揭秘硅片產(chǎn)業(yè)：全球硅片景氣上行，國產(chǎn)廠商加速破局
[導讀]“是說芯語”已陪伴您981天轉(zhuǎn)自：智東西01.硅片半導體產(chǎn)業(yè)核心材料半導體硅片是半導體器件的主要載體。硅片是半導體產(chǎn)業(yè)的上游原料，下游產(chǎn)業(yè)通過對硅片進行光刻、刻蝕、離子注入等加工，可將硅片制成各類半導體器件用于后續(xù)加工，如集成電路、二極管、功率器件等。硅片作為半導體材料絕緣性好，制成的半導體器件穩(wěn)定性高，因而已被半導體產(chǎn)業(yè)所廣泛使用?！雽w硅片所處的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)據(jù)SEMI統(tǒng)計，2020年全球晶圓制造材料市場總額達349億美元。其中，硅片和硅基材料的銷售額占比達到36.64%，銷售額約為128億元。半導體硅片在晶圓制造材料市場中占比最高，是半導體制造的核心材料?！?020年全球半導體制造材料銷售...
“是說芯語”已陪伴您981天
▲半導體硅片所處的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)據(jù) SEMI 統(tǒng)計，2020 年全球晶圓制造材料市場總額達 349 億美元。其中，硅片和硅基材料的銷售額占比達到 36.64%，銷售額約為 128 億元。半導體硅片在晶圓制造材料市場中占比最高，是半導體制造的核心材料。
▲2020 年全球半導體制造材料銷售額（億美元）▲半導體制造材料銷售結(jié)構(gòu)光伏行業(yè)對硅片純度要求低，僅需達到 99.9999%，而用于半導體器件加工的硅片對純度有著極高要求，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。正因如此，半導體硅片的提純和加工技術(shù)門檻極高，全球的半導體硅片市場形成高度壟斷。據(jù) Siltronic 統(tǒng)計，2020 年全球前五大硅片制造商為日本信越、SUMCO、環(huán)球晶圓、SK Siltron 和世創(chuàng)，他們共同占據(jù)著半導體硅片市場 87%的份額。
▲全球硅片前五大公司的市場份額我國硅片產(chǎn)業(yè)起步較晚，技術(shù)積累不及海外。目前國內(nèi)的半導體硅片企業(yè)主要生產(chǎn) 6 英寸及以下的半導體硅片，少數(shù)企業(yè)具有 8 英寸和 12 英寸半導體硅片的生產(chǎn)能力，在 2017 年以前，12 英寸半導體硅片幾乎全部依賴進口。2018 年，滬硅產(chǎn)業(yè)集團子公司上海新昇作為中國大陸首家實現(xiàn) 12 英寸硅片規(guī)?；N售的企業(yè)，打破了 12 英寸半導體硅片國產(chǎn)化率幾乎長期為 0%的局面。
▲半導體硅片尺寸發(fā)展歷程硅片的尺寸越大，芯片單位成本越低，因而目前 8 英寸、12 英寸的大尺寸硅片是行業(yè)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(jù) SEMI 統(tǒng)計，2019 年 12 英寸硅片的出貨面積達 79.3 億平方英寸，占全部半導體硅片出貨面積的 67.2%。根據(jù) IC Insights預(yù)測，2021 年 12 英寸硅片產(chǎn)能占比有望提升至 71.2%。
▲全球不同尺寸半導體硅片出貨面積（億平方英寸）▲全球不同尺寸半導體硅片出貨面積占比18 寸（450mm）硅片是 12 寸（300mm）硅片發(fā)展的下一階段，技術(shù)上目前已成功突破。但由于目前 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(chǎn)設(shè)備量產(chǎn)難度大，所需的固定成本投入高，產(chǎn)業(yè)鏈上下游對升級 18 寸硅片產(chǎn)線的動力非常有限。在可預(yù)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。
