05/22
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精品专栏

先锋精科:部分产品批量应用于5nm芯片产线 五大核心技术平台赋能创新

《金基研》环洋/作者 杨起超 时风/编审

在全球半导体产业快速发展的背景下,AI技术的爆发式增长、地缘政治因素以及国产化需求共同推动了国内半导体设备及零部件行业的发展。作为国内半导体设备核心零部件的重要供应商,江苏先锋精密科技股份有限公司(以下简称“先锋精科”)抓住行业发展机遇,在国内本土半导体设备厂商国产化浪潮中占据主要地位。

2022-2024年,先锋精科的营收及净利润CAGR高于行业均值,成长性凸显。特别是2024年,先锋精科的营收及净利润实现翻倍增长。作为高新技术企业,先锋精科重视技术创新,持续加大研发投入力度,构建了五大核心技术平台,参与客户多款先进设备研发及升级。目前,先锋精科是国内少数已实现量产金属晶圆加热器的供应商,部分产品已批量应用于5nm芯片生产线,积累了优质的客户资源,且客户粘性高。

 

一、AI浪潮推动半导体产业发展,国产替代加速半导体设备零部件行业迎机遇

半导体产业是新一代信息技术的核心,也是社会经济数字化转型的基石。近年来,AI浪潮推动全球半导体产业持续发展与升级。同时,在地缘政治和自主可控需求的双重驱动下,国内半导体设备及零部件产业加速国产替代,本土企业迎来发展良机。

 

1.1、AI浪潮推动半导体产业发展,全球半导体销售额突破6千亿美元

近年来,全球半导体市场整体呈上升趋势。2023年,全球半导体市场经历了周期性的下滑,但在生成式人工智能AI技术爆发的带动下,2024年全球半导体市场需求回暖。

人工智能是推动半导体行业增长的主要驱动力之一。从OpenAI在2022年底发布ChatGPT开始,人工智能技术进入了一个新的发展阶段。2025年,AI大模型如DeepSeek等在全球范围内迅速崛起。

随着AI技术的发展,对高性能计算的需求日益增加,这直接促进了半导体芯片的设计创新和生产需求。同时,AI的进步也推动了边缘计算的发展,使得在设备端进行数据处理变得更加重要,从而增加了对低功耗、高效能的半导体元件的需求。随着AI产业的快速发展,AI手机、AIPC、智能驾驶等终端产品将推动芯片需求结构性增长。

据美国半导体行业协会(SIA)及世界半导体贸易统计组织(WSTS)数据,2020-2024年,全球半导体销售额分别为4,404亿美元、5,559亿美元、5,741亿美元、5,268亿美元、6,276亿美元,年均复合增长率为9.26%。

其中,2024年全球半导体销售额同比增长19.1%,首度突破6,000亿美元大关。WSTS预计2025年全球半导体市场规模将达到6,971亿美元,同比增长11%。

长期来看,在人类社会智能化、数字化的大趋势下,半导体行业作为电子信息产业的基石需求将持续向好。

 

1.2、国内半导体设备市场规模攀升,国产替代加速半导体设备零部件行业迎机遇

半导体设备的市场景气度与半导体市场规模高度相关。据SEMI数据,全球半导体市场规模从2020年的712亿美元增长至2024年的1,171亿美元,年均复合增长率为13.25%。

国内半导体设备行业在下游快速发展的推动下高速增长。近五年,国内半导体设备市场规模增速高于全球增速。

据SEMI数据,2020-2024年,国内半导体设备市场规模分别为187亿美元、296亿美元、283亿美元、366亿美元、496亿美元,年均复合增长率达27.62%。其中,2024年,国内半导体设备市场规模同比增长超35%。

目前半导体设备零部件行业中,美国、日本公司处于垄断优势地位,国内厂商处于追赶态势。其中技术壁垒较低的半导体设备零部件已经部分实现国产化,高端产品国产化率很低。据MIR DATABANK数据,截至2024年,国内晶圆制造设备综合本土化率(按市场规模计算)达25%。

随着国外对国内半导体产业的技术封锁持续加码,国内半导体产业全产业链的自主可控需求已迫在眉睫。为推动国内半导体产业的发展,国家先后设立国家重大专项和国家集成电路产业投资基金,地方政府也推出集成电路投资基金,为半导体产业发展破解融资瓶颈提供了保障,有力支撑了国内半导体厂商的可持续发展。

