底回升。

图44:中芯国际季度8英寸晶圆产能、出货量及利用率

数据来源：Wind，东吴证券研究所

展望 2023年，智能手机和消费电子行业回暖需要时间，工业领域相对稳健，汽车行业电子增量需求经可以抵消部分手机和消费电子疲弱的负面影响。上半年行业周期尚在底部，外部不确定因素带来的影响依然复杂。虽然下半年可见度依然不高，但公司已经感受到客户信心的些许回升，新产品流片的储备相对饱满。我们预计随着消费需求回温、再加上芯片公司愈加倾向于本土晶圆代工的趋势，在未来2-3个季度内，公司现有产能利用率有望触底回升。

根据公司 2022 年业绩说明会，公司 1Q23 给出的指引是收入预计环比下降10%-12%，毛利率受产能利用率降低和折旧上升等影响，预计降到19%-21%。地域外部环境相对稳定的前提下，公司预计2023全年销售收入同比降幅为低十位数，毛利率在20%左右，折旧同比增长超过两成。资本开支与上一年相比大致持平，主要用于成熟产能扩厂以及新厂基建。公司将尾部推进4个成熟12寸英工厂的产能建设。由于全球各区域都启动了在地建设晶圆厂的计划，所以主要设备的供应链依然紧张，预计到23年底月产能的增量与上一年相近（9.3万片/月，相当于2022年年底产能的13%）。

3.2．特殊工艺以及成熟逻辑平台贡献公司主要收入

中芯国际的主要收入来源于特殊工艺以及成熟逻辑平台。公司为客户提供基于多种技术节点的集成电路晶圆代工以及配套服务。其晶圆代工业务是以8英寸和12英寸的晶圆为基础，截至2022年末，8英寸晶圆收入占比为33.0%，12英寸晶圆收入占比为 67.0%，12英寸的收入较去年同期相比有所提高。按技术节点进行划分，公司的收入主要来源于0.18μm以及55/65nm。

从 2015-2021年的营收结构看，中芯国际55/65nm以及0.18μm 这两个技术节点的收入之和均超过了一半的份额。公司非常注重发展特殊工艺与成熟逻辑平台上的特质产品，提供不同平台制程工艺设计和制造服务，包括混合信号/CMOS射频电路、非易失性存储器（NVM）、高压电路、DDIC、系统级芯片、闪存内存、影像传感器，以及硅上液晶微显示技术等。

图45：中芯国际年度收入结构（按技术节点划分）

数据来源：公司公告，东吴证券研究所

成熟制程具备国际竞争力。在成熟逻辑工艺领域，中芯国际是中国大陆第一家提供0.18/0.15um、0.13/0.11um、90nm、65/55nm、45/40nm和28nm技术节点的代工厂。

公司 28nm包含传统多晶硅和后栅极的高介电常数金属栅极制程，45/40nm、65/55nm和90nm实现高性能和低功耗的融合，0.13/0.11um和0.18/0.15um实现全铜和全铝制程，产品覆盖处理器、移动基带、WiFi、数字电视、机顶盒、智能卡、消费性产品等领域，在 28/40/45/55/65nm 和 0.11/0.13/0.15/0.18um 制程处于国际领先水平，在 90nm 和0.25/0.35um 制程处于国内领先水平。根据Counterpoint 数据，预计 2021年全球成熟制程晶圆厂中，按产能划分，中芯国际以11%的份额排名第三，具备较强竞争力。

