淘研报 | 光伏、半导体都需要使用的设备,已经开始国产化!

贝壳号 | 发布于2021-03-19

淘研报 | 光伏、半导体都需要使用的设备,已经开始国产化!

据美国侨报综合报道17日,全球规模最大、规格最高的半导体产业年度盛会“SEMICONChina2021国际半导体展”在上海浦东开幕,世界半导体巨头皆出席大会。在芯片严重短缺的当下,全球业内人士都希望在这场大会上找到办法解决企业困境。2020年,新冠疫情大流行催化了“宅经济”的迅猛发展,强化了人们对“万物互联”的需求。《上海证券报》写道,半导体景气度之高充分体现在了展会上,多达1100家半导体公司参与了本次大会,很多地方的公司更是联合参展。中国芯片技术一直是“卡脖子”难题。

在美中科技角逐的大背景下,美国的交易禁令使中国半导体业的尖端发展雪上加霜。中国工程院院士吴汉明在大会上指出,中国目前的芯片制造产能发展,严重滞后于需求,供给能力和需求的差距越来越大。想要彻底解决,只有实现国产替代。

真空泵是制造业重要的通用设备,是用来获得真空环境的系统,是半导体、科学仪器、化工、制药行业重要的子系统,应用广泛。真空泵是真空系统重要的组成部分,是用来产生、改善和维持真空环境的装置。

根据ISVT,2019年全球真空设备的市场规模约350亿元,其中半导体用真空设备约135亿元,占比约38%,是最大的应用领域,此外光伏领域的真空泵需求正快速增长。

根据我们测算,2019年全球半导体真空泵的设备与服务需求市场规模约130亿元,

参考IC sights对全球晶圆产能的预测,预计到2025年市场规模可达到217亿元,复合增占率约9%,保持温和增长,其中存量真空泵的更新占到整个设备市场的60~70%,庞大的存量市场保证了半导体真空泵的稳定需求,减小了行业的波动性。根据我们测算,2019年我国半导体真空泵的设备与服务需求规模约31亿元,2025年预计可达到57亿元,维持稳定增长。

在半导体产业刚起步的时候,仅有两种处理工艺需要用到真空腔。一种是只有一层金属的蒸铝工艺,另一种是在硅片背面蒸金以便将电路芯片固定在它的管壳上,那时的真空工艺是在类似钟罩的腔内进行的。

当前,半导体制造过程中的许多化学反应都是在真空条件下进行的,使用工艺腔来实现受控的真空环境。

从20世纪80年代后期,工艺腔被构造为多腔集成设备。硅片在真空环境下从一个工艺腔传送至另一个工艺腔,避免了硅片的原始氧化并减少了污染。半导体工业是真空泵非常重要的应用领域,是当前主要的增长动力。

目前真空泵已经广泛应用在半导体制造的多个工艺环节中,包括刻蚀、镀膜、扩散等等。为了将制造过程控制在更小的尺寸上,越来越需要以更高的精度和均匀性执行更多的半导体制造过程步骤。为了实现这一点,半导体工艺必须在极度受控的真空环境中运行。

随着功能和电路尺寸的减小,半导体制造中的工艺步骤数量将继续增加,从而导致真空设备需求的增加。此外,小型化还需要新的制造技术,如多模和EUV光刻技术,这将进一步推动半导体制造商采用真空系统。

太阳能发电成本不断降低,需求进入上升期,根据硅业协会和我们的统计,预计硅片/电池片/组件等各环节2021年扩产规模均在100GW以上,拉晶、镀膜、层压等环节对真空泵均有需求,下游的大幅扩产预计将带动光伏行业真空泵市场规模的快速增长。同时,光伏行业现在面临PERC+/TOPCon/HJT等技术路线的分歧,设备降本对技术路线影响较大,设备降本的需求有利于进一步推进真空泵的国产化进程。

根据我们的测算,2019年我国光伏行业对真空泵的设备与服务需求规模约21.7亿元,预计至2022年可增至55.5亿元,复合年增长率达36%。

随着组件价格的大幅下降,与之同时发生的则是随着设备的国产化与产能的逐步上升,设备投资额的大幅度下降,目前多种技术路线并行、竞争焦灼的现阶段,设备投资额将是决定技术路线走向的重要一环,而将若干零部件国产化将会是设备降本的一个有效驱动因素。

当前全球半导体真空泵市场主要由Edwards、Kashiyama、Ebara等少数几家国际知名公司占据,2019年Atlas真空部门的收入约26.9亿美元,当年在真空领域的市占率约53%,处于绝对领先地位。国内以汉钟精机、中科仪为代表的国内半导体真空泵优秀企业已逐步实现国产替代。受益下游光伏领域积极扩产以及国产化率显著提升,真空泵需求预计将持续保持快速增长;而未来在半导体领域的逐步拓展,将进一步打开成长空间。未来可以关注国内半导体真空泵的优质企业:汉钟精机、中科仪(拟上市)。

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