在举国体制下,半导体产业国产替代与自主可控快速发展,为本土半导体设备厂商提供了难得的发展机遇期。得益于半导体设备行业国产替代的趋势,设备零部件产业也迎来国内厂商需求增加的机遇。基于本土优势和成本优势,国内零部件厂商具有广阔的发展前景。

随着技术的进步以及产线丰富度提升,未来国内半导体设备零部件厂商有望进一步切入国内产线供应链,继续提高半导体设备行业国产替代速度。

综上,近年来AI技术的爆发式增长推动半导体产业快速发展,全球半导体市场规模突破6,000亿美元。在此背景下,国内半导体设备市场规模高增增长,但关键设备及零部件仍依赖进口,国产替代需求迫切。随着国家政策扶持和产业链协同发力,国内半导体设备及零部件行业国产替代加速,行业内本土企业迎来发展良机。

 

二、2024年营收及净利均翻倍增长,获逾1,400家机构投资者持仓

作为国内半导体设备核心零部件的重要供应商,先锋精科抓住行业发展机遇,近年来业绩整体呈快速增长趋势。

 

2.1、2024年,营收及归母净利分别同比增长103.65%、166.52%

据先锋精科招股书及2024年年报数据,2022-2024年,先锋精科的营业收入分别为4.70亿元、5.58亿元、11.36亿元,年均复合增长率达55.50%;归母净利润分别为1.05亿元、0.80亿元、2.14亿元,年均复合增长率为42.89%。

2023年下半年起,下游半导体设备市场重新步入上行周期,同时国产化进程持续推进,有利地推动了先锋精科2024年营业收入和净利润水平大幅增长。2024年,先锋精科营业收入及归母净利润分别同比增长103.65%、166.52%。

营业收入增长率是衡量企业成长性的重要指标。归母净利润增长率‌是评估企业财务健康状况和未来发展潜力的重要指标。

近三年,先锋精科的营收及归母净利润CAGR均高于行业均值。据东方财富choice数据,2022-2024年,先锋精科所属的申万行业类“半导体-半导体设备”中20家上市公司的营收及归母净利润CAGR均值分别为24.31%、-6.37%。

 

2.2、ROE高于行业平均水平,超过1,400家机构投资者持仓

与此同时,近年来先锋精科的加权平均净资产收益率高于行业平均水平,盈利能力突出。

据东方财富choice数据,2022-2024年及2025年一季度,先锋精科的ROE分别为17.87%、11.51%、19.22%、2.79%。

同期,申万行业类“半导体-半导体设备”中20家上市公司的ROE均值分别为14.11%、9.43%、9.19%、1.36%。

除此之外,近年来先锋精科的期间费用率整体呈下降趋势,且低于行业均值。据东方财富choice数据,2022-2024年及2025年一季度,先锋精科的期间费用率分别为12.36%、13.17%、10.42%、10.41%。

同期,申万行业类“半导体-半导体设备”中20家上市公司的期间费用率均值分别为24.74%、28.77%、27.38%、32.03%。

值得关注的是,先锋精科的业绩成长性及盈利能力吸引了诸多机构投资者关注。据东方财富choice数据,截至2024年12月31日,共计1,400家基金持有先锋精科股票,另有两家私募基金及一家QFII持仓先锋精科。

简言之,近三年,先锋精科的营收与归母净利润快速增长,CAGR高于行业均值。特别是2024年,先锋精科的营收与归母净利润均翻倍增长。同时,先锋精科的ROE高于行业均值,盈利能力突出。此外,先锋精科获得机构投资者认可,1,400家基金持有其股票。

 

三、成为诸多头部半导体设备厂商战略合作伙伴,参与客户多款先进设备研发及升级

深耕国内半导体设备精密零部件制造领域多年,先锋精科积累了丰富的客户资源。

 

3.1、主要客户覆盖诸多知名半导体设备厂商,具备先发优势

自设立时起,先锋精科即与行业头部企业北方华创和中微公司开展密切合作。同时,还与拓荆科技、华海清科、中芯国际、屹唐股份等其他行业头部企业和终端晶圆制造企业建立了长期稳定的战略合作关系。

同时,先锋精科较早确立了陪伴国内半导体设备厂商成长的经营理念,在半导体设备自主可控的国产化浪潮中具有先发优势。

由于半导体设备厂商对零部件的技术要求和产品质量的稳定性要求极高,零部件厂商在进入半导体设备厂商合格供应商名录前往往需要经过漫长的评估和验证。这也意味着半导体设备厂商一旦与零部件厂商建立业务合作,一般不会轻易更换零部件供应商。

