从代工价格上涨看8寸晶圆的供需关系和竞争优势

近期，台积电、联电、世界先进三大代工厂将8英寸晶圆线代工价格调高10-20%，主要原因是模拟芯片和功率器件需求提升导致8英寸晶圆线产能利用率维持高位，三大晶圆厂针对8英寸晶圆线代工价格调整以及各自的2020年二季度业绩表现均反应了目前订单饱满产能满载导致的行业供需紧张关系。

从需求端来看，8英寸晶圆的下游需求主要来自于电源管理芯片、CMOS图像传感芯片、指纹识别芯片、显示驱动IC、射频芯片以及功率器件等领域，本质上看，8英寸晶圆产能紧张的需求端驱动因素是模拟芯片和功率器件的需求量持续上升。反过来看需求端对不同尺寸晶圆线的适配性，模拟芯片和功率器件适配8英寸晶圆主要存在两方面优势：一是模拟芯片和功率器件需要使用包括高压CMOS、BiCMOS和BCD在内的特种工艺技术，同时对工艺参数有较为严格的容差限制，8英寸晶圆已具备了成熟的特种工艺，能够包含较多的模拟内容或支持较高电压；二是8英寸晶圆相对于12英寸晶圆线具备明显的成本优势，包括剩余折旧额较低，设备改造成本较低等。

任选下游两个领域未来五年的全球市场规模增速来看，电源管理IC市场规模预计年复合增长率约为12.35%，CMOS图像传感器市场规模预计年复合增长率约为8.70%，均表现为较快的增长预期。

从行业发展驱动的角度看，5G通讯、消费电子终端多元化、汽车电动化以及工业互联网将带动模拟芯片和功率器件的需求量持续提升，电源管理芯片、图像传感器芯片、射频芯片、功率器件等都将在不同的细分领域保持较快的增长趋势，因此，8英寸晶圆产线的需求端未来几年将保持相对旺盛状态，供需关系取决于供给端。

从供给端来看，SEMI预计，2019年至2022年，全球8英寸晶圆产量将增加70万片，增加幅度为14%，年均增速约为4.5%；其中，MEMS传感器相关产能约增加25%，功率器件产能约增加23%，年均增速约为6%，总体来看，供给增速落后于需求增速，细分领域差距更为明显。

从我国8英寸晶圆线产能情况来看，根据芯思想研究院的《中国晶圆制造线白皮书》数据，我国已经投产、在建和规划中的8英寸生产线共有38条，其中，已经实现量产的产线共有19条，对应月产能约为81.7万片，宣布投产的产线5条，对应月产能约为22.5万片，在建项目有10条，规划中的项目有4条，在建及规划项目对应月产能约为37.2万片。考虑投产晶圆厂产能爬坡时间和在建项目建设时间，粗略预估2019-2021年我国8寸晶圆线的年产能增速约为10%。

因此，通过简单的产能增速对比可以看到未来三至五年，全球新增8英寸晶圆产能主要集中在中国大陆，在模拟芯片和功率器件需求持续旺盛的背景下，可以预见订单将向中国大陆晶圆厂集聚，此趋势已可以从华虹半导体2020Q2业绩和产业链端得到部分验证。由于8英寸晶圆制造部分设备供应商已停止生产相关设备，需要通过定制改造的方式解决设备吃紧的局面，从而进一步推升8英寸晶圆制造短期内的竞争壁垒。今年3月，SK海力士以4.35亿美元收购MagnaChip Semiconductor的晶圆代工部门，以取得8英寸晶圆代工厂的产线和技术，侧面反映了SK海力士认为8英寸晶圆线代工具备竞争优势且景气度具备一定的可持续性。

图3：全球8 英寸晶圆厂产能预测（百万片/月）  来源：SEMI

实际上，8英寸晶圆厂代工价格上涨已有先例。2017年四季度开始，台积电、联电、世界先进等晶圆代工厂的8英寸晶圆产能紧张，在硅片价格逐季上涨的拉动下，三大晶圆厂相继调涨8英寸晶圆代工价格。相较于2017年底原材料价格和功率半导体需求驱动的8英寸晶圆代工供需关系紧张，功率半导体市场规模增速仅2017年超过两位数，2018年增速回落至5.9%，从华虹半导体、联电的业绩表现上看，上一轮8英寸晶圆代工价格上涨对于公司业绩的推动作用持续性不强，随着2018年三季度业绩增速的下滑和原材料价格上涨动力趋缓，公司股价亦短期见顶。我们认为，此次供需关系紧张的动因中，需求端的驱动因素更加多元、拉动效应更大且相对可持续。未来三年，随着8英寸晶圆产能的投产和爬坡，供需关系有望得到一定缓解，晶圆代工价格的上涨可能不具备长期持续性，但订单可能出现龙头集聚效应，掌握成熟工艺的龙头代工厂商有望在下游需求波动时稼动率仍维持高位并保持相对竞争优势。