1. Globaler Investitionsausblick für den Halbleitermarkt und sechs Trends in den Jahren 2021-2022

Nach fast einem Jahr der Pandemie, die weltweit zu Konsumeinbrüchen, Arbeitsabläufen und teilweisen Regierungsstillständen geführt hat, ist die Nachfrage nach Online-Meetings, Videos, günstigen Laptops und Chromebooks im Gegenzug stark angestiegen. Die globale Lieferkette für Halbleiterprodukte hat aufgrund von Versorgungsengpässen ihre Lagerbestände erhöht. Zudem hat das US-Handelsministerium eine umfassende Technologieblockade gegen Huawei und HiSilicon verhängt und weitere führende chinesische Technologieunternehmen auf die Entity List gesetzt. Darüber hinaus hat das Bureau of Industry and Security des US-Handelsministeriums wichtige US-amerikanische Ausrüstungs-, Material- und Softwarelieferanten von SMIC direkt aufgefordert, Versandgenehmigungen zu erteilen. Obwohl diese veränderten internationalen Gegebenheiten in der ersten Jahreshälfte zu einem starken Rückgang der Nachfrage nach 4G-Mobiltelefonen sowie nach Halbleitern für die Automobil- und Industriebranche geführt haben, sind in der zweiten Jahreshälfte die Investitionen von Unternehmen und Behörden in Rechenzentren stark zurückgegangen. Dies hat die Nachfrage in vorgelagerten und nachgelagerten Branchen wie Server-Fernsteuerungschips, DRAM-Speichermodulen, SSD-Flash-Speichergeräten und Speicherschnittstellenchips gebremst. Obwohl die Epidemie noch immer schwerwiegend ist, hat sich die Nachfrage nach Halbleitern für die Automobil- und Industriebranche in der zweiten Jahreshälfte dank der allmählichen Erholung der globalen Wirtschaftstätigkeit deutlich erholt. In Verbindung mit der durch 5G und Notebooks bedingten Verknappung und den Preisanstiegen bei Power-Management-Chips und 8-Zoll-Wafer-Foundries ist die globale Logik-Halbleiterindustrie in diesem Jahr im Vergleich zum Vorjahr um 10–11 % stetig gewachsen, während die globale Wafer-Foundry einen deutlichen Anstieg von 28 % verzeichnete. Angesichts der erwarteten Erholung der Nachfrage von Unternehmen, Regierungen und Cloud-Servern, die auf Werbeeinnahmen angewiesen sind, sowie der insgesamt steigenden Nachfrage nach Halbleitern für die Automobil- und Industriebranche prognostizieren wir für die globale Halbleiterindustrie ein gesundes Wachstum von 8–10 % in den Jahren 2021/2022. Der globale Speichermarkt soll um 13–15 % und der globale Markt für Logikchips um 6.3–8.2 % wachsen. Die heimische Halbleiterindustrie beschleunigt die Substitution eigener Technologien und die technologische Unabhängigkeit. Wir erwarten, dass die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate die globale Wachstumsrate von fast 50 % übertreffen wird. Wir behalten unsere Kaufempfehlung für die heimische Halbleiterindustrie bei.
In diesem Sinolink-Bericht „Halbleiterausblick und Investitionsstrategie 2021-2022“ betonen wir neben der Feststellung, dass die globalen Halbleiterbestände angemessen sind, sechs Trends:

1. Es wird erwartet, dass die Nachfrage nach Serverchips in den Jahren 2021-2022 ein starkes Comeback erleben wird;

2. Hohe Stückpreise, hohes Wachstum – die Ära der PCIE Gen 4.0/5.0 Retimer steht bevor;

3. Die Übernahme von Xilinx durch AMD wird die heterogene Integration von 3D-Packaging unter Verwendung großer Trägerplatinen beschleunigen;

4. Die Nachfrage auf dem Automobilmarkt wird sich nach der Epidemie erholen, und mit dem Hinzukommen des autonomen Fahrens wird der Anteil der Elektrofahrzeuge steigen;

5. Änderungen bei WLAN und Spielkonsolen - WLAN

Wir sind auch hinsichtlich der fünf Nutznießerunternehmen in China optimistisch, wie Montage Technology (Server-bezogene 1+10 DDR5-Speicherschnittstelle und unterstützende Chips, PCIE Gen 4/5 Retimer), Tongfu Microelectronics (ein bedeutender Hersteller von AMD-Laptop-, Desktop-, Server- und Spielekonsolen-CPU/GPU-Verpackungen und -Tests), Xingsen Technology (ein globaler Halbleiter-ABF/BT-Profitender des Leitungseffekts von Knappheit und Preisanstieg in der Substratindustrie), Sanan Optoelectronics (ein führender chinesischer Hersteller von Galliumarsenid-GaAs-, Siliziumkarbid-SiC-, Galliumnitrid-GaN-Halbleitern der dritten Generation und Mini-LEDs) und China Microelectronics (ein wichtiger Akteur beim Ersatz von Ätzanlagen durch fortschrittliche und ausgereifte Halbleiterproduktionsanlagen in den Vereinigten Staaten). Was globale Unternehmen betrifft, sind wir optimistisch hinsichtlich der fünf Nutznießerunternehmen wie TSMC (Marktführer in der Wafer-Foundry, der von der Produktionsauslagerung der beiden großen CPU-Hersteller Intel und AMD profitiert, und Marktführer bei PS5/Xbox Series Large Carrier Boards, der eng mit Intel zusammenarbeitet, um die Produktion auszuweiten), Infineon (weltweit führender Hersteller von Leistungs-MOSFETs, IGBTs und SiCs) und TEL Tokyo Electronics (der am meisten vom Ersatz von Halbleiteranlagen außerhalb der USA profitiert, wie z. B. CVD-chemische Abscheidung, ALD-Atomabscheidung, Klebstoffentwickler, Ätzverfahren und Kontrollprüfung). 

Angemessener Rückgang der globalen Lagerbestände: Obwohl die Halbleiterindustrie und Investoren aufgrund der sich verschärfenden Epidemie einen starken Anstieg der globalen Halbleiterlagerbestände befürchten, sind diese laut exklusiven globalen Halbleiterdaten des China National Securities Research Institute im dritten Quartal 2020 bei Logikchips, Fabless-Designs, IDMs und Speichern nicht gestiegen, sondern gesunken. Dies ist hauptsächlich auf die stark gestiegene Nachfrage nach Laptops, Desktop-PCs, Spielekonsolen, Chromebooks, Cloud-Rechenzentren, Automobilindustrie, industrieller Stromversorgung und digitalen Logik-Halbleitern im dritten Quartal 2020 zurückzuführen.

Die weltweite Lagerkapazität für Logikchips blieb im Jahresvergleich mit 3.02/3.23 Monaten im 3. Quartal 19/2. Quartal 2020 unverändert und sank im dritten Quartal 20 im Vergleich zum Vorquartal um 7 % auf 3.01 Monate.

Globale Lagerbestände an Fabless-Designs in Monaten: ein Rückgang von 6 % gegenüber dem Vorjahr von 2.80/3.38 Monaten im 3. Quartal 19/2. Quartal 2020 und ein Rückgang von 22 % gegenüber dem Vormonat auf 2.46 Monate im dritten Quartal 20;

Globale IDM-Lagerbestände in Monaten: ein Rückgang von 8 % gegenüber dem Vorjahr von 4.25/4.31 Monaten im 3. Quartal 19/2. Quartal 2020 und ein Rückgang von 9 % gegenüber dem Vormonat auf 3.91 Monate im dritten Quartal 20;

Weltweite Lagerbestände an DRAM/3D-NAND-Speichern (in Monaten): ein Rückgang von 6 % gegenüber dem Vorjahr von 4.22/4.04 Monaten im 3. Quartal 19/2. Quartal 2020 und ein Rückgang von 2 % gegenüber dem Vormonat auf 3.95 Monate im dritten Quartal 20;

Die weltweiten Lagerbestände an NOR/SLC NAND/Mask ROM-Speichern blieben im Jahresvergleich mit 3.83/4.88 Monaten im 3. Quartal 19/2. Quartal 2020 unverändert und sanken im dritten Quartal 20 im Monatsvergleich um 22 % auf 3.82 Monate.

2. Sechs Trends in der Halbleiterindustrie in den Jahren 2021-2022

1. Die Nachfrage nach Serverchips dürfte sich in den Jahren 2021-2022 stark erholen.

Das Guojin Securities Research Institute schätzt, dass der globale Markt für Computerhalbleiter (Server, Desktop-Computer, Notebooks, x86-CPUs, GPUs, KI) in den Jahren 2021, 2022 und 2023 jährlich um 4 %, 8 % bzw. 8 % wachsen wird. Allerdings wird erwartet, dass der gesamte Markt im dritten Quartal 2020 erheblichen Nachfrage- und Lagerkorrekturen unterliegen wird (Xinhuas Umsatz sank im dritten Quartal um 19 % gegenüber dem Vorquartal, +7 % gegenüber dem Vorjahr; Intels Serverchips -17 % gegenüber dem Vorquartal, 7 % gegenüber dem Vorjahr; Montage-Server-Speicherschnittstellenchips -36 % gegenüber dem Vorquartal, -25 % gegenüber dem Vorjahr). Treiber dieser Entwicklung ist das jährliche Wachstum der Servernachfrage um 20 %, 14 % bzw. 10 %. Dazu gehören die 10-nm-Prozessoren mit 8 Speicherkanälen, die Intel im ersten Quartal 2021 auf den Markt bringen wird, die x86-CPU Ice Lake mit PCIe Gen 4 und die x86-CPU Ice Lake. Der 10-nm-Chip Sapphire Rapids, der im ersten Quartal dieses Jahres auf den Markt kommt und DDR5 sowie PCIe Gen 5 unterstützt, wird ebenfalls von Sapphire Rapids unterstützt. Hinzu kommen die 7-nm-/5-nm-EUV-CPU-Benchmark-Produkte Milan/Genoa von AMD. Der Feiteng-Chip von China Great Wall, der Server-Fernsteuerungschip BMC (Baseboard Management Controller) von Xinhua und Nuvoton, der KI-ASIC von Cambrian, die KI-GPU von NVIDIA, der Speicherinterface-Chip von Montage und der Edge-Computing-KI-Chip von Xilinx trugen zu einem Umsatzwachstum von über 10 % im Vergleich zum Vorjahr bei. Während die Lagerbestände an Serverchips abgebaut werden, verzeichnet der Serverhersteller Wiwynn einen Ansturm von Cloud-Kunden auf Bestellungen, wodurch die Produktionskapazitäten knapp werden. Der Umsatz im vierten Quartal stieg im Vergleich zum Vorquartal um 10 bis 20 %. Die Nachfrage nach Chips für Cloud-Server scheint relativ hoch zu sein (die jüngsten Daten der China International Finance Corporation zeigen, dass die Investitionen in Rechenzentren im dritten Quartal im Vergleich zum Vorquartal um 17 % und im Vergleich zum Vorjahr um 32 % gestiegen sind; die Serverhersteller verzeichneten im dritten Quartal einen Anstieg von 5 % gegenüber dem Vorquartal und 9 % im Vergleich zum Vorjahr). Es wird erwartet, dass der Lagerabbau reibungslos verläuft. Wir bekräftigen unsere Prognose für 2021: Im ersten Quartal dieses Jahres ist mit einer Erholung der Nachfrage nach Serverchips zu rechnen. Wir werden die Umsatzentwicklung von Xinhua im Dezember und Januar, die Aktualisierung der Prognose von Intel für das vierte Quartal sowie den Zeitpunkt der Abschwächung der globalen Pandemie und die damit verbundene Wiederaufnahme der Beschaffung durch Regierungen und Unternehmen genau beobachten. 

Die Erholung des Server- und Server-Halbleitermarktes wird natürlich auch die Erholung des Speichermarktes (DRAM, 3D-NAND-Flashspeicher) sowie der Märkte für x86-CPU-Großträgerplatinen, Server-CPU-Sockel (Jiaze), Server-x86-CPU-Wafer-Foundry (TSMC 7nm, 7nm+, 5nm) und Packaging und Testing (Tongfu Micro-AMD) vorantreiben.

2. Die Ära des PCIe Gen 4.0/5.0 Retimers steht bevor.

Mit der x86-CPU des KI-Servers führen PCI Express (PCIe) Gen 4.0 (16 Gbit/s) und Gen 5.0-Kanäle zum KI-GPU/ASIC-Beschleuniger. Da dieser immer schneller wird, steigt die Anzahl der Kanäle und damit auch die zu übertragende Datenmenge. Dadurch verschärft sich das Problem der Signaldämpfung auf der Leiterplatte. Am Beispiel von PCIe Gen4 lässt sich zeigen, dass die Signalübertragungsdistanz auf einer herkömmlichen Leiterplatte über 100 % beträgt. Bereits nach 15 Zoll kommt es zu Dämpfung und Verformung. Bei Verwendung von PCIe Gen5 reduziert sich die Signalübertragungsdistanz auf unter 10 Zoll.

Das Signal wird abgeschwächt und verzerrt. Daher ist es ratsam, einen Retimer (Retimer) in den Signalweg einzufügen, um das Signal zu reorganisieren und vor der Übertragung in seinen ursprünglichen Zustand zurückzuversetzen. Alternativ kann auch ein ReDriver-Signalverstärker/-aufbereiter verwendet werden. Dieser kann die Signalqualität jedoch nur am Übertragungsende leicht verbessern, wodurch das ursprüngliche Signal weiterhin stark beeinträchtigt wird. PCIe-Switches und Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten sind ebenfalls Lösungen, aber relativ teuer. Daher gehen wir davon aus, dass diese zukünftig kombiniert werden. 

