台积电的本轮增长周期还远没见顶

董翔的投资说 2024-08-14 13:28:54

就在我开始写这篇文章的时候(北京时间8月6日早上),美股市场正担心AI的过热不可持续,担心美国经济的衰退风险。市场过去三周经历了剧烈的下跌。前一天晚上,美股盘前的VIX指数蹿升至65,仅次于2008年金融危机和2020年新冠疫情。

台积电本轮增长周期的动力是什么?持续性如何?压力因素有哪些?未来的业绩大概是什么样子的?造成本轮科技股下跌的因素是否值得担忧?我在本文中将进行一些分析和预测。关于台积电本轮增长周期的收入增长动力,我将通过半导体产业周期、企业量价和企业产品与大客户三个角度去尝试分析。随后将尝试估测未来两年的利润率以及利润增长情况。结论是,预计本轮增长周期,台积电的收入和净利润的峰值大概率会分别高于之前峰值2022年的80%以上。根据预测的业绩,本次回调的最低点对应的是不可思议的低估,而即便反弹至8月12日美股盘中的价格,我认为也是合理偏低的。最后是对本次AI相关股票大幅调整的看法,我认为市场可能过度担忧衰退了,而AI的确出现了阶段性过热的苗头,但总体是合理的。单纯对台积电而言,机会更大、风险更低。基于此,我认为观察并耐心持有是理性的选择。一、收入增长-半导体产业周期的视角首先,我们可以从周期属性获得一些线索。可以有信心推测的是,本轮半导体产业的周期很可能还远没有触及顶部。过去近50年的历史显示,每一轮半导体产业的周期回升都将创出新高。基于SIA的全球半导体产业收入,我选取上世纪九十年代至今的几轮周期,新一轮峰值高于上一轮峰值的幅度分别是:41%,13%,29%,41%,23%。本轮至今年6月,收入依旧低于上一轮峰值3%。

那么本轮周期会回升到什么程度?我认为可以通过回顾历史来有个大概的估测。显然,半导体产业的增长在不同的阶段的驱动力截然不同。上世纪九十年代,PC的高速普及与互联网的高速发展互相推动,是这一阶段半导体产业的第一增长动力。这一动力伴随PC出货量在2011年触顶而走弱。2007年,iPhone的诞生开启智能手机时代,智能机的普及与移动互联网的兴起互相推动,再次形成一轮半导体产业的增长。这一动力伴随智能机出货量在2016年触顶而放缓。

2016年至今,云服务开始蓬勃发展,高性能运算开始加速成长并接替手机成为半导体行业的主要增长引擎。这一点,可以从台积电的收入来源变化看得比较清楚。2022年,台积电的高性能运算收入正式超过了手机收入。

展望未来,AI将当仁不让地成为半导体产业的最强动力。类似chatGPT、Copilot、FSD以及将陆续涌现的强大AI应用,会与携带强大芯片的AI手机和PC、自动驾驶车、机器人等终端产品互相推动和优化升级,并推动半导体产业迎来新一轮更大规模的增长。具体说,首先在2024、2025年,云服务提供商对AI的投资毫无疑问是半导体产业收入增长的第一动力,这个投资短期还是为了满足大模型的需求,但我预计2026、2027年增速从高位逐步放缓,但依旧有不低的增量。科技巨头爆买英伟达GPU存在阶段性的过热迹象,但随着巨头们自研AI芯片的推出或能对冲掉英伟达的放缓。这个领域的总需求应该会在未来两年保持正增长,但增幅相比2023年减少。其次,AI手机和PC的换机速度加快也值得期待,但2024年智能机出货量可能只有小幅的周期性回暖,而我更期待2025年,届时AI功能升级会更加明显并能助推销量增速上移。我预计2025-2027年AI手机出货量将出现个位数正增长。因手机、PC基数很大,有限的增幅也将贡献较大的需求增量。再次,特斯拉的robotaxi预计将最快于今年10月问世,或将刺激和加速整个汽车产业的智能化转型,并将加速自动驾驶相关芯片的需求放量,比如车端的特斯拉FSD芯片和英伟达Thor芯片,也比如训练自动驾驶模型的特斯拉Dojo芯片。这可能会在未来多年里成为半导体产业新的增长动力。如果不被宏观、地缘等不利的、重大的外在冲击打断,本轮半导体收入超越前高的幅度可以与之前最大几次周期相提并论。可以预计下一个SIA单月收入峰值或将高于上一轮峰值30%以上,设定的这个幅度不小,但低于近30年来最大两轮40%的增幅。30%对应的是670亿美元/月(见上图蓝色虚线)。回到台积电,台积电的收入存在着与行业相似的周期性,但增速是行业的两倍以上,尤其是2019年以来,台积电增速接近行业增速的三倍。这种更快的增长,源于规模与技术的优势、更好的商业模式、更高效的管理和更强大的企业文化。2019年至今,台积电把行业落得更远,如果挑选一个最直接和重要的原因,我认为是2017年台积电在7nm上超越了英特尔,确定了技术上的领先优势,逐步形成寡头垄断的地位,这帮助台积电能更多抢占科技创新所产生的增量需求,并拥有更强的提价权。这种优势的显著增加,在2022年全行业都受益的“芯片荒”周期表现得还不明显,但在2023年下半年开启的AI周期,就彰显无遗。考虑到台积电今天的寡头垄断地位更加显著,而行业又进入了AI引领的新一轮快速发展期,台积电在未来两年维持行业2.5倍的速度似乎比较合理。