表5：中芯国际逻辑工艺技术平台（成熟制程）

技术节点	表征及特点	应用领域	先进度
28纳米	①具备高介电常数金属栅极、锗硅应力提升技术和超低电介质材料铜互联工艺; ②运用了193纳米浸润式两次微影技术和形成超浅结的毫秒级退火工艺; ③核心组件电压0.9V，具有三种不同阈值电压。	高性能应用处理器、移动基带及无线互联芯片领域，例如智能手机、平板电脑、电视、机顶盒和互联网等领域。	国际领先
45/40纳米	①核心组件电压1.1V，涵盖三种不同阈值电压; ②运用了先进的浸润式光刻技术，应力技术，超浅结技术以及低介电常数介质等技术。	手机基带及应用处理器、平板电脑多媒体应用处理器、数字电视、机顶盒、游戏及其他无线互联应用等领。	国际领先
65/55纳米	①基于完备的设计规则、规格及SPICE模型; ②核心元件电压：1.2V，输入/输出电压：1.8V，2.5V 和3.3V。	高性能、低功耗的应用领域，如移动应用领域和无线应用等领域。低能耗，卓越性能及高集成度领域，	国际领先
90纳米	①低介电常数介质的铜互连技术; ②支持客户定制，达到各种设计要求，包括高速，低耗，混合信号，射频以及嵌入式和系统集成等方案。 ①采用全铜制程技术;	如无线电话、数字电视、机顶盒、移动电视、个人多媒体产品、无线网络接入及个人计算机应用芯片等。	国内领先
0.13/0.11 微米	②使用8层金属层宽度仅为80纳米的门电路，核心元件电压：1.2V，输入/输出电压：2.5V和3.3V。	低成本领域，如闪存控制器、媒体播放器和其他各种应用产品等领域。	国际领先
0.18/0.15 微米	①采用铝制程技术，特点是每平方毫米的多晶硅门电路集成度高达 100,000 门； ②有1.8V、3.3V和5V三种不同电压。	低成本领域，如智能卡、移动/消费应用和汽车和工业应用产品等领域。	国际领先
0.35/0.25 微米	①采用铝制程技术； ②有 2.5V、3.3V和5V三种不同电压。	智能卡、消费性产品以及其它多个领域。	国内领先

数据来源：招股说明书，东吴证券研究所

未来2-3年内中芯国际成熟制程有望持续扩产。中芯国际 2021年成熟制程扩产达等效8英寸10万片/月，2022年扩产达等效8英寸9.3万片，并且扩充的产能均为成熟制程。公司指引23年capex投入和新增产能都与 22年持平，即约投入63亿美金，新增 9.3w 片约当8寸产能。中芯国际在北京、上海临港、深圳建设的三条12寸新产线均面向 28nm 及以上成熟制程，总设计产能达24万片/月，2022年四个成熟12英寸新厂项目建设稳步进行，其中中芯深圳已经投产，中芯京城进入试产阶段（中芯京城关键机台的交付延迟，量产时间预计推迟1-2个季度)，中芯临港主体结构完成封顶，中芯西青开始土建。特色工艺具备较强竞争力，覆盖下游主要应用领域：中芯国际特色工艺覆盖电源/模拟芯片、DDIC、IGBT、存储、射频等，制程覆盖0.35um\~24nm，下游领域涵盖手机、快充等消费电子，白电、工业变频、轨交等工业领域，电动汽车、智能电网等新能源领域和无线通讯、IoT等通信领域。

表6：中芯国际特色工艺技术平台

技术名称	表征及特点	应用领域	先进度
电源/模拟技术平台	涵盖0.35微米、0.18微米和0.15微米等技术节点。	智能手机、平板电脑及消费电子产品领域，如电池管理、DC-DC、AC-DC、 PMIC、快速充电器、电机控制器以及汽车和工业应用领域。	国际领先
高压驱动技术平台嵌入式非挥	①涵盖0.15微米、55纳米、40纳米等节点； ②提供了中压和高压器件，优化高压显示驱动芯片 SRAM单元。	计算机和消费类电子产品以及无线通讯 LCD/AMOLED显示面板驱动等领域。	国际领先
发性存储技术平台	①涵盖0.35 微米到40纳米技术节点; ②低功耗、耐久性突出。	智能卡、微处理器和物联网应用等领域。通信与数据处理、消费电子和工业电子领	国内领先
非易失性存储技术平台混合信号/	①涵盖24纳米、38纳米以及65纳米到0.18微米技术节点; ②具备低成本，低功耗，高可靠性和高耐久性等特点。	域，如记忆卡和USB棒、手机、MP3、可穿戴设备、游戏、数字电视、监控、智能仪表、自动化和机器人等领域。	国内领先
射频技术平台	①具备深阱NFET噪声隔离、低成本金属电容、无额外光掩模等技术特点; ②多阈值电压器件、高密度后段金属电容。 ①前照式工艺的后段介质层减薄以提高响应	消费电子、通信、计算机以及物联网等市场领域。	国内领先
图像传感器技术平台	度，平台暗电流优化; ②堆叠式中针对传感器晶圆的特殊制程优化，降低暗电流。	智能手机、数码相机、监控/安防/医疗成像等领域。	国内领先