通过长久的技术积累和工艺精进,先锋精科已成为国内头部半导体设备厂商的长期战略合作伙伴,并多次获得客户核心供应商、杰出供应商称号,在半导体设备核心零部件国产化浪潮中位于同行前列。

 

3.2、参与客户多款先进设备研发及升级,模组收入攀升进一步提升客户粘性

多年来,先锋精科陪伴国产半导体设备厂商发展,作为核心零部件的重要供应商协助客户诸多设备经历了研发、定型、量产和迭代至先进制程的完整历程。

2024年,先锋精科继续与中微公司、北方华创、拓荆科技等国内半导体设备头部客户深度合作,及时掌握市场动态和行业发展趋势,充分理解客户的需求,深入关键工艺部件、器件等新品共同协作开发,开发综合解决方案。

同时,先锋精科加速拓宽战略业务板块,横向拓展应用领域,在现有产品种类的基础上,进一步向医疗、光伏及模组产品等其他精密制造领域拓展。

其中,模组产品可以帮助客户在降低管理成本的同时,减轻质量管控的压力,为轻资产的半导体装备公司提供更好的解决方案,同时也有利于增强先锋精科与客户的粘性,提升不可替代性。

据先锋精科招股书及2024年年报数据,2023-2024年,先锋精科的模组业务收入分别为1,194.07万元、4,216.50万元,2024年同比增长253.12%。

在光伏领域,先锋精科目前已与迈为股份、微导纳米、理想万里晖等头部客户建立了合作关系;在医疗领域,先锋精科已与行业头部客户签署长期合作协议,正持续拓展国内其他头部医疗设备客户。

综述之,先锋精科已与半导体设备领域国内头部企业建立了长期稳定的合作关系,在国产替代浪潮中占据先发优势。同时,先锋精科通过参与客户先进设备研发及拓展半导体模组业务,持续提升客户粘性。此外,先锋精科横向拓展光伏、医疗等新兴领域,进一步打开成长空间。

 

四、部分产品批量应用于高制程芯片产线,逐步扩大生产规模

多年来,先锋精科专注于国内半导体设备核心零部件赛道,主要产品从单一腔体逐步衍生到其他核心零部件,下游应用领域也从刻蚀设备拓展到薄膜沉积设备、化学机械抛光设备等。此外,先锋精科具备柔性化生产能力,并持续提升产能规模。

 

4.1、部分产品批量应用于5nm芯片生产线,近三年工艺部件收入CAGR达49.09%

按应用领域划分,先锋精科产品可以分为半导体类和其他类。半导体类主要产品包括腔体、内衬、加热器、匀气盘等直接参与晶圆反应或与晶圆直接接触的关键工艺部件、工艺部件和结构部件;其他类主要是应用于光伏设备、医疗设备的零部件。

作为国内半导体刻蚀和薄膜沉积设备厂商关键精密零部件供应商,先锋精科是全球少数已量产供应7nm及以下国产刻蚀设备关键零部件的制造商,直接与国际厂商竞争。

自设立时起,先锋精科即确立了以刻蚀腔体、内衬等核心零部件为核心的产品发展路径,在刻蚀设备、薄膜沉积设备核心零部件领域凭借产品专精的特点居于重要地位。比如,先锋精科向国内龙头半导体设备企业提供的腔体为核心的刻蚀设备配套零部件,已批量应用在国际最先进5nm芯片生产线及下一代更先进生产线上。

目前,先锋精科在刻蚀和薄膜沉积设备的部分关键零部件上实现了国产化的自主可控。凭借十多年产品优势积累,先锋精科在国产装备的重要细分领域持续扩大市场占有率,保持了相对明显的竞争优势。

2022-2024年,先锋精科工艺部件收入分别为3.68亿元、3.71亿元、8.19亿元,年均复合增长率达49.09%。

 

4.2、柔性化生产数字化管理实现降本增效,进一步提升产能规模

针对半导体零部件多品种、小批量、定制化的特点,先锋精科通过柔性化加工生产体系,采用多层级动态计划排产模式和数字化智能管理软件,实现生产流程实时跟踪与追溯,通过节点管理缩短制造周期,提高交付效率,实现自身发展的降本增效。同时,先锋精科通过全过程质量流程,保障产品一致性。