▲按應(yīng)用場景對硅片的分類半導體材料發(fā)展至今共有三代。第一代半導體以硅基、鍺基半導體為首，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛。第一代半導體材料的出現(xiàn)取代了電子管，引領(lǐng)了以集成電路為核心的微電子工業(yè)的發(fā)展和 IT 行業(yè)的飛躍。
▲第一、二、三代半導體材料的總結(jié)與對比硅基半導體始終是市場首選。三代半導體材料之間并非替代關(guān)系，而是根據(jù)不同的特性，彼此相互補充，各自具有不同的應(yīng)用場景。硅片主要用于制造各類集成電路，技術(shù)成熟，成本穩(wěn)定，應(yīng)用廣泛，是目前市場的主流選擇。以 SiC、GaN 為首的第三代半導體材料在高溫、高功率、高頻和抗輻射等環(huán)境里表現(xiàn)更好，目前在射頻器件、功率器件等方面得到廣泛應(yīng)用。
▲半導體硅片和 SiC、GaN 市場規(guī)模對比（億美元）
02.終端需求旺盛賦能硅片成長動力▲2020 年半導體細分下游市場占比分器件來看，用 8 英寸晶圓與 12 英寸晶圓生產(chǎn)的半導體器件有所不同。由于先進制程工藝主要在 12 英寸 Fab 廠進行生產(chǎn)，12 英寸晶圓主要用于生產(chǎn)高算力的邏輯器件、DRAM 存儲器、3D NAND 存儲器、CMOS 圖像傳感器等；8 英寸晶圓主要用于生產(chǎn) CMOS 圖像傳感器、功率分立器件、MCU、模擬器件、電源管理芯片、顯示驅(qū)動芯片等成熟制程芯片。
▲2020 年 12 英寸晶圓下游分器件占比▲2020 年 8 英寸晶圓下游分器件占比由于用 8 英寸晶圓和 12 英寸晶圓所生產(chǎn)的半導體器件不同，其終端應(yīng)用領(lǐng)域也有較大差別。從終端應(yīng)用市場規(guī)模來看，8 英寸晶圓下游主要應(yīng)用領(lǐng)域為汽車、工業(yè)、智能手機、白色家電、IoT 等，其中汽車占比為 33%，工業(yè)占比為 27%，智能手機占比為 19%；12 英寸晶圓下游主要應(yīng)用領(lǐng)域為智能手機、PC、平板電腦、服務(wù)器、游戲、汽車、工業(yè)等，其中智能手機占比最大，達到 32%，PC、服務(wù)器分別占比為 20%、18%。
▲2020 年 12 英寸晶圓終端應(yīng)用市場規(guī)模占比▲2020 年 8 英寸晶圓終端應(yīng)用市場規(guī)模占比從晶圓面積需求來看，終端需求的旺盛將帶動半導體行業(yè)對晶圓面積需求的長期增長。根據(jù)Siltronic 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020 年 12 英寸晶圓面積需求最大的終端市場為智能手機市場，占比25%，其次為 PC、工業(yè)、服務(wù)器、汽車市場。對晶圓面積需求最大的半導體器件為邏輯器件，占比 34%，其次為 3D NAND 存儲器、DRAM 存儲器、功率等其他器件。
▲2014-2021 年全球 12 英寸晶圓需求趨勢（萬片/月）根據(jù) SUMCO 發(fā)布的全球 12 英寸晶圓需求預(yù)測數(shù)據(jù)，2021 年全球 12 英寸晶圓需求將達到720 萬片/月，到 2025 年將達到 910 萬片/月，其中需求占比最大的終端應(yīng)用為智能手機，其次為數(shù)據(jù)中心、PC/平板電腦、汽車，數(shù)據(jù)中心和汽車對 12 英寸晶圓的需求增長最為快速。
▲2021-2025 年全球 12 英寸晶圓分終端需求預(yù)測（萬片/月）根據(jù) SUMCO 數(shù)據(jù)顯示，2Q21 全球 8 英寸晶圓需求達到 590 萬片/月，受上述產(chǎn)業(yè)趨勢的帶動，模擬器件、功率分立器件、CMOS 圖像傳感器等細分市場規(guī)模將穩(wěn)步增長，為 8 英寸硅片需求增長提供長期穩(wěn)定的驅(qū)動力。
