半导体设备：受益于国产替代及 AI 发展
思瀚产业研究院    2025-10-10

1.多重因素推动半导体市场规模扩大，产业扶持政策不断强化

（1）政策支持

近年来，中国半导体行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。国家陆续出台了多项政策，鼓励半导体行业发展与创新，《关于推动未来产业创新发展的实施意见》《国家能源局关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》《关于巩固回升向好趋势加力振作工业经济的通知》等产业政策为半导体行业的发展提供了明确、广阔的市场前景，为企业提供了良好的生产经营环境。

“国家大基金三期”成立，推动中国半导体产业发展。2024年5月27日，国家集成电路产业投资基金三期股份有限公司（以下简称“国家大基金三期”）成立，注册资本3440亿元，超过了一期、二期基金募资总和（1387亿、2042亿）。该基金专注投资国内的集成电路产业，旨在推动半导体产业的发展，提升国家在关键技术领域的自主能力，其资金主要来源于政府、国有企业以及其他大型企业。由专业团队管理的国家大基金，其对外投资关注产业的整体发展，尤其是集成电路产业生态的构建和技术创新。

国家大基金的对外投资，能够在一定程度上推进集成电路产业、半导体行业的整合和重组，推动这些行业中的优势企业做大做强，提升国内企业在国际市场上的竞争力。在国家大基金三期的股东结构方面，六大国有银行首次作为主要股东合计出资1,140亿元，占总股本的33.14%，增强资金来源的稳定性。同时，该举动也显示出金融机构对半导体产业的信心和支持，是金融支持科技创新、服务实体经济的重要体现。

在投资期限方面，大基金三期相较于此前一期、二期的10年经营年限（5年投资期，5年回收期），延长至15年（10年投资期，5年回收期），更注重长期投资和可持续发展，也更有利于集成电路产业、半导体重难点技术攻克。而由于目前半导体领域的国产替代已进入深水区，因此大基金三期有望加速“卡脖子”环节实现技术突破。

（2）技术发展

随着全球数字化转型的加速，人工智能（AI）、5G通信、物联网（IoT）、自动驾驶等新兴技术的快速发展，对半导体产品的需求激增，推动了存储、处理能力和连接技术的持续突破。尤其在在AI和高性能计算（HPC）领域，对半导体技术的要求非常严苛，催生了诸如量子计算、神经网络处理单元（NPU）、图形处理单元（GPU）等高度专业化的技术创新。

同时，半导体制造工艺的不断进步也为市场带来了巨大机遇。7nm、5nm乃至3nm制程技术的商用化，使得晶体管密度不断提高，芯片性能显著增强，同时功耗下降。台积电、三星等领先厂商在先进制程上的投入，正在推动全球半导体产业链的升级。

（3）AI创新周期牵引下半导体有望共振向上

半导体周期具有较明显的波动特性，其最大的波动周期为传统需求周期，即与PC、手机等消费需求相关的周期波动，传统需求周期每一轮上行或者下行周期持续两到三年。上一轮半导体芯片产业链传统周期的低点在2019年的二、三季度，从2019年下半年开始半导体芯片产业链的上行周期持续到2021年的年中到下半年，需求周期顶点在2021年年底到2022年年初，2022年全球智能手机同比增速出现比较持续的下滑并持续到2023年下半年，走完两年的下行周期。而在2023年下半年，全球智能手机同比增速已出现低位回升。因此，从2024全年维度看，看好半导体芯片产业链自身传统需求的修复。

展望2025年，半导体领域有望迎来需求、产能和库存三种周期的共振；AI仍是半导体行业主旋律，将从训练阶段转向推理和终端应用阶段；存储市场进入平稳阶段；其他领域也将恢复增长；国产替代将继续加速推。半导体受十年创新周期影响，由2022年后兴起的AI产业链、大模型产业等促进发展。国内的手机更换周期距离上一轮2019年5G的更换浪潮已过去五年时间，国内手机用户即将到达手机更新换代时间节点。

