【資本集團看法】半導體或許是未來的新石油 — 原因剖析

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2021/06/30 17:57提供機構:全球視野 長線價值

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半導體的短缺將持續多久,以及對行業的未來意味著甚麼?

資本集團認為半導體的短缺是基於週期性因素,而在汽車及個人電腦等幾個行業的情況較為嚴重。在全球對數據需求日益增強的情況下,半導體將推動全球未來十年的增長,猶如石油在上世紀推動工業國的興起。

重要的是,半導體業已經歷了過度資本開支、庫存管理不善及缺乏定價規則的興衰週期。時至今日,半導體業的管理已更有紀律並處於更佳的狀態,在經歷多年整合之後,形成全球供應鏈中每個專門環節由幾家企業主導的格局。

需求方面,隨著企業、政府及各行業向5G技術、人工智能及雲端方案轉型,資本集團認為半導體業在未來多年將受惠於這些強大的利多。

根據各方估計,全球半導體銷售額有望增加一倍,由2019年約4,500億美元增至2030年接近1萬億美元。

產能短缺是由新冠肺炎疫情所致,而非結構性因素

連串事件的影響造成全球半導體短缺,資本集團認為其中並無任何因素屬於結構性或可能影響長期需求。例如汽車業,因在疫情爆發最初數月向製造商取消訂單後而首當其衝。同時,全球邁向虛擬化,加速所有數位化的進程。這個轉變導致晶片訂單增加,以應用於個人電腦、電子遊戲機、家庭電器及雲端應用方案。

個人電腦是最顯著的例子。雖然個人電腦仍佔整個半導體市場份額約三分之一,但該行業過去十年一直在緩慢下滑。這個趨勢於去年逆轉,該市場獲得十年來的最高升幅。

因此,當汽車製造商在去年秋季重新向晶片製造商訂貨時,晶片製造商已缺乏相應的產能。所幸汽車業在整個半導體市場僅佔較小比例,不過預期隨著電動汽車產量增加,這在未來是一個潛在增長的領域。汽車晶片生產需時大約四個月,預計情況可能在今年底獲得解決。

人工智能及機器學習是強大的行業增長動力

每天生產出的數據日益增加。這與社交媒體及人們發佈其照片與影片有關,內容包括子女生活、餐廳美食以至曾到訪的地方。而在2018年,機器超越人類成為最大的數據創造者。資本集團認為這種轉變將是半導體業一個重要的催化劑。

未來,大部分數據可能由具備龐大處理能力的機器所創造。提升處理能力並降低耗電量將是一大挑戰。

龐大的數據並非儲存於日常使用的手機之內,而是儲存於數據中心。目前,數據中心約佔全球電力消耗的3%。若不採取措施提升效率,十年內其電力消耗佔比或會增至25%。面對這個兩難處境,半導體設計的經驗法則是致力將組件的耗電量每兩年減少30%。

資本集團認為這可能加速擴大高端智能手機及數據中心使用更尖端和複雜的晶片,從而在未來五年增加半導體成本的佔比。

龐大的半導體開支週期即將來臨

全球最大的半導體公司正計劃投入數以十億美元興建新的生產基地,以滿足新增需求,並且逐漸將半導體視為國家安全優先重點的地緣政治緊張局勢。由於大部分高端半導體生產均由台灣企業掌控,美國和歐洲均試圖將關鍵的供應鏈拉回至更接近本土的地方。

行業龍頭台灣積體電路製造公司(台積電)計劃至2023年投入1,000億美元興建新的晶片製造基地,包括計劃在美國亞利桑那州興建大型廠房。台積電雄踞近80%尖端晶片生產的市場佔比,其客戶包括Apple、Qualcomm及Broadcom。

同時,Intel計劃投入200億美元,在亞利桑那州興建兩家新廠房,而三星電子(SamsungElectronics)正計劃在德州興建一個新的生產基地,總值170億美元。此前,在經歷長期的資本紀律及行業整合後,市場出現了兩家企業獨大的局面:台積電與三星,而Intel雖然排名第三,但遠遠落後於前兩者。