▲全球 8 英寸晶圓需求趨勢（萬片/月）▲全球 8 英寸晶圓產(chǎn)能及預(yù)測（百萬片/月）
▲5G 手機對 12 英寸硅片面積需求變化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(guī)模普及的元年，但由于疫情影響，全球智能手機銷量有所下降，5G 手機的普及速度也不及預(yù)期，全年滲透率不及 20%。但隨著全球手機市場回暖、5G 手機滲透率的不斷提升，預(yù)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(qū)動硅片需求增長。據(jù) SUMCO 預(yù)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。
▲2019-2024 年全球智能手機銷量預(yù)測（百萬臺）▲2019-2024 年智能手機對 12 英寸晶圓需求（百萬片/月）
▲2020 年 2 季度起 PC 銷量大幅提升（百萬臺）▲ 20 年 2 季度起平板電腦銷量大幅提升（百萬臺）根據(jù) SUMCO 預(yù)測數(shù)據(jù)，2021 年全球 PC 平板電腦出貨量將達未來五年峰值水平，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，其中 NAND 存儲器在 PC 中的需求增長最大。但隨著 3D NAND 存儲器的堆疊層數(shù)不斷提高，單位晶圓面積的存儲容量也將不斷提升，因此后續(xù) PC 市場 NAND存儲器對 12 英寸硅片需求貢獻度將有小幅下滑。
▲全球 PC/平板電腦 12 英寸硅片需求預(yù)測（萬片/月）數(shù)據(jù)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(wǎng)課等需求帶動全球服務(wù)器出貨量在 2020 年 Q2 快速攀升，同比增長達 18%。
▲全球自動駕駛汽車出貨量預(yù)測（萬輛）
▲全球硅片出貨面積（億平方英寸）2017 年開始硅片價格重回上升通道。2009-2011 年在后金融危機影響下，全球主要硅片制造商取消擴產(chǎn)計劃導致供給端收縮，因此硅片價格呈小幅上升趨勢。但 2012 年開始，硅片價格開始不斷下滑，硅片價格由 2012 年的 0.96 美元/平方英寸下降至 2016 年的 0.67 美元/平方英寸，主要由于制造商擴產(chǎn)計劃順利實施使得硅片市場產(chǎn)能過剩。在經(jīng)歷了六年的持續(xù)下滑后，硅片價格在 2017 年重回上升通道，2017-2019 年硅片價格由 0.74 美元/平方英寸上漲至 0.95 美元/平方英寸，主要由于新能源汽車等新興市場快速發(fā)展、5G 手機的快速滲透帶來半導體終端市場需求強勁，市場供需結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
▲全球半導體硅片價格（美元/平方英寸）2020 年下半年以來，全球半導體行業(yè)景氣度持續(xù)高漲，上游硅片市場亦不例外。受益于下游需求持續(xù)旺盛，全球半導體硅片大廠自 2020 年底紛紛表示漲價意愿。2020 年 12 月，環(huán)球晶圓率先提出提高現(xiàn)貨市場硅晶圓價格的意向，并表示公司 12 英寸、8 英寸、6 英寸晶圓生產(chǎn)線均處在滿負荷運行。
