原標題：硅片長期被海外壟斷，自主創新迫在眉睫，技術上已有突破

來源：21世紀經濟報道

國內半導體硅片市場需求旺盛但長期依賴進口，頂層政策支持半導體核心材料自主創新，打破壟斷迫在眉睫。面對下游晶圓廠快速擴產帶來的硅片需求激增，以及半導體材料自主創新的巨大機遇，國內廠商紛紛加快半導體硅片的研發投入和建設，未來有望充分受益半導體硅片的自主創新。對於硅片行業，21資管研究院首先帶來投研4問：

1、硅片市場在半導體行業中的重要性如何？

2、幾大因素助推硅片需求旺盛？國內需求端市場份額幾何？

3、硅片全球供給市場競爭格局如何？

4、把握自主創新東風，國產廠商加速擴產，哪些廠商最值得關注？

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一、硅片長期被海外壟斷

1、硅片是半導體行業核心原材料

半導體硅片是半導體器件的主要載體，是半導體產業的上游原料，下游產業通過對硅片進行光刻、刻蝕、離子注入等加工，可將硅片製成各類半導體器件用於後續加工，如集成電路、二極管、功率器件等。

硅片因其技術成熟、成本穩定、應用廣泛等特點，是目前用於製造半導體器件的主流材料。據SEMI統計，2020年全球晶圓製造材料市場總額達349億美元。其中，硅片和硅基材料的銷售額佔比達到36.64%，銷售額約爲128億元。半導體硅片在晶圓製造材料市場中佔比最高，是半導體制造的核心材料。

2、技術壁壘高，長期被海外壟斷

光伏行業對硅片純度要求稍低，需達到99.9999%，而用於半導體器件加工的硅片對純度有着極高要求，需達到99.999999999%。此外，半導體硅片還對硅片的平整度、光滑度有較高要求，因此，半導體硅片的提純和加工技術門檻極高，全球的半導體硅片市場形成高度壟斷。據Siltronic 統計，2020年全球前五大硅片製造商共同佔據着半導體硅片市場87%的份額。

3、8英寸、12英寸的大尺寸硅片是行業主流

以尺寸分類來看：由於硅片面積越大，使用率越高，能有效降低單位成本的特點，大尺寸硅片逐漸成爲主流，因而目前8英寸、12英寸的大尺寸硅片是行業主流，其中12英寸硅片格外受歡迎，出貨面積連年保持增長。據SEMI統計，2019年12英寸硅片的出貨面積達79.3億平方英寸，佔全部半導體硅片出貨面積的67.2%。根據ICInsights預測，2021年12英寸硅片產能佔比有望提升至71.2%。

18寸硅片是12寸硅片發展的下一階段，技術上已成功突破。但由於目前 8 寸和 12寸的硅片已可以較好地滿足目前的市場需求，且 18寸硅片涉及的生產設備量產難度大，所需的固定成本投入高，產業鏈上下游對升級 18寸硅片產線的動力非常有限。信達證券認爲，在可預期的將來，市場的主流硅片尺寸仍將保持在8英寸和12 英寸。

二、需求端：半導體終端需求旺盛

1、硅片需求主要由半導體行業需求帶動，國內晶圓需求端佔據全球市場6%

全球硅片需求主要由半導體行業需求帶動，在硅基板上的生產的半導體器件應用於各種消費電子產品、汽車電子及工業控制領域，根據Gartner統計，半導體行業下游市場主要可分爲計算、無線通信、消費電子、汽車電子、工業電子、存儲、有線通信七大類，2020年佔比分別爲30.8%、27.5%、10.5%、10.5%、8.3%、7.4%、4.8%，預計2021年全年銷售額增速爲9.5%。

目前國內晶圓需求端佔據全球市場6%左右，總體需求佔比約爲全球晶圓需求的15%。根據SEMI的預測，全球的半導體制造商預計將在2022年前開建29座高產能晶圓廠，其中16家分佈在中國大陸和中國臺灣，而其中絕大部分將爲12英寸晶圓廠，因此晶圓廠對12英寸硅片的需求不斷增長。

2、智能手機：5G手機滲透率提升帶動硅片需求長期增長

智能手機市場對硅片需求增長的驅動力來自5G手機替換潮。隨着5G手機市場滲透率不斷提高，5G手機比4G手機單機硅片面積需求量提升了70%，帶動了智能手機市場對硅片的需求長期大幅增漲。

