全球半导体硅片供需缺口正持续扩大,根据胜高(SUMCO)的测算,2021年全球12英寸硅片需求已达720万片/月,预计未来几年将保持9%以上的增速,到2026年需求量有望超1000万片/月。然而供给端在2021年第三、四季度已接近满产,头部厂商扩产计划直到2024年才能陆续投产,供需紧张态势短期难以缓解。在此背景下,中国在全球硅片材料格局中仍处于追赶者位置——市场份额较小、技术良率与海外巨头存在差距,但正借助国产替代浪潮加速突破。
全球硅片供需:需求高增 vs 供给瓶颈
从需求端看,新能源汽车、物联网等新兴领域持续拉动硅片消耗。8英寸硅片月需求量维持在600万片左右,增速约3%-5%。供给端则由信越化学、胜高等五大巨头高度垄断,2020年合计市占率超过80%。由于历史教训,头部厂商对扩产极为谨慎,直至2021年下半年才陆续披露扩产计划。但硅片扩产周期长达2-3年,新增产能预计至少到2024年初才能投产,这意味着2024年之前全球硅片供不应求的格局难以根本缓解。
中国半导体硅片产业的现状与机遇
在全球硅片供应链中,中国厂商的份额仍较低。2020年,沪硅产业在全球市场占比约2%,其他国内企业合计份额更小。海外大厂优先保障台积电、三星等核心客户,对大陆晶圆厂的供给相对紧张,这反而为国内硅片企业创造了加速替代的窗口。
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英寸半导体硅片技术。其中,沪硅产业旗下上海新昇在12英寸硅片(28nm以上)领域的正片率约60%-65%,刚刚实现盈亏平衡;而立昂微、中环股份的良率仍在50%以下。相比之下,日本头部企业12英寸硅片良率普遍在95%以上。
技术良率:比规模更关键的竞争维度
对于硅片行业而言,良率比规模更重要。芯片制程已达纳米级别,硅片上的微小瑕疵会严重影响芯片性能。只有良率达到70%以上,规模效应才能真正凸显。国内企业虽在快速扩产,但技术积累仍需时间——例如上海新昇自2015年建厂以来,良率每年提升约10个百分点,才逐步靠近盈亏平衡线。
常见问题
全球12英寸硅片需求增速有多快?
根据胜高测算,2021年全球12英寸硅片需求为720万片/月,预计到2026年将超1000万片/月,年复合增长率超过9%。
中国硅片厂商在全球市场份额如何?
2020年,沪硅产业在全球硅片市场占比约2%,其他国内企业合计份额更低,整体仍处于追赶阶段。但国产替代正在加速,多家厂商已建成或规划12英寸硅片产线。
国内硅片良率与海外巨头差距有多大?
在12英寸硅片(28nm以上)方面,日本头部企业良率可达95%以上,而国内最好的沪硅产业正片率约60%-65%,处于盈亏平衡线;其他国内厂商良率普遍在50%以下。良率提升是国产替代的关键挑战。