半導(dǎo)體行業(yè)研究-提升芯片制造產(chǎn)能是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵

半導(dǎo)體行業(yè)研究：提升芯片制造產(chǎn)能是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵核心觀點(diǎn)缺貨原因#1：COVID-19、暴雪/地震/火災(zāi)等意外事件減少芯片有效供給：1）

COVID-19

導(dǎo)致全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈出現(xiàn)不同程度的產(chǎn)能利用率下降，美國(guó)暴風(fēng)雪/

日本地震/火災(zāi)等自然災(zāi)害也使得部分半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)生一段時(shí)間的停工；2）小米

/OPPO/VIVO等公司為加快手機(jī)市場(chǎng)份額擴(kuò)張，加大芯片采購(gòu)數(shù)量，高通等芯片

設(shè)計(jì)公司向臺(tái)積電等晶圓廠商下達(dá)大額訂單，擠占中小廠商份額。缺貨原因#2：汽車(chē)、手機(jī)等領(lǐng)域?qū)π酒枨箫@著增長(zhǎng)：1）電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智

能化是汽車(chē)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，自動(dòng)駕駛芯片/IGBT等引入使得單臺(tái)汽車(chē)芯片價(jià)值量

發(fā)生大幅提升；2）5G手機(jī)相較此前手機(jī)在基帶芯片/射頻芯片等方面更為復(fù)雜，

5G手機(jī)滲透率提升驅(qū)動(dòng)手機(jī)對(duì)芯片需求增長(zhǎng)；3）COVID-19

培育全球遠(yuǎn)程辦公/

在線教育習(xí)慣，驅(qū)動(dòng)服務(wù)器/個(gè)人電腦需求維持高景氣度；4）5G部署前期

5G基

站出貨量增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)基站相關(guān)芯片需求量增長(zhǎng)；5）智能家居單臺(tái)設(shè)備芯片需求量

高于傳統(tǒng)家電設(shè)備，智能家居滲透率提升有望驅(qū)動(dòng)家電側(cè)芯片需求量增長(zhǎng)。缺貨原因#3：全球晶圓產(chǎn)能集中度提升，擴(kuò)產(chǎn)較少，難以滿(mǎn)足爆發(fā)的需求：1）

2008

年金融危機(jī)后，全球晶圓產(chǎn)能集中度逐步提高，全球晶圓產(chǎn)能整體擴(kuò)張速

度放緩；2）近年來(lái)全球擴(kuò)產(chǎn)的產(chǎn)能主要為

12

英寸產(chǎn)能，8

英寸產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)較少，

但出于芯片良品率、成本等因素考慮，部分芯片仍主要采用

8

英寸晶圓生產(chǎn)，8

英寸產(chǎn)能尤其緊缺；3）全球先進(jìn)制程產(chǎn)能集中在少數(shù)晶圓廠商，手機(jī)/個(gè)人電腦

等領(lǐng)域高端數(shù)字芯片需要先進(jìn)制程，對(duì)臺(tái)積電、三星等廠商依賴(lài)程度較高。一、芯片缺貨持續(xù)蔓延，開(kāi)啟新一輪半導(dǎo)體景氣周期3Q20

以來(lái)半導(dǎo)體行業(yè)芯片短缺導(dǎo)致的芯片漲價(jià)持續(xù)蔓延近一兩個(gè)季度以來(lái)，我們看到投資者對(duì)于芯片缺貨較為關(guān)注。我們通過(guò)芯片價(jià)格等指標(biāo)也

能夠驗(yàn)證

3Q20

以來(lái)半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入芯片缺貨狀態(tài)。存儲(chǔ)器價(jià)格一定程度上能夠反映半導(dǎo)體市場(chǎng)的供需關(guān)系。我們選取