5G手機市場滲透率不斷提升將帶動硅片需求長期增長。2020 年是5G手機大規模普及的元年，但由於疫情影響，全球智能手機銷量有所下降，5G 手機的普及速度也不及預期，全年滲透率不及 20%。但隨着全球手機市場回暖、5G 手機滲透率的不斷提升，預計今年全球5G智能手機滲透率將提升至40%，智能手機市場將長期驅動硅片需求增長。據 S8MCO 預測，2022年全球智能手機市場對 12 英寸硅片的需求將超過 150萬片/月。

3、PC/數據中心：疫情助推短期需求增長，長期動力源自數據流量

疫情引起“宅經濟”，催動PC、平板電腦需求增長。2Q20起，全球PC、平板電腦的銷量逐步提升，4Q20全球PC銷量達9159萬臺，平板電腦銷量達5220萬臺，均創近年來歷史記錄。根據SUMCO預測數據，2021年全球PC+平板電腦出貨量將達未來五年峯值水平，PC出貨量將超過3億臺，帶動PC+平板電腦對全球 12 英寸硅片需求將在 2021 年有大幅增長，達到超過900萬片/月。

數據中心需求增長是 12 英寸硅片需求長期增長的另一大動力。短期來看，2020年疫情影響，在線會議、在線網課等需求帶動全球服務器出貨量在 2020年 Q2 快速攀升，同比增長達18%。從雲廠商的資本支出來看，2020年 FAAMG與中國 BAT 八大雲服務廠商的資本支出不斷走高，在 2020年Q4資本支出共超過450億美元，創下歷史記錄。這顯示出雲廠商對未來數據中心需求的預期一致樂觀，對未來數據流量維持長期增長的信心。

4、電子汽車：電動化、智能化帶動汽車硅含量長期增長

汽車電動化趨勢將帶動單車硅含量大幅提升。從整車角度來看，新能源汽車單車對硅片面積的需求將是內燃機汽車的 2倍。

隨着新能源汽車、ADAS市場滲透率逐步提升，全球汽車市場對硅片的需求量也將穩步提升。根據S8MCO預測數據，預計到2024年全球汽車市場對硅片的需求量將超過250萬片/月等效8英寸晶圓。分晶圓尺寸來看，8英寸晶圓需求增長最大，2024年將達到150萬片/月；而12英寸晶圓2024年需求將達到37萬片/月。

三、供給端：全球競爭格局穩定，海外生產緊張

1、全球競爭格局穩定、海外廠商主導，自主創新空間大

目前硅片生產及加工供應廠商主要集中在海外市場，據 Siltronic 統計，2020 年全球前五大硅片製造商爲日本信越、SUMCO、環球晶圓、SK Siltron和世創，他們共同佔據着半導體硅片市場 87%的份額。

硅片大廠擴產謹慎，頭部玩家格局穩定。根據SUMCO的預測，未來全球12英寸硅片產能規模仍會持續擴張，但硅片大廠整體擴產較爲謹慎，產能增速平緩，疊加下游需求快速增長，因此供需關係在未來 3 -4 年內整體偏緊。SUMCO 、信越及世創三家主流硅片廠商資本開支也印證了上述觀點，2020年三家資本開支分別同比下降9.36%、1 3.67%和48.48% ，說明半導體硅片海外主要供應商擴產相對謹慎。

價格上看，受益於下游需求持續旺盛，全球半導體硅片大廠自 2020 年底紛紛表示漲價意願。2020年12月，環球晶圓率先提出提高現貨市場硅晶圓價格的意向，並表示公司12英寸、8英寸、6英寸晶圓生產線均處在滿負荷運行。2021年3月，全球第一大半導體硅片廠商信越化學宣佈從 4 月起對其所有硅產品價格提價10%-20% ，主要由於硅酮主要原材料金屬硅成本上升及中國市場需求的強勁增長導致供應短缺，這也是信越化學自2018年1月以來的首度漲價。

2、半導體材料自主創新勢在必行，本土廠商加速佈局

目前全球大尺寸硅片逐漸成爲主流，硅片供給市場以8英寸和12英寸硅片爲主。但我國硅片產業起步較晚，技術積累不及海外，國內硅片製造由於受到技術工藝和成本影響，大多企業供應6英寸以下硅片，僅有部分企業擁有8英寸和12英寸硅片產能，但長遠看整體發展趨勢良好。根據芯思想統計，2020年中國內地8英寸拋光片和外延片裝機產能分別爲206萬片/月和197.5萬片/月，預計2021年將分別達到261萬片/月和215萬片/月，預計分別同比增長26.7%和8.86%。