数据来源：招股说明书，东吴证券研究所

3.3．先进制程：国内唯一先进制程晶圆厂，国产替代及AI趋势的奠基者

在半导体制造过程中，MOS结构选用方面，目前主要有PlanarFET（传统平面型晶体管技术）、FinFET（鳍式场效应晶体管）、GAAFET（环绕栅极技术，包括MBCFET）三种形式。结构的改进主要用来解决半导体制程不断缩小带来的短沟道效应(DIBL、迁移率退化)、栅极漏电、泄漏功率大等问题。在成本和效能等多方面的权衡下，PlanarFET主要用于相对成熟制程，FinFET为5nm-22nm 的主流结构，GAAFET结构有望成为3nm及以下制程的主流。

图46：制程升级伴随MOS结构的升级

数据来源：三星电子，东吴证券研究所

FinFET技术可沿用至5nm，公司有望加速突破制程。三星电子2019年宣布完成了5nmFinFET工艺的研发工作，并宣布将在3nm的节点上采用GAAFET工艺，意味着 FinFET 结构至少可以沿用到 5nm的节点，在之后的制程工艺研发上，中芯国际依然可以沿用FinFET技术的研发成果，未来制程升级有望加速。

先进制程唯一挑战者，打开未来升级通道。随着先进制程工艺成本不断上升，仅少数厂商能负担转向高级技术节点的费用，先进制程赛道竞争者数量大幅下降。格罗方德于2018年宣布暂缓7纳米先进制程的开发，联华电子也不再投资12nm以下的先进制程，当前只有台积电、三星、英特尔仍留在先进制程赛道上，公司是唯一的先进制程挑战者。中芯国际在2019年下半年正式开始量产14nmFinFET，成为继台积电、三星、格罗方德、联电后的第五家掌握该技术并能够量产的厂商。

图47：中芯国际、格罗方德与联华电子研发费用（亿元）

数据来源：Wind，东吴证券研究所

中芯国际目前SN1（即中芯南方上海FinFET工厂一期）为14nm制程主要承载主体，尽管目前 SMIC先进制程发展受制于美国实体清单等因素影响，但中芯南方在资本投入方面拥有长期规划，并且在人才与技术上相较其他中国大陆厂家具有一定优势，拥有丰富的客户资源和应用平台，长期发展向好。

表7：中芯国际特色工艺技术平台

技术节点	表征及特点	应用领域	先进度
14纳米	1.应用FinFET新型器件，高性能/低功耗，支持超低工作电压 2.应用多重曝光图形技术，集成度超过3x10^9个晶体管/cm²; 3.应用高介电常数金属栅极技术，提供三种不同阈值电压的核心器件； 4.低介电常数介质的铜互连技术，支持最多13层金属互联。	高性能低功耗计算及消费电子产品领域，例如智能手机、平板电脑、机顶盒、AI、射频、车载和物联网等领域。	国际领先

数据来源：招股说明书，东吴证券研究所

先进产能稀缺性凸显，公司有望成为 AI趋势的奠基者。近期以 ChatGPT为代表的 AI科技日益火爆，而训练AI需要高性能的CPU、GPU及存储芯片，AI科技革命驱动先进制程产能需求的提升将带动全球晶圆代工需求增长。作为中国半导体产业内循环的重心以及中国大陆唯一具备先进制程产能的晶圆厂，中芯国际的重要性与投资价值日益凸显，在未来有望成为 AI趋势的奠基者。从中长期看，愈加广泛的数字化、智能化和绿色化的时代，对芯片的需求依然在持续增长。公司将顺势而为，把握产业规律，夯实细分领域领先优势，加强与全球客户和系统公司的中长期捆绑合作，推动产业链上下游合作共赢。

