第一節(jié) 硅片的簡介
在米粒大的硅片上,已能集成16萬個(gè)晶體管,這是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的又一個(gè)里程碑。地殼中含量達(dá)25.8%的硅元素,為單晶硅的生產(chǎn)提供了取之不盡的源泉。由于硅元素是地殼中儲(chǔ)量最豐富的元素之一,對(duì)太陽能電池這樣注定要進(jìn)入大規(guī)模市場(mass market)的產(chǎn)品而言,儲(chǔ)量的優(yōu)勢(shì)也是硅成為光伏主要材料的原因之一。(立項(xiàng)申請(qǐng))
第二節(jié) 硅片 行業(yè) 發(fā)展概況
硅片:產(chǎn)量穩(wěn)定增長,產(chǎn)能集中于中國
受益于光伏 行業(yè) 發(fā)展,全球產(chǎn)能規(guī)模穩(wěn)定增長。2016年,全球硅片產(chǎn)量達(dá)到69GW,同比增長15%。
中國硅片產(chǎn)量快速增長,承包幾乎全球所有硅片供給。2016年,中國硅片產(chǎn)量達(dá)到64.8GW,同比增長35%,產(chǎn)量全球占比約94%,幾乎全球硅片都來源于中國。
全球產(chǎn)能布局主要集中于亞洲,中國占據(jù)壟斷地位。中國產(chǎn)能全球占比約為90%,其中中國大陸占比82%,臺(tái)灣占比6%。
硅片:國內(nèi)單晶硅片市場份額不斷增加
受益規(guī)?;?yīng)和技術(shù)進(jìn)步帶來的成本下降,“領(lǐng)跑者”計(jì)劃等政策傾斜,國內(nèi)單晶硅片市場份額不斷增加。
2015年國內(nèi)單晶市場份額約為15%,2016年占比約為27%,預(yù)計(jì)2017年單晶占比將達(dá)到35%以上。
硅片:中國單晶硅片產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張
中國占據(jù) 行業(yè) 主導(dǎo)地位。全球前10名主要生產(chǎn)企業(yè)均為中國企業(yè), 行業(yè) 集中度較高。單晶硅片需求火爆,硅片主要企業(yè)積極擴(kuò)張產(chǎn)能;而多晶硅片企業(yè)也在技改提升切片產(chǎn)能。單晶路線的國內(nèi)廠商大幅擴(kuò)產(chǎn)。隆基、中環(huán)預(yù)計(jì)2017年新增產(chǎn)能約7.5GW和9GW。多晶路線的晶科、協(xié)鑫都在擴(kuò)大單晶硅片的產(chǎn)能,促使整個(gè) 行業(yè) 的單晶產(chǎn)能快速擴(kuò)大。
硅片:亞洲為主要出口地,東南亞市場增長迅速
硅片主要產(chǎn)地為中國,約占90%,供給全球市場。國內(nèi)硅片出口地區(qū)主要為亞洲,占比為97%。臺(tái)灣、馬來西亞、韓國是出口主要市場,占比分別為30.76%、24.45%、16.73%。
出口臺(tái)灣地區(qū)數(shù)量逐漸下降,東南亞等新興市場增長迅速。2017年前4月,臺(tái)灣出口量3.89億片,同比下降33%。馬來西亞、韓國市場同比增長70%左右,越南、泰國、印度市場同比增長分別為384%、143%、183%。
第三節(jié) 硅片 行業(yè) 發(fā)展趨勢(shì)及市場前景
全球硅片市場在2017年共計(jì)出貨118.1億平方英寸,由于8寸硅片面積為50.24平方英寸,12寸硅片面積為113.04平方英寸,則2017年全球硅片出貨量為2.35億片等效8寸硅片,1.04億片等效12寸硅片,同比增長9.99%。
硅片作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最重要原材料,其市場需求會(huì)受到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣度影響。通過對(duì)比硅片出貨面積增速以及半導(dǎo)體市場規(guī)模增速,我們可以發(fā)現(xiàn)二者高度相關(guān),但無法完全擬合,根據(jù)SIA的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年全球集成電路銷售額為4122億美元,同比增長21.63%,而硅片出貨面積在2017年同比增速為9.99%,二者差距較大,所以不能簡單用半導(dǎo)體的市場規(guī)模增速判斷硅片出貨面積增速。
(1)半導(dǎo)體的市場規(guī)模受芯片ASP影響較大,2017年,DRAM和NAND價(jià)格高漲使得芯片ASP有了較大幅度提升,再加之芯片出貨量亦有提升,使得2017年的半導(dǎo)體 行業(yè) 市場規(guī)模創(chuàng)下自2010年起的 行業(yè) 最高增速。但這一增速是在ASP增速的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)的,無法體現(xiàn)半導(dǎo)體 行業(yè) 對(duì)硅片的需求量增速。
