半导体设备行业深度研究：壁垒究竟在哪里？
今天，我们要研究的这个赛道龙头，其以114.73%的涨幅，摘得2019年美国市场标普500涨幅的榜眼，领先于我们之前研究过的科天半导体，在半导体行业里，仅次于AMD。
图：标普500涨幅排名
来源：老虎证券
虽然经历了美国市场2、3月份出现的四次熔断，其一个月内跌幅超过40%，不过，随着大盘反弹，本案，在一个多月时间也反弹了将近50%。其画风，如下：
图：市场走势（单位：美元）
来源：WIND
它，就是全球半导体刻蚀设备龙头，LAM RESEARCH。其生产的半导体前道刻蚀设备，市占率超过51%，远高于排名第二的东京电子（20%）、应用材料（19%），几乎垄断整个刻蚀设备市场。目前，国内在刻蚀设备这个赛道的国产化率，只有10%，略高于光刻机和检测设备。
这个赛道，也是半导体设备中，国产替代逻辑较强的一个赛道，也是未来迟早我们要攻破、打破壁垒的一个赛道。
2019年，其营业收入为96.54亿美元，净利润为21.91亿美元，毛利率为45.15%、净利率为22.70%，ROE为39.22%。
看到这里，在做估值建模之前，几个值得我们深思的问题来了：
1）刻蚀设备领域为什么市场份额能够保持稳定？是技术领先？还是先入局的会有先发优势？
2）在目前的逻辑下，未来，国内的中微公司、北方华创等竞争对手是否能够不断抢占本案的市场？
3）经过美国暴跌之后，两个月不到的时间，本案已经反弹接近50%，现在它的估值，到底是贵了？还是便宜了？
今天，我们就以本案入手，来研究半导体设备领域的估值建模逻辑。
对半导体相关行业，之前我们做过建模的，还有TSMC、阿斯麦、科天半导体、美光科技、德州仪器、兆易创新等，可订阅“科技建模案例库”，获取之前我们做过的建模报告、部分重点案例详细EXCEL财务模型，以及上百家公司和数十个行业的深度研究，深入思考产业本质。
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龙头，模式
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本案成立于1980年，1984年登陆美国纳斯达克（NASDAQ: LRCX)，大股东为贝莱德，持股比例8.59%。
图：股东结构（单位：%）
来源：Bloomberg
2017财年-2019财年（财年周期和国内不同，为2017年/6/25-2019年/6/30）、2020年三季报、其营业收入分别为80.14亿美元、110.77亿美元、96.54亿美元、72.53亿美元；净利润分别为16.98亿美元、23.81亿美元、21.91亿美元、15.55亿美元；经营活动现金流净额分别为20.29亿美元、26.56亿美元、31.76亿美元、13.13亿美元。
从盈利能力来看，毛利率分别为44.97%、46.63%、45.15%、45.89%；净利率分别为21.19%、21.49%、22.70%、21.44%。
如果按照1:7.07的汇率来算，以折合人民币计算，2019财年其营业收入为783.14亿元，净利润为154.9亿元，经营活动现金流净额为224.54亿元。
从业绩增速来看，近三年营业收入年复合增速为9.76%，净利润年复合增速为13.59%。2020年三季报收入同比下降0.5%，净利润同比下降6.11%。
半导体设备行业，可分为六大设备，按投资额占比由大到小分别为：光刻机（30%）、刻蚀机（20%）、镀膜设备（15%）、清洗设备（10%）、测量设备（10%）、离子注入设备（5%）。
以上几大赛道中，应用材料、本案、科天半导体除了各自主营设备务外，也会涉及其它的半导体设备领域，并且拥有主要市场份额。其中，应用材料覆盖的领域很广，除了光刻设备、清洗设备、检测设备外，其它设备都有生产。
除以上几大巨头外，美国其它赛道的半导体设备公司还有：
镀膜：泰科电子；
离子注入：亚舍立科技公司；
测量：泰瑞达；
清洗标的主要是日本迪恩士占主要市场份额，大于50%；
同时，这几大赛道，分别对应的国内半导体设备公司有：
光刻机：上海微电子；
刻蚀机：中微公司、北方华创；
镀膜设备：北方华创、芯微源；
清洗设备：北方华创、至纯科技；
测量设备：长川科技、精测电子、上海微电子；
离子注入设备：万业企业；
对光刻机（阿斯麦）和检测设备（科天半导体），我们之前在科技版报告库中，有过详细研究，此处不赘述。
本案，主要生产刻蚀、薄膜沉积设备以及相关服务，其中刻蚀机设备全球市占率高达55%。
由于本案并未披露具体设备占收入比重，这里根据其披露的对下游不同领域的出货量占比来分析。从收入结构来看，2019年70%来自存储领域、20%来自晶圆代工，剩下10%来自服务业务。从近五年数据来看，存储领域是其主要收入来源，并且占比逐渐上升，从2015年的58%上升至2019年的70%。