可能看到这里,有的读者会担心,英伟达、台积电大幅快于行业的增长,将受制于行业的规模和增速,他们抢占了太多的利润,似乎不可持续。单纯就台积电而言,2024年二季度台积电的月平均收入为69亿美元,占同期SIA半导体产业月均销售额500亿美元的13.8%。这个比例或许算高,但并不夸张。其次,更重要的,这轮AI驱动的半导体产业高增长,本身就是英伟达在芯片设计以及台积电在芯片制造所创造和引领的。英伟达在AI芯片设计领域的第一对手AMD,收入规模只有前者的21%,而台积电在芯片代工领域的份额达到62%,是第二名三星的接近6倍,在AI逻辑芯片、先进制程和先进封装这样极少数高增长领域,台积电也拥有绝大部分市场份额。所以,并不是行业规模和增速限制了英伟达与台积电,而是英伟达与台积电拉升了行业规模和增速。

因此,如果本轮半导体行业收入的峰值高于之前峰值30%以上,那么我认为台积电基于复合增速是行业的2.5倍以上,其本轮周期的收入峰值相比之前将升高约80%。但需要注意的是,周期的时间长度跨度较大,2000年以后的周期,长则7年,短则3年,甚至没办法准确确定起始点。上图所示的本轮周期长度,长约4年,从2023年下半年开始至2027年上半年结束。如前文所强调的那样,周期起始当然受制于行业的周期属性,也受到重大宏观经济、地缘政治等外部条件的冲击影响,因此上图显示的本轮周期长度只是一种模糊的估计。而预测的半导体行业收入当然也有波动,甚至会在个别季度出现明显回撤,上图所示的预测收入曲线仅代表理想中的波动中枢,可能与事实偏差较大。二、收入增长——企业量价的视角那么,基于行业周期的思考去推测台积电收入增长幅度时,我自然会把收入拆分成量与价,去看看量、价是否可以支撑上述的收入增长假设。先从量如手。台积电自1997年有晶圆出货量数据以来,共有8次大于10%的回撤,其中幅度最大、恢复最慢的是2000年科网泡沫破裂后的那一轮。其晶圆出货量回撤幅度达到55%,用了整三年时间才恢复到之前的高点。与之相比,2008年金融危机,其虽然回撤幅度更大,但仅用一年时间就回到之前高点。或许是2000年时的基数较小导致回撤幅度更大,所以与现在相比,过往回撤幅度大不构成恢复时间慢的判断依据。起于2022年末的本轮回撤幅度为27%,我依旧采用最慢的三年恢复时间,假设其于2025年三季度晶圆出货量回到2022年三季度的峰值,随后的出货量增速基本延续之前的速度并略有放缓。

