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文丨林曉晨

來源｜芯鋰話

ID：ddxinsanban

題圖｜Pexels

1946年的情人節(jié)，美國發(fā)明家莫克利和艾克特發(fā)明了一臺名叫“ENIAC”的奇怪機器，這臺機器占地70平方米，重達30噸，雖然體型笨拙，但卻能夠進行每秒高達5000次的運算，從此人類有了最強大的幫手——電子計算機。

八年之后，人類第二代計算機“TRADIC”誕生，不僅運算速度由每秒5000次提升至幾十萬次，而且重量只有“ENIAC”的1/100，體積與功耗減少到1/300，究竟為何兩代計算機之間有如此差別呢？核心就在于半導(dǎo)體的應(yīng)用。

早在“ENIAC”被發(fā)明的第二年，美國貝爾實驗室的研究員約翰巴丁利用早期對硅晶體的觀察，發(fā)明出了一種新的半導(dǎo)體元件——晶體管，它不僅能實現(xiàn)電子管的功能，又具有尺寸小、重量輕、壽命長、效率高、發(fā)熱少、功耗低等優(yōu)點。

晶體管的出現(xiàn)，大幅提升了計算機的效率，引發(fā)了計算機的全面革命。時至今日，半導(dǎo)體依然是決定科技發(fā)展的重要一環(huán)。

從半導(dǎo)體被發(fā)明算起，這項技術(shù)就始終被牢牢的掌控在美國的手中，從整個芯片產(chǎn)業(yè)鏈來看，美國幾乎都有著絕對的話語權(quán)。

一直以來，半導(dǎo)體技術(shù)都被美國當(dāng)成是制衡世界的重要手段，以《瓦森納協(xié)定》之名，行國際霸權(quán)之實。為了避免不被美國卡脖子，中國半導(dǎo)體的自主替代就顯得至關(guān)重要。

縱觀芯片制造產(chǎn)業(yè)鏈，硅片是一切的源頭，不同于光伏硅片99.9999%的純度要求，半導(dǎo)體硅片極為嚴(yán)苛，需要硅片純度達到99.9999999%。由于起步較晚，目前中國硅片企業(yè)技術(shù)積累與國際巨頭存在一定差距，全球90%的半導(dǎo)體硅片市場被5大國際硅片廠商所瓜分。

本文將復(fù)盤目前中國半導(dǎo)體硅片核心競爭力，探討誰將有望成為硅片國產(chǎn)替代的希望。

難得的產(chǎn)業(yè)靜默期

硅片誕生以來，尺寸變大就成為了行業(yè)的核心發(fā)展方向。

從1965年2英寸（50mm）正式量產(chǎn)，到2000年12英寸（300mm）量產(chǎn)，35年間共出現(xiàn)過7代硅片產(chǎn)品。

尺寸的擴大將使得硅片有效面積大幅提升，進而能產(chǎn)出的芯片數(shù)量也隨之上升，規(guī)模效益考量，硅片直徑越大，芯片的平均生產(chǎn)成本也就越低。

但由硅片帶來的效率提升卻并非無限度的。當(dāng)硅片尺寸變大時，生產(chǎn)設(shè)備成本也許隨之提升，也就意味著每一次硅片升級換代，都伴隨著大量的初始資本投入。正因如此，國際硅片巨頭目前對于產(chǎn)能擴增都極為謹慎，全球硅片產(chǎn)能陷入緩增長趨勢。

中國企業(yè)作為市場后入者，當(dāng)主流產(chǎn)品持續(xù)迭代時，我們的企業(yè)就會陷入持續(xù)被動，大量投入的產(chǎn)能很可能遇到被淘汰的命運，因此半導(dǎo)體硅片并不是一個容易追趕的行業(yè)。

但幸運的是，在半導(dǎo)體硅片達到12英寸后，已經(jīng)能夠較好滿足目前的市場需求，再加上制造設(shè)備實在太貴了，雖然技術(shù)上已經(jīng)進階至18英寸，但卻并未被行業(yè)中的企業(yè)采用。

目前，全球硅片產(chǎn)業(yè)陷入了難得的“靜默期”，也是中國企業(yè)追趕世界巨頭的良機。

當(dāng)硅片主流技術(shù)不再迭代時，中國硅片企業(yè)就可以通過加大投入，加快對世界巨頭的追趕速度，這也讓半導(dǎo)體硅片成為有望自主替代率快速提升的行業(yè)之一。

鯰魚已經(jīng)入水

硅片的需求正在被智能汽車逐漸激活。

從整個行業(yè)規(guī)模看，全球硅片出貨量呈現(xiàn)出平穩(wěn)上升的趨勢，但其中也不乏短期波動。

受2008年經(jīng)濟危機影響，全球硅片出貨量2009年同比驟降17.57%，一度引發(fā)了硅片企業(yè)的恐慌，當(dāng)時很多擴產(chǎn)計劃都因此而被迫擱淺。時至今日，面對擴產(chǎn)半導(dǎo)體硅片企業(yè)也依然持謹慎態(tài)度。