图：收入结构（单位：%）
来源：塔坚研究
半导体产业链，包括上游的半导体材料和设备企业、中游的集成电路制造企业，包括芯片设计、晶圆制造和封测企业、以及下游的半导体应用领域，主要有集成电路、光电子器件、分立器件、传感器等四大终端应用领域。
图：半导体产业链
来源：沪硅产业招股书
本案，位于半导体产业链上游，主营业务为半导体刻蚀设备。上游代表企业还有阿斯麦、科天半导体、应用材料等，毛利率大约在45%-60%左右；中游代表企业有英特尔、TSMC、长电科技等，毛利率在20%-50%左右，下游应用范围较广，代表企业有苹果、英伟达、特斯拉等，毛利率在40%左右。
图：产业链结构
来源：Bloomberg
以上产业链和业务模式，形成了本案特殊的财报结构：
从资产结构来看——2019财年，其资产总规模为120.01亿美元，其中占比较高的是现金及等价物（30.48%）、其次是商誉及无形资产（14.18%）、应收款项（13.24%）、存货（12.83%）、固定资产净值（8.82%）。负债总额为73.27亿美元，占比由高到低为长期借款（52.85%）、短期借款（9.1%）、应付账款（5.15%）。
从利润结构来看——2019财年，其营业收入96.54亿美元，其中营业成本为52.95亿美元，占比54.85%、其次为研发费用12.34%、销售费用7.27%，剩下20.6%的净利润。
接着，来看一组基本面数据：
图：ROE VS ROIC（单位：%）
来源：塔坚研究
图：同行业ROE对比（单位：%）
来源：塔坚研究
图：营业收入VS营收增速（单位：亿美元、%）
来源:塔坚研究
图：营业收入增速及净利润增速（单位：%）
来源：塔坚研究
图：毛利率VS净利率（单位：%）
来源：塔坚研究
图：同行业毛利率（单位：%）
来源：塔坚研究
图：扣非归母净利润及经营活动现金流（单位：亿美元）
来源：塔坚研究
图：净利润、净利润增速、经营活动现金流（单位：亿美元、%）
来源：塔坚研究
图：现金流（单位：亿美元）
来源：塔坚研究
图：资本支出对现金流的拉动（单位：亿美元、%）
来源：塔坚研究
图：有息负债对现金流的拉动（单位：亿美元、%）
来源：塔坚研究
图：净营运资本对现金流的拉动（单位：亿美元、%）
来源：塔坚研究
图：资产结构（单位：亿美元）
来源：塔坚研究
看完这组基本面图表后，重要的问题来了——如果将这家公司放在同行业的坐标系中，其回报、增长情况到底如何？如果要对这家公司做建模，应该从什么地方入手？
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同行业，回报分析
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在我们的投研体系之下，对任何公司做分析的开端，都始于回报分析。
本案近三年的ROA为13.92%、19.35%、17.90%；ROE为26.71%、35.75%、39.22%；不剔除现金的ROIC为20%、26.88%、26.87%。这个水平到底如何，我们来和同行业做个比较：
图：回报对比（单位：%）
来源：WIND、塔坚研究
整体来看，半导体设备行业中本案、科天半导体回报率较高，我们将分子、分母拆开，以2019年为横截面，对比一下各家的资产情况和收益情况。
图：资产负债项对比（单位：元）
来源：WIND、塔坚研究
以2019年年报为例，营业收入、净利润、现金流情况如下：
图：损益项对比（单位：元）
来源：WIND、塔坚研究
根据以上三张表，我们能看出，这个行业的核心资产是商誉及无形资产，尤其是以阿斯麦和应用材料为代表的企业，商誉及无形资产占比在20%左右，如果按照一单位核心资产带来的现金流来看，2019年本案更强，即1美元商誉及无形资产的投入，带来0.27美元现金流，其次是应用材料0.13美元。另外，由于半导体设备生产周期较长，存货比例也较高。
其次，从核心指标拆解来看：
总资产周转率——2019年，本案为0.78次，处于行业较高水平，其中阿斯麦为0.55次、应用材料为0.79次、中微公司为0.47次，科天半导体0.62次。
资产负债率——2019年，本案的杠杠率在行业中属于较高水平，资产负债率为61.06%，高于应用材料的56.82%、阿斯麦的44.36%、中微公司的21.43%、低于科天半导体的70.28%。本案2019年负债率较2018年上升13.15%，主要是长期借款增加19.87亿美元所致。
净利率——2019年，本案的净利率为22.70%，高于阿斯麦的21.93%、应用材料的18.52%、中微公司的9.69%，低于科天半导体的25.72%。
