中国崛起之路，总有那么一些磕磕碰碰。以中兴、华为为首的科技公司近年来专利数量更是呈直线上升，不少前沿技术更是迈上金字塔。然而正是这样一批公司的崛起令美国感到害怕，自从特朗普上台后美国开始采取各种手段“打压”中兴、华为，包括对孟晚舟女士500多天的软禁，时至今日，仍未获释。

  美国屡次对华为的制裁，让人不断意识到国产替代的重要性。然而国产替代并非一蹴而就，也必定会充满了各种阻拦。证券时报·数据宝将对半导体进行深层分析，试图分析国产替代的重要性，并对国内半导体全产业链涉及到的上市公司做逐一解析。

  半个月前，美国工业与安全部要求，无论是不是美国企业，只要在产品中使用了特殊的比例美国技术，向华为出口时都需要许可证。芯片领域美国的技术占比非常高，这使得华为正蒸蒸日上的海思芯片受到较大的影响。

  华为目前有台积电、中芯国际代工，为什么华为乃至整个中国的芯片发展都要受制于美国。这主要源于1996年在美国的操纵下制定的“瓦森纳协定”，协议对成员国向中国出口高技术产品做了严格限制。当“瓦森纳安排”某一国家拟向中国出口某项高技术时，美国甚至直接出面干涉。

  同时，华为的消费者业务也受到较大影响。消费者业务以消费电子为主，包括手机、耳机、平板等，而消费电子对芯片的要求是最高的。根据华为历年年报数据分析来看，消费者业务占比逐年提升，2019年占比更是超过了50%；反观运营商业务，出售的收益占比逐渐下滑，但运营商及企业业务对芯片技术的要求并没有消费者业务那么高。

  随着信息时代的来临，芯片更是大范围的使用在电脑、手机、家电、汽车、高铁、电网、医疗仪器、机器人300024股吧)、工业控制等各种电子科技类产品和系统中，芯片的重要性可见一斑。某一些程度上能这样说，谁掌握了最核心的芯片设计、制造技术，谁就始终掌控着通信行业的霸权，这也是特朗普上台之后选择芯片打击中国重要原因之一。目前，我国的半导体还非常依赖进口，海关公布多个方面数据显示，2019年我国进口芯片共耗费了3055亿美元，远超于了作为战略物资的原油。

  因此，中国的华为们要想完全独立于美国发展半导体技术，就必须全力发展国产替代。从产业链的自主性、以及国内市场需要的背景下，国产替代都到了鼎力前行的时刻。

  目前，华为正在开启一轮国产供应链重塑，加强自主可控的国产企业布局，从目前的产业跟踪来看，代工生产、封装测试以及配套设备、材料慢慢的开始实质性受益。

  证券时报·数据宝深入研究了半导体产业链上下游的各环节，制作了半导体产业链图谱，比较直观地呈现了半导体行业的概况。半导体产业中的分支包括集成电路（占比80%-90%）、分立器件等，集成电路也就是俗称的芯片，科技含量非常高，涉及到微电子、化学、光学等多种学科，是美国对中国封锁的最大领域，也是本文讨论的主要对象。

  现代集成电路（IC）产业分工愈发清晰，可以划分为：设计——制造——封测。此外，EDA、材料、设备并称为集成电路的三大基础，EDA面向设计和制造，材料、设备面向制造和封测。如果不考虑下游应用，半导体的全产业链主要可大致分为IC设计、IC制造、IC封测、EDA软件、半导体材料、半导体设备等六个主要环节，下文将分别研究这六个环节的行业现状及A股中的国产替代潜力股。

  集成电路是将海量的逻辑电路密集地分布在一块小小的硅片中，从而使其具有高速处理数据的能力，IC设计就是构筑逻辑电路并将其完整、合理地分布在硅片上的过程。IC设计分为前端设计和后端设计，前端设计（也称逻辑设计）和后端设计（也称物理设计）并没有统一严格的界限，涉及到与工艺有关的设计就是后端设计。

  当前IC设计行业还是以海外企业占据主导地位，国内企业则处于快速崛起中。根据公开信息，2018年我国前十大IC设计公司里华为海思以503亿元的收入高居榜首，同比增长30%。紫光展锐、北京豪威（韦尔股份603501股吧)收购）以110亿元、100亿元的收入分居第二、三位。此外，还包括了汇顶科技603160股吧)、紫光国微002049股吧)、兆易创新603986股吧)等优质上市公司。