然而,現今這些新的晶片代工廠在長期下如何令該行業受惠還未明朗,資本集團將持續密切注意這方面的發展。與目前大部分產能所在地,台灣及南韓相比,在美國生產處理器的成本可能更高。這或許會形成市場效率欠佳的情況。對於幾乎把所有晶片生產交予亞洲的美國半導體和科技公司,是否將產能回流本土目前亦仍未明朗。

半導體業已在各個環節完成整合

經過多輪整合之後,供應鏈的各個環節 —晶片設計公司、晶片設備製造商、製造晶片的代工廠以及晶片測試公司均已由幾家公司主導。

憑藉在各個領域的高度專門知識,競爭護城河已進一步擴大。這些公司大多管理優良,而且深入了解客戶的需求模式。其定價能力居高不下,利潤率亦具吸引力。

半導體設備製造商:

這個市場已經高度整合,五家最大公司控制近75%的市場佔比,相比15年前約有40%的明顯提升。這些公司包括荷蘭的ASML及美國的AppliedMaterials和Lam Research,形成廣闊的競爭護城河。每家公司在半導體製造及測試流程中發展具獨特地位的市場。

由於設備非常複雜,因此亦難以被取代。例如,用於生產尖端晶片的一台極紫外(EUV)光刻機由100,000多個零件組成,成本約為1.2億美元,需要40個貨運集裝箱運輸。事實上,ASML是這個設備的唯一製造商。

設備製造商亦發展了一套服務模式,透過設備維護保養以產生經常性收入。這類公司的營運利潤率在過去五年平均達25%,我們估計未來將提高至30%以上。此前,利潤率可能處於單位數的水平。

記憶體晶片:

記憶體晶片業的結構已經改變,現今已更具吸引力。過去記憶體是一個週期性及類似商品的行業。其規模由全球約15家公司收縮至三家,其中規模最大的是南韓三星電子。如今,該行業已經變得具紀律和合理化。而記憶體晶片依然是廣泛應用於各種設備內運算處理器的一個重要元件。雖然南韓佔全球記憶體晶片生產約四分之三,但美國仍然主導全球半導體市場,市場佔比約為47%,主要基於其在無晶圓廠、設備及智能設計環節的領導地位。

策略重要性觸發地緣政治摩擦

由於現今半導體具策略重要意義,因而引起美國、中國和歐洲政府官員的關注,各自均有其考慮動機。

美國憂慮的是儘管該國企業仍為全球晶片設計領域的翹楚,但其數年前已經將製造領域的領導地位讓給台灣公司台積電。目前,美國晶片製造的市場佔比已從1990年時的37%下降至12%。

與此同時,歐洲亦憂慮其缺乏尖端半導體製造的能力。近期晶片短缺導致德國大型汽車企業備受拖累,使這問題更受關注

至於中國則希望減少中國對美國半導體的依賴。由於目前美國實施貿易制裁,中國已在最新五年規劃中將半導體界定為具策略重要意義。儘管發展需時,但正如其他行業一樣,憑藉中國投入的大量資金及資源,日後將會發展出一定的能力。

鑑於半導體晶片幾乎成為每個行業必不可少的一部分,以及實際上成為我們所使用大部分物品的「大腦」,其重要性必將進一步提升。我們將密切關注,具策略重要意義的公共政策削弱半導體業的效率及執行力是否會發展成為一個趨勢。

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1資料來源:彭博。數據代表彭博所預測2025年所有半導體裝置的應用比例。2資料來源:資本集團、Intel。顯示每個期間內有能力製造體積最小晶片的半導體公司數目。數據截至202012月。資料來源:美國半導體工業協會,基於2020年的數據。資料由中租投顧整理,以上資料時間(除特別說明)2021/4/22

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