由此来看，导致本案回报率较高的主要原因，在于总资产周转率、资产负债率以及净利率都高于同行业。深挖其经营逻辑，主要是近几年3D NAND和多层刻蚀技术的应用，导致刻蚀机的需求大幅增加。那么，未来本案否能够保持高回报水平？我们继续往下建模。
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增长，拆解
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从本案历史增速来看，其收入增速高点分别出现在2006年、2010年、2013年、2017年，并且收入增速的波动与半导体行业波动较为一致，另外由于其收入来源70%来自存储芯片行业，导致其收入增速的波动与存储行业景气度波动也基本一致。对于其历史收入增速高点，我们分别来看：
图：历史收入增速（单位：%）
来源：塔坚研究
1）2006年，收购Bullen半导体公司带来营业收入规模的增加。
2）2010年，发布3D ECD系统，工艺节点达到28nm，由于光刻技术停滞不前，TSMC通过多层刻蚀技术实现制程突破，对刻蚀设备需求大增。
3）2013年，内存容量达到4GB，下游存储企业资本支出同比大幅上升。
4）2017年，其主要客户资本支出再度大幅上升，例如三星电子设备投资从原计划的80亿美元增加到180 亿美元，同比增长 128%。SK 海力士的设备支出也增加了70%，达到55 亿美元，也创历史新高。
由此来看，剔除并购影响之外，本案的收入增速主要驱动因素：一是芯片制程技术的迭代，二是下游客户资本支出的增加。
由于无法对刻蚀设备的收入拆分量、价预测，同时，其市场占有率没有同一口径，并且影响市占率的的因子较多，未来变化很难给予准确性的预测。因此，本案对存储设备、逻辑设备以及服务三大业务，采用增速法预测。即：当年收入=上一年收入（1+增长率）。
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收入，增速
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首先，来看存储业务。该业务是为存储芯片厂商提供刻蚀设备，主要客户有三星电子、SK 海力士、美光科技、西部数据等。
其存储业务收入的增长，主要来自于两个方面：1）下游扩产；2）制程升级下的投资。
存储行业本质上具备强周期性，周期恢复的时机和程度，将决定晶圆厂对半导体设备的需求。通常情况下，晶圆制造厂的扩产计划会依据管理层对半导体周期的预判、以及利润率的提升，从而进行资本支出的增加或缩减。因此，存储行业周期的波动将极大程度上会影响本案存储业务的增速。
那么，现在半导体周期处于什么位置？
我们分别采用DRAM现货价格、下游景气度、存储芯片商CAPEX预测等多个维度分析后，此处，我们对行业高频数据做一个更新。
DRAM现货价格——我们之前在美光科技的报告（详见科技版报告库）中做出预判，2020年初DRAM价格上涨主要是由于补库存的需求，由于下游需求不足，2020年二季度DRAM价格大概率会下调。目前来看，截止2020年5月14日，DRAM现货价格为1.09美元，相比3月10日的1.26美元下滑了15.59%。
图：DRAM现货价格（单位：美元）
来源：WIND
下游景气度——主要包括智能手机（占比41%）、服务器（占比29%）、PC销量（占比11%）。
其中，智能手机在2020年1月、2月同比销量分别下滑-38.9%、-56%，主要受全球卫生事件影响，属于非经常性事件，通过3、4月的数据来看，智能手机出货量以及回升到近两年内平均水平0.3亿部/月。但是，根据IC Insight机构预测，2020年消费者对智能手机的需求将减少约十亿部，同比下降13%，为十年历史低位，并且暂时无法看到增速反转的驱动力。
图：手机出货量及同比增速（单位：万部、%）
来源：塔坚研究
服务器的需求相对乐观，由于远程办公、远程教育、网购、电商、线上游戏等渗透率提升，带动了服务器销量上升。根据Gartner机构预测，2020年-2023年预计全球服务器出货量年均复合增速约3%。
PC销量，2020年一季度，PC销量同比下滑8%，根据Gartner预测，预计2020年PC出货量下降2.5%。
综上，从手机、PC的出货量增速来看，下游的需求力不足，虽然服务器增速为正，但也无法拉动存储行业整体的景气度回暖。
存储芯片商CAPEX预测——由于几大NAND存储巨头在2018年对64层NAND上投入了太多资本金扩产，导致芯片价格在2019年大幅下跌，行业运营利润也从2018年的接近40%直接跌到了0，从而迫使几家存储芯片厂商削减2019年资本开支，并降低了2020年的新增产能预期。
美光科技的在2020年一季度财报中的内容提到，其管理层表示2020年财年的前端设备资本支出将比2019财年减少30%以上。