從2010年開始，全球硅片行業(yè)景氣度復(fù)蘇，帶動硅片出貨量持續(xù)上升，尤其是12英寸硅片的普及，讓整體出貨量得到進一步攀升。在2018年，全球半導(dǎo)體硅片迎來127.33億平方米的歷史高點，但隨后就因儲存器市場的疲軟而出貨量驟降。

總體而言，全球半導(dǎo)體硅片出貨量平穩(wěn)攀升，尤其新能源汽車的強勢崛起，帶動汽車芯片需求量激增，有望讓整個市場的規(guī)模再上一個臺階。

半導(dǎo)體硅片具有較高的資本門檻和技術(shù)門檻，因此行業(yè)呈現(xiàn)出較高的壟斷性。

壟斷性保證了各企業(yè)的利潤，但同時也讓這一行業(yè)保持穩(wěn)定，缺少激發(fā)產(chǎn)業(yè)革新的變量。但隨著中國企業(yè)的入局，這一行業(yè)的格局可能正在被打破。

由于國際龍頭公司擴產(chǎn)意愿不強，再加上疫情的影響，在未來幾年中，全球半導(dǎo)體硅片都將處于緊供需的狀態(tài)。

從整個產(chǎn)業(yè)格局分析，信越化學(xué)、勝高、環(huán)球晶圓、Silitronic、SK集團分別在2020年占據(jù)27.53%、21.51%、14.8%、11.46%和11.31%的市場份額，累計份額達86.61%。

雖然國際巨頭在硅片市場占據(jù)絕對領(lǐng)先的市場份額，但實際上2018年至2020年全球前五大硅片制造商的份額占比卻分別為92.57%、88%和86.61%，呈明顯的下降趨勢。

來自于中國的硅片企業(yè)正在通過不斷擴產(chǎn)來搶占市場，重新激活全球硅片市場的競爭格局。

必將到來的“大并購時代”？

盡管中國企業(yè)產(chǎn)能擴增的意愿強烈，但海外巨頭卻并未急于擴產(chǎn)應(yīng)對，而是仍舊采取較為保守的發(fā)展策略。

在發(fā)展策略上，中國企業(yè)與海外巨頭存在著明顯的差異。

中國硅片企業(yè)處于發(fā)展初期，行業(yè)的領(lǐng)軍者也僅處于上市初期，資本運營經(jīng)驗并不充足。目前，中國硅片企業(yè)的發(fā)展主要以自有產(chǎn)線擴建為主。如滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份均處于激進的擴產(chǎn)之中。

反觀國際巨頭，他們并不急于擴產(chǎn)，而是更趨于維持現(xiàn)有的市場格局。即使行業(yè)中出現(xiàn)了新的攪局者，他們也堅持自己的發(fā)展策略。

復(fù)盤這些巨頭的發(fā)展軌跡，與擴產(chǎn)相比，并購才是最有效的擴張方式。

全球前五大硅片廠均是通過并購來不斷提升自身的市場占有率，如今我們看到的行業(yè)龍頭，實則是經(jīng)歷市場大浪淘沙后的“幸存者”選擇。

從時間上看，全球半導(dǎo)體硅片行業(yè)主要發(fā)生過兩次集中洗牌，一次發(fā)生在千禧年，另一次則發(fā)生在近年。

第一次硅片洗牌是由日本公司帶動的。1999年，日本信越化學(xué)并購日立硅片公司，由此成為了全球半導(dǎo)體硅片的行業(yè)龍頭。2002年至2006年，另一家日本公司勝高一舉拿下住友、三菱和小松的硅片公司，成為了全球硅片新貴。

利用資本的快速整合幫助日本硅片廠很快成為全球龍頭，并迅速突破了12英寸硅片的商業(yè)化生產(chǎn)。

最近幾年，全球硅片廠再次開啟頻頻并購。韓國SK集團先是在2017年收購LG硅片部，而后又在2019年收購杜邦SiC晶圓事業(yè)部；中國臺灣的環(huán)球晶圓先后并購CoorsTek、Topsil 、SEMI公司，并在去年年底并購全球第四大硅片廠德國Silitronic，讓市場格局進一步集中。

由于半導(dǎo)體硅片前期設(shè)備投入極大，因此任何一次擴產(chǎn)實際都存在風(fēng)險，而并購不僅可以規(guī)避這種風(fēng)險，而且還能同樣達到擴產(chǎn)的目的，因此國際巨頭對待擴產(chǎn)都極為謹慎。

鑒于國際巨頭的并購歷史，剛剛起步的中國硅片企業(yè)或許遲早也將經(jīng)歷一次并購洗牌，這就意味著，除技術(shù)實力外，資本認可度也是硅片廠重要的核心競爭力。

只有經(jīng)過時間的洗禮，才能獲得最終的成功，屬于中國硅片企業(yè)的“大并購時代”或許就在不遠的將來。

中國半導(dǎo)體硅片企業(yè)版圖

中國半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)依然處于發(fā)展初期，能夠商業(yè)化量產(chǎn)硅片的企業(yè)數(shù)量依然較少，且產(chǎn)品主要集中在6英寸以下，8英寸及12英寸產(chǎn)線的產(chǎn)能依然較為稀缺。

