随着5G、新能源、AIoT的快速渗透，2021年半导体行业迎来超级景气周期，硅片需求持续旺盛，全球半导体硅片出货面积达142亿平方英寸，同比增长14%，市场规模达140亿美元。半导体行业周期性波动导致硅片需求周期性波动，硅片行业并购整合不断，行业竞争格局高度集中，前5大厂商市场份额接近90%。
硅片新增产能释放需到2024年，短期供需有望持续偏紧，长期LTA有助稳量稳价。硅片扩产周期在2年以上，全球12英寸硅片在2020年之前主要依靠原有厂房进行产能扩充，新建厂房产能释放的高峰将在2024年之后，2022和2023年全球12英寸硅片仍将处于供不应求的状态。本次产能扩张，下游晶圆厂与硅片厂商积极绑定，通过长期合约（Long-termAgreements）保障供应链稳定。
｜硅片：半导体产业的基石，芯片的起点
半导体硅片是生产集成电路、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料。在众多半导体原材料中，硅具有明显的优势，硅熔点高、禁带宽度大，可广泛运用于高温、高压器件。此外，硅具有天然优质绝缘氧化层，在晶圆制造时可减少沉积绝缘体工序，从而减少了生产步骤并降低了生产成本。
硅在自然界中的储量丰富，在地壳中约占27%，硅材料的成本显著低于其他类型半导体材料。由于硅的技术和成本优势，硅片成为了目前产量最大、应用范围最广的半导体材料，占据全部产品的90%以上，是半导体产业链基础性的一环。
根据制造工艺分类，半导体硅片主要可以分为抛光片、外延片与以SOI 硅片为代表的高端硅基材料。
｜行业周期波动，寡头垄断型格局
半导体硅片受到下游芯片景气度的影响，具有一定周期性，周期通常为3-4年。2020年随着“疫情经济”以及5G、新能源、AIoT的快速渗透，对芯片的需求的不断提升，对硅片的需求也不断加大，半导体硅片处于景气上行周期，2021年全球硅片出货面积达142亿平方英寸，同比增长14%。
竞争格局：市场高度集中
全球硅片市场高度集中，前五大厂商约占89%的市场份额，日本硅片企业领先。日本企业一直在半导体硅片领域处于领先地位，信越化学（Shin-Etsu）和胜高（Sumco）合计市场份额超过50%。2016年12月，环球晶圆（GlobalWafers）以6.83亿美元收购当时排名全球第四的美国SunEdison Semiconductor（SEMI）。
收购案完成后，环球晶圆成为中国台湾最大、全球第三大的半导体硅片供应商。SKSiltron与存储大厂海力士同属SK集团，随着存储市场的快速发展市场，SKSiltron占有率持续提升。
国内硅片公司梯队效应明显，龙头公司发展迅速。沪硅产业、立昂微等凭借在大尺寸硅片的技术积累以及产能优势，在营收端逐渐与其他硅片公司拉开差距，实现更快增长。
海外企业的共通点：
①产品种类相对齐全→更易吸引客户：海外龙头产品种类更为丰富，便于客户选品，更易吸引客户
②高良率→提升盈利能力：硅片的纯度与良率需要长时间积累试错并持续优化工艺。高工艺技术决定了硅片的高纯度和高良率。同时，良率可以分摊制造成本，所以高工艺技术也为公司带来了更好的盈利能力
③并购整合→扩大市占率：海外龙头均选择通过并购快速扩大市占率。日本7.3级地震导致信越12寸硅片供应受到较大影响。“硅片紧缺+五大家多于23年24年开始释放产能”导致硅片价格将持续上涨。
｜行业的三大特征
特征一：产线投入大，折旧费用高。根据有研硅的测算，月产能10万片8英寸抛光片需要投资3.85亿元，而月产能10万片12英寸的抛光片投资规模是8英寸的4倍，约16亿元。主要原因在于，12英寸硅片用于更窄线宽制程，对单晶微缺陷、硅片平整度、表面颗粒物、表面沾污等技术指标要求更加细化和严格。与8英寸相比，12英寸硅片的生产工艺更为复杂，也增加了如粗磨削刀、精磨削刀、双面抛光机等特需设备。此外，在加工方式上，12英寸加工设备大多采用单片加工方式，而8英寸加工设备大多采用批加工方式，因此同样的产能需要投入更多数量的设备。从目前主流的硅片生产厂商来看，折旧摊销占营收的比例在10%-15%之间，折旧费用较高。
特征二：毛利率波动剧烈。硅片毛利率波动受硅片销售价格和产能利用率的影响。全球半导体硅片的平均售价在2011-2016年处于持续下行阶段，2016年达到最低的0.67美元/平方英寸。随着晶圆厂产能的持续扩充，以及下游需求的回暖，特别是存储类产品需求旺盛，带动硅片销售均价走高，2017年硅片均价上涨10%，2018年上涨20%。
特征三：长期供货协议（LTA）占比持续提升。长协（LTA）占比的持续提升，有助于减少硅片价格的波动，在2019年市场下行期间，长协占比较高的硅片企业（如Globawafers、Sumco等）其业绩波动相对较小，而长协占比较低的企业，如台科，其2019年营收下降28.9%。
｜“大尺寸”为硅片主流趋势
根据尺寸大小的不同，硅片可分为50mm（2英寸）、75mm（3英寸）、100mm（4英寸）、150mm（6 英寸）、200mm（8 英寸）及 300mm（12 英寸）。英寸为硅片的直径，目前 8英寸和 12 英寸硅片为市场最主流的产品。8 英寸硅片主要应用在 90nm-0.25μm 制程中，多用于传感、安防领域和电动汽车的功率器件、模拟 IC、指纹识别和显示驱动等。12英寸硅片主要应用在 90nm 以下的制程中，主要用于逻辑芯片、储存器和自动驾驶领域。
当硅片尺寸越大，单个硅片上的芯片数量就越多，从而能够提高生产效率、降低生产成本。300mm 硅片是200mm硅片面积的2.25倍，生产芯片数量方面，根据SiliconCrystal Structure and Growth 数据，以1.5cm×1.5cm 的芯片为例，300mm硅片芯片数量232 颗，200mm硅片芯片数量88 颗，300mm硅片是200mm 硅片芯片数量的2.64 倍。
数据显示，2021年以G12和M10为代表的大尺寸硅片合计占比由2020年的4.5%迅速提升至45%。根据CPIA数据，预计到2023年，大尺寸硅片合计市场占比将突破85%，尽管硅片名义产能或将面临过剩压力，但M10、G12等大尺寸硅片供应或仍保持阶段性偏紧状态。
210/M12/G12大硅片光电转换效率及生产效率具备明显优势，大尺寸硅片降本增效效果明显。业内普遍预计，未来三年大尺寸硅片的渗透率将加速提升。
｜硅片未来景气度
1) 短期：大尺寸产能仍紧缺。截至2021年底，硅片名义产能有望达到350GW以上，看似较需求端（2022年新增装机量210GW左右、对应硅片需求250GW）过剩，但实际大尺寸产能仍紧缺。据CPIA 预计，2022年大尺寸需求占比有望达90%，占市场主流。
2) 中长期：硅片行业价格下跌是历史趋势，光伏行业逐渐摆脱补贴、变成平价上网之后，需求才会真正爆发。
核心关注： 头部厂商因拥有更优的成本管控能力、以及更强的融资能力，在行业的下行期间，抵御风险能力更强。高端12英寸产品国产化率极低，龙头优势突出，建议关注Pre-IPO轮等后期项目。