▲全球前五大硅片制造商市場份額目前國內(nèi)晶圓需求端占據(jù)全球市場 6%左右，若包括國外在大陸建廠的晶圓廠商，總體需求占比約為全球晶圓需求的 15%。根據(jù) SUMCO 預(yù)測，未來需求仍會持續(xù)穩(wěn)定提升。根據(jù)芯思想統(tǒng)計，國內(nèi)對 12 英寸硅片需求量為每月 100 萬片，預(yù)計到 2021 年 12 月能達到 130-140 萬片。根據(jù) SEMI 的預(yù)測，全球的半導體制造商預(yù)計將在 2022 年前開建 29 座高產(chǎn)能晶圓廠，其中 16 家分布在中國大陸和中國臺灣，而其中絕大部分將為 12 英寸晶圓廠，因此晶圓廠對 12 英寸硅片的需求不斷增長。
▲中國硅晶圓產(chǎn)能情況（百萬片/月）目前全球半導體硅片市場被日本、德國、韓國、中國臺灣等國家和地區(qū)的五家廠商壟斷近九成市場份額。國內(nèi)半導體硅片行業(yè)起步較晚，2017 年以前 12 英寸半導體硅片幾乎全部依賴進口。2018 年滬硅產(chǎn)業(yè)集團子公司上海新昇作為中國大陸率先實現(xiàn) 12 英寸硅片規(guī)?；N售的企業(yè)，打破了 12 英寸半導體硅片國產(chǎn)化率幾乎為 0%的局面。
▲中國大陸硅片制造廠商在整個半導體產(chǎn)業(yè)鏈中，硅片處于最上游，貫通整個芯片制造的前道和后道工藝，沒有硅片半導體行業(yè)將為無水之源。2020年以來，大數(shù)據(jù)、新能源、人工智能等趨勢開啟了新一代電子產(chǎn)品更新，支撐硅片需求爆發(fā)式增長。近來市場出現(xiàn)的缺芯潮，進一步全球硅片市場進入新一輪的增長。在多種因素作用下，現(xiàn)在或是中國硅片產(chǎn)業(yè)最好的發(fā)展機遇。
▲半導體硅片所處的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)據(jù) SEMI 統(tǒng)計，2020 年全球晶圓制造材料市場總額達 349 億美元。其中，硅片和硅基材料的銷售額占比達到 36.64%，銷售額約為 128 億元。半導體硅片在晶圓制造材料市場中占比最高，是半導體制造的核心材料。
▲2020 年全球半導體制造材料銷售額（億美元）▲半導體制造材料銷售結(jié)構(gòu)光伏行業(yè)對硅片純度要求低，僅需達到 99.9999%，而用于半導體器件加工的硅片對純度有著極高要求，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。正因如此，半導體硅片的提純和加工技術(shù)門檻極高，全球的半導體硅片市場形成高度壟斷。據(jù) Siltronic 統(tǒng)計，2020 年全球前五大硅片制造商為日本信越、SUMCO、環(huán)球晶圓、SK Siltron 和世創(chuàng)，他們共同占據(jù)著半導體硅片市場 87%的份額。
▲全球硅片前五大公司的市場份額我國硅片產(chǎn)業(yè)起步較晚，技術(shù)積累不及海外。目前國內(nèi)的半導體硅片企業(yè)主要生產(chǎn) 6 英寸及以下的半導體硅片，少數(shù)企業(yè)具有 8 英寸和 12 英寸半導體硅片的生產(chǎn)能力，在 2017 年以前，12 英寸半導體硅片幾乎全部依賴進口。2018 年，滬硅產(chǎn)業(yè)集團子公司上海新昇作為中國大陸首家實現(xiàn) 12 英寸硅片規(guī)?；N售的企業(yè)，打破了 12 英寸半導體硅片國產(chǎn)化率幾乎長期為 0%的局面。
▲半導體硅片尺寸發(fā)展歷程硅片的尺寸越大，芯片單位成本越低，因而目前 8 英寸、12 英寸的大尺寸硅片是行業(yè)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(jù) SEMI 統(tǒng)計，2019 年 12 英寸硅片的出貨面積達 79.3 億平方英寸，占全部半導體硅片出貨面積的 67.2%。根據(jù) IC Insights預(yù)測，2021 年 12 英寸硅片產(chǎn)能占比有望提升至 71.2%。