韩国SK 海力士在2019年三季度也表示，将削减15%的3D NAND产量，并且重新考虑装配其M15和M16晶圆厂的计划，以减少企业资本支出。同时，目前并无增产计划。
同时DRAMeXchange机构预期，2020年全球DARM大厂会同比减少资本开支达13%左右，全球NAND大厂会同比大幅减少资本开支达18%。
结合存储芯片价格、下游景气度和下游厂商扩产情况等几个维度来看，目前存储芯片行业处于周期底部，并且短期内还没有向上反转的趋势。
不过，从存储行业的发展历史来看，行业中某些企业通常会通过逆周期扩产来抢占对手份额，三星电子和SK 海力士就是通过逆周期扩产。那么，目前国内存储厂的投产计划如何？
根据IC Insights数据，国内存储厂商龙头：分别是专注于3D NAND的长江存储和DRAM的合肥长鑫，预计2023年之前每年平均资本支出大约为443亿元人民币。由于是新建存储器产线，刻蚀机的价值量大于在50%左右，由此计算得出，两家存储厂商逆周期扩产，大约每年带来222亿元人民币的刻蚀设备市场空间。
截止2020年2月底，长江存储刻蚀机中标总数量占比重，本案以57.3%的绝对优势领先，第二名为中微公司，占比15.4%。由此，可以粗略计算出，2020年，国内厂商的逆周期扩产会为本案带来大约18亿美元的收入，占2019年收入比重的19%。
图：截止2020年2月底介质、硅刻蚀设备中标数量占比（单位：%）
来源：东兴证券
不过，值得注意的是，中微半导体在国内的市场份额快速增长。那么，从长期来看，未来本案会不会失去其竞争优势？
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技术，竞争
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刻蚀设备的核心是技术，因此，长期增长的驱动力还是看其核心技术。
NAND存储的刻蚀难度，其难度参数，不仅仅由制程（精细度）决定，还要看选择比。选择比，即在多层材料堆叠的晶圆上，刻蚀设备在刻蚀上面一层的材料时，能够保证不刻蚀或者损坏下次材料，选择比越高，技术工艺要求越高。
在存储领域，随着数据量的日益增长，平面结构的存储单元扩展到了极限，NAND存储芯片转向3D结构发展，通过把存储单元堆叠在一起，来解决平面NAND存储芯片存在的限制。
NAND进入3D时代以后，存储器不再追求先进的制程，而是需要纵向的叠加层数，目前三星研发的3D NAND可以叠加到128层， SK 海力士表示，3D NAND在未来可以叠加到800层以上。
注意，随着NAND存储芯片内部层数不断的叠加，同时晶圆制程不用缩小，因此光刻环节将会减少，而沉积和刻蚀等工序增加。
由于3D NAND存储芯片结构的纵向层数较多，目前离子刻蚀无法达到相应的选择比，使下层材料损失从而导致良率下降，增加厂商成本。
原子层刻蚀（ALE）能达到150:1左右的选择比，能够精密控制被去除材料的量而不影响其他部分，可用于定向刻蚀。目前本案是唯一一家研发出原子层刻蚀技术的刻蚀设备厂商，已经可以用于128层，而中微公司仍停留在64层，落后大约两代。
图：刻蚀厂商技术节点对比
来源：广发证券
综上，我们基本可以预判，2020年本案在存储芯片业务方面，虽然收入规模仍会增长，但是增速大概率不会太高。2020年之后，随着服务器、云计算等终端应用对存储芯片需求的增加，下游存储厂商将会加大资本支出。所以，预计2021年后，存储芯片业务的增速将会回升。
由于国内半导体设备厂商进行逆周期投产，并且在成熟制程领域有一定的竞争力，未来有可能对本案的市场份额有一定影响，因此，对于未来本案的存储业务收入，这里分为乐观和保守两种情景：
乐观情景——假设2020年为周期底部，本案存储业务的收入维持2019年的水平，增速为0%，2021年下游存储周期景气度回升，生产厂商资本支出增加，同时竞争对手短期内没有大的技术突破，本案依旧保持领先地位。
那么，2021年参照机构预测的半导体行业增速5%，2022年参照上一轮周期高点17%，之后维持近一轮完整周期的历史增速均值9%。
保守情景——受全球卫生事件影响，假设2020年存储业务收入维持前三季度的水平-0.54%，同时存储周期回升低于预期，那么，2021年至2022年，增速分别为-10%、4%，参考依据分别为：2019年同比增速、上一轮完整周期收入增速均值。
另外，存在中微公司、北方华创等竞争对手技术突破较快，抢占其市场份额的潜在影响，2023年至预测期结束时，其增速将从历史均值9%逐渐下降为0%。
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晶圆代工，业务