Retimer ist ein Hochgeschwindigkeits-Serialisierungs-/Deserialisierungsmodul (SERDES) mit digitaler Signalverarbeitung (DSP). Selbst wenn das empfangene PCIe-Signal verrauscht ist, kann Retimer mithilfe der DSP-Funktion ein sauberes PCIe-Signal rekonstruieren und eine Kopie des modifizierten Signals an das Ziel senden. Wir gehen davon aus, dass Retimer in Zukunft eine gängige Lösung auf den Motherboards von Servern und in Hochgeschwindigkeits-Netzwerk-Switches sein wird. Aktuell umfasst die 4.0-Generation hauptsächlich x4-, x8- und x16-Retimer. Ein Retimer-Chip unterstützt gleichzeitig 4, 8 oder 16 bidirektionale PCIe-Kanäle. Die Anzahl der von einem Chip unterstützten Kanäle variiert, was sich auch im Preis pro Chip widerspiegelt. Die Preise für x4, x8 und x16 steigen jedoch nicht exponentiell an. Im Allgemeinen ist x8 etwa 1.5-mal so teuer wie x4 und x16 etwa 1.5-mal so teuer wie x8. Wir gehen davon aus, dass der PCIe Gen 4 Retimer im Jahr 2021 zeitgleich mit der Markteinführung der Intel Ice Lake und AMD Milan CPUs im ersten Quartal 2021 auf den Markt kommen wird. Die Marktnachfrage wird 2021 voraussichtlich bei rund 2.5 Millionen Einheiten liegen. Bei einem durchschnittlichen Stückpreis von 20 US-Dollar ergibt sich ein Produktionswert des gesamten adressierbaren Marktes (TAM) von rund 50 Millionen US-Dollar. Wir schätzen den Marktanteil von Astera Labs auf etwa 60 %. Die Massenproduktion der Intel Sapphire Rapids CPUs soll im ersten Quartal 2022 anlaufen. Die Gesamtzahl der PCIe Gen4/Gen5 Retimer wird auf etwa 6–8 Millionen geschätzt. Basierend auf einem durchschnittlichen Stückpreis von 22 US-Dollar ergibt sich ein Produktionswert von rund 132–176 Millionen US-Dollar. Der Marktanteil von Astera Labs beträgt etwa 50 %, die restlichen Marktanteile teilen sich Parade und Montage. 

Astera Labs (ehemals TI-Team) arbeitete bereits mit Intel an der Entwicklung der PCIe Gen 4.0/5.0-Spezifikationen und war im August 2020 das erste Unternehmen der Branche, das einen PCIe Gen4-Retimer in Serie produzierte. Branchenkennern zufolge übergab Astera Labs im Mai dieses Jahres die zweite Version von Gen5-Retimer-Mustern, deren Serienproduktion für das erste Quartal 2021 erwartet wird. 

Die Retimer-Chips von Parade sind bereits bei großen Server-OEM/ODM-Herstellern wie Inventec, Quanta und Yingbang im Einsatz, und die Auslieferung wird voraussichtlich in der ersten Hälfte des Jahres 2021 beginnen. Die neue Generation der PCIeGen5-Retimer-Produkte soll ebenfalls 2021 auf den Markt kommen und sich 2022 oder 2023 zu einem neuen Wachstumstreiber entwickeln.

Montage hat die Fertigung der Engineering-Muster des PCIe 4.0 Retimer-Chips abgeschlossen. In der ersten Jahreshälfte 2020 wurden die Muster an potenzielle Kunden und Partner zur Prüfung und Bewertung versandt. Der Chip wird basierend auf deren Feedback weiterentwickelt und optimiert. Die Entwicklung der Serienversion soll in der zweiten Jahreshälfte 2020 abgeschlossen sein. Die Serienproduktion und Auslieferung sind für 2021 geplant. Der Marktanteil wird voraussichtlich 5–10 % in den Jahren 2021 und 2022 betragen und jährlich 10–15 % erreichen. Dies könnte 3 % bzw. 6 % zum Umsatz von Montage in den Jahren 2021/2022 beitragen.

3. Die Übernahme von Xilinx durch AMD – AMD – die Ära der heterogenen Integration von 3D-Packaging beschleunigt sich.

Wenn das Mooresche Gesetz an seine Grenzen stößt, bietet die Integration von Logik- und Speicherchips unterschiedlicher Fertigungsprozesse auf einer großen Halbleiterplatine mittels heterogener Packaging-Technologie eine hervorragende Lösung zur Leistungssteigerung, Reduzierung des Energieverbrauchs, Verkleinerung der Chipfläche, Erhöhung der Ausbeute und Senkung der Kosten. Das erste Produkt, das diese Architektur mit kleinen Chips und großen Trägerplatinen implementierte, war der FPGA von Xilinx. Dieser nutzte die CoWoS-Packaging-Technologie (Chips on Wafer on Substrate) von TSMC für das 3D-Packaging. Darauf folgte die 7-nm-Rome-CPU von AMD, die mit der Packaging-Technologie von Tongfu Micro acht 7-nm-CPU-Kerne mit einer Größe von 64 mm² und einen 14-nm-Northbridge-Controller in einem 75.4 × 58.5 mm² großen 8-Kern-CPU-Chip integrierte.

Nachdem AMD innerhalb von zwei bis drei Jahren fast 6.6 % des Servermarktes von Intel und 20 % des Marktanteils bei Notebook-/Desktop-CPUs erobert hatte, kündigte das Unternehmen am 27. Oktober 2020 die Übernahme des FPGA-Marktführers Xilinx für 35 Milliarden US-Dollar an, was 1.7234 AMD-Aktien für eine Aktie entsprach. Dies unterscheidet sich deutlich von Nvidias Ankündigung, ARM für 40 Milliarden US-Dollar zu übernehmen. Im vorliegenden Fall kaufte ein amerikanisches Unternehmen britisch-japanische Technologie. Chaowei hatte gemeinsam mit Sugon Haiguang Microelectronics und Haiguang Integrated Circuit gegründet und pflegte gute Beziehungen zu Forschungseinrichtungen in Festlandchina. Daher bestanden höhere Chancen für eine Genehmigung der Fusion durch das chinesische Handelsministerium. Warum also will AMD Xilinx kaufen, und welche Auswirkungen hat dies?

AMD ergänzt die für Edge Computing in Rechenzentren und Basisstationen erforderliche FPGA-Chipdesigntechnologie. Andernfalls, wenn Intel die CPU und das FPGA durch System Packaging in einen einzigen Chip integriert, wird Intel den Markt für Edge-Computing-Inferenz (CPU + Inferenzbeschleuniger) monopolisieren;

Wir schätzen, dass das Xilinx-Geschäft im nächsten Jahr einen Umsatz von knapp 3.4 Milliarden US-Dollar bzw. 31 % des Gesamtumsatzes und einen Anteil von 47 % am Non-GAAP-Gewinn beitragen wird.

Die enorme Differenz zwischen dem Kaufpreis in zweistelliger Milliardenhöhe und dem Buchwert von 2.3 Milliarden US-Dollar wird über die nächsten fünf Jahre abgeschrieben – der Wert des Firmenwerts und der Patentrechte, was sich auf den Gewinn nach US-GAAP auswirken wird;

Chaowei wird zur Übernahme von Xilinx zusätzliche 425 Millionen Aktien ausgeben oder die Anteile der bestehenden Aktionäre um 34 % verwässern, da die vorhandenen liquiden Mittel in Höhe von 1.8 Milliarden US-Dollar offensichtlich nicht ausreichen.

Chaowei wird ein größeres Auftragsvolumen kontrollieren und kostengünstigere Produktionskapazitäten vom Waferhersteller TSMC sowie von den Verpackungs- und Testfabriken ASE und Tongfu Microelectronics erhalten. 

Natürlich lässt sich Intel nicht übertreffen. Mit seiner EMIB-Signalverbindungstechnologie (Embedded Multi-Die InterconnectBridge) und der Foveros-Gehäusetechnologie hat das Unternehmen diverse Produkte auf den Markt gebracht, darunter FPGA-Produkte (FPGA+HBM-DRAM) mit kleinen Chiplets auf großen Trägerplatinen, Agilex-Produkte sowie CPU-Produkte wie die 10nm++ Sapphire Rapids und die 10nm++ Sapphire Rapids der Serverplattform Eagle Stream, die 2022/2023 erscheinen sollen, die 7nm Granite Rapids CPU und die PonteVecchio AI GPU (75.5 mm x 49 mm = 3696 mm²), die mit acht 250 mm² großen 7nm-GPU-Kernen für das Training von KI-Anwendungen in der Cloud ausgestattet ist. Alternativ können auch zwei Sapphire Rapids und sechs PonteVecchio AI GPUs direkt auf einer großen Platine integriert werden. Zukünftig ist es zudem möglich, CPU+FPGA+HBM zu integrieren. Hochbandbreitenspeicher (HBM) wird zur Beschleunigung von Edge-Computing-Prozessen eingesetzt. Diese Änderungen sind vorteilhaft für Teradyne, einen führenden Hersteller von Systemchip-Gehäusen und Testgeräten, sowie für fortschrittliche Gehäuse- und Testanbieter (TSMC, Intel, Samsung, ASE, Changdian) und die ABF-Industrie (Ajinomoto Build-up Film) für große Trägerplatinen und deren führende Hersteller Ebiden, Unimicron und Nanya PCB. ABF-Harzträgerplatinen sind ein von Intel dominiertes Material. Es eignet sich für die Gehäuse von x86-CPUs mit hoher Pin-Anzahl, dünnen Leiterbahnen, hoher Transmission und hoher Temperaturbeständigkeit. Wir gehen davon aus, dass in den nächsten fünf Jahren die Anzahl der Lagen großer Trägerplatinen steigen, die Fläche zunehmen, die Ausbeute sinkt und der Preis steigt.

4. Die Nachfrage auf dem Automobilmarkt hat sich nach der Epidemie erholt, und mit dem Aufkommen des autonomen Fahrens ist der Anteil der Elektrofahrzeuge gestiegen.

Aufgrund der COVID-19-Pandemie sind die Umsätze der Autohändler weltweit in diesem Jahr im Vergleich zum Vorjahr um mehr als 10 % gesunken. Die großen Benzinautohersteller Nissan (Japan), Ford (USA) und Fiat (Italien) verzeichneten dabei einen Rückgang von fast 20 %. Der japanische Elektroautohersteller BYD und der Weltmarktführer Tesla hingegen konnten ihre Umsätze um mehr als 20 Prozentpunkte steigern. Obwohl sich die zweite Welle der Pandemie in Europa und den USA weiterhin ausbreitet, haben die Produktionsstätten in den nicht betroffenen Gebieten wieder den Betrieb aufgenommen. Zudem achten immer mehr Verbraucher auf soziale Distanz und verzichten auf Busse, Taxis und U-Bahnen. Dies führte zu einer Erholung der Privatwagenverkäufe. Im dritten Quartal erholten sich die Umsätze der Autohändler weltweit: Das monatliche Wachstum stieg von -26 % im zweiten Quartal auf 56 % im dritten Quartal, das jährliche Wachstum von -36 % im zweiten Quartal auf -1 % im dritten Quartal.

Wir glauben, dass sich die weltweite Nachfrage nach Benzin- und Elektrofahrzeugen nach der schrittweisen Einführung des COVID-19-Impfstoffs im nächsten Jahr vollständig erholen wird und das Umsatzwachstum der Autohändler 10-15 % im Jahresvergleich erreichen wird. Der Anteil von Elektrofahrzeugen am globalen Markt für Leistungshalbleiter (MOSFETs, IGBTs, SiC – hauptsächlich in DC/AC-Wechselrichtern – und GaN – hauptsächlich in DC/DC- und AC/DC-Wandlern) wird weiter steigen. Die Nachfrage nach diskreten Leistungshalbleiterbauelementen wird deutlich zunehmen, und das autonome Fahren wird sich zu den SAE-Standards 3, 4 und 5 weiterentwickeln. Tesla hat kürzlich einigen Nutzern Beta-Software-Updates für das vollständig autonome Fahren nach SAE 4.0 bereitgestellt, wodurch ihre Fahrzeuge erweiterte Funktionen wie die Steuerung von Ampeln und Stoppschildern sowie das automatische Abbiegen an Kreuzungen erhalten. Zukünftig werden verschiedene selbstfahrende Autos mit KI, MCUs und CPUs entwickelt. Angetrieben durch die Nachfrage nach GPUs/FPGAs/ASICs, Sensoren, Millimeterwellenradar, LiDAR, Kameras, WLAN, Bluetooth, kabelgebundenen Netzwerken, PMICs für das Energiemanagement und Speicherhalbleitern, schätzt das China National Securities Research Institute, dass der globale Markt für Halbleiter in der Automobilindustrie im Jahr 2020 um 8 % gegenüber dem Vorjahr schrumpfen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von … entspricht. 15–20 % von 2021 bis 2025. Wertschöpfung von Halbleitern für die Automobilindustrie: Anders als im Halbleitermarkt für Mobiltelefone 2020/2021. Das jährliche Wachstum übertrifft den Anstieg der Mobiltelefonlieferungen im Vergleich zum Vorjahr, hauptsächlich weil der Wert der in jedem 5G-Mobiltelefon verwendeten Halbleiter mehr als doppelt so hoch ist wie der Wert der Halbleiter in 4G-Mobiltelefonen. Der Wert der in jedem autonomen Elektrofahrzeug der SAE-Stufe 5 verwendeten Halbleiter dürfte 2020 mehr als das Zehnfache des Wertes der Halbleiter in benzinbetriebenen Fahrzeugen betragen. Wir schätzen, dass der Bedarf an grundlegenden PowerMOSFETs mehr als das Zehnfache, der Bedarf an Kameras, CIS, Radarsensoren, MLCCs und Energiemanagement-Chips das Fünffache und der Bedarf an Sensoren das Doppelte beträgt. Hinzu kommen zahlreiche Hochfrequenz-Leistungsverstärker, kabelgebundene Kommunikationschips, Chips für künstliche Intelligenz und diverse Leistungselektronik-Chips. Dies wird den globalen Halbleitermarkt für die Automobilindustrie auf eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 10 % treiben. Die nächsten 20 Jahre. Der Hauptgrund dafür, dass der Wert von Halbleitern pro Fahrzeug von weniger als 3 % im Jahr 2020 auch in den nächsten 20 Jahren jährlich steigen wird. Die jährlichen weltweiten Lieferungen von Benzin- und Elektrofahrzeugen stiegen im Jahresvergleich um weniger als 5 %.

