硅片供不应求局面将保持稳定，量价齐升格局仍将持续
1.供给端：硅片产能弹性小，供给格局将保持稳定
由于半导体硅片产业经历了多年的低潮期，过剩产能得到消化，目前全球主要的硅片生产商的12 寸硅片产能已经全开，难以向上提升，8 寸硅片产能还有一定提升空间。新增产能方面，过去几年硅片生产商几乎没有扩产，短期内看不到可以很快达产的产能。且新增硅片产能需要大量的资金投入，1 万片12 英寸硅片的月产能需要10-12 亿元的投资，对于规模较小的硅片提供商来说，它们更倾向于通过现有产能实现盈利，对投资新建产能持谨慎态度。SUMCO 等全球领先的半导体硅片生产商具有扩产意向，但新建产能从兴建到达产尚需2-3 年时间。因此半导体硅片的供给格局比较稳定，在未来2-3 年内12 寸硅片供给几乎不会有增长，8 寸硅片供给有少量增长，总的来说硅片产能将不会实现显著的提升。
2.需求端：四大因素促供给端需求增长
需求端来看，四大方面的因素促使半导体硅片的需求进一步提升。
因素一：台积电、三星等全球主要半导体生产商进入高端制程工艺竞赛。目前台积电、三星的最先进量产芯片制程已经达到10nm，并继续往更低制程领域拓展，力求在技术上占据竞争的优势。台积电7nm 制程已签下40 多家客户，涵盖移动通讯、高速运算和人工智能(AI)等领域，包括苹果iPhone 处理器芯片大单，并计划于2020 年量产5nm 制程工艺。三星的7nm制程工艺也在布局中，并计划于2020 年推出4 纳米制造工艺，瞄准台积电的5 纳米工艺。
高端制程工艺竞赛将进一步加速半导体产品的小制程化，20nm 及以下先进工艺在晶圆代工中的比例会越来越高。先进的制程工艺要求将为表面质量更高的12 寸硅片带来巨大的需求，同时先进工艺的较低生产良率也加大了硅片的消耗。
因素二：储存器市场仍将火爆，厂商扩产带动12 寸硅片需求。DRAM、NAND 等储存器芯片的价格大涨是2017 年半导体行业销售额同比大增的重要因素，ICinsights 预计2017 年DRAM、NAND 销售额同比增幅达到74%、44%。在储存器价格维持高位、市场需求仍旺盛的情况下，三星、SK 海力士、英特尔等厂商纷纷扩产DRAM 与3D NAND，新建产能已陆续投产。储存器生产主要采用12 寸硅片，扩产将带来12 寸硅片需求的进一步提升。
因素三：消费电子、汽车电子、人工智能、5G、物联网等行业的新需求导致半导体芯片应用领域快速扩张。以智能手机为例，随着手机双摄像头、指纹识别、人脸识别、无线充电等新功能的普及，单台手机所需的芯片数量快速增加。而汽车电子、人工智能、物联网行业近年来呈现快速发展的趋势，对各类控制芯片和管理芯片的需求呈现高速增长态势，为半导体芯片的需求带来了新的增量空间。
因素四：全球范围内兴建晶圆代工厂，势必提升原材料硅片需求。SEMI 预计2017-2020 年间，全球将有62 座新建晶圆厂投入营运。这62 座晶圆厂中，只有7 座是研发用的晶圆厂，其他晶圆厂都是量产型厂房。IC insights 则预计全球12 英寸晶圆厂数量将在2020 年达到117座，较2015 年增加22 座。考虑到中国也在大量投建12 寸晶圆厂，2020 实际上的12 寸晶圆厂数量可能会远超IC insights 的预期。
图表1 全球12 寸晶圆代工厂数量 资料来源：IC insights
(1)12 寸硅片：消费电子、大数据、云计算将带来持续的需求提升
消费电子智能化、高性能化发展提升12 寸硅片需求。12 寸半导体硅片主要用于生产大批量的、功能复杂的芯片，例如电脑、手机等消费电子产品上的CPU、GPU、CIS 等逻辑芯片，以及DRAM、NADA 等储存器芯片。虽然电脑、平板电脑、手机等消费电子产品近年来的出货量已经基本见顶，但单个产品由于功能的丰富和智能化程度的提高，对于半导体芯片的需求量也随之提升。例如目前的智能手机，双摄像头逐渐成为标配，苹果手机则掀起了指纹识别、面部识别、无限充电的潮流，此外手机、电脑的处理芯片性能不断提升，储存空间和内存不断增大，这些消费电子产品的发展趋势都极大的提升了半导体芯片，进而提升了12 寸半导体硅片的市场需求。