叠加AIPC相关产业的迭代，我们觉得有希望催化创新品种带来换机周期的浪潮来临。同时，半导体芯片产业链有国产替代的周期，其整体时长相比十年维度的创新周期会更长。本轮国产替代周期约始于2019年，当时国内华为、中兴等公司遭遇了海外制裁的影响，催化国产半导体芯片产业链迎来较大的国产替代需求。在2019、2020年，受国产替代的影响，部分公司在每个季度都能实现业绩翻倍增长。

（4）国产替代大势所趋

半导体设备国产替代大势所趋，市场空间大。目前，我国半导体检测与量测设备市场中国产化率较低，科磊半导体、应用材料、日立作为中国市场前三大企业，合计市场份额占比超过70%，呈现国外设备企业高度垄断的市场竞争格局。半导体设备具有技术壁垒高、研发投入大、验证周期长、研发风险高等特点，长期以来在技术、市场以及供应链方面被美国、日本和欧洲等国际巨头所垄断。

近年来，伴随着国家对半导体产业不断的政策扶持、加大投入力度，我国半导体产业迅速发展，国内半导体设备行业也在下游需求不断增长的拉动下，走上了从无到有、从弱到强的快速发展之路。2024年我国半导体设备进口再创新高。

Wind海关总署数据显示，2024年，我国进口半导体制造设备6.37万台，相比去年增加了14.1%，金额421.64亿美元，同比增长20.38%。其中，制造单晶柱或晶圆用的机器及装置进口量为2396台，金额达14.9亿美元，同比下降了15.6%；制造半导体器件或集成电路用的机器及装置进口量为11876台，金额达335.1亿美元，同比增长22.3%；制造平板显示器用的机器及装置的进口量为3588台，金额达26.7亿美元，同比增长32.1%。

2.量测设备市场规模与竞争格局

量测设备作为市场占比仅次于薄膜沉积设备、刻蚀设备、光刻机的核心设备，其市场规模也持续扩容。近年来，全球半导体检测和测量设备市场呈现出快速增长的态势。据统计，2020年全球半导体检测和量测设备市场规模已达76.5亿美元，同比增长20.09%。预计到2025年，这一市场规模将进一步扩大，年复合增长率保持在较高水平。市场增长的主要驱动因素包括半导体产业的持续增长、工艺技术的不断进步、以及新兴应用领域对高质量芯片需求的不断增加。

半导体设备属于高壁垒和高投入行业，厂商先发优势明显。全球半导体设备市场处于寡头垄断的局面，市场集中度较高，美、日欧技术相对领先，代表厂商包括应用材料、阿斯麦、拉姆研究、东京电子、科磊半导体等，也占据了全球半导体设备市场的主要份额。

我国半导体量测检测设备行业“大而不强”，目前国产化较低，海外头部企业仍然占据国内市场主导地位，其中科磊半导体、应用材料、日立总市场份额达70.9%，未来国内主要量测检测设备厂商市占率有望不断提升。VLSIResearch数据显示，2020年全球前十大半导体设备厂商均为境外企业，市场份额合计高达76.6%。

KLA一马当先，美日包揽量测设备市场前五。受益于国内半导体产业链的快速发展和产业链安全关注的提升，国内厂商国产化市场空间有效扩容。VLSIResearch数据显示，2016-2020年中国大陆半导体检测与量测设备市场规模的年均复合增长率为31.6%，显著高于全球半导体设备和检测及量测设备市场增速。随着我国半导体产业产能扩张仍在继续，本土企业将受益于中国半导体行业的整体发展。

3.半导体设备行业重点公司

（1）北方华创

2025年上半年实现营收161.42亿元，较上年同期增长40.05%；实现归母净利润15.81亿元，同比增长31%。报告期内，公司集成电路装备领域多款新产品取得突破，工艺覆盖度及市场占有率显著增长，推动产品销量大幅度增加。

（2）中微公司

2025年上半年实现营收49.61亿元，较上年同期增长35.40%；实现归母净利润3.13亿元，同比增长44%。报告期内，公司在研发创新、知识产体系建设、生产经营、外延式生长等方面取得了积极成果。2025年上半年公司研发投入总额14.92亿元，较上年同期增加53.70%，研发投入总额占营业收入比例为30.07%。

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