Elektrofahrzeuge könnten die Nachfrage nach hochwertigen MLCCs erneut ankurbeln: Der Bedarf an MLCCs steigt im Vergleich zu Elektrofahrzeugen um das Fünffache. Das wiederauflebende Wachstum des Elektrofahrzeugmarktes in den Jahren 2021/2022 dürfte das Überangebot an MLCCs deutlich verringern, die Lagerbestände reduzieren, die Preise stabilisieren und der MLCC-Industrie eine schrittweise Erholung ermöglichen. Wir empfehlen, sich auf Fenghua Hi-Tech und die Sanhuan Group in Festlandchina, Yageo und Huaxinco in Taiwan, Vishay in den USA sowie auf die japanischen Hersteller Murata, Taiyo Yuden und andere führende MLCC-Hersteller zu konzentrieren.

5. Änderungen bei WLAN und Spielkonsolen – WiFi 6 und PS5/Xbox Series X

Im Gegensatz zu 5G, einer neuen Generation mit um ein Vielfaches höherer Übertragungsrate, wurden die Spezifikationen für WiFi 6 im Jahr 2019 veröffentlicht. WiFi 6 basiert auf IEEE 802.11ax und erreicht eine maximale Übertragungsrate von 9.6 Gbit/s, was nur geringfügig über den 6.9 Gbit/s des Vorgängers 802.11ac liegt. Dafür bietet es geringe Latenz, Multitasking-Fähigkeit für mehrere Nutzer, niedrigen Stromverbrauch, große Reichweite und die Möglichkeit zur gleichzeitigen Verbindung mehrerer Geräte (OFDMA – Orthogonal Frequency Division Multiple Access). OFDMA ermöglicht es mehreren Nutzern, gleichzeitig Daten zu übertragen und löst so das Problem der Verzögerung. Diese und weitere Vorteile machen es ideal für 5G-Mobiltelefone. Obwohl 5G-Hotspots in Innenräumen WiFi ersetzen können, beanspruchen sie viel 5G-Bandbreite, was Netzbetreibern missfällt und zu höheren Grundgebühren führen wird. Es zeigt sich also, dass die WiFi-Technologie im 5G-Zeitalter nicht an Bedeutung verloren hat, sondern sogar noch wichtiger geworden ist. Aus den von Gartner veröffentlichten Top Ten der drahtlosen Technologietrends für 2019 und darüber hinaus geht hervor, dass WLAN an erster Stelle steht. Der Bericht von Strategy Analytics prognostiziert für die Auslieferungen von WLAN-6-Produkten eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 57.8 % zwischen 2020 und 2024. Auch die Marktdurchdringung soll von 16.6 % im Jahr 2020 auf 81 % im Jahr 2024 steigen. Die Preise für WLAN-5-Module sind zudem 1.5- bis 2-mal höher als die für WLAN 5. 

Aktuell ist WiFi 6 in Laptops, Desktop-PCs, Mobiltelefonen, Tablets und Routern integriert. Neben Basisbandchips werden auch Leistungsverstärker (PA), rauscharme Verstärker (LNA) und Software benötigt. Für das HF-Frontend-Modul des Antennenschalters sind folgende Hersteller relevant: Qualcomm (Basisband), Broadcom (Basisband, HF-Frontend-Chip), MediaTek (Basisband), Realtek (Basisband), Liji (HF-Frontend-Modul), Espressif Systems (WiFi 6 IoT-Basisband, HF-Frontend-Modul), Boliu Intelligence (WiFi 6 IoT-Basisband) und Kangxi Communications (verfügt bereits über WiFi 6-FEM-Router-Komponenten). 

Die CPUs von PS5 und Xbox Series X nutzen beide AMDs neueste Ryzen-Generation „Zen2“. Mit ihren 8 Kernen und einer Taktfrequenz von 3.5 bis 3.8 GHz liegt sie leistungsmäßig etwa zwischen dem Ryzen 73700X und dem 3800X auf dem PC. Gemessen an der aktuellen PC-Ausstattung zählt sie bereits zur Mittelklasse oder sogar darüber hinaus. Dies unterscheidet sie von der Situation, bei der die CPU-Leistung von PS4 und Xbox One zum Marktstart noch hinterherhinkte. PS5 und Xbox Series X dürften dadurch einen deutlich besseren Start haben.

Wie die CPU nutzen auch die GPUs der PS5 und Xbox Series X angepasste GPUs auf Basis der AMD RDNA 2-Architektur. Diese Architektur stellt eine Weiterentwicklung der RDNA-Architektur der ersten Generation der neuesten Radeon RX 5000-Serie für PCs dar. Das wichtigste Merkmal ist die erstmalige Integration hardwarebeschleunigter Raytracing-Verarbeitung in AMD-GPUs. Diese simuliert Reflexion, Brechung und Transmission von realem Licht, ähnlich dem „RT-Kern“ der NVIDIA GeForce RTX-Serie.

Die Rechenleistung beträgt 380 Milliarden Schnittpunkte pro Sekunde. Bei Umschaltung auf Shader-Softwareberechnungen werden bis zu 13 TFLOPS Leistung benötigt, was bedeutet, dass selbst die volle GPU-Leistung nicht ausreicht. Daher entspricht die Leistung der gesamten GPU nach dem Einsatz dieses Hardwarebeschleunigers 12 + 13 = 25 TFLOPS. Die RDNA-2-GPU der PS5 ist mit 36 ​​CUs (Control Units) ausgestattet. Jede CU enthält 64 Streamprozessoren, 36 CUs also insgesamt 2304. Mit variablem Takt erreicht sie bei einem maximalen Takt von 2.23 GHz eine Gleitkomma-Rechenleistung von 10.3 TFLOPS. Dies entspricht der übertakteten Version der Radeon RX 5700 XT, der High-End-Grafikkarte auf Basis der AMD-RDNA-Architektur. Die Speicherbandbreite ist identisch (448 GB/s). Die RDNA-2-GPU der Xbox Series

Die größten Gewinner der Markteinführung der diesjährigen neuen Spielkonsolen Sony PS5 und Microsoft Xbox Series: Mehr als 7 Millionen verkaufte Einheiten, ein weltweiter Verkaufsrekord im Jahr 2022.

6. Von der Verdrängung einheimischer Designs und Fertigungsprozesse bis hin zur Substitution von Ausrüstung und Materialien – das Zeitalter nicht-amerikanischer Produktionslinien bricht an.

Seitdem die Trump-Regierung in den USA amerikanische Technologie eingesetzt hat, um Unternehmen wie ZTE, Huawei, Sugon, Haiguang, Hikvision, Dahua, iFlytek, Megvii, SenseTime, Meiya Pico, Yitu, Yixin Technology, Yuntian Lifei, Weiyi Measurement and Control, FiberHome Technology, Jinna Technology, Dako Technology, Zhongyun Rongxin Technology, Qihoo 360 Technology, Yuncong Technology, Oriental Netpower Technology, Shenzhen Net Vision und Yinchen Intelligence zu blockieren, ist ein Designwechsel hin zu inländischen Chipherstellern, insbesondere bei inländischen Systemherstellern, zu beobachten. Seitdem setzen diese vermehrt auf nicht-amerikanische Substitutionsstrategien.

Dem Halbleiterdesign in Festlandchina wird Priorität eingeräumt, gefolgt von Taiwan, Südkorea, Japan und schließlich Europa. Dies wird dazu führen, dass die Marktanteile von Qualcomm, Skyworks, Qorvo, Broadcom, TI und Micron in Festlandchina quartalsweise sinken, während die Anteile von MediaTek, Realtek, Wenmao, Sanan, Zhuoshengwei, Shengbang, Samsung und Hynix steigen. Obwohl dies keinen Einfluss auf das jährliche Wachstum des Gesamtmarktes haben wird, wird es das Wachstum der inländischen und nicht-amerikanischen Halbleiterindustrie positiv beeinflussen. Bezüglich der Veränderungen der Kundenanteile von TSMC und SMIC in den Vereinigten Staaten und Festlandchina im letzten Jahrzehnt

Im Hinblick auf die kulturellen Gegebenheiten, insbesondere nach der Verschärfung des Technologiekonflikts zwischen China und den USA, hat der Anteil der Kunden aus Festlandchina deutlich zugenommen. Seit das US-Handelsministerium jedoch am 15. September 2020 eine vollständige Blockade gegen HiSilicon verhängte, können selbst TSMC und SMIC, die US-amerikanische Halbleiteranlagen nutzen, HiSilicon nicht mehr bei der Halbleiterproduktion unterstützen. Wir gehen davon aus, dass der Anteil der Festlandkunden von TSMC und SMIC ab dem vierten Quartal 2020 deutlich sinken und die Substitution von Design durch heimische Anbieter schrittweise in eine Substitution der Fertigung übergehen wird. 

Doch die guten Zeiten währten nicht lange. Am 25. September verschickte das Bureau of Industrial Security des US-Handelsministeriums ein Schreiben an die wichtigsten Ausrüstungs- und Materiallieferanten von SMIC, in dem es von jedem Lieferanten die Pflicht forderte, vor Lieferungen an SMIC eine Lizenz zu erwerben. Wir haben einige der Auswirkungen analysiert.

Die meisten vor dem 25. September bestellten Ausrüstungen werden schrittweise ausgeliefert. Nach 6–9 Monaten wird es jedoch unmöglich sein, fortschrittliche US-amerikanische Halbleiterprozessanlagen zu beschaffen, insbesondere CMP-Anlagen (chemisch-mechanisches Planarisieren, >70 %), Ionenimplantationsanlagen (>70 %), CVD-Anlagen (chemische Abscheidung, Lam und Applied Materials zusammen >50 %), Ätzanlagen (Lam und Applied Materials), die einen relativ hohen Marktanteil am US-amerikanischen Halbleiteranlagenmarkt haben (Applied Materials zusammen >70 %), Epitaxieanlagen (Epitaxie, >90 %) und PVD-Anlagen (physikalische Dünnschichtabscheidung, Applied Materials dominiert, >85 %). Daher schätzen wir, dass die Produktionskapazität von SMIC für 14/12/7–8-nm-Wafer kurzfristig ohne den Erhalt von Lizenzen die monatliche Produktionskapazität von 30,000 Wafern nicht überschreiten kann.

Nachdem SMIC seine Investitionsausgaben in diesem Jahr von 6.7 Milliarden US-Dollar auf 5.9 Milliarden US-Dollar gesenkt hat, gehen wir davon aus, dass die Investitionsausgaben im Jahr 2021 deutlich auf unter 4 Milliarden US-Dollar sinken werden. Die Abschreibungen werden in den nächsten Jahren erheblich zurückgehen. Die Bruttogewinnmarge wird sich von derzeit unter 20 % deutlich verbessern, und der Gesamtgewinn dürfte neutral bis positiv ausfallen.

Im Gegensatz zu Huawei stellt sich die Situation anders dar. Da die Vereinigten Staaten die Halbleitermaterialtechnologie nicht kontrollieren, wird die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate des Umsatzes von SMIC in den nächsten fünf Jahren von den zuvor geschätzten 18 % (durchschnittliche jährliche Wachstumsrate des Volumens von etwa 10–12 % und des Preises von etwa 5–6 %) auf 0–4 % (durchschnittliche jährliche Wachstumsrate des Volumens von etwa 0–2 % und des Preises von etwa 0–2 %) nach unten korrigiert.

Amerikanische EDA-Werkzeuge, Verbrauchsmaterialien für Geräte (ein Vorrat für 2-3 Jahre kann angelegt werden), gebrauchte Geräte und Komponenten mit ausgereifter Prozesstechnologie, bei denen die Wartungsprobleme gering sind, große Siliziumwafer und verschiedene chemische Materialien sollten in der Lage sein, nicht-amerikanische Produkte zu kaufen oder über verschiedene Kanäle zu beziehen.

Obwohl SMIC derzeit lediglich an einer Produktionsausweitung gehindert ist, würden TSMC, UMC, World Advanced Manufacturing und Huahong (SMIC hält einen Marktanteil von 13–15 % bei 8-Zoll-Prozessen, 10 % bei ausgereiften 12-Zoll-Prozessen und 1–2 % bei fortgeschrittenen 12-Zoll-Prozessen) offensichtlich profitieren, sollte SMIC – ähnlich wie Huawei – einer vollständigen Blockade durch das Industrial Security Bureau des US-Handelsministeriums unterliegen. Wir gehen davon aus, dass SMIC, Huahong, Yangtze River Storage und Hefei Changxin in den nächsten 5–10 Jahren namentlich erwähnt werden sollten.

