半导体硅片长期供不应求,根源在于需求持续增长与供给端扩产周期偏长的错配:受新能源汽车和物联网等下游拉动,12英寸硅片需求从2021年约720万片/月,预计到2026年超1000万片/月,保持9%以上增速;8英寸需求约600万片/月,年增速3%-5%。而从2021年三季度起硅片已供不应求、产能利用率升至约98%,即便信越、胜高等大厂,从建厂到量产也需两到三年,新增产能预计要到2024年初才陆续投产,因此供不应求至少延续到2024年。
需求端:12英寸是主要拉动力
半导体硅片主流规格为12英寸(300mm)和8英寸(200mm)。据胜高(SUMCO)测算,2021年全球12英寸硅片需求已达720万片/月,未来几年保持9%以上增速,到2026年有望超1000万片/月;8英寸需求约600万片/月,年增速3%-5%。需求增长主要来自新能源汽车、物联网等新兴领域。12英寸多用于90nm以下制程的逻辑芯片和存储芯片,8英寸则多用于90nm以上的传感器、功率器件。
供给端:扩产为何要等两三年
硅片扩产周期长,是缺口难以快速填补的核心原因。 2021年三季度起硅片产品开始供不应求,当年产能利用率升至约98%,2021年三、四季度出货量基本持平,说明全球产量已接近顶点。而新增产能从建厂到量产需要两到三年,即使信越和胜高这类经验丰富的大厂也不例外,因此大厂新增产能至少要到2024年初才能陆续投产。此外,2008年之后行业曾因盲目扩张导致供需严重失衡、价格连续多年下跌,有此教训后头部厂商扩产普遍谨慎,直到2021年下半年才陆续推出扩产计划。
国内供给:缺口下的替代机会
海外硅片大厂一般优先保障台积电、三星等大牌晶圆厂,对大陆厂商供给相应减少,大陆硅片供不应求的形势更加严峻。目前以沪硅产业、立昂微、中环股份为代表的国产厂商已突破12英寸半导体硅片,神工股份、上海超硅等也在不同细分领域有所突破。不过材料环节技术壁垒高,良率比规模更关键:国内12英寸片(28nm以上)良率普遍不到60%,一般良率要达到70%以后规模效应才会凸显。
常见问题
硅片供不应求会持续多久?
按当时产业扩产节奏,供不应求的形势至少要到2024年才可能缓解,关键变量是各大厂新增产能的实际投产进度。
为什么硅片厂不早点扩产?
2008年后的盲目扩张曾导致供需严重失衡、价格连年下跌,此后头部厂商对扩产非常谨慎,直到2021年下半年才陆续公布扩产计划,而建厂到量产本身又需两到三年。
12英寸和8英寸硅片需求有何不同?
12英寸需求增速更快,2021年约720万片/月、预计到2026年超1000万片/月,保持9%以上增速;8英寸约600万片/月,年增速3%-5%,主要用于传感器、功率器件等成熟制程场景。