再看价格变化。先简要回顾一下台积电近几年的提价史。因为疫情导致的芯片荒,2022年台积电因供不应求而大幅涨价是顺理成章的。2022年5月,台积电依旧在产能紧缺的情况下计划于2023年初涨价5%-8%。然而,当年10月,已出现用户削减订单的情况,但台积电依旧在2023年初执行了提价计划。2024年,台积电没有涨价,单片收入的提升主要源自高单价的N3P放量和占比提升。今年6月,台积电已确定于2025年初提价,N3/N5预计涨3%-8%,CoWoS封装价格会在未来两年上涨20%。2025年,台积电的AI相关的芯片和封装产能进一步大增,AI相关收入占比再度明显提升,对整体的单片收入拉动会更加明显。预计N3系列收入占比将达到N7、N5的峰值35%,假设N5回落至20%,提价的N3+N5预计占收入比重将超过55%。因此,我预计提价加产品结构提升将让2025年的单片收入提升幅度高于只有产品结构提升的2024年。2025年三季度,N2开始小规模量产,但不能有效拉升收入。2026年,更高单价的N2将形成有效的收入贡献。二季报时,台积电宣称N2前两年的新芯片设计定案(NewTape-Outs)数量高于N3和N5,这意味着N2与N3、N5相比,不仅收入金额的爬升曲线更快,N2收入占比爬上的曲线或也更陡峭于N3、N5。除了高端产品占比提升,那时是否会再度单纯提价,取决于当时行业的供求关系和产能利用率回升情况。基于上述分析和略微保守的假设,我估测今年下半年至2026年的单片收入上涨曲线不如2023年的那么陡峭,其中2025年因为提价和AI产能高速投放而比2024年有所加速,2026年暂时预计增速略低于2025年。

结合量价看,量是基于历史上最慢的恢复速度,价是一个相比2023年放缓的单片收入提升曲线,这构成了收入增长的曲线,而这个收入增长会在2026年底超过上一轮周期峰值80%,也就是与前面基于周期的收入预测相匹配。80%的收入涨幅看似激进,但分解为量与价去分别查看,都并不激进。三、收入增长——产品与客户的视角总得来说,我相信AI最终会被证明为互联网级别的产业趋势,但过程将呈现为波浪式前行。我在前文关于周期的讨论中,已经具体说过本轮周期将是AI推动以及具体的动力有哪些,当然这些都是模糊的猜测,可能与事实相去甚远。稍作重复:AI最早的现象级应用,大语言模型,其引发的科技巨头大量投资AI芯片,这依旧是今年下半年至2025全年的半导体产业和台积电增长的首要动力,但预计2026年这股热潮将有所放缓。预计最早在2025年,苹果或将推出有明显AI创新的iPhone,AI手机/PC的换机潮将有初步的迹象。今年末,特斯拉Robotaxi的开启将是自动驾驶技术商业化的里程碑,而特斯拉FSD也会于今年末进入中国,中美两国智能驾驶的最高水平企业将同台竞技,这不仅会加剧竞争,也会加速研发和技术进步。预计2026年,智能车或者自动驾驶汽车将会有迹象成为AI新的增长动力。据此,我推测的台积电技术平台分类的收入情况如下。

具体看,台积电手机收入今年下半年预计继续处于2023年暴跌后的温和恢复状态。量的增长主要来自去年基数低,价的增长主要靠N3的放量。第一大客户苹果的芯片需求受制于出货量而停滞不前,但由于一直是台积电先进制程的首个吃螃蟹者,所以单价一直稳步提升。预计从2025年开始,受益于AI手机换机,苹果、高通和联发科的增长会小幅加速。

AI相关的增长当前主要体现在台积电的高性能运算收入里,增速远高于其他,预计增速逐步放缓。英伟达将于2025年大规模出货科技巨头疯狂追捧的GB200,CoWoS产能将于2025年再次翻倍还多将打开供给瓶颈,台积电将于2025年给N3/N5提价3-8%,这三个因素将显著增加台积电2025年的AI相关收入。但预计2026年,高性能运算的收入增长会有较明显得放缓。

