国产硅片和硅基行业发展分析

       国产硅片和硅基乘风而上，国产替代正当时                     本文援引于报告2019年中国硅片和硅基材料行业概览，首发于（）。内容覆盖全行业、深入垂直领域，行业报告每日更新；政策图录、数据工具助您轻松了解市场动态；智能关键词轻松搜索，直奔行业热点内容。客服邮箱： 您可进行邮件咨询。中国本土硅片和硅基制造商已悄然崛起，国产硅片和硅基替代步伐加快与国外硅片和硅基制造商相比，中国本土硅片和硅基制造商生产制造技术水平低，产业链配套尚不完整，市场竞争力不强。受益于国家政策支持，中国积极推动硅片和硅基材料行业发展。近年来，中国本土企业在硅片和硅基产业链加强规划布局，并逐步开启了自主研发硅片和硅基的道路，已能实现8英寸半导体硅片的量产，打破了国外企业对8英寸硅片的垄断。与此同时，中国规模较大硅片和硅基厂商均逐步在积极推进12英寸硅片和硅基材料产能建设，极大地推动中国12英寸硅片和硅基材料国产化进程。硅片和硅基材料行业定义及核心技术分类应用于半导体行业的硅片是半导体硅片，又称硅晶圆，是制造集成电路的重要基础材料。半导体硅基是在硅片基础上做外延从而得到的硅基材料。在半导体行业中，硅片和硅基都是作为半导体衬底材料使用，硅基材料占99%，其中90%以上的硅基以纯硅材料为衬底，剩下的10%是由化合材料制作而成。硅片和硅基材料根据加工工序可分为抛光片、退火片、外延片、节隔离片和SOI片。其中抛光片是应用范围最广的硅片；退火片、外延片、节隔离片和SOI片是在抛光片的基础上做二次加工形成的硅片。中国硅片和硅基材料行业产业链分析中国硅片和硅基材料行业产业链由上至下可分为上游电子级多晶硅片厂商和设备供应商，中游硅片和硅基材料制造商，下游集成电路、分立器件和光电子半器件制造厂商及应用终端企业。上游：上游参与者为电子级多晶硅片厂商和单晶炉、切割机、研磨机、抛光机等设备供应商。（1）电子级多晶硅是制造单晶硅片的重要原材料，是硅片制备的关键。电子级单晶硅纯度要求达到99.9999999%（9N）以上，是多晶硅产品中纯度要求最高的产品。电子级多晶硅纯度要求极高，上千吨的电子级多晶硅当中所含的杂质不足一枚硬币的重量，其提纯工艺复杂，导致行业进入壁垒高。当前，中国从事电子级多晶硅原材料研发及生产的供应商较少，中国电子级多晶硅原材料市场主要被日本、欧美厂商所占据。中国硅片和硅基制造商对进口材料依赖性较大，在上游原材料环节的议价能力弱。（2）在上游设备供应商方面，单晶炉、研磨机、抛光机、磨床、切割机、检测与测试设备是中国硅片和硅基制造的核心设备。由于中国在单晶炉、研磨机、抛光机、磨床、切割机设备行业的起步时间较晚，且这些设备具备较高的制造工艺壁垒，导致此类设备主要依赖美国、日本、德国、荷兰等国进口。由此可见，中国在行业上游设备市场不具备竞争优势，国外设备厂商的议价能力强。中游：中游参与主体为硅片和硅基材料制造商，主要负责硅片和硅基材料的制造和销售。全球硅片和硅基制造商主要被日本信越化学、SUMCO、中国台湾环球晶圆、德国Silitronic、韩国SK Siltron所垄断，2018年这五大厂商分别占了全球硅片和硅基市场的28.3%、25.2%、13.7%、14.2%、10.1%。这五大厂商生产的硅片覆盖4英寸-12英寸，而中国半导体硅片厂商主要集中在6英寸-8英寸硅片。得益于中国政府对硅片和硅基材料行业的扶持，中国硅片和硅基制造商加大了在12英寸硅片和硅基材料研发力度。以中环股份、金瑞泓、上海新昇、宁夏银和、重庆超硅等硅片和硅基制造商均在积极规划12英寸产能建设，产能在5-60万片/年不等，预计未来中国12英寸硅片的产能将从零转向过剩。未来，在硅片和硅基国产化进程加快的趋势下，中国本土硅片和硅基制造商发展空间将逐步增大。下游：下游主体为半导体制造厂商及应用终端企业。半导体制造厂商负责集成电路、光电器件、分立器件和传感器的生产和销售。目前半导体行业分为IDM、Fabless和Foundry三种厂商。IDM厂商具备从芯片设计、晶圆制造到封装等一系列制造工艺，具有较高技术和资金壁垒。现阶段，中国IDM厂商部署以6-8英寸产线为主，国外IDM厂商部署以8-12英寸产线为主。中国大部分半导体厂商是Fabless模式，只负责芯片设计。而晶圆制造则由Foundry（代工厂）负责，中国晶圆代工厂主要负责中低端晶圆产品生产，而高端晶圆产品代工市场被台湾台积电、格罗方德、三星集团所占据。半导体行业存在严格的供应商认证机制，下游半导体制造厂商会对中游硅片和硅基材料厂商进行产品质量认证，认证周期至少2年。通过产品质量体系认证后，下游半导体制造厂商与中游硅片和硅基材料厂商建立长期合作关系，以保障硅片和硅基材料供应稳定和充足，促使了下游硅片和硅基厂商更好地为应用终端企业服务。