此外,先锋精科具有以“质量,计划,成本改造”为导向的先进的生产管理体系。在先进的

生产管理理论的引导下,先锋精科不断完善生产管理制度,规范生产环节,配合装备开发技术形成具备低成本、高效率、高产出特点的生产模式。

为更好地完善产业布局,进一步扩大产能规模和综合竞争实力,先锋精科对第二表处中心(靖江先捷)进行技术改造和新产线建设,部分产线已投入试运营;先锋精密制造二厂已于2024年12月完成封顶,预计2025年第三季度投入使用;无锡先研募投项目依照计划已于2025年第一季度启动建设,预计2026年底投入使用。

综上,先锋精科是全球为数不多的已量产供应7nm及以下国产刻蚀设备关键零部件的制造商,其部分产品已批量应用于5nm芯片生产线。近三年,先锋精科工艺部件收入CAGR达49.09%。此外,先锋精科通过柔性化生产与数字化管理相结合,提升了生产效率与产品质量一致性,并通过新产线建设扩大产能规模,增强综合竞争力。

 

五、加码研发赋能创新,建立五大核心技术平台构筑技术壁垒

相比于其他行业基础零部件,半导体设备零部件尖端技术密集的特性尤其明显,有着精度高、工艺复杂、要求极为苛刻等特点。半导体精密零部件必须紧跟下游需求不断研发升级,对行业内企业的研发能力不断提出新的挑战。

 

5.1、近三年研发投入CAGR达43.84%,研发人员占比13.01%

技术创新是先锋精科的核心竞争力。

作为国家级“专精特新”小巨人企业、高新技术企业,先锋精科通过推进自研项目、与客户协同研发、联合高校协同研发三方面开展研发工作,不断提升技术水平,优化工艺路线。

近年来,先锋精科持续加大在技术研发投入力度,全力推动技术突破与升级。2022-2024年及2025年一季度,先锋精科的研发投入分别为3,097.44万元、3,630.90万元、6,408.32万元、1,806.91万元。其中,2022-2024年,先锋精科的研发投入CAGR达43.84%;2025年一季度,先锋精科的研发投入同比增长50.71%。

人才是企业发展的核心驱动力之一。先锋精科坚持培养与引进人才并重,持续培养和引进专业人才。

2022-2024年,先锋精科拥有研发人员数量分别为75人、106人、157人,占员工总数的比例分别为12.34%、14.93%、13.01%。

 

5.2、建立五大核心技术平台,2024年新增发明专利7项

经过多年自主研发,先锋精科建立了精密机械制造技术、表面处理技术、焊接技术、高端器件设计及开发技术、定制化工装开发技术等五大核心技术平台,不断加强技术更迭,灵活改进工艺路径,形成差异化竞争优势。

特别在加热器领域,先锋精科通过自研核心技术成功进入国内半导体设备投入企业供应链。加热器是半导体设备零部件中技术难度较高、工艺制造较为复杂且具备完整功能的高端器件之一。目前,先锋精科是国内少数已实现量产金属晶圆加热器的供应商。

截至2024年末,先锋精科已获得102项授权专利,其中发明专利32项、实用新型70项,全部应用于其主营业务。

其中,2024年,先锋精科新增发明专利7项、实用新型13项。同时,2024年,先锋精科新增专利申请42项,包括发明专利8项,实用新型专利34项。

2024年,先锋精科获得长三角国家技术创新中心、江苏省产业技术研究院授予的“JITRI-先锋精科联合创新中心”等荣誉。

 

六、结语

综上所述,在AI技术、数字化转型等新一轮科技革命的推动下,半导体产业持续发展,全球半导体销售额突破6千亿美元。在下游半导体市场规模增长的推动下,国内半导体设备行业保持高速增长的趋势。同时,地缘政治与技术自主可控需求加速了国内半导体设备及零部件国产替代进程,为本土企业提供了良好的发展机遇。

近年来,先锋精科业绩呈高速增长趋势,2024年营收及归母净利润均实现翻倍增长,吸引了超过1,400家机构投资者持仓。作为国内半导体刻蚀和薄膜沉积设备厂商关键精密零部件供应商,先锋精科凭借五大核心技术平台、柔性化生产能力以及与头部客户的合作,深度参与国产半导体设备产业链建设,其部分产品已批量应用于5nm芯片产线。此外,先锋精科发挥精密零部件制造的技术基础及创新能力优势,在光伏、医疗等其他领域探索和开发新产品,培育新的利润增长点。