Der Anteil inländischer Ausrüstung und Materialien für jeden nicht kritischen Prozessschritt ist von 5–10 % auf über 30 % gestiegen. Die Position nicht-amerikanischer Halbleiteranlagenhersteller in China wird dadurch natürlich noch wichtiger werden. 

Sollte die Biden-Regierung an die Macht kommen, ohne das vom Sicherheitsbüro des US-Handelsministeriums verhängte Verbot gegen wichtige US-amerikanische Ausrüstungs- und Materiallieferanten von SMIC aufzuheben, gehen wir davon aus, dass SMIC ab der zweiten Jahreshälfte 2021 nicht mehr in der Lage sein wird, die Produktion auszuweiten. Die Substitution der inländischen Fertigung wird sich dann auf die Verwendung inländischer Halbleiterausrüstung und -materialien verlagern. Unabhängig davon, ob es sich um interne Pläne von SMIC oder TSMC oder um Huaweis Tashan-Plan handelt, wird dies voraussichtlich innerhalb von fünf Jahren über inländische, japanische, koreanische, taiwanesische, europäische und gebrauchte amerikanische Ausrüstung erfolgen. Dabei geht es um 8-Zoll-Sonderprozess- und 12-Zoll-Halbleiterproduktionslinien (90 nm–40 nm), die nicht der Kontrolle der Sicherheitsbehörde des US-Handelsministeriums unterliegen. Wir empfehlen daher, sich auf China Microelectronics (Ätzen), Northern Huachuang (PVD, CVD, ALD, Ätzen), Shenyang Tuojing (CVD), Wanye Enterprise (Ionenimplantation), Huahai Qingke (CMP), Yitang (Entfernungs- und Glühanlagen), Ulvac (PVD) aus Japan, Tokyo Electronics (CVD, Atomabscheidung, Beschichtungsentwicklungsanlage, Ätzen, Glühen, kontrollierte Detektion), Dainippon Screen (Reinigungsanlagen), Hitachi-High-Tech (Klebstoffentfernungsanlagen, kontrollierte Detektion), Advantest (Chip-Tests) sowie Jusung Engineering und PSK Korea aus Südkorea zu konzentrieren.

3. Halbleiterindustrie

1. Wafer-Foundry-Industrie – 5G, Spielekonsolen, Server, Halbleiter für die Automobilindustrie, Apple M1

In China gibt es über 120 Millionen 5G-fähige Mobiltelefone, was einer Marktdurchdringung von über 60 % entspricht. Weltweit sind es über 200 Millionen 5G-fähige Mobiltelefone mit einer Marktdurchdringung von über 18 %. HiSilicon und einige Systemhersteller bauen Halbleiterlager auf. Die COVID-19-Pandemie hat die Nachfrage nach LCD-Fernsehern, Notebooks, Chromebooks, Spielekonsolen und anderen Unterhaltungselektronikprodukten stark angekurbelt, wodurch die Preise für 8-Zoll-Wafer in der Halbleiterfertigung gestiegen sind. Chips für das Energiemanagement und große Treiber sind derzeit vergriffen. TSMC hat AMD geholfen, fast 10 % des Marktes für Halbleiterfertigung zu erobern. Mit einem Marktanteil von 20 % bei Intel-Laptops/Desktop-PCs und 6.6 % bei Server-CPUs wird die Halbleiterfertigungsbranche im Jahr 2020 im Vergleich zum Vorjahr um 28 % wachsen. Dies übertrifft das Wachstum der globalen Halbleiterindustrie von 11 % im Vergleich zum Vorjahr, das hauptsächlich auf das Wachstum von TSMC um 31 % im Vergleich zum Vorjahr zurückzuführen ist.

Allerdings wird sich die Nachfrage nach 5G-Mobiltelefonen im Bereich der 5G-Mobiltelefone (die Marktdurchdringung von 5G-Mobiltelefonen im Inland wird voraussichtlich 2021 80 % übersteigen, der weltweite Absatz von 5G-Mobiltelefonen wird sich im Jahresvergleich verdoppeln und 500 Millionen Einheiten übersteigen, die Marktdurchdringung könnte 40 % übersteigen und die weltweite Marktdurchdringung von 2022G-Mobiltelefonen im Jahr 2022 50 % übersteigen), der Spielekonsolen (das Angebot an 7-nm-CPUs/GPUs von AMD wird voraussichtlich das Volumen erhöhen), PCIE Gen 4.0/5.0 (von 2.5 Millionen Chips im Jahr 2021 auf 6-8 Millionen Chips im Jahr 2022) und WiFi 6 weiter verstärken, ebenso wie die erwartete vollständige Erholung von Regierungs- und Unternehmensservern (der globale Servermarkt wird voraussichtlich im Jahresvergleich um 20 % wachsen) und Halbleitern für die Automobilindustrie und das autonome Fahren (der globale Markt für Halbleiter in der Automobilindustrie wird voraussichtlich im Jahresvergleich um mehr als 10 % wachsen). Aufgrund der Verlangsamung der Pandemie und der damit einhergehenden Nachfragerückgänge bei LCD-Fernsehern, Laptops und Chromebooks sowie der Tatsache, dass HiSilicon/Huawei seit über einem halben Jahr ihre Lagerbestände an Mobiltelefonen und Chips abverkauft und keine neuen Aufträge für Wafer-Foundries vergeben kann, wird der globale Markt für Wafer-Foundries laut Schätzungen des Guojin Securities Research Institute im Zeitraum 2021/2022 voraussichtlich um 9 % bzw. 13 % gegenüber dem Vorjahr wachsen. Grund dafür ist, dass SMIC ab der zweiten Jahreshälfte 2021 keine fortschrittlichen US-amerikanischen Halbleiterprozessanlagen zur Erweiterung der Produktionskapazität erwerben kann. Das Institut prognostiziert zudem, dass sich das Wachstum der heimischen Wafer-Foundry-Produktion im Zeitraum 2021/2022 auf 8 % bzw. 7 % gegenüber dem Vorjahr verlangsamen wird. Der Selbstversorgungsgrad wird von 20 % im Jahr 2019 auf 17 % bzw. 16 % im Zeitraum 2021/2022 sinken. 

TSMC wird seine Investitionsausgaben weiter erhöhen: Um den Bedarf an Apples hauseigenem Notebook-CPU-Chip M1, AMDs 7-nm-Spielkonsolen-CPU/GPU, 7-nm-Laptop-CPU/GPU, 7-nm-EUV/5-nm-Serverchips sowie den Bedarf an ausgelagerten Produktionskapazitäten für Intels 7-nm-KI-GPU Ponte Vecchio und die 7-nm-GraniteRapids-CPU sowie Apples, Qualcomms und MediaTeks 7-nm-EUV-Prozessoren und 5-nm-EUV-5G-Anwendungsprozessoren/Basisbandchips zu decken, schätzen wir, dass TSMC seine Investitionsausgaben von 17 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 auf über 20 Milliarden US-Dollar in den Jahren 2021/2022 erhöhen wird, sodass das Verhältnis von Investitionsausgaben zu Umsatz in den Jahren 2021/2022 von 37 % im Jahr 2020 auf etwa 40 % in den Jahren 2021/2022 steigen wird. Darüber hinaus schätzen wir, dass die Preise für die Waferfertigung bei TSMC jährlich um 3–5 % steigen werden (der durchschnittliche Stückpreis wird 2019 um 8 % und 2020 um 6 % gegenüber dem Vorjahr steigen). Wir prognostizieren für TSMC ein Umsatzwachstum von lediglich 9 % im nächsten Jahr aufgrund der höheren Umsatzbasis in diesem Jahr. Gleichzeitig erwarten wir, dass TSMC seine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate für die nächsten fünf Jahre von bisher 5–10 % auf 10–15 % anheben wird. Da die Preise für die Waferfertigung aufgrund fortschrittlicher Prozesstechnologien jährlich steigen und die Schrumpfungsrate gemäß dem Mooreschen Gesetz (die Zunahme der Chipanzahl pro Wafer aufgrund der Schrumpfung) langsamer ist als der Anstieg der Preise für die Waferfertigung, gehen wir davon aus, dass auch die Fertigungskosten für Chips gleicher Größe jährlich steigen werden. 

Die Produktionsausweitung von SMIC ist begrenzt: Obwohl SMIC HiSilicon im dritten Quartal 2020 bei der Massenproduktion des letzten 14-nm-Prozessauftrags unterstützte, korrigierte das Unternehmen sein jährliches Umsatzwachstum von 20 % auf 23–25 % im Vergleich zum Vorjahr. Der Umsatzanteil von 14/28 nm stieg von 8 % im zweiten Quartal auf 14.6 % im dritten Quartal, der Anteil von 14 nm von 1–2 % im zweiten Quartal auf 14.6 % im dritten Quartal. SMIC verlor jedoch HiSilicons Großaufträge, die Abschreibungen stiegen weiter an, und es gab weder eine neue Spielekonsole noch einen 5G-Chip für Apple, um dies auszugleichen. Die Umsatzprognose für SMIC im vierten Quartal (ein Rückgang von 10–12 % gegenüber dem Vorquartal) und die Bruttogewinnmarge (von 24 % im dritten Quartal auf 16–18 % im vierten Quartal) lagen deutlich unter den Wachstumsprognosen von TSMC, UMC, Huahong und World Advanced (1–6 % gegenüber dem Vorquartal). Zusätzlich zu den Auflagen des US-Handelsministeriums für die wichtigsten Ausrüstungs- und Materiallieferanten von SMIC schätzen wir die Investitionsausgaben von SMIC für das nächste Jahr auf unter 4 Milliarden US-Dollar und für das darauffolgende Jahr auf unter 2 Milliarden US-Dollar. Eine Erweiterung der Produktionskapazitäten wird im nächsten Jahr schwierig sein, und der Mangel an Materialien und Verbrauchsmaterialien wird das Umsatzwachstum des Unternehmens im Vergleich zum Vorjahr erschweren. Die Umsatzwachstumsrate für die nächsten zwei Jahre wurde auf 0–4 % oder weniger nach unten korrigiert.

Huahong profitierte von diesem Trend: Da SMIC durch Produktionsausweitungsbeschränkungen eingeschränkt ist, dürfte Huahong die Situation ausnutzen. Huahongs Umsatzprognose für das vierte Quartal liegt bei 269 Millionen US-Dollar (6 % Wachstum gegenüber dem Vorquartal, 11 % Wachstum gegenüber dem Vorjahr). Dies übertrifft die Wachstumsprognose der Vergleichsunternehmen TSMC, UMC und World Advanced von 1–3 % gegenüber dem Vorquartal sowie den prognostizierten Umsatzrückgang von SMIC um 10–12 % gegenüber dem Vorquartal deutlich. Wir führen dies auf die Umsatzprognose von Huahong zurück. Der Preis für neue Aufträge in der 8-Zoll-Waferfertigung stieg um 10 Punkte, und die Nachfrage nach diskreten Bauelementen erholte sich deutlich. Im dritten Quartal erhöhte sich die monatliche Produktionskapazität der 12-Zoll-Waferfertigung weiter auf 14,000 Wafer (gegenüber 10,000 Wafern im zweiten Quartal), und die Quartalsauslieferungen stiegen weiter auf 40,000 Wafer (gegenüber 22,000 Wafern im zweiten Quartal). Aufgrund der anhaltenden Verschlechterung der Bruttogewinnmarge der 12-Zoll-Wafer-Fertigung (-18 % gegenüber -13 % im zweiten Quartal) gehen wir jedoch davon aus, dass Huahong weiterhin unter Abwärtsdruck bei der Bruttogewinnmarge stehen wird. Mit der schrittweisen Wiederaufnahme des Betriebs in europäischen und amerikanischen Fabriken und der Erholung der Stromnachfrage hat sich die Umsatzprognose für Huahongs ausländische Kunden im Bereich Leistungshalbleiter für die Automobilindustrie, Automobilsimulation und Mikrocontroller (MCUs) sukzessive verbessert. Die wichtigsten ausländischen Kunden wie STMicroelectronics, OnSemi, Microchip, Alpha&Omega und Diodes prognostizieren für das vierte Quartal einen Umsatz, der 3 bis 9 Prozentpunkte über den Markterwartungen liegt.

Advanced Micro Devices (AMD) und UMC werden von der Erholung des 8-Zoll-Wafermarktes profitieren, und Preiserhöhungen sind zu erwarten: Grund dafür ist die doppelt so hohe Nachfrage nach 6-7-Zoll-Power-Management-Chips für 5G-Mobiltelefone im Vergleich zu 4G-Mobiltelefonen. Hinzu kommt der durch die Pandemie beschleunigte Einsatz von Fernunterricht, Videokonferenzen und Online-Spielen auf Laptops, Chromebooks und OLED/LCD-Fernsehern. Die Nachfrage nach 8-Zoll-Wafer-Foundries für großformatige Treiberchips sowie für Leistungshalbleiterchips für die Automobilindustrie und Fingerabdrucksensoren unter dem Display steigt. Aufgrund der hohen Nachfrage nach 8-Zoll-Wafer-Foundries haben Wafer-Foundries wie AMD und UMC begonnen, die Preise für neue 8-Zoll-Aufträge aufgrund von Kapazitätserweiterungsschwierigkeiten um etwa 10 % anzuheben. Es wird mit einer Verbesserung der Brutto- und Betriebsgewinnmargen gerechnet.