SUMCO 预计到2020 年，单台智能手机上用于逻辑处理、图像处理和储存的芯片将达到约5.8平方英寸，相较2016 年的4.5 平方英寸提升近30%，用于智能手机的12 寸半导体硅片需求则预计从每月的170 万片增长至每月220 万片。
除了消费电子产品外，物联网、大数据、云计算、数据中心等新兴行业同样带来了对储存器芯片、逻辑芯片等半导体芯片大量的新增需求。SUMCO 预计2016-2020 年期间，12 寸硅片的月总需求将从530 万片增长至640 万片，增长主要来自于逻辑芯片、DRAM 和NADA。
此外区块链技术的发展也使得比特币等虚拟货币的挖矿需求不断上升，比特币挖矿芯片进而带来12 寸硅片的新增需求，据报道今年1 月比特大陆已经紧急向台积电下单，规模达到10 万片挖矿芯片。
(2)8 寸硅片：汽车电子、智能手机、工厂自动化保障需求持续增长
8 寸硅片目前主要用于电源管理芯片、功率器件、微控制器等半导体产品的生产。2016 年以来，智能手机、汽车电子、工厂自动化行业需求的提升导致8 寸硅片的市场需求不断提高。2017 年第二季度起，8 寸硅片的需求开始超过产能，8 寸硅片的供给开始趋紧。
8 寸硅片需求将增长25%。根据SUMCO 的估计，2016-2020 年间，8 寸硅片的需求量将从460 万片/月增长至574 万片/月，增长幅度最大的领域来自于智能手机。但从增长的绝对值上看，汽车电子领域的增长幅度最大，到2020 年，汽车电子领域对于8 寸硅片的需求将占到总需求的1/3，工业自动化则将占27%的需求，位居第二。
8 寸硅片在智能手机上的应用主要包括指纹识别芯片和图像传感器芯片。如今指纹识别在中高端手机中基本标配，在千元机型逐渐开始标配，未来2-3 年仍将持续放量，预计2017、2018 年全球指纹识别芯片需求量将达10 亿、12 亿片，同比增长33%、20%，预计将带来同样水平的8 寸硅片需求增长。而手机摄像头功能的不断丰富，以及双摄像头配置的不断普及，也使得CIS 图像识别芯片的需求高速增长。预计在消费电子和汽车电子的共同驱动下，CIS 芯片的市场规模将从2015 年的103 亿美元增长至2021 年的188 亿美元，复合增长率达到10.4%。
汽车正从一个机械产品向电子产品发展，越来越多的电子功能被搭载到汽车上，包括高级驾驶辅助系统(ADAS)、车载娱乐系统、自动制动系统、自动驾驶系统等，涉及到功率半导体、控制芯片、电源管理芯片等多种半导体产品。汽车电子的市场空间预计将从2016 年的3000 亿美元增长至2020 年的4000 亿美元，对8 寸硅片的需求也将从115 万片/月增长到1900 万片/月，增长幅度将超过硅片供给增加。
3.半导体硅片供需缺口将进一步扩大，硅片价格继续上涨
根据前面的分析，直到2020 年，12 寸硅片的供给基本不会有大的变化，8 寸硅片通过利用部分闲置产能有一定的提升空间，但提升幅度有限，总的来说半导体硅片的供给将维持稳定。而下游智能手机、汽车电子等行业需求的不断提升将导致半导体硅片的需求同步提升。
2017 年Q2 起，半导体硅片市场已经出现了供不应求的情况，未来三年内半导体硅片的供不应求将是常态化现象，且供需缺口有不断扩大的趋势。SUMCO 预测2018 年12 寸硅片的供需缺口将达到80-90 万片/月，8 寸硅片需求缺口将达到20-25 万片/月。
目前许多半导体芯片生产商通过使用库存硅片的方法应对短期硅片材料的缺口，长期供给则通过于硅片生产商签订长期协议的方式，且协议基本上都采用保量不保价的形式，可以预见未来几年硅片市场都将是卖方市场，硅片生产商将不断上涨硅片价格来应对供需的失衡。作为下游客户的晶圆代工厂等芯片生产商，则只能被动的接受价格，并将价格转移至其下游客户，事实上今年一季度台积电等主要的晶圆代工商已经将代工价格提升了5%-10%。
图表2 12 寸硅片将持续供不应求 资料来源：SUMCO
图表3 8 寸硅片将持续供不应求 资料来源：SUMCO
图表4 半导体生厂商的硅片库存水平快速下降 资料来源：SUMCO
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