▲全球不同尺寸半導體硅片出貨面積（億平方英寸）▲全球不同尺寸半導體硅片出貨面積占比18 寸（450mm）硅片是 12 寸（300mm）硅片發(fā)展的下一階段，技術(shù)上目前已成功突破。但由于目前 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(chǎn)設(shè)備量產(chǎn)難度大，所需的固定成本投入高，產(chǎn)業(yè)鏈上下游對升級 18 寸硅片產(chǎn)線的動力非常有限。在可預(yù)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。
▲按應(yīng)用場景對硅片的分類半導體材料發(fā)展至今共有三代。第一代半導體以硅基、鍺基半導體為首，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛。第一代半導體材料的出現(xiàn)取代了電子管，引領(lǐng)了以集成電路為核心的微電子工業(yè)的發(fā)展和 IT 行業(yè)的飛躍。
▲第一、二、三代半導體材料的總結(jié)與對比硅基半導體始終是市場首選。三代半導體材料之間并非替代關(guān)系，而是根據(jù)不同的特性，彼此相互補充，各自具有不同的應(yīng)用場景。硅片主要用于制造各類集成電路，技術(shù)成熟，成本穩(wěn)定，應(yīng)用廣泛，是目前市場的主流選擇。以 SiC、GaN 為首的第三代半導體材料在高溫、高功率、高頻和抗輻射等環(huán)境里表現(xiàn)更好，目前在射頻器件、功率器件等方面得到廣泛應(yīng)用。
▲半導體硅片和 SiC、GaN 市場規(guī)模對比（億美元）02.終端需求旺盛賦能硅片成長動力
▲2020 年半導體細分下游市場占比分器件來看，用 8 英寸晶圓與 12 英寸晶圓生產(chǎn)的半導體器件有所不同。由于先進制程工藝主要在 12 英寸 Fab 廠進行生產(chǎn)，12 英寸晶圓主要用于生產(chǎn)高算力的邏輯器件、DRAM 存儲器、3D NAND 存儲器、CMOS 圖像傳感器等；8 英寸晶圓主要用于生產(chǎn) CMOS 圖像傳感器、功率分立器件、MCU、模擬器件、電源管理芯片、顯示驅(qū)動芯片等成熟制程芯片。
▲2020 年 12 英寸晶圓下游分器件占比▲2020 年 8 英寸晶圓下游分器件占比由于用 8 英寸晶圓和 12 英寸晶圓所生產(chǎn)的半導體器件不同，其終端應(yīng)用領(lǐng)域也有較大差別。從終端應(yīng)用市場規(guī)模來看，8 英寸晶圓下游主要應(yīng)用領(lǐng)域為汽車、工業(yè)、智能手機、白色家電、IoT 等，其中汽車占比為 33%，工業(yè)占比為 27%，智能手機占比為 19%；12 英寸晶圓下游主要應(yīng)用領(lǐng)域為智能手機、PC、平板電腦、服務(wù)器、游戲、汽車、工業(yè)等，其中智能手機占比最大，達到 32%，PC、服務(wù)器分別占比為 20%、18%。
▲2020 年 12 英寸晶圓終端應(yīng)用市場規(guī)模占比▲2020 年 8 英寸晶圓終端應(yīng)用市場規(guī)模占比從晶圓面積需求來看，終端需求的旺盛將帶動半導體行業(yè)對晶圓面積需求的長期增長。根據(jù)Siltronic 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020 年 12 英寸晶圓面積需求最大的終端市場為智能手機市場，占比25%，其次為 PC、工業(yè)、服務(wù)器、汽車市場。對晶圓面積需求最大的半導體器件為邏輯器件，占比 34%，其次為 3D NAND 存儲器、DRAM 存儲器、功率等其他器件。
▲2014-2021 年全球 12 英寸晶圓需求趨勢（萬片/月）根據(jù) SUMCO 發(fā)布的全球 12 英寸晶圓需求預(yù)測數(shù)據(jù)，2021 年全球 12 英寸晶圓需求將達到720 萬片/月，到 2025 年將達到 910 萬片/月，其中需求占比最大的終端應(yīng)用為智能手機，其次為數(shù)據(jù)中心、PC/平板電腦、汽車，數(shù)據(jù)中心和汽車對 12 英寸晶圓的需求增長最為快速。