2. Logikverpackungs- und Testindustrie – die Erholung setzt sich fort, achten Sie auf Bestandsveränderungen

Trotz der durch die Pandemie verursachten Störungen wird sich die Branche für Logik-Packaging und -Testing wie erwartet im Jahr 2020 stark erholen. Nachdem einige Lieferketten aufgrund der Pandemie unterbrochen wurden, erhöhten Komponenten- und Endgerätehersteller ihre Lagerbestände, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Die gestiegene Nachfrage nach Endgeräten, insbesondere nach Homeoffice und Unterhaltung, führte zu einem erhöhten Bedarf an Halbleitern für Laptops, Desktop-PCs, Tablets und Spielekonsolen. HiSilicon gab dringende Bestellungen auf, um die Lieferkapazitäten zu erhöhen. Mobiltelefonhersteller stockten ihre Lagerbestände auf, um Marktanteile von Huawei zu gewinnen. Faktoren wie der Ausbau der 5G-Infrastruktur beflügelten die Branche für Packaging und Testing bereits 2019. Der Erholungstrend setzte sich im dritten Quartal dieses Jahres fort. In den ersten drei Quartalen stiegen die Umsätze führender Hersteller im Vergleich zum Vorjahr deutlich. Der Umsatz vergleichbarer Geräte von Changdian Technology stieg um 33 %, der von Tongfu Microelectronics um 23 %, der von Huatian Technology sank leicht um 3 %, ASE legte um 12 % zu und Amkor um 28 %. Der Mobilfunkmarkt dürfte sich 2021 erholen, die Verbreitung von 5G-Mobiltelefonen nimmt weiter zu, der Servermarkt befindet sich nach einer Anpassung wieder auf Wachstumskurs, und der weltweite Ausbau von 5G-Basisstationen läuft auf Hochtouren. Vor dem Hintergrund einer allgemeinen Erholung der Endgerätenachfrage erwarten wir für die Branche der Logikgehäuse und -tests auch 2021 weiterhin ein starkes Wachstum.

Die Nachfrage nach Verpackungs- und Testgeräten bleibt weiterhin stark: Daten von ASMPacific, dem weltweit größten Hersteller von Verpackungs- und Testgeräten, deuten ebenfalls auf eine Erholung hin und bestätigen die anhaltend hohe Nachfrage. Begünstigt durch den Trend zum Homeoffice, den Ausbau der 5G-Infrastruktur und die getriebene Nachfrage nach HPC-Servern, lag der BB-Wert des Konzerns vier Quartale in Folge über 1.0, was die starke Nachfrage nach Verpackungs- und Testgeräten unterstreicht. Die Auftragseingänge im Materialsegment, dem führenden Segment, verzeichnen weiterhin ein hohes Niveau mit einem deutlichen Anstieg im Vergleich zum Vorjahr. Angesichts der Bedeutung von Ausrüstung als Frühindikator gehen wir davon aus, dass die positive Entwicklung der Branche für Logik-Verpackung und -Test bis 2020 anhalten wird. 

Die zunehmende Verbreitung von 5G wird die Nachfrage nach HF-Gehäusen, Tests und SiP erhöhen. 5G-Mobiltelefone unterstützen im Vergleich zu 4G-Mobiltelefonen eine größere Anzahl an Frequenzbändern. Da 5G-Mobiltelefone weiterhin mit den Standards 4G, 3G und 2G kompatibel sein werden, wird das HF-Frontend von 5G-Mobiltelefonen deutlich komplexer sein als bei 4G. Laut Qorvo-Daten erhöht sich im Vergleich zu 4G-Mobiltelefonen die Anzahl der Filter in 5G-Mobiltelefonen von 40 auf 70, die Anzahl der Frequenzbänder von 15 auf 30, die Anzahl der Empfänger-Sender-Filter von 30 auf 75 und die Anzahl der HF-Schalter von 10 auf 30.

Yole prognostiziert für den Gesamtmarkt für HF-Frontend-Komponenten ein Wachstum von 15.2 Milliarden US-Dollar im Jahr 2019 auf 25.4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 11 % entspricht. Die Millimeterwellen-Version des iPhone 12 aus dem Jahr 2020 verwendet SiP-integrierte Millimeterwellenantennen. Wir gehen davon aus, dass mit zunehmender Reife der Millimeterwellentechnologie die Verbreitung von Endgeräten, die mit Millimeterwellen- und Sub-6G-Lösungen kompatibel sind, steigen wird. Yole prognostiziert, dass bis 2025 aufgrund von AiP eine zusätzliche Nachfrage von 1.4 Milliarden US-Dollar für HF-Gehäuse und -Tests entstehen wird. 

Die Auswirkungen der HiSilicon-Sanktionen auf die heimische Verpackungs- und Testindustrie: HiSilicons beschleunigte Verlagerung von Produktionsstätten außerhalb der USA ist ein wichtiger Grund für die verstärkte Lokalisierung der IC-Industriekette in dieser Phase, insbesondere im Bereich der Verpackungs- und Testindustrie. Im ersten Halbjahr 2020 erzielte HiSilicon einen Umsatz von 5.2 Milliarden US-Dollar, ein Plus von 49 % gegenüber dem Vorjahr. Damit avancierte das Unternehmen zum zehntgrößten Halbleiterhersteller weltweit. Heimische Verpackungs- und Testunternehmen wie Changdian Technology profitieren maßgeblich von der Verlagerung der HiSilicon-Aufträge. Wir schätzen, dass HiSilicon-Aufträge im Jahr 2020 15 % des Umsatzes von Changdian Technology ausmachen werden. Wir gehen davon aus, dass HiSilicon nicht nur Aufträge für heimische Verpackungs- und Testunternehmen generiert, sondern auch ein wichtiger Abnehmer fortschrittlicher Verpackungstechnologien ist. Das Unternehmen wird mit heimischen Firmen zusammenarbeiten, um Prozesse und Technologien zu verbessern und die technologische Lücke zu ausländischen Unternehmen im Bereich der Verpackung zu schließen. Die Sanktionen gegen HiSilicon und die damit einhergehende Marktumstrukturierung werden nicht nur die von inländischen Verpackungs- und Testfabriken für HiSilicon aufgebauten Produktionskapazitäten vorübergehend stilllegen, sondern auch die Nachfrage nach fortschrittlichen Verpackungstechnologien wie Fan-Out vorübergehend dämpfen. Dies wird das Umsatzwachstum der Verpackungs- und Testindustrie in den nächsten zwei Jahren jährlich um mehrere Prozentpunkte beeinträchtigen.

AMDs Marktanteil wächst weiter, und auch die Produktionsstätten für Verpackung und Tests profitieren: AMD brachte 2019 PC- und Serverprozessoren auf Basis des 7-nm-Prozesses von TSMC und der ZEN-2-Architektur auf den Markt und erreichte damit erstmals einen Prozessvorsprung gegenüber Intels 14-nm-Prozess. Mit der Einführung der Desktop-Plattform auf Basis der ZEN-3-Architektur im Jahr 2020, der Notebook-Plattform auf Basis der ZEN-3-Architektur im Jahr 2021 und der Massenproduktion des 5-nm-Prozesses von AMD im Jahr 2021 sind wir überzeugt, dass AMD seine Position weiter ausbauen wird.

AMD wird 2021 seine Führungsposition in Architektur und Fertigung gegenüber Intel-Produkten mit 10-nm-Prozess behaupten. Sollte TSMCs fortschrittlicher 2-nm-Prozess einen Durchbruch erzielen und 2024 die Massenproduktion erreichen, dürfte AMD, in Kooperation mit TSMC, seinen Vorsprung gegenüber Intel langfristig sichern. Dies wird AMDs Marktanteil bei Server-CPUs von rund 10 % im Jahr 2020 auf 20–25 % im Jahr 2022 steigern. Der Marktanteil bei Notebook- und Desktop-CPUs soll von 2020 auf 20 % steigen und bis 2022 von 18–20 % auf 25–30 % wachsen. Tongfu Microelectronics, AMDs wichtigster Zulieferer für Packaging und Tests, wird 2021 von AMDs steigendem Marktanteil profitieren. Langfristig besteht jedoch das Risiko, dass TSMC voraussichtlich AMDs 5-nm-Genoa- oder 3-nm-CPU als OEM fertigen wird.

Die CPU von AMD wird direkt über CoWoS verpackt.

TSMC hat seine Packaging- und Testabteilungen optimiert, und der Trend zur Zusammenarbeit zwischen Packaging/Testing und Wafer-Foundry ist deutlich erkennbar: Da die Miniaturisierung von Chips immer schwieriger wird, wird die Erhöhung der Transistordichte durch fortschrittliche Packaging-Verfahren wie Wafer-Level-Packaging und 2.5D/3D-Packaging unmittelbar spürbar sein. TSMC hat Ende August 2020 den Packaging-Technologie-Service 3DFabric eingeführt, der in zwei Bereiche unterteilt ist. Zum einen umfasst er „Front-End“-Chip-Stacking-Technologien wie CoW (Chip-on-Wafer) und WoW (Multi-Wafer-Stacking, Wafer-on-Wafer). Zum anderen bietet er „Back-End“-Packaging-Technologien wie InFO (Integrated Fan-Out) und CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate). Die Packaging-Technologien von TSMC lassen sich in ein und demselben Produkt kombinieren und ermöglichen so die Schaffung neuer Produktkategorien durch Front-End- und Back-End-Packaging. Kunden können ihre Produkte als Mikrochipsysteme entwickeln und dadurch entscheidende Vorteile hinsichtlich Markteinführungszeit, Leistung und Effizienz, Größe und Aussehen, Ausbeute und Kosten gegenüber der Entwicklung größerer Einzelchips erzielen. Die Produktionsanlage von TSMC in Zhunan, die auf fortschrittliche Prozesse für Packaging und Testung spezialisiert ist und mit einer Gesamtinvestition von 72 Milliarden Yuan ausgestattet ist, soll voraussichtlich 2021 in der ersten Phase in Betrieb gehen und frühestens 2022 die Massenproduktion aufnehmen. Da fortschrittliches Packaging, insbesondere dreidimensionales Packaging, den Einsatz von Back-End-Ausrüstung aus Wafer-Foundries erfordert, bieten Waferfabriken gegenüber OSATs (Open-Site Packaging and Testing) hinsichtlich Kapitalinvestitionen und Prozessverständnis Vorteile. Aus chinesischer Sicht entspricht die verstärkte Zusammenarbeit zwischen JCET und SMIC dem Trend, dass Packaging eine immer wichtigere Rolle bei der Verbesserung der Chip-Performance spielt.

Beachten Sie die Veränderungen der Lagerbestände: In der zweiten Jahreshälfte 2020 erhöhten Mobiltelefonhersteller im Wettbewerb um Marktanteile ihre Lagerbestände, während Verpackungs- und Testfabriken aufgrund der starken Nachfrage nach Endprodukten ebenfalls ihre Lagerbestände aufstockten. Obwohl die aktuellen Branchenlagerbestände aufgrund des relativ stabilen Nachfragewachstums noch auf einem soliden Niveau sind, könnte der Abbau der erhöhten Gesamtlagerbestände der Branche länger dauern, falls die Nachfrage nach Endprodukten im Jahr 2021 – beispielsweise aufgrund der Pandemie – geringer als erwartet ausfällt. Dies könnte auf die Überlagerung der Lagerbestände von Endgeräteherstellern, Halbleiterfabriken sowie vorgelagerten Verpackungs- und Testfabriken zurückzuführen sein. Die Verlangsamung des Mooreschen Gesetzes und die damit einhergehende Miniaturisierung von Serverchips treiben TSMC und Intel dazu an, verstärkt in die 3D-IC-Gehäusefertigung und -Prüfung zu investieren. Die Nachfrage nach Trägerplatinen und Halbleiterkunden steigt kontinuierlich. Hinzu kommt das Modell der Komplettlösung für die inländische Halbleiterindustrie, das 5G SiP/AiP, Spielekonsolen, PCIe Gen 4.0 Retimer, UWB, WiFi 6, Fingerabdrucksensoren unter dem Bildschirm, TWS sowie neue Verpackungs- und Prüfanforderungen für AR-Brillen umfasst. Gleichzeitig hat sich jedoch die Nachfrage nach LCD-Fernsehern, Laptops und Chromebooks aufgrund der Pandemie verlangsamt. HiSilicon/Huawei verkaufen seit über einem halben Jahr ihre Lagerbestände an Mobiltelefonen und Chips und können keine neuen Aufträge für Wafer-Foundries erteilen. Die Expansion von SMIC erschwert es nachgelagerten Verpackungs- und Prüfbetrieben, von den vielfältigen Einflüssen betroffen zu sein. Das Sinolink Securities Research Institute schätzt, dass der globale Markt für Logik-Packaging und -Testing im Jahr 2021/2022 um 15 %/10 % gegenüber dem Vorjahr wachsen wird und dass der Umsatz mit Logik-Packaging und -Testing im Inland im Jahr 2021/2022 um 18 %/13 % gegenüber dem Vorjahr steigen wird, wobei der globale Anteil schrittweise von 21 % im Jahr 2020 auf 22 % im Jahr 2021/2022 ansteigen wird.