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再看晶圆代工业务——该业务是指为晶圆代工厂商提供刻蚀设备，主要客户为TSMC、英特尔、联发科，晶圆代工厂主要以逻辑芯片制造为主。该部分业务增长的驱动力，是晶圆代工厂追求先进制程下所带来的刻蚀步骤的增加。
在EUV光刻机市场化前，由于DUV光刻机的光源精度不足，想要继续提升制程大体有两个思路，即双重光刻+刻蚀，或多重薄膜+刻蚀，无论用哪种思路都离不开刻蚀步骤的增加。
从具体数据来看，刻蚀设备在晶圆产线的价值占比从2011年大约13%上升到2017年的24%左右，而光刻机的价值占比从大约33%下滑到21%左右。
图：各类设备在晶圆厂的价值占比（单位：%）
来源：华宝证券
业内只能选择改变工艺步骤，因而代工厂TSMC首个采用“二次曝光”(double patterning)技术，将原有的“曝光→刻蚀”的步骤拆分成两步“曝光→刻蚀→曝光→刻蚀”，来实现工艺突破。
以2013年为例，晶圆制程已经从28nm进化到20nm。但是，这个制程已经超越了第四代光刻工艺DUV的精度极限。这导致2013年起，刻蚀设备刻蚀机在晶圆厂设备中的价值占比逐步提升，与之对应的是光刻机的价值占比下滑，这其中的主要原因来自于光刻机技术瓶颈，以及芯片结构变化带来的晶圆加工工序的调整。
刻蚀设备在晶圆厂价值占比的提升，也带来了其市场规模的扩大，2018年全球刻蚀设备规模为120.5亿美元，2019年达到了144亿美元，同比增长19.5%。
图：全球刻蚀设备市场规模（单位：亿美元）
来源：SEMI、东兴证券
光刻工艺的瓶颈，造成了过去本案的表现，实际上要明显好于阿斯麦，从股价表现上来看，也呈现本案明显跑赢的状态。
图：本案VS 阿斯麦股价走势
源：塔坚研究
但是，我们认为，随着阿斯麦的EUV光刻机突破现有的技术瓶颈后，对刻蚀设备的要求会有所下降，因此，需求也会有所下降。
法国巴黎银行分析师也持有同样的观点，在其分析EUV光刻机对市场影响的研报中，曾提到：
“LAM will likely be sightly negatively impacted by the EUV ramp-up for its patterning business in DRAM but not in NAND”.
以此来看，随着EUV光刻机的投入，会对用于DRAM存储芯片生产的刻蚀设备造成负面影响，原因是EUV能够在一次曝光下实现7nm光刻，同时还能支撑半导体工艺冲击1nm制程，这意味着随着曝光次数的减少，刻蚀和机械研磨的工艺也会减少，对刻蚀设备的需求也会下降。
我们之前在对阿斯麦的研究（详见科技版报告库）中提到，其将于2020年交货35台EUV光刻机，未来五年内生产45台，那么，预期从2020年开始，本案的刻蚀设备在晶圆代工厂中的价值占比将会逐渐下降。
根据以上分析，我们假设其2020年晶圆代工业务增速参照下游主要客户，TSMC、英特尔的资本支出增速平均值5%，2021年之后，增速逐渐从2020年5%的水平，逐渐降到历史平均值-2%。
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服务，业务
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图：服务业务收入及增速（单位：亿美元、%）
来源：塔坚研究
2019年，本案的服务业务收入为9.65亿美元，同比增速8.94%，三年复合增速为41.7%，远高于存储业务复合增速（12.19%）。
服务业务，主要为下游存储厂商和晶圆厂提供更加广泛的产品组合，同时在硬件和软件上提供相应的专业知识，以提高产品性能，帮助其缩短安装周期并且延迟设备的生命周期。
相比存储业务，服务业务的收入基数较小，因此增速波动较大，但其收入驱动力还是取决于设备的出货量。
因此，《塔坚研究》预测，未来服务业务的增速不会偏离设备业务增速太多，将于设备业务的增速趋同，假设2020年增速为0%，2021年之后，增速取近五年平均增速4%。
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逻辑，验证
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上述预测结果中，乐观情况下近三年增速分别为1.0% 、4.9%、13.0%。一种分析方法下的收入预测结果，可信度有限，因此我们采用其他角度与其进行交叉印证：
方法一，月度收入反推法——通过中报、季报与年报的历史关系，反推出2020年收入增速。
图：季度营业收入与全年收入占比 （单位：亿美元、%）
来源：塔坚研究
