存储行业深度报告：把握行业周期反转机会，存储产业链国产替代空间大.docx

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20图18:NANDFlash512GbTLC行情走势(美元) 21图19:NANDFlashMLC现货平均价日度数据跟踪 21图20:三大存储原厂营业利润率上涨空间大 23图21:存储价格上涨周期至少持续6-8个季度 23图22:行业弹性空间 24图23:模组厂与原厂季度营收同比增速变化 24图24:半导体存储产业链 25图25:2022年存储芯片市场结构 26图26:2023Q4全球DRAM竞争格局 26图27:2023Q4全球NAND竞争格局 26图28:DDR需求从DDR4向DDR5迁移 27图29:以兆易创新为例,2016年开始兆易出货量倍数扩张 28图30:存储厂商DRAM技术路线图 30图31:存储厂商3DNAND技术路线图 31图32:长鑫存储在工艺制程上加快追赶三大原厂 32图33:长江存储232层3DNAND 32图34:HBM技术示意图 32图35:HBM结构图 32图36:先进封装在整个封装市场的占比正在逐步提升 33图37:HBM3D封装成本拆分(%键合良率) 33图38:HBM3D封装成本拆分(99%键合良率) 33图39:TSV技术工艺流程 34图40:EMC应用场景 35图41:底部填充胶用于FC封装工艺 35图42:CoWoS工艺RDL布线中的PSPI 35图43:存储模组的构成及分类 36图44:2022年全球内存模组厂市场份额 38图45:2022年全球SSD模组厂自有品牌市场份额 38图46:内存接口芯片及内存模组配套芯片 39表1:部分存储厂商产能与资本支出规划 12表2:HBM目前已经成为AI服务器的搭载标配 18表3:2024年HBM营收预估(百万美元) 19表4:2024年存储需求增量预估 20表5:DRAM、NANDFlash产品季度合约价涨幅预测 22表6:DDR1-DDR5主要指标比较 27表7:大陆存储芯片厂商产品布局 29表8:国内模组厂商业务布局 37表9:内存迭代带来内存接口芯片、配套芯片量的增长 39表10:内存接口芯片世代发展中三足鼎立格局逐渐清晰 40表11:重点公司估值表(数据截至2024年3月27日) 41存储芯片具有强周期属性存储芯片周期性强,且其周期波动大于半导体整体复盘全球半导体产业周期,2000年以来半导体产业经历了6轮周期。结合半导体行业销售额规模和增速来看,从2000年起,半导体产业共经历了6轮周期,每轮周期约4年左右,上行周期通常为2-3年,下行周期通常为1-。2019年,受需求不振及存储器价格大幅下跌影响,全球半导体行业进入下行周期。2019Q3见底后,5G、新能源车等领域爆发驱动半导体需求增长,至2021Q3行业景气度持续上行,并形成全球范围内的“缺芯潮”。2021Q3后,半导体下游需求出现结构性分化,消费电子增速放缓。2022Q2以来受疫情影响,经济增速放缓,全球半导体行业进入下行周期。随着新一轮来自人工智能、数字经济和智能汽车的创新催化,全球半导体销售额增速在2023Q2出现拐点,我们判断全球半导体产业进入新一轮向上周期。图1:全球半导体产业周期复盘资料来源:WSTS,存储芯片呈现较强的周期性,且其周期波动大于半导体及其他细分市场。存储芯片作为半导体市场标准化程度最高的产品,同类产品可替代性强,受行业景气度供需关系影响较大,加上当前存储行业已形成垄断格局,头部厂商在产能规划和产品定价方面步调相对一致,因此行业周期性更强。根据半导体行业及其细分市场的销售额增速来看,存储和半导体市场的周期性趋同,但存储的行业周期波动大于其他半导体细分市场,弹性更强。在半导体行业处于下行周期时,存储市场往往会受到更高的冲击,而相应地若处于从低谷持续回暖的上行周期,存储市场也会受益更多。图2:半导体及部分细分市场规模历年增速(%)资料来源:WSTS,存储通常3-4年一个周期,上行期与下行期均约2年。2012年至今,存储主要经历了三轮周期:第一轮周期(2012-2015年):2012年,在移动互联网的普及推动下,智能手机加速渗透,4G网络带来的换机潮在提升全球手机销量的同时,也提高了手机的单机存储容量,存储芯片需求增长,存储行业开启上行周期。2014年,三大厂商大幅扩产导致供大于求,存储行业景气度下行。第二轮周期(2016-2019年):2016年,互联网云厂商加大资本开支叠加比特币市场繁荣,驱动服务器出货量快速增长;2017年,手机、服务器销量跨上历史高点,但DRAM厂商将部分产能转移至3DNAND,供需错配下DRAM颗粒缺货严重,价格呈上升趋势,存储行业景气度持续上行。2018年,存储大厂开始扩产增加供给,同时手机、服务器需求逐渐疲软,存储价格滑落,行业进入下行区间。第三轮周期(2020-2023年):2020年疫情带动PC、平板电脑、服务器需求上升,同时5G催生终端容量增长,但全球疫情又使得存储厂商产能供应不足,存储价格一路向上,于2022年一季度价格见顶。2021年末随着厂商新一轮产能投产,全球经济低迷导致下游消费需求疲软,存储价格持续下跌,2022年供需差距拉大导致存储底部周期拉长。