據(jù)芯思想數(shù)據(jù)，2020年中國8英寸拋光片和外延片裝機產(chǎn)能分別為206萬片/月和197.5萬片/月；12 英寸拋光片和外延片裝機產(chǎn)能分別為 41.5萬片/月和7.5萬片/月。而根據(jù)預(yù)測，國內(nèi)對12英寸硅片的需求量為每月100萬片，產(chǎn)能缺口明顯。

雖然國內(nèi)硅片產(chǎn)能規(guī)劃較為充足，但這部分未來的產(chǎn)能何時落地，依然是一個問號。目前，中國8英寸和12英寸的產(chǎn)能主要集中在滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份、立昂微三家公司。

滬硅產(chǎn)業(yè)雖然上市時間不久，但卻是中國半導(dǎo)體硅片的領(lǐng)軍企業(yè)。其不僅是第一家突破12英寸規(guī)格的中國企業(yè)，而且也是目前唯一一家能夠商業(yè)化生產(chǎn)SOI硅片的企業(yè)。

在這里我們有必要介紹一下SOI硅片。拋光片是最基礎(chǔ)的硅片，而外延片則是將拋光片加熱到1200度，并讓硅片與外延生長源接觸所生產(chǎn)的硅片；SOI硅片則是一種新型機構(gòu)的硅材料，也是難度更大的，呈三明治結(jié)構(gòu)，頂層硅與硅襯底間夾雜著掩埋氧化層。

從2018年至今，滬硅產(chǎn)業(yè)始終處于擴產(chǎn)趨勢之中，今年半年報顯示，2021年公司的12英寸硅片產(chǎn)能將達到30萬片。8英寸以下硅片產(chǎn)能超過40萬片，SOI硅片產(chǎn)能超過5萬片。

從技術(shù)角度分析，滬硅產(chǎn)業(yè)是我國的半導(dǎo)體硅片領(lǐng)頭羊，是12英寸半導(dǎo)體硅片出貨量最多的公司，臺積電、臺聯(lián)電、格羅方德、中芯國際、華虹宏力等硅片廠都是滬硅產(chǎn)業(yè)的用戶。

同時，滬硅產(chǎn)業(yè)也是主業(yè)最為聚焦的公司，在其上半年11.22億元的營收中，幾乎全部由半導(dǎo)體硅片所貢獻。

不同于滬硅產(chǎn)業(yè)的聚焦，中環(huán)股份的主營業(yè)務(wù)則是光伏硅片，半導(dǎo)體硅片雖然也是公司業(yè)務(wù)重要的組成部分，但在今年上半年的176.44億元營收中，半導(dǎo)體級硅片的營收卻僅為9.47億元，占總營收的5.37%。

根據(jù)中環(huán)股份財報，目前公司的8-12英寸半導(dǎo)體硅片項目一期已經(jīng)進入驗收結(jié)尾階段，項目二期開始提前啟動，已形成月產(chǎn)能8英寸60萬片，12英寸7萬片；預(yù)計 2021年年末實現(xiàn)月產(chǎn)能8英寸70萬片，12英寸17萬片的既定目標(biāo)。

戰(zhàn)略層面，中環(huán)股份的業(yè)務(wù)重點在于光伏行業(yè)之上，對于半導(dǎo)體硅片的專注度不如滬硅產(chǎn)業(yè)。但在資本市場中，中環(huán)股份顯然比滬硅產(chǎn)業(yè)具有更強的號召力，資本實力更勝一籌。

立昂微雖然硅片業(yè)務(wù)是最主要的營收構(gòu)成，但其還有功率器件的業(yè)務(wù)，在戰(zhàn)略上也并沒有滬硅產(chǎn)業(yè)那樣聚焦。過去三年，半導(dǎo)體硅片營收分別為7.98億元、7.59億元和9.73億元，約占總營收的65%左右。

同時，立昂微的硅片產(chǎn)能主要集中在8英寸及其以下，12英寸硅片產(chǎn)品目前處于商業(yè)化量產(chǎn)前期，僅擁有約2萬片/月的產(chǎn)能。公司預(yù)計，到今年年底12英寸硅片產(chǎn)能將提升至15萬片/月。

實際上，立昂微的12英寸硅片依然處于虧損狀態(tài)，公司預(yù)計當(dāng)出貨量達到6萬片/月時，有望實現(xiàn)扭虧為盈。

除這三家公司外，神工股份、上海超硅、西安奕斯偉等公司也在規(guī)劃布局12英寸硅片產(chǎn)能布局。

總體來看，滬硅產(chǎn)業(yè)技術(shù)實力最強，同時也是最聚焦的一家，有望成為中國硅片企業(yè)的風(fēng)向標(biāo)；中環(huán)股份明顯資本實力更強，光伏與半導(dǎo)體硅片協(xié)同成為其核心競爭力；立昂微則可能是短期產(chǎn)能釋放的最大受益者。

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