半导体硅片8英寸与12英寸需求持续增长、全球市场规模扩张,核心驱动力来自下游新兴应用(新能源汽车、物联网)带来的需求增量、硅片尺寸向大直径迭代带来的单位价值提升,以及晶圆厂与硅片厂扩产节奏错配造成的供需缺口。其中,12英寸硅片是增长主力,8英寸硅片则依托成熟制程的稳定需求保持稳健增长。
下游应用扩张:新能源汽车与物联网拉动需求
半导体硅片需求增长的第一驱动力,是新能源汽车和物联网等新兴领域的高速成长。这些应用大量使用功率器件、传感器、逻辑与存储芯片,而芯片的底层载体正是硅片。
根据硅片大厂胜高(SUMCO)的测算,全球12英寸硅片需求在2021年已达到720万片/月,未来几年将保持9%以上的年增速,到2026年需求量有望超过1000万片/月。8英寸硅片的需求量则在每月600万片左右,虽然增速不及12英寸,但同样保持增长,约为每年3%-5%。下游应用的扩张为两种主流尺寸的硅片都提供了持续的需求支撑。
尺寸迭代:12英寸成为增长主力
硅片行业长期遵循向大尺寸迁移的趋势,因为增大尺寸可以有效分摊生产成本和固定资产投入。当前主流产品为12英寸(300mm)与8英寸(200mm)硅片,其中12英寸主要用于90nm以下制程的逻辑芯片和存储芯片,8英寸则多用于90nm以上制程的传感器、功率器件等。
从全球产能结构看,12英寸硅片已占据约67.2%的产能份额,8英寸约为25.5%。12英寸硅片在先进制程中的不可替代性,使其成为本轮需求增长中弹性最大的品类。
供需缺口:扩产周期长于需求增长
供给端的谨慎扩产加剧了市场规模的扩张。全球半导体硅片市场长期由信越化学、胜高等少数头部厂商主导,在经历早期盲目扩张导致的价格连跌后,头部厂商对扩产普遍谨慎,直到2021年下半年才陆续推出扩产计划。
而硅片扩产周期较长,即使是经验丰富的大厂,从建厂到量产也需要两到三年时间。在需求快速攀升而供给释放滞后的背景下,硅片产品自2021年三季度起进入供不应求状态,这一供需缺口预计要到2024年才能逐步缓解。供不应求的格局直接推动了全球硅片市场规模的扩张。
常见问题
8英寸硅片会被12英寸完全替代吗?
不会。8英寸产线建设较早,大部分已完成折旧,技术成熟,在成熟制程和特色工艺上仍有优势,主要用于传感器、功率器件等领域。其需求将以每年3%-5%的速度稳健增长,与12英寸形成互补而非替代关系。
12英寸硅片需求增长为什么比8英寸更快?
12英寸硅片用于90nm以下的先进制程,对应逻辑芯片和存储芯片,这些正是新能源汽车、物联网等新兴应用用量最大、增速最快的芯片品类。而8英寸对应的功率器件、传感器等虽然也在增长,但整体增速相对温和。
硅片供不应求的状态会持续多久?
受扩产周期长达两到三年的制约,新增产能释放需要时间。头部厂商的新增产能在2021年下半年才陆续规划,预计至少要到2024年初才能陆续投产,供不应求的形势预计要到2024年才能缓解。