从历史波动图来看，其前三个季度收入占年度收入比例的均值在70%-75%之间，波动较小，此处取均值72.5%。由此，大致可倒推出2020财年预测收入约为100.04亿美元，同比增速约3.62%，计算公式：2020财年收入=前三季度收入（72.53亿元）÷72.5%=100.04亿美元。
方法二，内生增速法——内生增速=净资产回报率*（1-分红率）。本案近三年的分红率为22.28%，计算得出其内生增速为30.42%。
方法三，分析师预测——根据Bloomberg一致预测，预计本案2020年-2022年营业收入分别为99.15亿美元、110.04亿美元、123.89亿美元，同比增速分别为2.71%、11.35%、12.20%。
其中，J.P.Morgan预测，2020年、2021年，本案的收入增速分别为多少4.1%、4.7%。受卫生事件影响，调低对本案2020年的业绩预期，但是相信本案能够在行业景气度上升时，通过市场份额的提升，业绩增速将会在2021年上升。
德意志银行预测，2020年、2021年，本案的收入增速分别为2%、20%。由于供应链受疫情影响，出货量下降，同时下游需求仍旧维持较低水平，并且近期没有变化的迹象，我们给予其2020年较低的业绩预期。
Needham&Company.LLC预测，2020年、2021年，本案的收入增速分别为2.6%、21.7%。由于“数字经济”兴起，对3D NAND和DRAM的需求会在未来几年持续增长，因此，看好刻蚀设备龙头本案未来几年的增长。
综合来看，2020年、2021年我们的预测值低于与分析师预测，主要原因是我们认为在卫生事件冲击下，终端需求大幅回升的时间点无法准确预测，导致其下游客户的资本支出是否按计划执行，存在不确定性，因此我们预计本案营业收入受到影响，业绩增速回暖将会推迟。
研究至此，收入预测搞定后，我们还需要解决另一件重要的事——本案每年要花掉多少钱？
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资金、去向
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收入预测完毕后，我们进入EBIDTA的预测，这部分可以拆分为四大块：成本、研发费用、管理费用、销售费用。注意，上述三部分的计算口径均剔除折旧、摊销。
先看成本项，主要包括原材料、人工工资、折旧，制造费用等。
2015年至2019年，本案毛利率分别为43.43%、44.49%、44.97%、46.63%、45.15%，整体波动较小，并且呈小幅上升趋势。原因是售价高的设备占收入比重的提升。
与同行业对比来看，本案毛利率处于行业较高水平，不过行业整体毛利率水平差距并不大，整体都在40%以上。
图：同行业毛利率对比（单位：%）
来源：塔坚研究
半导体设备行业毛利率水平普遍较高且比较稳定的原因是：
1）由于研发难度和投入资金都比较大，设备厂商通常会绑定下游客户共同进行研发。
2）半导体设备领域竞争格局较为稳定，每个细分赛道都是一超多强的局面，同时与下游客户合作关系也较为稳定，因此行业发生价格战的几率较小。
综上分析，《塔坚研究》假设，由于行业整体毛利率水平较为稳定，而且本案短时间内不不扩展毛利率较高或者较低的产品，因此预测期内，其毛利率维持近五年平均水平44.93%。
研发费用——主要包括工资薪酬、折旧及摊销、产品和工艺开发等。2015年至2019年，本案的研发费用分别为8.25亿美元、9.14亿美元、10.34亿美元、11.90亿美元、11.91亿美元，占营业收入的比例分别为15.69%、15.53%、12.90%、10.74%、12.34%。除2018年之外，整体研发费用率较稳定，维持在13%左右。
与同行业对比来看，本案的研发费用处于行业较低水平。其中，阿斯麦由于生产技术壁垒更高，技术突破难度更大的光刻机，因此研发费用率处于行业领先，而应用材料和科天半导体由于产品线涉及晶圆制造的多个步骤，因此研发费用率也高于本案。
图：同行业研发费用率（单位：%）
来源：塔坚研究
另外，由于在薄膜沉积、刻蚀、清洁等半导体制造工艺方面进行大量的研发投入，导致本案2019年研发费用率上升。不过2019年半导体设备企业的研发费用率整体都有提升，这是由于下游客户如TSMC、三星、英特尔等在研究更先进制程所致，例如阿斯麦在研发3nm EUV光刻机，而且从历史变动趋势来看，行业研发费用率变动较为一致，说明先进制程的突破，需要上下游协同研发。
综上分析，由于下游客户以及同行业设备企业仍在投入研发较先进的制程，所以，短期内本案的研发支出不会减少。因此，《塔坚研究》假设——在预测期内，其研发费用率取近2019年较高水平：12.34%。
期间费用——本案未单列披露销售及管理费用，而是全部放入“销售、行政及一般费用”（Selling, general and administrative costs）里面。所以，我们直接预测整体期间费用。