我预计AI相关收入占台积电总收入的权重会在2024年下半年上升到15%,全年在低十位数,而2025年,AI相关收入占比或将接近20%。2025年,AI相关收入的增量将远远大于2024年,加上手机的温和增长,我预计台积电2025年收入将增长约30%,高于2024年26%。而2026年,预计服务器AI芯片将有所降温,但AI手机、PC以及车端智驾芯片将有所加速,因而预计总收入依旧有高于20%的增长。2024、2025及2026三年,预计收入分别为891亿(+26%)、1155亿(+30%)、1404亿美元(+22%),以这个增长速度,将推动本轮收入峰值高于前一轮峰值2022年737亿美元80%以上。

四、利润增长与估值前面我主要讨论了收入的增长,下面我尝试估算一下台积电未来两年的利润增长情况。在谈具体细节之前,我想先简要分析一下提价与利润率关系。提价显然对利润率有影响。提价的原因有多种,其中一种是外部冲击或者行业周期所导致的阶段性供不应求,这种情况的提价可以提升利润率,但持续性不强,新冠疫情导致的“芯片荒”是个比较典型的例子。比如有的企业,芯片荒后毛利率没有跌回到之前的水平,但是收入暴跌后始终没有明显回暖。又比如有的企业,收入跟随产能大幅回升,但是毛利率跌至芯片荒以前甚至更低,利润还在谷底。基本上都在一轮行业繁荣之后陷入到收入和利润率只能保一个的境地。

另一种提价是成本推动型提价,这种被迫提价一定伴随的是利润率不提升或者降低。但是如果一个企业具有行业里最强的竞争力并因此有了提价权,那么它的提价就一定伴随利润率的提升,即便它称自己是因为成本上涨而提价,那也只是修饰,台积电就是这种企业。

台积电管理层这些年一直宣称,由于研发新制程需要购入更昂贵的光刻机,台湾电费连续大幅上涨等原因,台积电需要涨价。但又强调,只有客户先成功,我们才能成功,以显示其涨价并不与其经营原则相背离,也不是盲目的追求利润最大化。不过,实力使然,想掩盖也掩盖不住。今年股东会上,CEO魏哲家称:“我也向黄仁勋抱怨过,他的东西太贵了,但有他的价值在,我也要开始秀出台积电的价值。”这种对提价的明示,已省去之前成本上涨的措辞。

下图可以很容易看出台积电的提价,绝对不单纯是成本推动,而是提价权的展现。无论是以晶圆出货量还是收入为口径衡量,2023年芯片产业的回撤远大于2019年那次,但是台积电2023年的单价提升最快,利润率底部却比2019年的底部抬高了十个百分点。

台积电在2005年至2019年都维持着50%左右的毛利率,但于2021年末正式把长期毛利率指引提至53%以上。我相信是因为2018年台积电通过量产7nm,无可争议地超越英特尔的14nm,取得行业的领先地位,并且在直到今天的多年里,把对手甩开得越来越远,才使得台积电有了越来越强的提价权,并可以拉升自己的利润率。