图3:2012年至今,存储主要经历了三轮周期(单位:亿美元)资料来源:WSTS,供需关系是存储周期的研究核心通过建立存储的周期性研究框架,我们发现供需关系是存储周期的研究核心。大厂资本开支降低,下游消费需求增长,供不应求,库存开始下降,价格上升,行业进入上行周期;大厂资本开支增加,下游需求下降,供过于求,库存开始增长,价格下降,行业进入下行周期。在周期判断过程中,大厂资本开支、产能规划可以作为周期前瞻指标,行业库存和存储价格可以作为节奏指标。图4:存储的周期性研究框架资料来源:存储进入新一轮上行周期,把握行业反转机会供给端:库存水位趋于正常,资本支出聚焦高端存储美光和海力士资本开支目前已处低位,三星资本开支也有下降预期。通过复盘三大存储原厂在前三轮(2012-2015年,2016-2019年,2020-2023年)存储周期中的资本开支表现,我们可以发现,在每一轮存储上行周期启动的时候,三大存储原厂的资本开支或在低点或已经经历缩减。同时可以看到三大存储原厂中,美光与海力士资本开支基本与存储周期同频,三星资本支出相对较高,在最近一轮的下行周期中,仍保持着高位运行(逆周期投资)。目前,美光和海力士的资本开支再次来到了低位,并且三星的资本开支也有下降预期,从资本开支趋势来看,符合上行周期启动特征。图5:三大存储原厂的资本开支资料来源:Bloomberg,(注:年份为日历年,美光对应的是上年9月-当年8月底,三星和海力士对应的是当年1月-12月)2024年资本开支整体预计高于2023年,且主要为支持HBM、DDR5等高端存储产品,所以存储芯片整体量产增长有限。从2022年年初开始,受需求放缓、库存高企、价格竞争加剧等影响,存储芯片进入下行周期,多家存储厂商减产以降低库存,并节约资本开支。铠侠、海力士、美光自2022年Q4开始减产,2022年9月铠侠宣布旗下位于日本的两座NAND闪存工厂从10月开始晶圆产量将减少约30%;2022年11月美光也宣布将所有DRAM和NAND晶圆产量减少约20%(相较FY2022Q4),12月下旬美光还宣布将2023年资本开支减少到70-75亿美元,减少近40%。西部数据也自2023年1月起开始减产,三星也在2023年4月宣布加入减产行列,并不再采取“逆周期投资”。随着上游厂商减产、智能手机新产品发布和以ChatGPT为代表的新一代人工智能快速发展,存储行业供需格局得到明显改善。根据多家存储大厂发布的生产指引,存储厂商2024年资本开支整体预计高于2023年,但存储厂商在HBM、DDR5等高端存储产品的扩产趋势明确,且HBM和现有DDR产品相比,HBM尺寸更大、需要底部缓冲芯片,这进一步限制了非HBM存储产品的产量,所以2024年存储芯片整体量产增长有限。表1:部分存储厂商产能与资本支出规划存储厂商生产指引资本支出三星23Q3:降低产量来减少库存水平相对较高的产品存货;23Q4指引:计划扩大HBM3的产量。2023年前三季度资本支出相较去年同期上升11%,投资集中在产能扩张和产业升级以及DS和SDC的基础设施;2023Q4:公司将继续推动投资。海力士23Q2:决定进一步削减NAND生产;23Q3:DDR5,LPDDR5,HBM等有竞争力的产品生产平稳。23Q4:计划增加对HBM、DDR5和LPDDR5等高端产品的投资,增加1anm和1bnm、第四代和第五代10nm产品的份额,同时增加对HBM和TSV的投资。FY2023资本支出降低50%以上;FY2024预计资本支出高于2023年,但考虑到资本支出效率和金融稳定性,增量可能比较小。美光科技23年6月:DRAM与NAND产量与2022年峰值相比下降30%;2024年:扩大HBM3E生产;扩大生产DDR5,在2024年年初超过DDR4;2024年DRAM与NAND产量将继续低于2022年。FY24资本支出预计略高于FY23财年的水平,FY24投资于HBM产能的资本支出大幅增加。铠侠22年9月:宣布旗下位于日本的两座NAND闪存工厂从10月开始晶圆产量将减少约30%。西部数据23年初:宣布减产,该年生产体量下降。FY2023资本支出下降19%,主要体现为现金资本支出下降。资料来源:三星电子、海力士、美光、铠侠、西部数据官网公告与财报,存储行业库存水位趋于正常化,存储周期见底信号明确。随着三大存储原厂持续降低资本开支、减产调节库存,以控制市场过剩的供应总量,海外存储芯片库存水位正趋于正常化。根据Bloomberg数据,海力士存货较前期的高位水平有所回落,三星、美光库存增速放缓,美光也在此前FY24Q1财报中披露,PC、手机、汽车、工业等终端市场中的存储库存已经处在或者接近正常水位,数据中心的存储库存表现正在改善,预计到2024年上半年接近正常水位。同时,国内存储行业也出现明显周期见底信号。以兆易创新、北京君正为首的存储芯片厂和以澜起科技、聚辰股份为首的接口芯片/配套芯片厂库存自23Q2起开始下降,而模组厂23Q3也有明显库存增长,模组厂通过增加库存来赚取未来价差,也可以证明是存储行业见底信号。综上,我们认为在存储库存水位趋向正常情况下,存储周期见底信号也更加明确。