2015年至2019年，本案期间费用分别为5.92亿美元、6.31亿美元、6.67亿美元、7.62亿美元、7.02亿美元，占营业收入的比例分别为11.26%、10.72%、8.32%、6.88%、7.27%，整体呈下降趋势。与同行业相比，本案的销售费用率处于行业较低水平。
图：同行业期间费用率（单位：%）
来源：塔坚研究
从历史数据来看，本案2016年的期间费用占比较高，主要是因为收购KLA-Tencor后员工薪酬、外部服务费用的增加所致，从同行业来看，期间费用占比较高的时点基本都是有并购事件发生，例如2019年科天半导体收购奥宝科技导致期间费用增加。
不过，由于目前刻蚀设备的竞争格局较为稳定，本案市占率高达55%左右，未来去并购同行业公司抢占份额的几率较小。
综合来看，对于本案未来的未来期间费用，我们假设——在预测期内，其期间费用率维持近五年平均水平——7.5%。
至此，利润表的购建已经告一段落，不过，还有折旧摊销方面需要分析。而要分析折旧摊销，就必须研究另一件重要的事——本案未来将在设备、厂房等长期资产方面，花掉多少钱？这些钱，将如何摊销到每一年的利润表中？
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长期资本，支出
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2015年至2019年，本案近五年资本支出分别为1.98亿美元、1.75亿美元、1.57亿美元、2.73亿美元、3.03亿美元、占收入比重分别为3.76%、2.97%、1.96%、2.46%、3.14%。其资本支出主要用于机器设备、厂房、无形资产等。
从资产结构来看，本案的固定资产、商誉及无形资产占总资产的比重分别为8.82%、14.18%，固定资产中厂房设备居多，无形资产中主要为专利权。
对比同行业来看，本案资本支出占比处于行业较低水平。不过与半导体制造类企业相比半导体设备类企业资本支出占比普遍较低，如TSMC、英特尔等资本支出占比约为30%左右，而以本案为代表的设备企业资本支出占比大约在2%-4%左右。
其中，2019年拉姆研究资本支出占比上升是因为研发投入增加，阿斯麦是因为支付HighNA技术研发产生的费用，科天半导体是投资了奥宝科技所致。
综合来看，对于半导体设备厂商，资本支出中固定资产并非重点，而专利和商誉才是。因而，从这个数据也能看出来，相对下游代工厂需要不断投资固定资产、设计厂商需要不断更新专利来说，设备厂商之间的追赶不像这两个赛道那样激烈。
图：同行业资本支出占收入比重（单位：%）
来源：塔坚研究
由于美国报表披露未拆分固定资产及在建工程，另外，本案并非重资产公司，而以技术专利、并购产生的商誉为主的无形资产占比较高。因此，《塔坚研究》对资本开支按照一定比例预测：
1）购建固定资产/营业收入比例——维持近五年平均水平2.86%。
2）固定资产主要为制造设备、厂房、电脑设备以及办公设备等，其中制造设备占比约为51%左右，根据权重保守假设折旧年限为11年。
3）无形资产购置/营业收入——近两年新增无形资产较小，但考虑到其所处行业有持续投入研发的特性，所以假设未来无形资产购置/营业收入维持2019年水平0.27%。
4）无形资产摊销/期初无形资产——取近五年平均水平32.35%。
研究至此，CAPEX(资本支出)、折旧摊销预测完毕。但是，还有另一大变量，会极大的影响自由现金流，进而影响建模——本案，在产业链上话语权如何？它是否能够占用上下游的资金，进而增强自己的现金流，以提升企业内含价值？
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产业链，话语权
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通过对比可比公司营运资本占收入比重可见，本案在产业链上的特点为话语权整体处于行业较高水平。2015年至2019年，本案的净营运资金分别为34.98亿美元、27.05亿美元、47.23亿美元、20.97亿美元、31.98亿美元。
图：净营运资本占收入比重（单位：%）
来源：塔坚研究
本案，影响营运资本的主要是应收账款、应付账款和存货。
对上游的话语权——主要看应付账款、预付账款。
应付、预付的细项，主要由材料和设备款所形成。2015年至2019年，其应付账款分别为3亿美元、3.48亿美元、4.65亿美元、5.11亿美元、3.77亿美元，占成本的比重分别为10.08%、10.65%、10.54%、8.6%、7.12%。同期，预付账款占成本比重极低，同行业占比普遍不足1%。
从历史数据来看，其应付账款占成本的比重呈逐渐下降趋势，与同行业对比来看，本案的应付账款占营业成本比处于行业较低水平。