▲2021-2025 年全球 12 英寸晶圓分終端需求預(yù)測（萬片/月）根據(jù) SUMCO 數(shù)據(jù)顯示，2Q21 全球 8 英寸晶圓需求達到 590 萬片/月，受上述產(chǎn)業(yè)趨勢的帶動，模擬器件、功率分立器件、CMOS 圖像傳感器等細分市場規(guī)模將穩(wěn)步增長，為 8 英寸硅片需求增長提供長期穩(wěn)定的驅(qū)動力。
▲全球 8 英寸晶圓需求趨勢（萬片/月）▲全球 8 英寸晶圓產(chǎn)能及預(yù)測（百萬片/月）
1、智能手機
智能手機市場對硅片需求增長的驅(qū)動力來自 5G 手機替換潮。隨著 5G 通信的商業(yè)化應(yīng)用鋪開，5G 手機的市場滲透率也不斷提高。相比 4G 手機而言，5G 手機擁有更快的數(shù)據(jù)傳輸速度、更高的計算性能、更大的存儲容量、更優(yōu)秀的高清視頻處理能力等優(yōu)勢，在處理器 SoC、DRAM 存儲器、NAND Flash 存儲器、CMOS 圖像傳感器、基帶處理器、射頻前端、電源管理芯片等芯片的性能需求上有較大的提升。據(jù) SUMCO 數(shù)據(jù)顯示，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大幅增長。
▲5G 手機對 12 英寸硅片面積需求變化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(guī)模普及的元年，但由于疫情影響，全球智能手機銷量有所下降，5G 手機的普及速度也不及預(yù)期，全年滲透率不及 20%。但隨著全球手機市場回暖、5G 手機滲透率的不斷提升，預(yù)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(qū)動硅片需求增長。據(jù) SUMCO 預(yù)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。
▲2019-2024 年全球智能手機銷量預(yù)測（百萬臺）▲2019-2024 年智能手機對 12 英寸晶圓需求（百萬片/月）
2、PC/數(shù)據(jù)中心
疫情引起“宅經(jīng)濟”，催動 PC、平板電腦需求增長。2020 年的疫情使得人們的學生、生活方式發(fā)生了一定改變，人們對遠程居家辦公、在線教育、線上娛樂的需求帶動了 PC、平板電腦需求增長，自 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(chuàng)近年來歷史記錄。雖然由于 PC 市場季節(jié)性影響，1Q21 出貨量環(huán)比下降 8.3%，但此次為 2012 年以來第一季度跌幅最小的一次。
▲2020 年 2 季度起 PC 銷量大幅提升（百萬臺）▲ 20 年 2 季度起平板電腦銷量大幅提升（百萬臺）根據(jù) SUMCO 預(yù)測數(shù)據(jù)，2021 年全球 PC 平板電腦出貨量將達未來五年峰值水平，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，其中 NAND 存儲器在 PC 中的需求增長最大。但隨著 3D NAND 存儲器的堆疊層數(shù)不斷提高，單位晶圓面積的存儲容量也將不斷提升，因此后續(xù) PC 市場 NAND存儲器對 12 英寸硅片需求貢獻度將有小幅下滑。
▲全球 PC/平板電腦 12 英寸硅片需求預(yù)測（萬片/月）數(shù)據(jù)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(wǎng)課等需求帶動全球服務(wù)器出貨量在 2020 年 Q2 快速攀升，同比增長達 18%。
3、汽車電子