4．盈利预测与投资评级

4.1．关键假设与盈利预测

公司主营业务包括集成电路晶圆代工、其他主营业务（光掩模制造、凸块加工测算及其他）。根据公司2022年业绩说明会指引，地域外部环境相对稳定的前提下，公司预计2023全年销售收入同比降幅为低十位数，毛利率受产能利用率降低和折旧上升等影响预计下滑至20%左右，折旧同比增长超过两成。预计到 23年底月产能的增量与上一年相近（9.3万片/月，相当于2022年年底产能的13%）。

综上，我们预测公司 2023-2025年营业收入为 445.4、524.8、632.1亿元，毛利率为 20.5%、25.2%、27.5%，归母净利率为59.2、88.0、120.1亿元。

表8：2023-2025年盈利预测

	2022A	2023E	2024E	2025E
收入合计（百万元）	49.516	44,543	52.478	63,213
—一集成电路晶圆代工	45,293	40,744	48,002	57,822
—一其他主营业务	3,591	3,230	3,806	4,584
－一其他业务	631	568	669	806
毛利率	38.3%	20.5%	25.2%	27.5%
归母净利润（百万元）	12,133	5,924	8,801	12,010
净利率	24.5%	13.3%	16.8%	19.0%

数据来源：Wind，东吴证券研究所

4.2．估值比较与投资建议

公司是晶圆代工企业，属于资金密集型企业和技术密集型企业，前期投入大，业绩跟随行业景气度变化，并且受折旧等影响较大，利润端波动相对较大，因此适合PB估值。

一方面，我们选取全球代工龙头台积电、A股上市IDM企业华润微及晶圆代工企业士兰微作为可比公司，对应2022年P/B分别为4.76、3.82、6.78倍，均值为5.09 倍，中芯国际 2022年对应P/B为3.73倍，低于可比公司平均值。另一方面，中芯国际对应2023年预测P/B为3.57倍，位于上市以来较低水平。我们预计2023年下半年半导体产业链有望触底回暖，同时 AI对高算力芯片和高制程晶圆的需求提升，我们认为，中芯国际作为中国大陆晶圆代工领头羊，产业链地位不容忽视，首次覆盖，给予“买入”评级。

表9：可比公司对比

证券代码	证券简称	2022年收入（亿元）	2022年归母净利润	2022年末净资产（亿元）	2022总市值（亿元）	市净率 PB(2022)
证券代码	证券简称	2022年收入（亿元）	2022年归母净利润	2022年末净资产（亿元）	2022总市值（亿元）	市净率 PB(2022)	（亿元）
2330.TW	台积电	5,155	467	6,529	30,117	4.67
688396.SH	华润微	101	26	200	762	3.82
600460.SH	士兰微	83	11	74	500	6.78
	可比公司均值					5.09
688981.SH	中芯国际	495	121	1,334	4,976	3.73

数据来源：Wind，东吴证券研究所
注：台积电财务及市值数据按人民币：新台币=1:4.4的汇率计算

图48：中芯国际（688981.SH）A股P/Bband

数据来源：Wind，东吴证券研究所

5．风险提示

（1）成熟制程产能过剩风险;

2021年以来，由于下游需求旺盛，晶圆厂扩产带动设备厂商积极扩产，但在2021下半年出现一定设备交期延长情况。考虑到中芯国际在 2023-2025年积极扩产，如果设备交期不及预期，可能将对中芯国际产能爬坡产生一定不利影响。

（2）成熟制程产能过剩风险

由于2021年以来代工厂纷纷扩产，由于全球大部分扩产产能集中于成熟制程，据统计，2023年将迎来产能集中释放期。考虑到2023年行业景气度偏弱，因此2023 年及之后全球成熟制程产能有一定过剩风险。