简而言之,去掉阶段性、周期性的因素,也过滤掉一些似是而非的修饰和噪音,利润率的可持续的提升只取决于企业自身竞争优势的强弱变化,这是决定利润率变化的决定性因素。

在竞争优势之后,我认为另一个重大因素就是重大产业趋势。在上文中我已提到AI的爆发,它可以形成几年的供不应求,甚至十几年的高速增长。这种“产业创新红利”用来解释台积电的利润率可维持地上一个台阶,似乎有些牵强。一个巨大的产业机会,为什么台积电能切走最大的蛋糕而其对手不能?这更像是一个竞争优势的体现。其实,2020年的“芯片荒”由于无法大幅改变行业的竞争格局,只是一次性的“产业红包”,完全不可能让一个企业利润率的抬升维持住。另一个阶段性影响利润率的因素是先进制程对公司整体利润率的先摊薄再提升。2023年三季度首次规模量产的N3,需要12个季度才能赶上公司整体的毛利率水平,要比N5慢。今年下半年,我预计N3对毛利率的摊薄可能已触底,2025年将明确提升,预计2026年上半年就可以上升至公司平均水平。考虑到N3占比将在2025年达到接近35%的峰值,N3毛利率的回升将有效拉升整体毛利率。第二个更加次要的因素是电费。继台湾去年4月1日提升电价17%之后,今年4月1日再度提升25%,这降低今年二季度毛利率0.7-0.8个百分点,应该说影响不大。电价提升除了台湾的电力需求提升,还有一个重要原因是当地政府要搞“非核家园”。今年7月27日,核三厂1号机停机,全台核电比重将从约6.3%降低至3%,若按计划明年核三厂2号机停机,核电比重将进一步降低至零。对这个问题,首先,台电公司称新增电源将超过整个核三厂要退役的部分。另外,近六成台民众支持修改法律延长核电,这可能会增加变数。前任董事长刘德音今年称,台积电用电量已经达到全台的8%。能源既要满足快速增长的需求,还要以绿电为主,这个要求受制于台湾的自然资源,难度较大。那长期解决能源短缺问题的办法可能只剩台湾之外建厂。幸好,台积电在美、日和欧的新厂正在纷纷建成。但是回归中短期,化解这个事情影响的最好办法还是提价。这也是为何我在前面强调的是台积电的竞争优势和提价权,因为这至少让我认为可以合理地忽视类似于电价提升这类的噪音因素。全球建厂也是一个压制毛利率的因素。台积电预计昂贵的美国亚利桑那厂在2025年上半年投产运行,将压低2到3个百分点的毛利率。我预计这个不利影响的大部分将被2025年初的涨价、N3毛利率的回升以及产能利用率的提高所抵消,净影响是小幅压低2025上半年毛利率,而下半年的毛利率将会重新回升。2025年初的涨价,假设占收入一半的N3、N5平均涨价5%,假设其他因素不变,55%的毛利率将提升1个百分点。明年占比30%以上的N3,在2025年将从过去的稀释毛利率转为拉升毛利率。2025年上半年,成熟制程的产能利用率将大概率回升,先进制程将持续满产甚至产能利用率超过100%,也将帮助消化美国新厂对整体毛利率的压力。综合上面多种因素,我对台积电未来一段时间的成本、费用、利润率及利润预测如下。其中,预计2024、2025、2026年的净利润将分别达到355亿(+30%)、496亿(+40%)及621亿美元(+25%),预计也将超过2022年净利润331亿美元80%以上。

我在过去也做过几次对台积电业绩的预测,总体是调升的。具体的文章链接在本文最后。

就短期的季度预测而言,最重要的参考是台积电自己的指引。台积电2012年以来的50次季度业绩中,实际季收入超过指引上限有27次,小于等于指引上限且大于等于指引下限有21次,低于指引下限的只有2次。而实际净利润落在这三个区间的次数分别为21、26和3次。在这里我都采用的是初次指引。实际上,台积电在预知毛利率将不达指引时,都做了指引的修正,因此还没发生过毛利率低于修正后指引下限的情况。从上述统计看,台积电给的指引是一般是偏保守的。也可以发现,高于指引的时候往往发生在上行周期,低于指引的时候往往发生于下行周期。当前,台积电明确处于上行周期,无论是收入还是毛利率都更可能高于略高于上限。除此之外,美元相对新台币比三季度指引汇率出现很小的升幅,这略微倾向于提升毛利率。二季度季报显示,因对美政策风险的担忧,大陆一些客户愿意很高溢价抢占产能,这很可能在三季度延续。综合上述因素,我预计2024三季度的收入为235.3亿美元,环比增长13%,超过指引224-232亿美元,而毛利率为55.5%,为指引53.5%-55.5%的上限。考虑到二季度的高税率将会于下半年回到13%-14%,所以预计三季度净利润将环比增加高达26%并达到96.7亿美元。

最近几天,台积电股价波动极为剧烈。如果以本轮调整的最低点,也就是8月5日美股盘前,台积电曾一度跌至的133美元,当时市值约7000亿美元,其2024及2025PE分别为20倍和14倍。我写至此刻,也就是美股8月12日盘中,台积电股价为169美元,市值8771亿美元,其PE估值如下:

