1.1 設備是奠定產業發展的基石
根據 Wind 數據，2021 年全球集成電路的市場規模為 4608 億美元，占半導體規模的83%。根據中國半導體行業協會統計，2021 年中國集成電路設計、制造、封測三大環節市場規模分別為 4519/3176/2763 億元，分別占比 43%/30%/27%。 半導體設備主要應用于集成電路的制造和封測環節，可細分為晶圓制造設備（前道設備）和封裝、測試設備（后道設備）。SEMI 預估 2021 年全球晶圓制造設備、封裝設備、測試設備市場規模分別為 880.1/69.9/77.9 億美元，分別占比 86%/7%/7%，細分應用來看，邏輯代工占據晶圓制造設備的主要份額，達 493 億美元，占比 56%。
晶圓制造過程大致可分為 7 大板塊：氧化擴散（Thermal Process）、薄膜沉積（DielectricDeposition）、光刻（Photo-lithography）、刻蝕（Etch）、離子注入（Ion Implant）、拋光（CMP）、以及金屬化（Metalization）。薄膜沉積、光刻和刻蝕是前道晶圓制造的三大核心工藝，制造過程反復循環多遍，涉及上千道加工工序。
光刻、刻蝕、薄膜沉積與封測設備作為核心設備，在設備資本開支中占比較高。根據集成電路制造領域典型資本開支結構來看，設備投資占比約為 70%-80%，其中用于芯片制造和封裝測試環節的設備投資占主要部分。在芯片制造環節中，核心設備光刻、刻蝕（含去膠）、薄膜沉積及封測合計占比約 68%，核心設備國產化是我國實現半導體制程國產化替代的關鍵。
1.2 半導體行業延續高景氣帶動設備穩定增長
根據 SIA 數據，2021 年全球半導體銷售額為 5559 億美元，同比增長26％，其中，亞太、美洲、歐洲、日本銷售額分別為 3434/1188/471/436 億美元。2021 年中國半導體銷售額為1925億美元，同比增長 27%，占全球總銷售額 35%，為全球半導體增長主要驅動力。
2.1 晶圓廠滿產，接近零庫存、訂單交付周期不斷拉長
晶圓廠滿產，接近零庫存。2018 年至 2019 年初，受晶圓廠持續擴產影響，存儲器供過于求，帶動存儲器價格下滑，加上智能手機、PC 以及服務器等終端產品需求下降，使得全球半導體行業規模在此期間下滑。2019 年起，晶圓代工廠的產能利用率持續攀升，我們從中芯國際的產能利用率來看，2019年至2021年，產能利用率由97%持續提升達到滿產，2021Q2高達100.4%；從半導體消費者庫存中位數來看，半導體產品的庫存中位數從2019 年的40 天左右下降到2021年的不到 5 天。
2.2 “缺芯”主要為終端產品載芯量高增長所致
根據全球半導體設備季度銷售增速來看，行業每隔 3-4 年會呈現周期性變動趨勢，當下游終端產品技術迭代更新，市場出現需求激增帶動資本向上游晶圓廠涌入，廠商加大資本開支，行業進入景氣周期，當市場供大于求時，行業增速放緩。
2.3 晶圓廠積極擴充產能，驅動設備需求提升
下游資本開支持續攀升，本地晶圓廠積極擴產帶來設備端需求提升。2022 年以來，芯片市場依舊緊缺，半導體行業資本開支持續攀高以滿足擴產需要。全球晶圓代工龍頭臺積電在2021全年資本開支 300 億美元，并在 2022 年指引中上修資本開支至400-440 億美元，同時臺積電表示 2022 年代工行業將增長 20%。國內晶圓代工龍頭中芯國際2021 年資本開支45 億美元，并在2022 年指引中表示資本開支將增至 50 億美元。IC Insights 預測，2021 年全球半導體行業資本開支規模約為 1539 億美元，預計今年將超過 1904 億美元，同比增長24%。我們按半導體資本開支中設備投資占 70%~80%比例估算，2022 年全球半導體行業設備端投資規模約在1332.8~1523.2 億美元之間。
半導體設備市場高度集中，海外龍頭處于壟斷地位。半導體設備技術壁壘、客戶認知度壁壘以及市場壁壘三高，研發周期長難度大，故主要市場份額集中在少數頭部企業中，并且呈持續增長趨勢。根據統計，2021 年行業 CR5 約為 84%，較 2019 年的65%顯著提高。
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