（3）受实体清单影响加剧，先进制程NTO项目进展不及预期

自 20Q4以来，受到美国实体清单影响，中芯国际先进制程发展遇到一定阻力，虽然中芯国际目前拥有14nmFinFET 及N+1/N+2等技术积累，但仅能供应14nm 及以上制程节点，一旦实体清单影响加剧，中芯国际先进制程发展及在开展中的十余个14nmNTO项目均有可能受阻。

（4）下游需求回暖不及预期风险

2022年，智能手机、电脑、家用电器等市场需求由冻暖转冷，客户下单意愿明显的减弱，产业链从供不应求进入去库存下行周期。根据公司 2022年业绩说明会，展望2023 年，智能手机和消费电子行业回暖需要时间，工业领域相对稳健，汽车行业电子增量需求经可以抵消部分手机和消费电子疲弱的负面影响。上半年行业周期尚在底部，外部不确定因素带来的影响依然复杂。虽然下半年可见度依然不高，但公司已经感受到客户信心的些许回升，新产品流片的储备相对饱满。若下半年行业需求回暖不及预期，将对公司业绩造成一定影响。

中芯国际三大财务预测表

资产负债表（百万元）	2022A	2023E	2024E	2025E
流动资产	115.572	104,451	112.891	131,329
货币资金及交易性金融资产	77,539	76.027	73.695	97,433
经营性应收款项	6.049	3,546	4,945	5,185
存货	13.313	6.360	15,447	10.014
合同资产	0	0	0	0
其他流动资产	18.671	18,518	18.804	18.697
非流动资产	189,532	211,882	229,751	243,134
长期股权投资	13.380	13,380	13.380	13.380
固定资产及使用权资产	86,137	107,635	124,735	137,404
在建工程	45,762	46.033	46,223	46,356
无形资产	3,428	4.008	4,588	5,168
商誉	0	0	0	0
长期待摊费用	0	0	0	0
其他非流动资产	40.825	40,825	40,825	40.825
资产总计	305,104	316.333	342.642	374,463
流动负债短期借款及一年内到期的非流动负	47,855	41,914	47,669	54,798
债	9.283	11,283	13,283	15,283
经营性应付款项	4,146	3.946	4,971	5.444
合同负债	13.898	10.624	11,776	13,749
其他流动负债	20,527	16,062	17,638	20,322
非流动负债	55,544	65,744	75,944	86,144
长期借款	46,790	56,790	66,790	76,790
应付债券	4,167	4,167	4,167	4,167
租赁负债	402	602	802	1,002
其他非流动负债	4,185	4,185	4,185	4,185
负债合计	103,399	107,658	123.613	140.943
归属母公司股东权益	133,372	139,296	148.097	160,408
少数股东权益	68.333	69.378	70,931	73,113
所有者权益合计	201,705	208,674	219,028	233,520
负债和股东权益	305,104	316.333	342,642	374,463

利润表(百万元）	2022A	2023E	2024E	2025E
营业总收入	49.516	44,543	52,478	63,213
营业成本(含金融类)	30.553	35.412	39.254	45.829
税金及附加	272	244	288	347
销售费用	226	178	210	253
管理费用	3.042	2,450	2,886	3,477
研发费用	4,953	4,900	5,773	6,953
财务费用	-1,552	-2,267	-2.044	-3,211
加:其他收益	1,946	2,227	2,886	3,161
投资净收益	832	891	1,050	1,264
公允价值变动	91	0	0	0
减值损失	-442	-40	-40	-40
资产处置收益	311	312	420	379
营业利润	14,762	7,016	10,428	14,329
营业外净收支	-2	10	10	10
利润总额减：所得税	14,760	7,026	10,438	14,339
	106	56	84	147
净利润	14,654	6.970	10,354	14,192
减:少数股东损益	2.520	1,045	1,553	2,181
归属母公司净利润	12,133	5.924	8.801	12,010
每股收益-最新股本摊薄（元)	1.53	0.75	1.11	1.52
EBIT	11,976	3.586	6.954	9,515
EBITDA	27,363	26.997	34,845	41,892
毛利率(%)	38.30	20.50	25.20	27.50
归母净利率(%)	24.50	13.30	16.77	19.00
收入增长率(%)	38.97	-10.04	17.81	20.46
归母净利润增长率(%)
	13.04	-51.17	48.56	36.47