汽車智能化程度的提升對汽車芯片性能提出了更高要求。隨著汽車智能化及車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，ADAS、座艙娛樂、V2X 都對汽車芯片的運算能力和連接能力有更高的要求，因為自動駕駛技術(shù)需要處理大量圖像信號、雷達信號等并在極短的時間內(nèi)進行數(shù)據(jù)的運算、融合、決策，座艙娛樂需要智能手機、平板電腦級的處理器芯片，V2X 需要汽車在極短的延遲時間內(nèi)與其他車輛或路端、云端進行實時連接。自動駕駛級別的增長要求算力指數(shù)級別的增長和傳感器等感知芯片的數(shù)量增長，從而帶動汽車所需芯片面積的增長。
▲全球自動駕駛汽車出貨量預(yù)測（萬輛）
▲全球硅片出貨面積（億平方英寸）2017 年開始硅片價格重回上升通道。2009-2011 年在后金融危機影響下，全球主要硅片制造商取消擴產(chǎn)計劃導致供給端收縮，因此硅片價格呈小幅上升趨勢。但 2012 年開始，硅片價格開始不斷下滑，硅片價格由 2012 年的 0.96 美元/平方英寸下降至 2016 年的 0.67 美元/平方英寸，主要由于制造商擴產(chǎn)計劃順利實施使得硅片市場產(chǎn)能過剩。在經(jīng)歷了六年的持續(xù)下滑后，硅片價格在 2017 年重回上升通道，2017-2019 年硅片價格由 0.74 美元/平方英寸上漲至 0.95 美元/平方英寸，主要由于新能源汽車等新興市場快速發(fā)展、5G 手機的快速滲透帶來半導體終端市場需求強勁，市場供需結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
▲全球半導體硅片價格（美元/平方英寸）2020 年下半年以來，全球半導體行業(yè)景氣度持續(xù)高漲，上游硅片市場亦不例外。受益于下游需求持續(xù)旺盛，全球半導體硅片大廠自 2020 年底紛紛表示漲價意愿。2020 年 12 月，環(huán)球晶圓率先提出提高現(xiàn)貨市場硅晶圓價格的意向，并表示公司 12 英寸、8 英寸、6 英寸晶圓生產(chǎn)線均處在滿負荷運行。
▲全球前五大硅片制造商市場份額目前國內(nèi)晶圓需求端占據(jù)全球市場 6%左右，若包括國外在大陸建廠的晶圓廠商，總體需求占比約為全球晶圓需求的 15%。根據(jù) SUMCO 預(yù)測，未來需求仍會持續(xù)穩(wěn)定提升。根據(jù)芯思想統(tǒng)計，國內(nèi)對 12 英寸硅片需求量為每月 100 萬片，預(yù)計到 2021 年 12 月能達到 130-140 萬片。根據(jù) SEMI 的預(yù)測，全球的半導體制造商預(yù)計將在 2022 年前開建 29 座高產(chǎn)能晶圓廠，其中 16 家分布在中國大陸和中國臺灣，而其中絕大部分將為 12 英寸晶圓廠，因此晶圓廠對 12 英寸硅片的需求不斷增長。
▲中國硅晶圓產(chǎn)能情況（百萬片/月）目前全球半導體硅片市場被日本、德國、韓國、中國臺灣等國家和地區(qū)的五家廠商壟斷近九成市場份額。國內(nèi)半導體硅片行業(yè)起步較晚，2017 年以前 12 英寸半導體硅片幾乎全部依賴進口。2018 年滬硅產(chǎn)業(yè)集團子公司上海新昇作為中國大陸率先實現(xiàn) 12 英寸硅片規(guī)?；N售的企業(yè)，打破了 12 英寸半導體硅片國產(chǎn)化率幾乎為 0%的局面。
▲中國大陸硅片制造廠商在整個半導體產(chǎn)業(yè)鏈中，硅片處于最上游，貫通整個芯片制造的前道和后道工藝，沒有硅片半導體行業(yè)將為無水之源。2020年以來，大數(shù)據(jù)、新能源、人工智能等趨勢開啟了新一代電子產(chǎn)品更新，支撐硅片需求爆發(fā)式增長。近來市場出現(xiàn)的缺芯潮，進一步全球硅片市場進入新一輪的增長。在多種因素作用下，現(xiàn)在或是中國硅片產(chǎn)業(yè)最好的發(fā)展機遇。
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