3. Speicherindustrie – Die globale Erholung hängt von einer Trendwende in der Serverindustrie ab.

Dank der stetig steigenden Verbreitung des globalen 5G-Marktes werden Regierungsbehörden und Unternehmen (Private Cloud) weltweit nach der großflächigen Impfstoffverteilung im nächsten Jahr und dem Abklingen der Pandemie ihre Investitionen in Server wieder aufnehmen. Mit der schrittweisen Reduzierung der globalen Speicherbestände und der Erholung der Lagerbestände im Jahresvergleich erwarten wir eine allmähliche Erholung der Speicherindustrie im zweiten Quartal 2021, begleitet von steigenden Speicherpreisen und -mengen. Bis zu einer signifikanten Erholung im zweiten Quartal 2021 müssen wir jedoch die Entwicklung der DRAM/3D-NAND-Speicher der großen Hersteller weiterhin genau beobachten. Die Lagerbestände (3.9 Monate), die Lagerbestände von DRAM/3D-NAND-Modulen (3.4 Monate) und die Lagerbestände von NOR, SLC NAND/Masken-ROM (3.8 Monate) können weiter sinken, das Verhältnis von Investitionsausgaben zu Umsatz der Speicherhersteller kehrt sich im Jahresvergleich um, die aktuellen Speicher-DRAM-Speicher, 3D-NAND-Speicher, SLC-NAND-Speicher, NOR-Speicher. Im vierten Quartal haben sich die Spotpreise stabilisiert und sind nicht weiter gefallen, aber die Vertragspreise korrigieren sich noch leicht. 

Wir erwarten ab dem zweiten Quartal 2021 einen allgemeinen Anstieg der Nachfrage und der Preise in der Speicherindustrie. In Verbindung mit der Massenproduktion inländischer Speicherwaferhersteller schätzt das Sinolink Securities Research Institute, dass der globale Speichermarkt 2021/2022 im Vergleich zum Vorjahr um 13 %/15 % wachsen wird. Die inländische Produktion und der Absatz von Speicherchips werden im gleichen Zeitraum voraussichtlich um 146 %/108 % steigen. Der Selbstversorgungsgrad bei Speicherchips soll von 3 % im Jahr 2020 auf 7 %/12 % im Jahr 2021/2022 ansteigen. 

Die Investitionen in Speichertechnologien im Inland gewinnen zunehmend an Bedeutung: Das Marktforschungsinstitut TrendForce prognostiziert, dass die weltweit führenden DRAM-Hersteller ihre Investitionen im Jahr 2021 um 3 % auf 19.5 Milliarden US-Dollar senken werden, während die weltweit führenden NAND-Hersteller ihre Investitionen um 15 % auf 24.3 Milliarden US-Dollar erhöhen werden. Wir gehen davon aus, dass die Spot- und Vertragspreise für DRAM in den nächsten zwei Jahren stabiler sein werden als die für NAND und dass Angebot und Nachfrage bei DRAM höher ausfallen werden. Die Nachfrage wird knapper sein. Yangtze Memory ist deutlich aktiver beim Ausbau der Produktion als Hefei Changxin. Wir erwarten, dass Yangtze Memory die monatliche Produktionskapazität von 85,000 Einheiten bis Ende 2021 schneller erreichen wird. Die Entwicklung der 3D-NAND-Technologie, die wir als zukunftsweisend betrachten, wird zweifellos vorangetrieben, wobei Xtacking mit seiner 3D-NAND-Technologie eine Vorreiterrolle einnimmt. Der Ursprung der 1X 19-nm-DRAM-Technologie von Changxin ist hingegen weiterhin umstritten. 

Der Ausbau der heimischen Speicherproduktion wirkt sich positiv auf Ausrüstung, Verpackung und Testverfahren, Module und Reinraum-Komplettlösungen aus: Obwohl wir erwarten, dass der führende chinesische 3D-NAND-Hersteller Yangtze Memory und der Mobile-DRAM-Hersteller Hefei Changxin aufgrund von Technologielücken in Design und Waferfertigung sowie hoher Abschreibungskosten kurzfristig keine Gewinne erzielen werden, liegt die Entscheidungsgewalt – anders als in der Wafer-Foundry-Branche, die ständig auf Aufträge von Halbleiterdesignkunden wartet – bei der Kunden häufig ihre Chipdesigns ändern und Aufträge nur dann übertragen, wenn sie eine Preissenkung bei der Wafer-Foundry fordern. In den Händen der Designkunden haben heimische Speicherhersteller die Kontrolle über die iterative Weiterentwicklung ihrer eigenen F&E-Designs und fortschrittlichen Prozesstechnologien, können hochstandardisierte Produkte wiederholt herstellen und durch Massenproduktion die Ausbeute verbessern. Daher sind wir hinsichtlich der Wettbewerbsfähigkeit und der enormen Investitionen, die der Ausbau der Speicherindustrie in Festlandchina in den nächsten 20 Jahren mit sich bringen wird, optimistischer. Dies ist vorteilhaft für die Bereiche Ausrüstung (China Micro, Northern Huachuang), Speicherverpackung und -prüfung (Unisoc, Taichi Industrial, Tongfu Microelectronics, Payton), Module (Unisoc Storage) sowie für die Reinraumplanung und -ausführung von Eleven Technology/Taiji Industrial. Unsere aktuelle vorläufige Schätzung für den Zeitraum 2022–2025 geht davon aus, dass die Investitionsausgaben der heimischen Speicherindustrie im Jahr 2024 um ein Vielfaches höher sind als die der Logikwafer-Foundry-Industrie, und der Umsatz der heimischen Speicherindustrie im Zeitraum 2024–2025 mehr als doppelt so hoch ist wie der der Logikwafer-Foundry-Industrie.

4. Die Domestizierung der Halbleiteranlagen- und -materialindustrie schreitet weiter voran.

Da das Angebot an 8-Zoll-Wafer-Fertigungsanlagen, angetrieben durch großformatige Treiberchips, Energiemanagement-Chips und Leistungshalbleiter, die Nachfrage übersteigt, und die Nachfrage nach 5-nm-/7-nm-Prozessen aufgrund von 5G-Mobiltelefonen und -Basisstationen, Spielekonsolen, Servern, Laptops, Mining-Maschinen und künstlicher Intelligenz stark angestiegen ist, wird sich der globale Markt für Halbleiteranlagen in der zweiten Jahreshälfte 2020 im Vergleich zum Vorjahr vollständig erholen. Nach einem Rückgang von 8 % im Jahr 2019 wird ein Wachstum von 19 % in den Jahren 2020, 10 % in den Jahren 2020 und 11 % in den Jahren 2020, 2021 und 2022 erwartet. Betrachtet man jedoch die monatlichen Umsätze der US-amerikanischen Halbleiteranlagenindustrie, so verzeichnete man im September 2020 ein Wachstum von 36 % im Vergleich zum Vorjahr. Dies lag deutlich über dem von SIA/WSTS prognostizierten Wachstum von 5 % für die globale Halbleiterindustrie. Wir führen diese Differenz auf folgende Punkte zurück: 1. Die Nachfrage nach Leistungshalbleitern für die Automobil- und Industriebranche ist in diesem Jahr um fast 10 % zurückgegangen. Dies hat einen Teil der Wachstumsdynamik kompensiert. Der weltweite Umsatz der Halbleiterindustrie ist zwar hoch, jedoch werden selten fortschrittliche Verfahren eingesetzt, und der Einfluss auf den Umsatz mit Halbleiteranlagen in den USA ist gering. 2. Der Technologiekrieg zwischen China und den USA hält an und ermöglicht es SMIC und Huahong, den Kauf wichtiger US-amerikanischer Halbleiteranlagen und -materialien vorzuziehen. Anders als die Erholung des globalen Halbleiteranlagenmarktes, die von der Wafer-Foundry-Industrie getrieben wird, profitiert die heimische Anlagenindustrie im kommenden Jahr und darüber hinaus von der sukzessiven Expansion der Speicherwafer-Fertigungsanlagen. Die Expansion von SMIC ist jedoch vorerst auf Eis gelegt. Das chinesische Nationale Wertpapierforschungsinstitut schätzt, dass die heimische Halbleiterproduktion und der Absatz im Jahr 2021/2022 im Vergleich zum Vorjahr um 35 %/33 % steigen werden. Der Selbstversorgungsgrad bei Halbleiteranlagen soll von 15 % im Jahr 2020 auf 17 %/20 % im Jahr 2021/2022 steigen.

Die neue Ausschreibungsrunde für Ausrüstung von Yangtze Storage schreitet voran, und der Lokalisierungsgrad der Ausrüstung steigt weiter. Laut Daten des China International Tendering and Bidding Network plant Yangtze Storage, die Ausschreibungen von August bis heute an folgende lokale Unternehmen zu vergeben: AMEC (12 Ätzmaschinen), Northern Huachuang (1 PVD-Anlage, 9 Ätzmaschinen, 28 Wärmebehandlungsanlagen), Shanghai Jingcei (3 Messgeräte), Zhongke Feifei (1 Messgerät), Shengmei Technology (8 Reinigungsmaschinen), Huahai Qingke (10 CMP-Anlagen) und Yitang (3 Ätzmaschinen, 16 Klebstoffentfernungsanlagen). Von August bis Oktober entfielen 21 % der Gebote für neue Ausrüstung der fünf wichtigsten inländischen Wafer-Produktionslinien auf chinesische Hersteller. In den letzten drei Monaten stieg der Lokalisierungsgrad der wichtigsten inländischen Wafer-Produktionslinien insgesamt um 2 %. Ende Oktober lag der Lokalisierungsgrad für CMP, Ätzen, Reinigen und Wärmebehandlung in diesen fünf Linien bei über 20 %.

Unter dem Einfluss externer Rahmenbedingungen hat sich der Lokalisierungsgrad erhöht, während die Erprobung der Serienproduktion fortschrittlicher Prozessanlagen verlangsamt wurde. Am 5. Oktober gab SMIC bekannt, dass das Bureau of Industry and Security des US-Handelsministeriums die Ausfuhr bestimmter US-amerikanischer Ausrüstung, Zubehörteile und Rohstoffe an SMIC weiter eingeschränkt hat und für weitere Lieferungen an SMIC eine vorherige Ausfuhrgenehmigung vorschreibt. Wir gehen davon aus, dass der Produktionsdruck bei SMIC kurzfristig steigen wird. Die Investitionsausgaben für das Gesamtjahr 2020 werden von 6.7 Milliarden US-Dollar auf 5.9 Milliarden US-Dollar sinken. Auch die nachfolgenden Lieferungen inländischer Ausrüstung an SMIC werden davon betroffen sein. Langfristig werden die Vereinigten Staaten jedoch ihre Technologieexportkontrollen verstärken, ihre Entschlossenheit zur vollständigen Lokalisierung der gesamten Halbleiterindustrie bekräftigen und die Bereitschaft nachgelagerter Halbleiterhersteller zum Kauf inländischer Ausrüstung erhöhen. Huawei und SMIC werden innerhalb von drei bis fünf Jahren mithilfe japanischer, koreanischer, europäischer und taiwanesischer Anlagenhersteller sowie gebrauchter amerikanischer Anlagen eine ausgereifte Halbleiterproduktionslinie aufbauen, die nicht den Beschränkungen und Kontrollen des US-Handelsministeriums und des Bureau of Industry Security unterliegt. Dadurch soll die Lokalisierung von 8"- und 12"-Prozessanlagen beschleunigt werden. Die Weiterentwicklung der Prozesstechnologie hängt jedoch von der Validierung und Stärkung der Schulungen durch TSMC, die heimische Speicherindustrie und die Produktionserweiterung in Huali ab.

Die Investitionen von Verpackungs- und Testanlagen haben sich erholt, und die heimische Testmaschinentechnologie und der Markt verzeichnen weiterhin bedeutende Fortschritte. Die Verpackungs- und Testindustrie synchronisiert die Produktionskapazitäten der Waferfabriken, und die Investitionen in Verpackungs- und Testanlagen steigen, was die Marktnachfrage nach Testgeräten ankurbelt. Die Investitionen der drei Unternehmen Changdian Technology, Huatian Technology und Tongfu Microelectronics stiegen von 2014 bis 2019 von 2.5 Milliarden Yuan auf 6.9 Milliarden Yuan. Im ersten Halbjahr 2020 legten die Investitionen im Vergleich zum Vorjahr um 26.3 % zu, und die Wachstumsrate beschleunigte sich. Auf dem heimischen Markt ist der Lokalisierungsgrad analoger/diskreter Bauelemente hoch, und auch in SoC/Speicherlösungen und anderen Bereichen wurden Durchbrüche erzielt. Huafon Measurement and Control, Changchuan Technology und Hongce Semiconductor decken mit ihren Analog/Digital-Analog-Hybridtestern rund 85 % des heimischen Marktes für analoge Testgeräte ab. Allein Huafen Measurement and Control hält davon über 50 % Marktanteil, während Linkage Technology und Hongbang Electronics mit ihren Testgeräten für diskrete Bauelemente über 90 % des Marktes belegen. SoC-Testerchips sind vielfältig, ihre Entwicklung komplex und der Markt ist weiterhin stark von Importen abhängig. Huafon Measurement and Control hat bereits die Auslieferung von Power-SoCs realisiert. Im Bereich der Speicherchip-Testgeräte hat Jingce Electronics in Zusammenarbeit mit dem südkoreanischen Unternehmen IT&T die Firma Jinghong Electronics gegründet, um die Marktlücke im heimischen Speichertestmarkt zu schließen. Kleinere Aufträge wurden bereits erfolgreich abgeschlossen.