國內12英寸硅片產線大部分還未大規模投產使用，但隨着 12英寸硅片生產技術的逐步成熟及CPU/GPU 等邏輯芯片和存儲芯片的需求增加，未來將逐步向 12英寸硅晶圓過渡。國內具備 12英寸硅片供應的廠商有滬硅產業（上海新昇）、重慶超硅、西安奕斯偉、中欣晶圓、中環領先、立昂微（金瑞泓）等6 家公司，擁有12寸生產線的廠商超過15家。

我國半導體起步較晚，但發展較快，我國主要大硅片產線的設備國產化率低於20%但上升趨勢顯著。據中國國際招標網數據統計，上海新昇採購的設備國產化率僅爲8%左右，而中環領先直接目前採購的設備國產化率估計爲18%左右，整體國產化率有較明顯的提升，主要是晶盛機電長晶爐和切割設備打破外資品牌壟斷進入中環領先大硅片產線。

四、把握自主創新東風，國產廠商加速擴產

國內硅片整體產能加大投入，目前從事硅片生產的廠商主要有滬硅產業、中環股份、立昂微、中欣晶圓、超硅、神工股份等十餘家。

1、滬硅產業：半導體硅片龍頭，引領自主創新之路

公司是國內半導體大硅片龍頭，300mm硅片和SOI硅片技術產能國內領先，基本實現了14nm及以上工藝節點的技術全覆蓋和國內300mm客戶全覆蓋。

擁有衆多國內外知名客戶，包括臺積電、臺聯電、格羅方德等國際芯片廠商以及中芯國際、華虹宏力等國內所有主要芯片製造企業，客戶遍佈全球各地。目前滬硅產業佔全球半導體硅片市場份額 2.18%。

國內首個SOI硅片生產廠商，實現12英寸硅片突破。公司2018年最終實現了12英寸半導體硅片規模化生產，填補了國內12英寸半導體硅片產業化的空白。公司目前能供應4英寸到12英寸的半導體硅片，其中12英寸半導體硅片產品已實現14nm及以上技術節點的全覆蓋和國12英寸客戶全覆蓋。

從營收來看，公司2020年8英寸硅片營收佔比69.29%，仍爲公司主要收入來源，但12英寸硅片營收同比高速增長46.85%。

2、中環股份：光伏+半導體雙輪驅動，半導體業務進展順利

公司主營業務圍繞硅材料展開，專注單晶硅的研發和生產，以單晶硅爲起點和基礎，定位戰略新興產業，朝着縱深化、延展化方向發展。

非公開發行審覈通過，加碼G12 單晶硅產品量產規模。2021年4月27日，公司發佈非公開發行股票預案，募集資金總額不超過90億元，用於“50GW（G12）太陽能級單晶硅材料智慧工廠項目”，建設週期約爲15個月。6月17日定增預案已獲得受理。非公開發行項目順利推進，90億定增落地後將進一步鞏固和提升公司在G12太陽能級單晶硅材料技術和產能優勢，進一步實現高質量發展。

半導體營收呈增長趨勢。公司2018 -2020年半導體材料營收分別爲10.13億元、10.97 億元和13.51 億元，佔總營收比例分別爲7.36%、6.5%和7.09%，營收佔比不大，但營收整體呈增長趨勢。公司2020年半導體產銷量分別爲6.31億平方英寸和6 ．27億平方英寸，同比分別增加37.65%和38.74%。上半年G12硅片的市場滲透率由年初6%提升至 15%，公司單晶總產能提升至70GW（其中G12產能佔比約56%），在G12片的市場佔有率超過90%。

3、立昂微：三駕馬車齊拉動，產業一體化優勢明顯

公司主營業務微半導體硅片和半導體分立器件芯片的研發、生產和銷售，以及半導體分立器件成品的生產和銷售。

半導體硅片領先企業，擁有完備的4英寸、5 英寸、6 英寸及 8 英寸硅片產品結構，年產能達到近 800 萬片。2021年H1，半導體硅片相關業務實現收入6.2億元，同比增長43.8%，營業收入佔比60.6%。

今年將加大現有6英寸硅片生產線技術改造，並完成衢州基地8英寸及12英寸擴建，進一步擴充產能。公司預計2021年資本支出主要依然集中在硅片項目上，對12英寸硅片發展愈加重視，公司預計202112英寸硅片年產能達到180萬片。