芯片国产替代之路

国产替代是国内芯片产业链当前成长性的核心驱动力，那么国内芯片产业的国产替代已经进展到哪一步了？还有多大的国产替代空间？

2019年我国集成电路进口额高达1.9万亿元，国产替代空间巨大。美国持续制裁华为、中芯国际，使得国内芯片产业链加速去美化。近期汽车芯片出现供不应求，主要是因为全球晶圆产能吃紧，也给芯片产业链国产替代带来了较大的机遇。

在芯片产业链中，封测、材料、设备以及设计环节的CIS、射频、功率器件、模拟芯片、第三代半导体、FPGA等细分领域的国内核心公司相比对标国际企业体量尚小，国产替代和成长空间依然很大。

注意：国产替代之路征途漫漫，本文是站在中长线的角度看芯片产业链，同时跟进解读细分产业的最新数据，非短线推荐个股买卖。

半导体设计

第一，CIS图像传感器：韦尔股份VS索尼

2019年，全球CIS市场规模为1256亿元，预计2025年将达到1755亿元，CAGR达8.1%。
CIS市场集中度较高，2019年前三大供应商索尼、三星、豪威（韦尔股份子公司）全球市场份额分别为49.2%、19.8%、11.2%，合计高达80.2%。
【韦尔股份】是国内最大的CIS供应商，同时布局功率器件、电源IC、射频芯片、半导体分销等业务，2019年来自CIS业务的营收为97.8亿元，营收占比72%。韦尔股份在全球手机、汽车用CIS市场份额分别为9%、29%，分别排名第三、第二，主要手机客户包括华为、小米、OPPO、vivo等。
【索尼】总部位于日本，主营产品包括手机、游戏机、数码相机、笔记本电脑、芯片等，2019年来自CIS业务的营收约430亿元，营收占比7.7%。索尼CIS产品排名第一，主要应用于苹果、华为、小米、OPPO、vivo等客户的中高端机型。
韦尔与索尼的竞争市场主要在手机CIS领域，索尼在中高端市场具有领先优势。2020年，韦尔发布3款64M像素产品，成功进入华为、小米等国产手机旗舰机，且当前市场份额仅不到索尼的1/4，未来有望进一步替代索尼获取市场份额。
第二，射频芯片：卓胜微VS思佳讯
2020年全球射频芯片市场规模为1310亿元，预计2025年将增长至2640亿元，CAGR高达15.0%。
射频市场目前主要被四大国外厂商垄断，2019年思佳讯（24%）、科沃（21%）、博通（20%）、村田（20%）市场份额合计高达85%，国产渗透率极低。
【卓胜微】是国内领先的射频前端产品供应商，2019年实现营收15.1亿元，主要产品包括射频开关、射频低噪声放大器等，客户包括三星、小米、华为、vivo、OPPO等知名手机厂商；公司于2019年推出DiFEM、LFEM、LNA Bank、Wifi-FEM等射频模组，近期部分模组已导入知名客户并开始放量。
【思佳讯】总部位于美国，是全球最大的射频芯片供应商，主要产品包括放大器、衰减器、循环器、检波器定向耦合器等，广泛应用于消费电子、医疗、汽车、航空航天等领域，2019年实现营收235亿元，约为卓胜微的16倍。
第三，功率器件：斯达半导VS英飞凌
功率器件是电子装置中电能转换与电路控制的核心，用于实现电压、频率、直流交流转换等功能，主要包含二极管、晶闸管、MOSFET和IGBT等。
2019年全球市场规模为1140亿元，预计2025年将增长至1460亿元，CAGR约为4%；前五大国外供应商英飞凌（19.0%）、安森美（8.4%）、ST意法半导体（5.8%）、三菱（5.5%）、东芝（4.5%）合计占据43.2%的市场份额。
【斯达半导】是国内最大的IGBT芯片及模块供应商，2019年实现营收7.8亿元，其中97.5%来自IGBT业务，其IGBT市占率为2.2%，位居全球第八；客户包括英威腾、汇川技术等知名工控企业，产品也应用于光伏、新能源汽车、变频家电等领域。
【英飞凌】总部位于德国，是全球最大的功率器件供应商，前身为西门子集团半导体业务部，主要产品包括功率器件、汽车系统芯片、传感器等。英飞凌2020财年（截至2020年9月30日）实现营收671亿元，其中功率器件业务收入216亿元（营收占比32%），约为斯达半导的28倍。
第四，模拟芯片：圣邦股份VS德州仪器
模拟芯片是用来处理模拟信号和管理电力系统的芯片，2019年全球市场规模为4100亿元，2023年有望达到5600亿元，CAGR为8.3%。
模拟芯片市场主要由国外厂商占据，2019年前五大供应商德州仪器（19%）、亚德诺（10%）、英飞凌（7%）、思佳讯（7%）、意法半导体（6%）共同占据全球49%的市场份额。
【圣邦股份】专注于模拟芯片设计且产品全覆盖的公司，产品覆盖电源管理和信号链，已拥有16大系列1400余款型号的模拟芯片产品，下游客户涵盖华为、美的、格力、海尔、海康威视、联想、长虹等。2019年公司实现收入为7.9亿元，均来自模拟芯片业务。
【德州仪器】总部位于美国，是全球第一大模拟芯片供应商，产品包括模拟芯片、数字信号处理器、电源管理芯片、传感器、微控制器等；2019年实现营收1001亿元，其中模拟器件业务收入约779亿元（营收占比为78%），为圣邦股份的98.6倍。
第五，第三代半导体：三安光电VS科锐
第三代半导体是以SiC（碳化硅）、GaN（氮化镓）为主的宽禁带半导体材料，适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率电子器件。
GaN广泛应用于基站、雷达、工业、消费电子领域，预计到2022年GaN器件的市场规模将超160亿元，年复合增长率17%。
SiC广泛应用于光伏、风电、轨道交通、新能源汽车、充电桩等领域，预计到2023年SiC功率器件的市场规模将超15亿美元，年复合增长率31%。
【三安光电】全产业链布局GaAs、SiC和GaN衬底、外延片和器件制造，射频、功率和光通信产品都已量产出货。公司在长沙合作投资SiC项目，一体化布局长晶-衬底制作-外延生长-芯片制备-封装产业链，投资总额160亿元。2019年公司营收74.6亿元，LED及化合物半导体营收占比68%（主要为LED）。
【科锐】总部位于美国，是全球领先的SiC、GaN材料和器件供应商，已建成8英寸SiC产线，产品应用于射频、特殊照明级LED等场景，适用于电源、逆变器和无线系统等领域；2019年实现营收75亿元。
第六，FPGA：紫光国微VS赛灵思
FPGA即现场可编程门阵列，用于通信、网络、图像处理、工控等领域。2019年全球FPGA市场规模为455亿元，我国为176亿元，预计到2023年中国FPGA市场规模将接近460亿元。
赛灵思、英特尔、莱蒂斯、微芯四大国外厂商的全球市占率合计达96%，国内厂商有紫光同创、高云半导体、安陆科技等。随着美国对出口到我国的FPGA严格审查，FPGA国产替代需求较强。
【紫光国微】紫光同创（紫光国微持股36.5%，不合并报表）的FPGA业务处于国内领先地位，Titan和Logos系列FPGA已经实现产业化工作，并开始生产和销售，Compact系列IC已于2018年推向通信市场，并顺利导入客户。
【赛灵思】总部位于美国，是全球最大的FPGA解决方案供应商，市占率超50%，2019年营收213亿元。2020年10月，AMD宣布以350亿美元收购赛灵思，预计在2021年底完成。