Investitionsvorschläge für inländische Halbleiteranlagen: Wir empfehlen Northern Huachuang, den führenden Hersteller von Waferanlagen mit diversifizierter Geschäftsausrichtung, China Microwave Co., Ltd., den führenden inländischen Hersteller von Ätzanlagen, der in die globale Lieferkette eingetreten ist, Huafeng Measurement and Control, den führenden inländischen Hersteller von Halbleitertestgeräten, und Jingsheng Electromechanical, den führenden Hersteller von Anlagen für große Siliziumwafer. Besondere Aufmerksamkeit sollten Sie Shengmei Co., Ltd., dem führenden inländischen Hersteller von Reinigungsanlagen, der kurz vor der Rückkehr an die A-Börse steht, dem inländischen Hersteller von Reinigungsanlagen Zhichun Technology sowie den inländischen Anbietern von Halbleitertestgeräten Changchuan Technology und Jingce Electronics widmen. 

Mit der Inbetriebnahme inländischer Waferfabriken hat sich die Nachfrage nach Halbleitermaterialien deutlich erhöht. Trotz der schwachen Nachfrage in nachgelagerten Bereichen und des rückläufigen globalen Bedarfs an Halbleitermaterialien im Jahr 2019 konnte der chinesische Markt für Halbleitermaterialien dennoch ein positives Wachstum verzeichnen. Darüber hinaus ist die Substitution von Halbleitermaterialien durch inländische Hersteller zum Hauptziel der chinesischen Halbleiterindustrie geworden, und nachgelagerte Hersteller zeigen ein verstärktes Interesse daran, Absatzmärkte für Halbleitermaterialhersteller zu erschließen. In diesem Kontext bietet das Land
Die Hersteller von Halbleitermaterialien werden in den doppelten Genuss einer vergrößerten Marktgröße und eines gestiegenen Marktanteils kommen.

Inländische Hersteller von großformatigen Siliziumwafern planen aktiv den Ausbau ihrer Produktion, wodurch die Importabhängigkeit voraussichtlich sinken wird. In der zweiten Jahreshälfte 2020, als 5G, KI und IoT die Nachfrage nach intelligenten Endgeräten wie Rechenzentren und Unterhaltungselektronik ankurbelten, blieben die Produktionskapazitäten globaler Halbleiterhersteller für 8- und 12-Zoll-Wafer voll ausgelastet. Laut Digitimes wird der Preis für 12-Zoll-Siliziumwafer im ersten Quartal 2021 voraussichtlich um 5 % steigen. Daten von SEMI zufolge werden die weltweiten Siliziumwafer-Lieferungen im Jahr 2020 im Vergleich zum Vorjahr voraussichtlich um 2.4 % zunehmen, 2021 weiter wachsen und 2022 einen Rekordwert erreichen. Aus inländischer Sicht hat das Oligopol in China zu der weiterhin hohen Abhängigkeit von Siliziumwafer-Importen geführt. Laut Daten des China Fortune Land Development Research Institute haben chinesische Unternehmen ihre Produktionskapazitäten für Massenproduktionslinien offengelegt. Die aktuelle Produktionskapazität chinesischer Festlandhersteller für 8-Zoll-Siliziumwafer liegt bei 960,000 Stück pro Monat; die für 12-Zoll-Wafer beträgt hingegen nur 200,000 Stück pro Monat. Laut Daten des Core Thought Research Institute sind in China derzeit 20 Großprojekte zur Siliziumwafer-Produktion angekündigt, deren Investitionsvolumen 140 Milliarden Yuan übersteigt. Unternehmen wie Shanghai Silicon Industry, Super Silicon Semiconductor, Jinruihong und Zhonghuan Semiconductor haben bereits mit dem Bau von Siliziumwafer-Verarbeitungsanlagen begonnen oder planen deren Bau. Bei planmäßiger Umsetzung wird die Gesamtproduktionskapazität für 8-Zoll-Siliziumwafer bis 2023 3.45 Millionen Stück pro Monat und für 12-Zoll-Siliziumwafer 6.62 Millionen Stück pro Monat erreichen. Bis dahin wird die Abhängigkeit von importierten Siliziumwafern deutlich reduziert sein.

Der Verbrauch von CMP-Poliermaterialien steigt mit der zunehmenden Waferproduktion und den damit einhergehenden Fertigungsschwierigkeiten. US-amerikanische Unternehmen haben einen hohen Marktanteil, und die Lokalisierung muss dringend verbessert werden. Zu den CMP-Poliermaterialien gehören Polierflüssigkeiten und Polierpads. Laut SEMI wird der globale Markt für CMP-Poliermaterialien bis 2020 voraussichtlich auf 1.98 Milliarden US-Dollar anwachsen, wobei der US-amerikanische Markt mit 450 Millionen US-Dollar einen Anteil von 23 % am Weltmarkt ausmacht. Fortschrittlichere Logikchips stellen neue Anforderungen an CMP-Poliermaterialien. Beispielsweise umfasst der CMP-Prozess für Logikchips unter 14 nm mittlerweile mehr als 20 Schritte, und die Anzahl der verwendeten Polierflüssigkeiten wird von fünf bis sechs bei 90 nm auf über zwanzig steigen. Auch die Arten und Mengen werden rapide zunehmen. Der technologische Wandel von 2D-NAND zu 3D-NAND bei Speicherchips wird die Anzahl der CMP-Polierschritte ebenfalls nahezu verdoppeln. Auf dem Weltmarkt dominieren die amerikanischen Unternehmen Dow und Cabot mit 41 % bzw. 84 % den Markt für Polierflüssigkeiten und -pads. Angesichts des schwierigen Wettbewerbsumfelds ist eine Steigerung des Lokalisierungsgrades bei Poliermaterialien dringend erforderlich. Der führende chinesische Hersteller von Polierflüssigkeiten, Anji Technology, hat das ausländische Monopol erfolgreich durchbrochen, die Massenproduktion im 130-14-nm-Technologieknoten erreicht und die Produktentwicklung im 10-7-nm-Technologieknoten kontinuierlich vorangetrieben. Dinglong Co., Ltd., Marktführer bei Polierpads, erzielt weiterhin bahnbrechende Fortschritte in den Bereichen Datenspeicherung und fortgeschrittene Logik und hat bereits Aufträge für 28-nm-Technologie erhalten.

Mit der zunehmenden Miniaturisierung von Halbleiterschaltungen steigt auch der Bedarf an Fotolacken, und chinesische Unternehmen haben begonnen, diese einzusetzen. Die Fotolithografie ist der Kernprozess der Chipherstellung. Laut Prognosen des Qianzhan Industry Research Institute belief sich der globale Fotolackmarkt 2019 auf 9.1 Milliarden US-Dollar und soll bis 2022 auf 10.5 Milliarden US-Dollar anwachsen. Der chinesische Fotolackmarkt umfasste 8.8 Milliarden Yuan und wird voraussichtlich bis 2022 auf 11.7 Milliarden Yuan ansteigen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 15 % entspricht. Fotolacke werden hauptsächlich in Leiterplatten, Displaypanels, LEDs und integrierten Schaltungen eingesetzt. Fast alle hochwertigen Fotolacke für integrierte Schaltungen werden importiert. Vier japanische Hersteller – Tokyo Onka, JSR, Shin-Etsu Chemical und Fujifilm – halten einen Marktanteil von 72 %. Chinesische Hersteller bauen ihre Präsenz weiter aus. Der KrF-Fotolack von Jingrui Co., Ltd. hat die Pilotphase abgeschlossen, und Shanghai Xinyang befindet sich in der Forschungs- und Entwicklungsphase. Der ArF-Fotolack von Nanda Optoelectronics wird derzeit von Kunden getestet, während sich Shanghai Xinyang in der Forschungs- und Entwicklungsphase befindet.

Investitionsempfehlung für Halbleitermaterialien in Japan: Weltweit dominieren japanische Hersteller den Markt für Halbleitermaterialien, sodass keine Versorgungssicherheit besteht. In den USA sind jedoch Cabot, Dow und Versum weiterhin führend in der Technologie für CMP-Polierflüssigkeiten und Polierpads. Daher ist es von höchster Priorität, ob die japanischen Marktführer für Polierflüssigkeiten, Anji Technology, und Dinglong Co., Ltd. für Polierpads die US-amerikanische Technologiedominanz durchbrechen können. Besonders im Blick behalten sollten Marktführer Jiangfeng Electronics, der Spezialgaslieferant Walter Gas sowie die Hersteller von 8- und 12-Zoll-Siliziumwafern Leon Micro/Jinruihong.

5. Die heimische Halbleiterdesignindustrie ohne HiSilicon – die Verteilung der Ressourcen

Seit die US-Regierung unter Trump Huawei, HiSilicon und all ihren Tochtergesellschaften die Nutzung jeglicher US-amerikanischer Technologie, Ausrüstung und Materialien untersagt hat und Sugon, Tianjin Haiguang Advanced Technology, Chengdu Haiguang Integrated, Chengdu Haiguang Microelectronics, Hikvision, Dahua, iFlytek, Megvii, SenseTime, Xiamen Meiya Pico, Yitu, Yixin Technology, Yuntian Lifei, Weiyi Measurement and Control, FiberHome Technology, Jinna Technology, Dako Technology, Zhongyun Rongxin Technology, Qihoo 360 Technology, Yuncong Technology, Oriental Netpower Technology, Shenzhen Net Vision und Yinchen Intelligent nacheinander auf die Sanktionsliste gesetzt wurden, haben inländische Systemunternehmen nach dem Verbot von US-amerikanischer Halbleitertechnologie und Anwendungssoftware/Betriebssystemsoftware plötzlich erkannt, dass sie ihre Bemühungen um Schulung, Unterstützung und beschleunigte Zertifizierung von nicht-amerikanischen Kernproduktentwicklungsunternehmen intensivieren müssen. Natürlich werden inländische Halbleiterunternehmen bevorzugt mit der Entwicklung beauftragt. Ist der Technologieunterschied jedoch zu groß, werden Designunternehmen aus Taiwan, Südkorea, Japan und Europa ausgewählt, um die Kernentwicklungen in den USA zu ersetzen. Beispiele hierfür sind Unisoc, MediaTek (als Ersatz für Qualcomm), Sanan, Zhuosheng Micro (als Ersatz für Avago, Skyworks, Qorvo), Wingtech, Shengbang, Silicon Power (als Ersatz für Ti, Maxium, On Semi, Diodes, Analog Devices), Goodix, Egis (als Ersatz für Synaptics, FPC), GigaDevice, Beijing Ingenic (als Ersatz für Micron, Cypress), Yangtze Memory, Hefei Changxin, Samsung, Hynix (als Ersatz für Micron), Montage (als Ersatz für IDT/Renesas, Rambus-Speicherinterface-Chips und Asteras PCIE Gen4.0/5.0 Retimer) sowie Feiteng, Loongson, Shanghai Zhaoxin (als Ersatz für Intels, AMDs x86-CPUs). HiSilicon konnte jedoch seit dem 15. September 2020 keine Fertigungskapazitäten finden, die nicht auf US-amerikanische Halbleiteranlagen wie die von TSMC, SMIC und Samsung zurückgreifen. Da Huaweis Plan, eigene Halbleiter in Tashan zu produzieren, bisher nicht erfolgreich war, gehen wir davon aus, dass HiSilicons Marktanteil in den Jahren 2021/2022 stark sinken wird. 

Da HiSilicon schätzungsweise über 50 % des heimischen Marktanteils im Bereich Halbleiterdesign hält und seine Chipbestände weniger als ein Jahr alt sein dürften, prognostiziert das Nationale Wertpapierforschungsinstitut, dass der Marktanteilsverlust und die Bestandsreduzierung von HiSilicon das Wachstum der heimischen Halbleiterdesignindustrie von 7 % im Jahr 2020 auf einen Rückgang von 22 % bzw. 18 % im Jahr 2021/2022 verlangsamen werden. Der globale Marktanteil der fabless Designindustrie Festlandchinas wird von 2019 bis 2021/2022 sinken. Der Selbstversorgungsgrad der fabless Designindustrie in Festlandchina wird von 26 % im Jahr 2019 auf 15 %/11 % im Jahr 2021/2022 sinken und voraussichtlich erst 2025 wieder den Wert von 15 % aus dem Jahr 2019 erreichen. 

Da andere Unternehmen jedoch HiSilicons Marktanteil teilen und einige HiSilicon-Designteams neue Unternehmen gründen oder sich anderen Designfirmen anschließen werden, schätzt das China National Securities Research Institute, dass die heimische Halbleiterdesignindustrie ohne Berücksichtigung von HiSilicons Umsatz in den Jahren 2020, 2021 und 2022 jährlich um 35 %, 31 % bzw. 25 % wachsen wird. Dies übertrifft deutlich das Wachstum des globalen Marktes für reine Halbleiterdesignprodukte in den Jahren 2020, 2021 und 2022 (25 %, 12 %, 9 % bzw. 11 % CAGR über fünf Jahre). Zu den wichtigsten Wachstumstreibern in China zählen Shengbang und Xilijie im Bereich analoger Chips, Zhuosheng Micro im Bereich Mobilfunk-Hochfrequenztechnik, GigaDevice als Marktführer für NOR-Flash-Speicher, Beijing Ingenic im Bereich Spezialspeicher sowie der Aufstieg von Speicherschnittstellen und PCIe Gen 4/5 Retimer.

