国内硅片厂商竞相扩产,半导体材料产业链上下游格局将如何重塑?

国内以沪硅产业、立昂微、中环股份为代表的硅片厂商正加速扩张12英寸与8英寸产能,这将从供需两端重塑半导体材料产业链:短期看,国产硅片供给放量缓解“卡脖子”环节的紧缺压力;中长期看,随着良率爬坡与规模效应释放,产业链议价权有望从海外寡头向国内头部厂商逐步转移,并带动上游多晶硅料、设备及下游晶圆制造环节的连锁反应。

扩产潮起:国产硅片从“突破”走向“放量”

在12英寸硅片领域,沪硅产业(子公司上海新昇)已建产能为30万片/月,并规划建成后总产能达60万片/月;立昂微(金瑞泓)已建产能为15万片/月;中环股份已建产能为17万片/月,新建产能规划为43万片/月。8英寸方面,沪硅产业(新傲科技/Okmetic)已建产能为40万片/月,立昂微同为40万片/月,中环股份已建70万片/月并规划新建30万片/月。

这一轮扩产的直接背景是供需错配。据胜高(SUMCO)测算,2021年全球12英寸硅片需求已达720万片/月,预计2026年有望超1000万片/月;而海外五大巨头扩产谨慎,叠加硅片产线从建厂到量产需2至3年,供不应求的局面预计至少要到2024年才逐步缓解。海外大厂优先保障台积电、三星等头部晶圆厂供货,大陆厂商供给缺口更为突出,这为国产替代打开了时间窗口。

上下游传导:议价权与竞争格局的双重变奏

硅片环节的扩产并非孤立事件,其影响沿产业链双向传导。

对上游而言,硅片扩产直接拉动了高纯多晶硅料与拉晶设备的需求。中环股份已联合TCL科技投建产能合计约12万吨的高纯多晶硅项目,向上游材料环节延伸;有研半导体则建成300吨12-18英寸硅单晶的生产能力,显示产业链纵向整合正在加速。

对下游晶圆制造而言,国内硅片产能释放意味着中芯国际、华虹宏力、长江存储等本土晶圆厂可获得更稳定的材料供应,降低对海外供应商的依赖。但需要清醒看到,材料环节的核心壁垒不在规模而在良率。日本头部企业12英寸片(28nm以上)良率可达95%以上,而国内企业普遍不到60%;良率需达到70%以后规模效应才会凸显。目前沪硅产业旗下上海新昇的正片率在60%至65%之间,刚实现盈亏平衡,立昂微与中环的良率仍在50%以下。

这意味着,产能扩张只是第一步,良率爬坡才是决定产业链格局重塑深度的关键变量。国内厂商与国际寡头(信越化学、胜高等五大厂商合计占据约87%的全球份额)的竞争,将是一场技术与规模的双重长跑。

常见问题

国内硅片厂商扩产是否会导致产能过剩?

当前全球硅片处于供不应求状态,2021年三、四季度出货量基本持平,说明全球产能已达阶段性顶点。由于扩产周期长达2至3年,新增产能预计要到2024年初才陆续投产,短期内供需缺口仍将存在。长期是否过剩,取决于下游晶圆制造需求增速与各厂商良率爬坡的实际节奏。

国产硅片与国际巨头的差距主要在哪些方面?

差距主要体现在良率而非产能规模。日本头部企业12英寸片(28nm以上)良率可做到95%以上,国内企业普遍不到60%,沪硅产业旗下上海新昇目前表现最好,正片率在60%至65%之间。此外,海外厂商在8英寸产线上因折旧完成较早,在成熟制程与特色工艺上仍具成本优势。

硅片扩产对上游多晶硅料环节有何影响?

硅片扩产直接增加对高纯多晶硅料的需求,部分龙头厂商已选择向上游纵向延伸。例如中环股份联合TCL科技投建约12万吨的高纯多晶硅项目。这有助于保障原料供应稳定,但也意味着上游环节的竞争将随硅片产能释放而同步加剧。