图：可比公司应付账款占成本比（单位：%）
来源：塔坚研究
因此，《塔坚研究》假设，预测期内应付款项占主营业务成本的比重，取2019年的水平7.12%。
对下游的话语权——主要看应收票据及应收账款、预收账款。
应收账款方面，2015年至2019年，其应收账款分别为10.94亿美元、12.62亿美元、16.73亿美元、21.77亿美元、14.56亿美元，占营业收入的比例分别为20.80%、21.44%、20.88%、19.65%、15.08%。
与同行业对比，本案应收账款占营业收入的比重2019年之前处于行业较高水平
图：可比公司应收账款占营业收入比（单位：%）
来源：塔坚研究
预收款方面，2015年至2019年，其预收款分别为3.22亿美元、3.49亿美元、6.08亿美元，7.2亿美元、3.81亿美元，占营业收入的比重分别为6.12%、5.93%、7.59%、6.50%、3.95%，
与同行业对比来看，本案的预收款占比处于行业较低水平。而阿斯麦由于单个设备金额较高，所以预收账款占收入比重较高。
图：可比公司预收账款占营业收入比（单位：%）
来源：塔坚研究
综上分析，本案的话语权相比同行业其它设备厂商相对较低。因此，《塔坚研究》假设，预测期内应收款项占主营业务收入的比重，预收账款占主营业务收入的比重，分别取2019年的水平15.08%、3.95%。
看完了话语权，再来看它的营运效率到底如何，主要看存货周转率。
从历史数据来看，2015年至2019年，本案的存货周转率分别为3.53次、3.41次、4次、3.80次、3.10次。 其存货由原材料、在产品、库存商品等构成，其中原材料占比约为64.59%，是存货的主要构成部分。
与同行业对比来看，本案的存货周转率处于行业较高水平。通过存货的细分项来看，其中库存商品是不断下降，尤其在2019年，其库存商品占比约为25.6%，历史年份中库存商品占比较低。
图：可比公司存货周转率情况（单位：次）
来源：塔坚研究
综上分析，由于原材料在存货中占比较高且比较稳定，《塔坚研究》假设，预测期内其存货占主营业务成本的比重，取近五年均值31.90%。
以上，关于建模的绝大多数假设都已完成，我们进入本报告核心的部分——建模，到底如何测算？
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建模，到底如何操作？
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在进行建模之前，我们先总结一下本案的基本面：
1）行业天花板：2019年，刻蚀设备市场规模为144亿美元，占全球半导体制造设备的24.4%。刻蚀设备中，介质刻蚀机市场规模69.12亿美元，占比48%，硅刻蚀机市场规模为67.68亿美元，占比47%，另外，金属刻蚀机占比大约在5%。
存储芯片和数字芯片不断追求先进制程，是近十年刻蚀设备行业增长的主要驱动力，随着晶圆厂商和存储芯片厂商依然在加大研发支出去开发更先进的制程，未来刻蚀设备市场仍有较大的长期增长空间。
2）未来增长驱动力：短期来看，长江存储、合肥长鑫等存储厂商的逆周期投产，以及TSMC、英特尔等晶圆代工厂加大资本支出；长期来看，服务器、云计算等行业的预期增长，将对存储芯片需求大。
另外3D NAND是未来的趋势，而3D NAND的生产将会提高刻蚀设备的在整体半导体设备的资本开支占比，因此长期来看对刻蚀设备的需求也是增长的。
3）投入资本回报：2017年至2019年，我们计算其剔除现金和类现金资产的ROIC分别为28.5%、41.4%、44.1%；不剔除现金分别为18%、26.1%、24.3%。本案投资回报率高于同行业，主要是因为净利率及杠杆率较高。
4）护城河分析：1）领先的技术以及较为稳定的市占率；2）较强的研发能力和研发投入，能够引领未来技术发展的趋势；3）与下游客户较为稳定的合作关系。
5）从竞争格局上来看：近十年来，本案一直能够把握刻蚀技术的变革路径，以研发生产首台ICP刻蚀设备为标志，超过应用材料，夺得刻蚀设备市场龙头地位。之后，研发出原子层刻蚀技术后，继续保持技术领先优势。
目前，本案是全球刻蚀设备市场龙头，领先应用材料和东京电子，市占率高于50%。基于技术壁垒以及资金投入壁垒，竞争者抢占市场较为困难，目前行业竞争格局较为稳定。
6）风险因素：A、同行业公司短时间内突破技术瓶颈，导致本案市场份额被抢夺，市占率下降；B、芯片制造中，技术路径发生巨大变革，如EUV光刻机的商业化导致刻蚀步骤减少，刻蚀设备需求下降；C、下游领域需求不及预期。
研究到这里，建模的几个主要变量已经明确。在假设搞定之后，其实建模计算就是水到渠成的过程。以上所有的一切，都是为了进行建模的表格测算………………