6. Energie-IDM – starke Nachfrage und hohe Gewinnelastizität bei knappem Angebot

Um die Gewinnflexibilität zu verbessern, sollte ein integriertes IDM-Modell (Integrated Design, Manufacturing and Packaging) für Design, Fertigung und Verpackung entwickelt werden. Da Leistungshalbleiterschaltungen relativ einfach sind, haben die Waferfertigung und die Verpackung einen erheblichen Einfluss auf die Endproduktleistung und einen hohen technischen Anteil. Daher weisen die Fertigungsstufen, einschließlich der Waferfertigung und der Verpackung, bei Leistungshalbleitern eine hohe Wertschöpfung auf. Chipdesign, IP, Befehlssätze, Steuerungschiparchitektur, Designsoftware und andere Stufen, die bei digitalen Chips eine hohe Wertschöpfung aufweisen, haben bei Leistungshalbleitern hingegen einen relativ geringen Anteil an der Wertschöpfung. Für IDM-Hersteller im Leistungsbereich wie China Resources Micro erwarten wir daher, dass die Verbesserung ihrer Verpackungsverfahren und Produktionskapazitäten durch private Investitionsprojekte die Bruttogewinnmargen um 3–5 Prozentpunkte steigern kann. 

Mit der Normalisierung der Epidemie erholt sich der Markt für Stromversorgungsgeräte parallel zur steigenden Nachfrage aus Industrie und Automobilbranche. Die weltweite Verbreitung von Homeoffice und Online-Unterricht hat die Nachfrage nach Desktop-PCs, Laptops und Tablets erhöht und damit auch den Bedarf an Treiber-ICs angekurbelt. Mit den steigenden Spezifikationen von Mobiltelefonen hat sich der Bedarf an Power-Management-ICs von 1–2 pro Gerät auf maximal 8–9 erhöht. Auf der Angebotsseite ist eine Erweiterung schwierig, da die GUS Produktionskapazitäten blockiert und die Gesamtproduktion durch gebrauchte Anlagen begrenzt ist. Wir gehen davon aus, dass dieser Boom im Bereich der Stromversorgungsgeräte bis in die erste Hälfte des nächsten Jahres anhalten wird. 

Der Kostendruck steigt, und die Vorteile des IDM-Modells treten deutlich hervor. Aufgrund begrenzter Produktionskapazitäten verlängert sich der Lieferzeitzyklus von Leistungshalbleitern wie MOSFETs, und einige Foundry-Unternehmen haben ihre Preise erhöht, was zu steigenden Kosten für Fabless-Unternehmen im Leistungsbereich führt. Leistungshalbleiterunternehmen im IDM-Modell können jedoch ihren eigenen Produktionsbedarf decken und sind bei steigenden Preisen vergleichbarer Produkte flexibler.

Der globale Markt für Leistungshalbleiter wird sich 2021 erholen: Aufgrund der weltweiten COVID-19-Pandemie wird der Markt für Leistungshalbleiter 2020 zurückgehen. QYResearch prognostiziert für 2020 ein Marktvolumen von 36.7 Milliarden US-Dollar, ein Minus von 9.1 % gegenüber dem Vorjahr, und für 2021 ein Volumen von 39.6 Milliarden US-Dollar, was einem Anstieg von 8.1 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Der chinesische Markt für Leistungshalbleiter erreichte 2019 ein Volumen von 14.48 Milliarden US-Dollar und machte damit 35.9 % des globalen Marktes aus. QYResearch prognostiziert für 2020 einen Rückgang auf 13.8 Milliarden US-Dollar, ein Minus von 4.7 % gegenüber dem Vorjahr. 

Automobile stellen den größten Anwendungsmarkt dar, wobei der Anteil der Unterhaltungselektronik gestiegen ist. Betrachtet man die globalen Produktsegmente, so entfällt der größte Anteil auf Leistungs-ICs, deren Anteil in den letzten Jahren zugenommen hat. Es folgen MOSFETs, deren Wachstum sich aufgrund der Substitution durch IGBTs verlangsamt hat. Der Anteil von Dioden ist im Allgemeinen stabil, während der IGBT-Markt stetig gewachsen ist und sein Anteil weiter zunimmt. Automobile sind der wichtigste Markt für Leistungshalbleiter, gefolgt von Industrie- und Unterhaltungselektronik. In den letzten Jahren haben sich Fahrzeuge mit alternativen Antrieben rasant entwickelt, ebenso wie die Automobilelektronik und intelligente Systeme. Der Anteil im Automobilbereich ist kontinuierlich gestiegen. Im Jahr 2019 entfielen 35.4 % des Gesamtvolumens auf die Nachfrage der Automobilindustrie nach Leistungshalbleitern. Auch der Anteil im Bereich der Unterhaltungselektronik verzeichnete ein relativ stabiles Wachstum und erreichte 2019 13.2 %. 

Im Jahr 2019 entfielen 35.9 % des globalen Marktanteils auf Chinas Leistungshalbleiterindustrie. China ist der weltweit größte Verbraucher von Leistungshalbleitern, und die wichtigsten Produkte in diesem Segment belegen in China den ersten Platz im Marktanteil. Ähnlich wie in der gesamten Halbleiterindustrie unterscheiden sich die Jahresumsätze führender chinesischer Leistungshalbleiterhersteller (z. B. China Resources Micro, Star Semiconductor, Xinjie Energy, Yangjie Technology, China Microelectronics, Silan Microelectronics) deutlich von denen internationaler Branchenriesen. Die Produktstruktur ist eher im Niedrigpreissegment angesiedelt, was darauf hindeutet, dass die Marktgröße des chinesischen Leistungshalbleitermarktes nicht mit dem Grad der Marktautonomie übereinstimmt und ein erhebliches Potenzial für die Substitution durch inländische Hersteller besteht. Derzeit entwickelt sich die chinesische Leistungshalbleiterindustrie rasant. Wingtech Technology übernahm Nexperia Semiconductor, und zahlreiche Leistungshalbleiterunternehmen wie Star Semiconductor, China Resources Micro und Xinjie Energy gingen nacheinander an die Börse und expandieren weiter.
wachsen. 

Der Wert von Leistungshalbleitern für Elektrofahrzeuge hat deutlich zugenommen: Der Wert neuer Leistungshalbleiter stammt hauptsächlich aus den drei Antriebssystemen von Automobilen: Leistungssteuerung, Elektroantrieb und Batteriesystem. In der Leistungssteuerung wandelt das IGBT- oder SiC-Modul Hochspannungs-Gleichstrom in Wechselstrom um, der den Drehstrommotor antreibt. In den AC/DC- und DC/DC-Wandlern der On-Board-Ladegeräte kommen IGBTs oder SiC-Transistoren, MOSFETs, SBD-Einzelröhren oder GaN-Transistoren zum Einsatz. In Hochspannungs-Zusatzsteuergeräten wie der elektrischen Servolenkung, Wasserpumpen, Ölpumpen, PTC-Reglern und Klimakompressoren werden IGBT-Einzelröhren oder -Module verwendet. ISG-MOSFETs kommen in Niederspannungssteuergeräten wie Start-Stopp-Systemen und elektrischen Scheibenwischern zum Einsatz. Laut Infineon-Daten benötigen 48-V-Mildhybridfahrzeuge im Jahr 2020 zusätzliche Leistungshalbleiter im Wert von 90 Milliarden US-Dollar, Elektrofahrzeuge und Hybride hingegen zusätzliche Leistungshalbleiter im Wert von 330 Milliarden US-Dollar. 

BloombergNEF prognostiziert, dass die weltweite Zahl der Fahrzeuge mit alternativen Antrieben im Jahr 2025 voraussichtlich 11 Millionen erreichen wird, wobei China 50 % ausmachen wird, im Jahr 2030 28 Millionen und im Jahr 2040 56 Millionen. Bis dahin werden Elektrofahrzeuge 57 % aller Neuwagenverkäufe ausmachen. 

Die dritte Generation von Verbindungshalbleitern eröffnet neue Entwicklungsmöglichkeiten: Nach fast hundert Jahren Entwicklung haben sich Halbleitermaterialien in drei Generationen unterteilt. Zur dritten Generation gehören vor allem Halbleiter mit großer Bandlücke, wie beispielsweise Siliziumkarbid (SiC), Galliumnitrid (GaN), Zinkoxid (ZnO), Diamant und Aluminiumnitrid (AlN). SiC und GaN zählen zu den wichtigsten dieser Materialien. Angetrieben durch Anwendungen in Elektro- und Hybridfahrzeugen, Ladesäulen und der industriellen Stromversorgung wird Siliziumkarbid (SiC) weiterhin ein rasantes Wachstum verzeichnen. Der Markt hatte 2020 ein Volumen von rund 700 Millionen US-Dollar. Yole prognostiziert einen Anstieg auf 3.8 Milliarden US-Dollar bis 2025, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 35 % zwischen 2020 und 2025 entspricht. Zahlreiche Smartphone-Hersteller wie Samsung, OPPO und Xiaomi sowie andere Marken haben Schnellladegeräte mit integrierten GaN-Chips auf den Markt gebracht. Der Markt für Schnellladetechnologie entwickelt sich rasant. Angetrieben durch weitere Bedarfe wie 5G-Basisstationen wird der Markt für leistungsstarkes Galliumnitrid (GaN) ein rasantes Wachstum verzeichnen. Im Jahr 2020 wird der GaN-Markt ein Volumen von rund 100 Millionen US-Dollar erreichen. Yole prognostiziert, dass er bis 2025 auf 500 Millionen US-Dollar anwachsen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 42 % zwischen 2020 und 2025 entspricht. 

Der globale Markt für Leistungshalbleiter zeichnet sich durch einen Dreikampf zwischen Europa, den USA und Japan aus: Laut Statistiken von Infineon betrug das weltweite Marktvolumen für Leistungshalbleiterbauelemente und -module im Jahr 2019 21 Milliarden US-Dollar. Europa, die USA und Japan dominierten den Markt. Infineon belegte mit einem Marktanteil von 19 % den ersten Platz, gefolgt von ON Semiconductor mit 8.4 %. Die zehn größten Unternehmen erreichten zusammen einen Marktanteil von 58.3 %. 

Der globale MOSFET-Markt erreichte 2019 ein Volumen von 8.1 Milliarden US-Dollar, der IGBT-Markt 3.31 Milliarden US-Dollar. Infineon belegte mit einem Marktanteil von 24.6 % und absolutem Vorsprung den ersten Platz im globalen MOSFET-Markt. Die fünf größten Unternehmen erreichten zusammen einen Marktanteil von 59.8 %. Nexperia (übernommen von Wingtech) und China Resources Micro, ein in China ansässiges Unternehmen, schafften es mit 4.1 % bzw. 3.0 % Marktanteil unter die Top Ten. Auch im IGBT-Markt ist Infineon mit einem Marktanteil von 35.6 % führend; die fünf größten Unternehmen erreichen zusammen 68.8 %. Star Semiconductor, ein führendes chinesisches IGBT-Unternehmen, hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt und ist ebenfalls unter die Top Ten aufgestiegen. 2019 belegte es mit einem Marktanteil von 2.5 % den achten Platz. 

Chinas Leistungshalbleiterindustrie steht vor guten Entwicklungschancen: Die Halbleiterhersteller des Landes basieren hauptsächlich auf dem IDM-Modell (Integrated Manufacturing and Manufacturing), und die Produktionskette ist relativ vollständig. Der Produktschwerpunkt liegt auf Low-End-Bereichen wie Dioden, Niederspannungs-MOSFETs und Thyristoren. IGBTs haben schrittweise Durchbrüche erzielt. Die Produktionstechnologie ist ausgereift und bietet Kostenvorteile. Die Rentabilität führender Unternehmen der Branche ist deutlich höher als die taiwanesischer Hersteller. Anwendungsgebiete sind unter anderem neue Energien, Stromerzeugung und Schienenverkehr.
Im Bereich der High-End-Produkte verfügen nur wenige inländische Hersteller über Produktionskapazitäten, und der Markt für High-End-Produkte wird hauptsächlich von europäischen, amerikanischen und japanischen Herstellern wie Infineon, ON Semiconductor, Renesas und Toshiba dominiert. Derzeit werden die inländischen und internationalen IGBT-Märkte noch überwiegend von ausländischen Unternehmen beherrscht. Inländische IGBT-Unternehmen, allen voran Star Semiconductor, entwickeln sich rasant und erzielen schrittweise Durchbrüche in Bereichen wie Industriesteuerung, Elektromobilität, Windkraft, Photovoltaik, Energieversorgung und Hochgeschwindigkeitszüge.

Um seinen Marktanteil zu erhöhen, erreichten die IGBT-Module für Elektrofahrzeuge von Star Semiconductor 2019 einen Marktanteil von 14 % im chinesischen Elektrofahrzeugsektor. Die chinesische Wertschöpfungskette für Leistungshalbleiter entwickelt sich derzeit rasant weiter, und auch die Technologie erzielt bahnbrechende Fortschritte. China ist der weltweit größte Verbraucher von Leistungshalbleitern und deckte 2019 35.9 % des globalen Bedarfs ab. Das Wachstum liegt deutlich über dem Weltdurchschnitt. Zukünftig wird die Branche eine wichtige Rolle in den Bereichen neue Energien (Elektrofahrzeuge, Photovoltaik, Windkraft), industrielle Steuerung, Frequenzumrichter, Haushaltsgeräte und IoT spielen. Der Bedarf an Ausrüstung und anderen Komponenten wird in China weiterhin über dem weltweiten Wachstum liegen. Die Branche wird stetig wachsen und durch die Substitution eigener Produkte im Inland weiter wachsen. Wir sind optimistisch hinsichtlich der Marktführer in den einzelnen Segmenten. Unsere Empfehlung: Star Semiconductor, China Resources Micro und Wingtech Technology (Nexperia). 

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