下游半导体厂商对中游硅片和硅基材料具有重要发展导向作用，在产业链中具有较强的议价能力。中国硅片和硅基材料行业市场规模分析受益于全球半导体厂商积极推进集成电路、光电器件、分立器件、传感器生产线扩张，全球半导体硅片和硅基市场需求得到快速释放。在经历了2013年-2014年连续增长后，2015年全球半导体硅片和硅基市场呈现下滑趋势，其主要原因是硅片和硅基厂商技术相对成熟，产品技术提升缓慢。与此同时，受经济危机影响，半导体行业的应用终端市场接近饱和致使应用终端市场增速放缓，导致半导体硅片和硅基市场低迷，硅片和硅基供需情况出现恶化。直到2016年下半年，全球经济回暖，通信、计算机、汽车产业、消费电子需求带动半导体硅片和硅基销量增加上升。2017年全球半导体硅片和硅基市场销售规模87.1亿美元，较2016年增长20.5%。2018年，随着全球半导体硅片和硅基厂商扩产产能逐步释放，6-8英寸半导体硅片出货量稳定。与此同时，物联网、云计算产业的崛起带动半导体硅片和硅基需求增长，2018年全球半导体硅片销售规模达到113.2亿元。但自2018年4月以来，受中美贸易战影响，半导体终端应用市场需求紧缩，芯片厂商囤货，导致半导体硅片和硅基市场销售规模下跌，2019年半导体硅片和硅基市场销售规模预计为110.6亿美元。在全球电子信息行业发展加快背景下，全球信息电子行业产品将迎来新一轮变革。新一代物联网、人工智能等高科技产业的发展将推动全球半导体产业崛起，成为推动全球半导体硅片和硅基市场行业发展的主要动力，全球半导体硅片和硅基销售规模有望进一步扩大。因此，预计未来五年内全球半导体硅片和硅基材料行业存在较大增长空间。中国硅片和硅基材料行业驱动因素分析Ø 下游应用需求激增功率半导体器件中的IGBT功率模块在新能源汽车中发挥着重要的作用，是新能源汽车电机控制器、充电桩等设备的核心元器件。以新能源充电桩为例，IGBT功率模块是充电桩设备核心电能转换器件。在新能源汽车充电时，IGBT功率模块的作用是将外界充电的交流电转换为直流电，同时把220V电压转换为适当的电压，才可为新能源汽车电池组充电。根据中国汽车协会数据显示，中国新能源汽车产量从2014年的7.8万辆增长到2018年的127.0万辆，年复合增长率为100.9%。随着新能源汽车市场持续扩大，新能源汽车充电桩等设备需求增长将带动半导体分立器件的需求增加，从而推动半导体硅片和硅基材料行业规模扩大。Ø 集成电路行业持续向好，驱动硅片和硅基材料行业发展自2014年起中国成为了全球最大的集成电路市场，中国集成电路市场呈现高速发展势头，吸引了全球集成电路厂商在中国建厂。全球集成电路产能向中国转移带动了中国集成电路产能增加以及产业优化升级。而在集成电路生产过程中，晶圆加工过程中涉及到硅片和硅基材料的使用，带动了中国半导体硅片和硅基材料市场需求的增长，为中国半导体硅片和硅基材料行业带来新的增长动力。中国硅片和硅基材料行业发展趋势Ø 硅片和硅基材料逐渐以国产替代进口在国家红利政策和产业大基金的支持下，中国本土半导体企业正在积极研发和扩产8-12英寸硅片产线，促使中国本土硅片和硅基企业研发动力不断增强，中国有望在五年内实现8-12英寸硅片和硅基产品替代。与此同时，为了减少与国外硅片和硅基厂商的技术差距，中国领先硅片和硅基厂商通过加强技术研发，推出自主研发的国产硅片和硅基产品以替代进口。Ø 硅片产品趋向12英寸发展当前，全球各大晶圆生产厂商都在积极建设和规划12尺寸晶圆产线。根据SUMCO、Siltronic、SK Siltron、和环球晶圆宣布扩产计划，2020年这四家国际厂商在12英寸硅片扩产产能合计将达到60万片/月。而中国本土硅片和硅基均已在筹建12尺寸晶圆生产线，预计2020年中国本土内资企业在12英寸硅片合计产能为300万片/月。在全球各大晶圆生产商启动12英寸硅片产线的趋势下，预计全球12英寸硅片在硅片市场占有率有望提升。预计2020年，全球将新增9座12英寸晶圆厂，全球12寸晶圆厂总数达到117座；预计2020年，8英寸硅片的占比将下降至8.0%，而12英寸硅片占比将上升到80.0%。可见，12英寸硅片将是未来硅片和硅基材料的主流方向。深度见解在中国政府鼓励半导体材料国产化的政策导向下，本土硅片和硅基材料厂商不断提升硅片和硅基研发能力和产品技术水平，逐渐打破了国外半导体厂商的垄断格局，推进中国硅片和硅基国产化进程。随着本土硅片和硅基厂商在8-12英寸硅片产能逐步释放，本土品牌企业有望迅速壮大，逐步进入全球硅片和硅基市场，中国半导体硅片和硅基材料行业将迎来较大发展空间。推荐阅读”芯“浪潮下，手机芯片行业扬帆起航物联网时代，RFID产业迎来发展新机遇中国集成电路产业 “中国芯”如何突围传统、新能源领域并举，稀土永磁应用前景广阔LED芯片：下游领域持续渗透，新应用兴起推动行业发展 -全文完-