现金流量表（百万元）	2022A	2023E	2024E	2025E
经营活动现金流	36.591	31,605	30.682	56,438
投资活动现金流	-69,468	-44,587	-44.321	-44,146
筹资活动现金流	23.269	11,470	11,308	11,446
现金净增加额	-6.361	-1.513	-2.331	23,738
折旧和摊销	15.388	23,410	27,891	32.377
资本开支	-41,724	-45,478	-45,370	-45,411
营运资本变动	6.031	1,668	-7,016	10,429

数据来源：Wind,东吴证券研究所，全文如无特殊注明，相关数据的货币单位均为人民币，预测均为东吴证券研究所预测。

重要财务与估值指标	2022A	2023E	2024E	2025E
每股净资产(元)	16.86	17.58	18.69	20.24
最新发行在外股份（百万股）	7,924	7,924	7,924	7,924
ROIC(%)	5.09	1.31	2.36	2.97
ROE-摊薄(%)	9.10	4.25	5.94	7.72
资产负债率(%)	33.89	34.03	36.08	37.60
PE（现价&最新股本摊薄）	41.01	84.00	56.54	41.43
P/B（现价）	3.73	3.57	3.36	3.10

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东吴证券投资评级标准：

公司投资评级：

买入：预期未来6个月个股涨跌幅相对大盘在15%以上;

增持：预期未来6个月个股涨跌幅相对大盘介于5%与15%之间;

中性：预期未来6个月个股涨跌幅相对大盘介于-5%与5%之间;

减持：预期未来6个月个股涨跌幅相对大盘介于-15%与-5%之间;

卖出：预期未来6个月个股涨跌幅相对大盘在-15%以下。

行业投资评级：

增持：预期未来6个月内，行业指数相对强于大盘5%以上;

中性：预期未来6个月内，行业指数相对大盘-5%与5%;

减持：预期未来6个月内，行业指数相对弱于大盘5%以上。

晶圆代工龙头，产能扩张与技术追赶并举买入（首次）

投资要点

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内容目录

图表目录

1．中芯国际：国内首屈一指的晶圆代工厂

1.1．中国大陆集成电路自主制造的最先进水平，产能扩张稳步推进

1.2．公司产品结构多样，下游方向品类众多

1.3．公司积极扩充产能，加快推进新厂建设

1.4．营收规模逐年上升，控费水平稳健

2．半导体行业静待筑底反弹，国产替代空间广阔

2.1．半导体行业景气度筑底，2023下半年有望迎来拐点

半导体行业下游应用市场广泛，具体来看：

2.2．晶圆代工市场寡头集中，国产替代任重道远

2.2.1．台积电开启晶圆代工时代，成为半导体制造主流模式

2.2.2．晶圆代工行业呈现寡头集中

2.3．成熟工艺仍是主流，国内外厂商加码布局

2.4．半导体产业链国产替代任重道远

3．中芯国际：成熟制程贡献主要收入，先进制程加速追赶

3.1．2023年下半年产能利用率有望触底回升

3.2．特殊工艺以及成熟逻辑平台贡献公司主要收入

3.3．先进制程：国内唯一先进制程晶圆厂，国产替代及AI趋势的奠基者

4．盈利预测与投资评级

4.1．关键假设与盈利预测

4.2．估值比较与投资建议

5．风险提示

（1）成熟制程产能过剩风险;

（2）成熟制程产能过剩风险

（3）受实体清单影响加剧，先进制程NTO项目进展不及预期

（4）下游需求回暖不及预期风险

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