  IC制造科技含量十足，涉及了微电子、化学、光学等一系列高科技领域的协作，可以划分为6个独立的生产步骤：扩散(包括氧化、膜淀积和掺杂工艺)、光刻、刻蚀、薄膜、离子注入和抛光。

  目前来看，IC制造是目前中国大陆半导体发展的最大瓶颈，无论是设计还是封测，国内企业已经有了不错的发展，但是制造环节则一直掌握在台韩美等地区手中，其技术很多来自美国，很容易受到美国技术制裁的影响。

  全球晶圆厂市占率排名为：台积电、三星、格罗方德、联电、中芯国际、高塔、力晶、世界先进、东部高科。国内代工龙头中芯国际排名第五，市场占有率 4.3%。中芯国际不仅仅是产能的落后，在先进制程的发展上，也落后台积电较远的距离，目前台积电已能量产7nm，而中芯国际才刚刚在梁孟松加盟后突破14nm的量产。而目前华为、小米等国产企业的旗舰产品都已全面升级到7nm水平，如果制造环节受到制约，那对国内消费电子企业的影响比较大。

  另一个值得忧虑的是，制造环节对于光刻机等制造设备依赖非常大，而主要的设备都掌握在欧美日企业手中，受到美国影响一直供货不正常，这也是制约国内IC制造业发展的一大瓶颈。

  封测即集成电路的封装、测试，位于半导体产业链的末端中下游。封装是将芯片在基板上布局、固定及连接，并用可塑性绝缘介质灌封形成电子科技类产品的过程；测试主要是对芯片、电路等半导体产品的功能和性能做验证的步骤。

  与半导体其他领域不相同，国内封测行业已经跻身全球第一梯队，并且已确定进入深度的国产替代过程中，市场占有率持续上升中。根据Yole的统计数据，2018年封测市场全球前五名企业分别为中国台湾日月光（19%，不含矽品精密）、美国安靠（15.6%）、中国长电科技600584股吧)（13%）、中国台湾矽品精密（10%）、中国台湾力成科技（8%）。全球十大封测厂中，中国大陆长电科技、通富微电002156股吧)、华天科技002185股吧)3家进入，合计占有22%的市场份额。

  EDA全称为电子设计自动化，是一种在计算机辅助下，完成芯片设计的具体方案输入、处理、模拟、验证的软件工具集群，是现今芯片设计行业不可或缺的基础工具，甚至被部分业内人士称为“芯片之母”。EDA是芯片设计中的“必备神器”，就像是我们电脑上的CAD设计，根据电脑图纸来看看哪里不合理。近年来随着集成电路技术的持续不断的发展，EDA的技术上的含金量也在以惊人的速度上升。

  在此方面，美国基本上一支独大，美国的三家EDA企业几乎垄断了全球的EDA市场，而华为海思芯片在此方面每年也是付出了巨额费用，也就是说美国垄断了半导体产业的尖端技术。这三家公司号称都能够给大家提供芯片设计的全套解决方案，但实际上都是在混合用。其中Synopsys占有的市场占有率达到32%，Cadence市场占有率达到22%，而Mentor市场占有率达到10%， Mentor尽管被德国西门子收购，但是其总部仍然在美国，仅这三家公司市场占有率就超过了60%。

  A股中，并没有直接上市的EDA软件股，多为通过投资机构入股相关企业的财务投资者，比如申通地铁600834股吧)、东土科技300353股吧)间接入股EDA企业，但因为其对企业的管理产生的影响非常小，故不列入EDA国产替代的潜力股。此外，芯愿景正申请科创板IPO，IP服务商芯原股份IPO过会。

  半导体材料在整个产业链中很重要，是实现芯片制造、封测必不可少的原材料。全球半导体材料市场规模超500亿美元。中国大陆2019年半导体材料行业规模达88.6亿美元，是全球唯一实现正增长的市场，中国巨大的市场需求正是国内材料公司实现突破的最大机会。

  从半导体材料的市场结构来看，硅片占据31%的份额，是半导体材料行业最重要的一环，此外的电子气体、掩膜版、光刻胶及配套试剂等也都占据较大的份额。

  从行业竞争格局看，全球半导体材料产业依然由日、美、韩、德等国家占据绝对主导。在最重要的硅片领域，日本信越化工、日本胜高、台湾环球晶圆、德国Siltronic、韩国LG Silitron占比全球前五，在靶材领域，日矿金属、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯等为靶材行业龙头。

