未來5年中國半導體硅片行業的預測分析

        來源:中投網 2021-06-10 11:10中投網 A-A+

          1.2010-2020年全球半導體硅片行業發展現狀

          中投產業研究院發布的《2021-2025年中國半導體硅片行業深度調研及投資前景預測報告》中顯示:在半導體制造材料中,硅片是上游材料占比最大的部分,2019年硅片占全球半導體制造材料行業37.28%。2014年至今,在通信、計算機、汽車產業、消費電子等應用領域需求帶動以及人工智能、物聯網等新興產業的崛起,全球半導體硅片市場規模呈現上升趨勢,硅片營收從2014年的76億美元提高至2018年的114億美元,2019年度出現小幅回落為112億美元。

          5G/AI/IoT開啟第四次工業革新,云計算數據量和終端電子產品需求大幅增加,2020年硅片行業將重拾增長。

        圖表 2010-2020年全球半導體硅片銷售額情況

        數據來源:中投產業研究院

          近年來,全球半導體硅片市場存在一定的波動。2009年,受經濟危機的影響,全球半導體硅片市場規模急劇下滑,出貨量下降;2010至2013年,半導體硅片市場隨全球經濟逐漸復蘇而反彈,同時12英寸大尺寸半導體硅片技術逐漸普及;2014年至今,受益于通信、計算機、汽車產業、消費電子、光伏產業、智能電網、醫療電子等應用領域需求帶動以及人工智能、物聯網等新興產業的崛起,全球半導體硅片出貨量呈現上升趨勢。

        圖表 2010-2019年全球半導體硅片出貨量及增長率

        數據來源:SEMI

          2.2017-2020年中國半導體硅片行業需求分析

          中投產業研究院發布的《2021-2025年中國半導體硅片行業深度調研及投資前景預測報告》中顯示:目前硅片進入新一輪增長周期,5G/AI/IoT驅動半導體終端需求增長2020年下半年隨著5G、AI、IoT帶動數據中心、消費電子、手機等智能終端需求拉貨力道不斷升溫,全球半導體制造代工廠的8、12英寸產能皆維持滿載。

          8英寸硅片:受益于5G導入終端應用,PMIC和驅動芯片等8英寸晶圓需求大幅提升,8英寸晶圓產能供不應求,根據ICInsight數據2021年Q1晶圓代工廠還會再調漲8英寸晶圓代工價格,進而帶動8英寸硅片的需求平穩滿載。

          12英寸硅片:受益于12英寸晶圓廠擴產和新建工出增加;在邏輯工藝方面,國內中芯、華虹均在穩定擴產,同時,全球代工龍頭臺積電5nm制程預計將于2020Q1產能全開;智能手機、智能終端帶動HPC需求增長;在存儲工藝方面:國內長江存儲、長鑫存儲預計2021年產能將同比2020年接近翻倍增長,加上DRAM、NANDFlash價格逐漸回穩,海外大廠三星、海力士和美光開始積極規劃2021年上半年的存儲器出貨量;在特色工藝方面:海外英飛凌、德州儀器等模擬芯片大廠為了滿足下游需求,加速新建12英寸晶圓廠,推動12英寸硅片需求提升。

          中國大陸半導體硅片需求量增速高于全球,硅片國產化戰略性意義顯著。根據SEMI統計數據,2020年Q1中國大陸的12英寸半導體硅片需求量為67.5萬片/月;至2025年,未來中國大陸已規劃產能的12英寸半導體硅片需求量將達到240萬片/月。國內硅片需求量成長性來源于12英寸晶圓廠的投建和擴產;至2019年,中國大陸一共有20多座的12英寸晶圓廠,其中有8座正在建設中;預計全部建設完成以后每個月12英寸硅片的需求量將達到近每月240萬片;硅片作為核心半導體材料,需要經過芯片制造的所有工藝環節,對于硅片技術和質量要求極高,因此,硅片在所有材料中成本占比接近40%;但是,截至2019年,中國大陸的硅片國產化率卻僅約3%,甚至在12英寸國產份額近乎于0%,幾乎100%需依賴進口,國內硅片的供應長期被信越化學、SUMCO、環球晶圓、Siltronic、SKSiltron等前五大廠商壟斷,不利于維護國內半導體產業鏈的穩定,因此,半導體硅片的國產化戰略意義顯著。

        圖表 2017-2020年中國大陸8寸硅片需求

        單位:萬片/月

        數據來源:SEMI

        圖表 2017-2020年中國大陸12寸硅片需求

        單位:萬片/月

        數據來源:SEMI

          3.2014-2020年中國半導體硅片市場規模分析

          中投產業研究院發布的《2021-2025年中國半導體硅片行業深度調研及投資前景預測報告》中顯示:

          受益下游應用需求拉動,中國半導體硅片行業市場規模持續擴大。據ICTia統計2014至2019年,受益終端需求旺盛和新興產業的發展,我國硅片市場規模從93.2億元持續增長至176.3億元,CAGR達13.6%,預計2020年市場規模將達201.8億元。2018年我國半導體硅片年產能達到2393百萬平方英寸,6英寸及以下尺寸硅片仍是目前國內市場的主要產品,未來隨著我國半導體硅片制造企業研發及生產能力不斷提升、國際化程度不斷提高。

        圖表 2014-2020年中國半導體硅片行業市場規模情況

        數據來源:ICTia

          4.半導體硅片行業的投資壁壘

          半導體硅片行業的投資壁壘如中投產業研究院發布的《2021-2025年中國半導體硅片行業深度調研及投資前景預測報告》中顯示:

          一、技術壁壘

          半導體硅片行業是一個技術高度密集型行業,其核心工藝包括單晶工藝、成型工藝、拋光工藝、外延工藝等,技術專業化程度頗高。半導體行業的飛速發展對半導體硅片的生產技術和制造工藝提出了更高的要求,主要體現在:增大半導體硅片的尺寸;減少半導體硅片晶體缺陷、表面顆粒和雜質;提高半導體硅片表面平整度、應力和機械強度等方面。后進企業如果不具備相當的技術積累和研發實力,將很難跟上市場發展需求。

          二、人才壁壘

          半導體硅片的研發和生產過程較為復雜,涉及固體物理、量子力學、熱力學、化學等多學科領域交叉,因此需要具備綜合專業知識和豐富生產經驗的復合型人才。國內相應人才供應不足,要打造一直高技術水平團隊,需要大量的人力資源投入和時間積累,后進企業面臨較高的

          三、資金壁壘

          半導體硅材料的生產流程主要包括晶體生長、滾圓、切片、研磨、拋光等工序,為確保產品質量的可靠性與穩定性,關鍵生產設備及測試設備需要專用設備,多數需依賴進口,設備價格昂貴。為提升企業競爭優勢,滿足近年來新能源汽車/充電樁、智能裝備制造、物聯網、光伏新能源等新興應用領域對電子元器件的產品需求,作為分立器件的上游行業,半導體硅材料制造企業在技術、人才、環保等方面的投入也將持續加大。企業若要在該行業形成規;、商業化生產,所需投資規模較大,因此進入該行業要有雄厚的資金實力。

          四、認證壁壘

          半導體硅材料主要用于電子信息產業的電子元器件制造,對電子元器件性能有重要影響,屬于核心材料。而電子元器件又主要服務于規;南掠螐S商,因此廠商都對于硅片供應商的選擇相當謹慎。供應商除了需具備在行業內領先的技術、產品、服務以及穩定的量產能力外,新進企業要進入合格供應商體系,還需要經過體系認證、供應商認證、新產品可靠性測試與認證等過程。

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