具體到12寸硅片,其市場需求逐年穩(wěn)步提升,2015年,2016年及2017年的同比增速分別為7.33%,3.79%及6.58%。而2018年Q1全球需求量為580萬片/月,同比提升7.4%。預(yù)計(jì)2018年Q2市場需求和Q1持平。
短期來看,盡管2018年一季度智能手機(jī)出貨量出現(xiàn)波動(dòng)且NAND存儲(chǔ)器價(jià)格疲軟,但智能機(jī)存儲(chǔ)升級(jí)的步伐沒有停止,2018年發(fā)售的新機(jī)里,128G手機(jī)逐漸成為主流,這極大程度地驅(qū)動(dòng)了市場對(duì)于NAND顆粒容量的需求。
2018年將有32.83%的12寸硅片用于生產(chǎn)NAND。而NANDFlash又有36%的下游市場在智能手機(jī),所以可以判斷,智能機(jī)的容量升級(jí),拉升了對(duì)3DNAND的需求,進(jìn)而推動(dòng)了晶圓廠對(duì)12寸硅片的需求。
得益于3D制程工藝的成熟并持續(xù)向先進(jìn)制程演進(jìn),2017年-2021年,NAND均價(jià)的復(fù)合增長率為-22.82%。但在數(shù)據(jù)中心、移動(dòng)終端旺盛需求的帶動(dòng)下,NAND容量需求將高速增長,復(fù)合增長率為40.21%。
對(duì)應(yīng)到硅片需求來看,先進(jìn)制程的開發(fā)會(huì)使得芯片的特征尺寸不斷減小,進(jìn)而縮小芯片面積,降低對(duì)硅片的需求量。NAND也是如此,其制程工藝現(xiàn)已完成從2D向3D的跨越,并將在未來向1znm制程工藝邁進(jìn)。但由于NAND的需求增長遠(yuǎn)大于制程工藝進(jìn)步帶來的單位面積存儲(chǔ)密度增速,所以NAND對(duì)硅片的需求將持續(xù)高速增長。根據(jù)SUMCO預(yù)測(cè),2018-2021年,NAND對(duì)硅片需求的增長率為5.91%。其中,由于2DNAND的需求會(huì)被3D逐步替代,所以2D的市場需求將萎縮,復(fù)合增長率為-17.65%,而3DNAND對(duì)硅片需求的復(fù)合增長率為16.76%,成為未來3年里硅片產(chǎn)業(yè)需求的主要驅(qū)動(dòng)力。除此之外,邏輯芯片也有較快增長,這主要?dú)w功于邏輯芯片的制程演進(jìn)在逐步放緩。邏輯芯片在未來三年內(nèi)對(duì)硅片的需求的復(fù)合增長率為6.27%。
除此之外,2008年金融危機(jī)大爆發(fā),電子產(chǎn)業(yè)也遭受了嚴(yán)重打擊,對(duì)芯片需求量大大降低。種種因素疊加,使得晶圓廠給出的硅片需求指引和實(shí)際出貨量出現(xiàn)背離,2009年,下游晶圓廠給出的需求指引為337萬片/月,但實(shí)際出貨量僅為264萬片/月。
而硅片廠在經(jīng)歷此前大幅產(chǎn)能擴(kuò)張后,總產(chǎn)能沖到420萬片/月,相比2006年,產(chǎn)能提升了164.15%,但產(chǎn)能利用率僅為62.86%。為了應(yīng)對(duì)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩的困境,各大硅片廠調(diào)整了產(chǎn)能擴(kuò)張 規(guī)劃 ,SUMCO更是在2010年裁員1000多人,同時(shí)關(guān)閉了2座工廠。使得全球硅片總產(chǎn)能在2011年出現(xiàn)下滑,從2010年的488萬片/月下滑到480萬片/月。此后2011-2014年間,全球硅片廠沒有任何產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃,僅在2015年,2016年,2017年三年間各微增了20萬片,20萬片和30萬片的產(chǎn)能。
進(jìn)入2018年,指紋識(shí)別應(yīng)用需求有了明顯下滑,但汽車電子、工業(yè)應(yīng)用、IOT等下游應(yīng)用需求增速較快;同時(shí)功率器件、射頻及傳感器等產(chǎn)品在性能與成本效率的共同驅(qū)動(dòng)下,持續(xù)從6寸向8寸遷移,所以8寸硅片同樣供不應(yīng)求。2018年Q1同比增長10%,進(jìn)入Q2,預(yù)計(jì)8寸需求的增速將略放緩,但供需緊張持續(xù)。
2016年Q18寸硅片價(jià)格為歷史低點(diǎn),每平方英寸僅為0.66美元每平方英寸,而2017年Q4的價(jià)格提升到0.79美元,即39.7美元每片,相比低點(diǎn)增長了19.7%。
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