  当前跨国企业主导全球半导体材料产业的背景下，国内半导体材料对外依存度高，部分高达90%以上，使得材料成为国内产业链的漏洞之一。例如在硅片领域，日本信越等五巨头占据全球90%以上的市场占有率，国内有上海新昇等少数公司实现12英寸大硅片量产。光刻胶方面，国内企业在半导体光刻胶领域与世界领先水平仍有很大的差距，晶瑞股份300655股吧)、上海新阳300236股吧)、南大光电300346股吧)等少数企业布局ArF、KrF光刻胶，尚无企业涉及 EUV 光刻胶。

  为了补足产业链的弱点，半导体材料也是大基金重点投资的方向之一，一期已投资沪硅产业、雅克科技002409股吧)、安集科技688019股吧)等材料企业。二期投资总规模和撬动社会融资有望较一期更上一个台阶，或开启半导体材料国产化的浪潮。

  半导体制造、封测是在极其微小的空间中进行作业，故必须依靠高科技的设备才能够实现。半导体设备按照功能划分，有IC制造、IC封装、IC测试、硅片加工等。

  半导体设备中，IC制造设备占销售额的81%，测试设备占9%，封装设备占6%，别的设备大约占4%。晶圆制造设备是整个半导体设备行业中最为核心的一部分，也是另一个中国被卡脖子严重的细分行业。比如备受热议的制造高规格芯片的究极神器——EUV光刻机，仅荷兰ASML可生产，用于目前最高规格的7nm芯片制造环节的重要设备，中芯国际等国内企业采购一直受到美国的干扰。

  国内半导体设备产业链体系正逐步完善，优势企业已初步具备国产替代的能力。硅片制造环节晶盛机电300316股吧)，刻蚀环节北方华创002371股吧)、中微公司688012股吧)，测试环节精测电子300567股吧)，清洗环节盛美半导体、至纯科技603690股吧)等。

  至于大家非常关心的ASML迟迟不能出口中国的光刻机，中国也有公司制作，那就是上海微电子，目前做到的最精密的加工制程是90nm，虽然距离最先进的7nm还有不小的距离，但已经足够驱动基础的国防和工业，主要是手机等高规格芯片生产受一定的影响。哪怕是面对“所有进口光刻机都瞬间停止工作”这种极端的情况，中国维持社会运转、经济运行仍然有芯片可用。

  虽然当前，涉及半导体产业所有的环节的公司队伍逐渐壮大，但是参与华为业务、公司规模较大的实际上并不多。数据宝以半导体材料、半导体设备、半导体制造、半导体设计以及封测5个重要环节为主，根据条件：1、华为概念股（优先）2、细分板块个股市值、营收（2019年）不低于板块均值，筛选出了合乎条件的39只龙头股。

  这39家公司最近市值接近1.6万亿，从股票数量能够准确的看出，国内半导体设计层面是相对较为成熟的，股票数量达到17只，封测股数量最少仅有5只。

  具体到单家公司来看，半导体制造股工业富联601138股吧)市值合计超过2600亿，营收规模更是超过了4000亿，公司与华为更是有着深度合作；位居次位的是科创板半导体设备公司中微公司，市值超千亿；三安光电600703股吧)市值超900亿，同时兼具半导体设计、半导体材料概念，公司具规模化研发、生产化合物半导体芯片能力的公司。据悉，三安光电去年就为华为独家供应和代工5G关键芯片PA。

  封测5股同时兼具半导体制造概念，长电科技、华天科技及深科技000021股吧)市值超300亿，在集成电路、芯片方面，公司都不断加大投入，具备一定产能。

  半导体行业的发展是中国科技未来的主攻方向，集成电路大基金也在大力扶持该行业的发展，以上龙头企业能说肩负着重要使命，机构也对这一些企业未来业绩一致看好。即便是在今年这种疫情的影响之下，机构仍然给出较高的净利润增幅预期。

  数据宝统计显示，以上39股共有36股机构给出目标价，除巨化股份600160股吧)今年业绩有一定下滑外，其余35股业绩或呈现出持续上涨状态。通富微电今年净利润增幅有望超过1800%，它是国内顶级规模、产品品种最多的集成电路封装测试企业之一。长川科技300604股吧)、长电科技机构预测其今年净利润增幅均超过600%。前者一季度净利润增幅超过800%，后者接近400%。

  从更长远来看，机构预测未来2年净利润增幅均超过30%，且今年净利润增幅也超过30%的公司达到11家。除以上3股外，还有风华高科000636股吧)、紫光国微、兆易创新、圣邦股份300661股吧)等。其中兆易创新今年以来几乎被机构踏破“门槛”，前5个月调查研究机构多达288家，其是目前中国大陆领先的闪存芯片设计企业。另外圣邦股份年内也获282家机构调查与研究。