这个估值,我认为依旧是合理偏低的。尤其是随着时间得推移,估值将越来越多地基于2025年业绩,届时18倍的PE就显得更加低估了。五、投资思考这次包括台积电在内的AI相关股票调整幅度较大,在情理之中,也略感意外。涨幅很大有一次回调是符合规律的,但跌幅很大且跌速很快,让我有些意外。在短暂的两周里,对科技巨头投资AI可持续性的担忧、对美国经济的衰退预期、巴菲特大幅减持苹果以及日本股市暴跌,都起到推波助澜的作用。我认为基于萨姆规则被触发而产生对美国衰退的担忧是明显过度的。首先,7月失业率存在失真迹象,或低估了美国就业市场的健康程度。其次,美国经济和就业市场在逐步降温是确定的,但距离衰退无论是程度上还是时间上都还远,这意味着美联储可以在这个过程里做很多事情来扭转趋势,尤其是考虑到美联储有巨大的降息空间,使得市场担忧的衰退可能性或远高于实际的情况。日本股市单日暴跌创历史之最,和市场担忧日本央行几十年来的首次加息会产生连锁反应有关,但与美股关系很小。而巴菲特减持苹果,可能主要还是基于其对苹果公司本身的发展潜力和估值的评估,另外巴老也表达过对美国企业税率上升的担忧,也或许有其他原因。科技巨头投资AI是否可持续以及AI的长期价值是否会被证伪,我认为是最核心的也是最合理的担心。我很倾向于认为,AI将是长期的、巨大的产业创新和产业变革,将持续不断地出现类似于chatGPT的新应用,反过来又助推硬件的发展,AI的长期价值和长期发展前景将不会被证伪。但是,我确实认为科技巨头扎堆投资AI已经出现了阶段性的过热迹象,但是从商业的角度看,这种投资即便过热也是基本合理的,很难称之为泡沫。从股票的角度看,科技巨头现在拥有巨额现金,市场地位不是垄断就是寡头垄断,他们都处于全球科技创新的主跑道上,且强大的盈利使得他们的估值看起来虽不便宜但远称不上泡沫。就台积电而言,我想它与英伟达相比,单从企业运营来说,或许更具安全性。首先,过去一年,英伟达的AI芯片供不应求,价格飙涨,使得利润率大幅飙升,然而台积电更多赚的是芯片数量的钱。正如经济学原理中,先有价格信号上涨,再有量的提升,反过来也是价格变化领先量的变化。滞后性或许给了台积电一种保护。而实际上,我认为市场对英伟达先进芯片的需求会维持高位,即便减弱,更多会体现在价格上,而较少体现在量上。其次,科技巨头为了自身的安全和成本而纷纷自研芯片,这已成为趋势,这点更有利于台积电,而不利于英伟达。两者都有非常宽的护城河,都具有寡头垄断的优势,只是台积电处于更上游的位置。更长期看,这两个互相成就的企业,最终要面对的是自己的竞争者。当然,台积电的商业模式比英伟达更重资产,这点对投资者是偏不利的。但重资产本身也是一种有效抵御竞争者的壁垒,也有其积极的意义。并且偏重的商业模式无时无刻不体现在估值当中,对于投资者来说,更在意的是从起点到终点的涨幅,而不是起点估值的高低。我认为,对台积电真正不利的,或许只是地缘政治或者政策风险,这一点必须留意。总结全文,我主要做的是定量与定性地分析台积电,得到的核心观点是,在没有巨大外部冲击的情况下,台积电本轮上行周期的业绩增长还远没有见顶,因此我视本次回调的机会远大于风险。有些无奈的是,本篇文章起笔于北京时间8月6日的早上,现在已是8月13日的凌晨。台积电股价从底部的133美元已经反弹至现在的168美元,我的“机会远大于风险”,已显得有些尴尬。但这个价格,我认为对有耐心的投资者来说,依旧是充满吸引力的,耐心持有是理性的选择。2022/1/21,2023/7/21,2023/10/24,2024/1/16,2024/7/17,投资只能遵从于自己的内心。任何他人的观点和分析,都无法代替自己的认识。我的文章仅基于我的分析和判断,包含的所有观点都是一种假设,而非未来的事实,因此百分百存在信息的缺失、思想的偏见以及将被验证的错误。文章主要用于我个人投资思考的记录,没有对任何人做出任何投资建议。

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