DRAM：DDR3

2Gb256M×8

1333MHz作為觀察指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)自

3Q20

以來(lái)存儲(chǔ)器的價(jià)格處于持續(xù)上升狀態(tài)。芯片價(jià)格上漲也推動(dòng)了全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額逆勢(shì)增長(zhǎng)。美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，

在

2020

年，全球半導(dǎo)體產(chǎn)品的銷(xiāo)售額達(dá)到了

4390

億美元，較

2019

年的

4123

億美元

增加

267

億美元，同比增長(zhǎng)

6.5%。而

ICInsights的數(shù)據(jù)顯示，2020

年全球半導(dǎo)體芯片

銷(xiāo)售量為

1

萬(wàn)億顆（1001.5

Billionsofunits），比

2019

年的

9758

萬(wàn)顆（975.8

Billionsofunits）僅增長(zhǎng)

2.6%，低于半導(dǎo)體產(chǎn)品銷(xiāo)售額的增長(zhǎng)速度，說(shuō)明半導(dǎo)體芯片的平均單價(jià)

有所提升。2020

年全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額自

2

月同比增速轉(zhuǎn)正之后，始終維持在個(gè)位數(shù)的增長(zhǎng)率，直

到

2021

年

1

月同比增速大幅提升。2021

年

1

月、2

月和

3

月全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額分別同

比增長(zhǎng)

13.2%、14.7%和

17.8%。反映出進(jìn)入

2021

年以來(lái)，下游對(duì)芯片的需求旺盛，疊

加產(chǎn)品價(jià)格提升，半導(dǎo)體銷(xiāo)售額增速明顯加快。我們認(rèn)為此次芯片缺貨并非單一種類(lèi)的芯片缺貨，而是汽車(chē)、消費(fèi)電子、工業(yè)、安防等各

領(lǐng)域各類(lèi)型芯片的全方面缺貨。半導(dǎo)體正處于新一輪景氣向上周期，高景氣有望持續(xù)到明年底半導(dǎo)體是具備成長(zhǎng)和周期雙重屬性的行業(yè)，其中成長(zhǎng)性是主旋律。自

1975

年以來(lái)，半導(dǎo)體

產(chǎn)值由

50

億美元增長(zhǎng)到近

5000

億美元，接近

100

倍的成長(zhǎng)。從成長(zhǎng)的角度來(lái)看，當(dāng)前半

導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入

5G、新能源汽車(chē)、人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等創(chuàng)新技術(shù)驅(qū)動(dòng)的新增長(zhǎng)階

段，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望邁上新臺(tái)階。從周期的角度來(lái)看，2019

年是上一輪半導(dǎo)體行業(yè)周期的低谷，本輪景氣周期自

2020

年下

半年開(kāi)啟，目前處于新一輪周期向上階段。全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的增長(zhǎng)率長(zhǎng)期呈周期性的波動(dòng)

狀態(tài)，每

10

年左右的增長(zhǎng)率大致呈“M”型態(tài)勢(shì)。半導(dǎo)體行業(yè)出現(xiàn)周期的主要原因有：1）

全球宏觀經(jīng)濟(jì)的景氣度；2）部分電子產(chǎn)品的創(chuàng)新或是需求飽和；3）半導(dǎo)體廠商的增產(chǎn)或

是減產(chǎn)。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的泛化，單一市場(chǎng)變化對(duì)總體產(chǎn)值的影響有限，以及銷(xiāo)

售規(guī)模的壯大，全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額的波動(dòng)率降低，周期性有所減弱。二、多重因素導(dǎo)致本輪芯片短缺和周期上行供給側(cè)：短期因素+中長(zhǎng)期因素短期因素：疫情致去年全球半導(dǎo)體產(chǎn)能利用率不足，自然災(zāi)害加劇芯片短缺1H20

全球

COVID-19

形勢(shì)嚴(yán)峻時(shí)期，部分國(guó)家/地區(qū)政府號(hào)召居家隔離，因此一些半導(dǎo)體晶

圓廠員工到崗率下降，產(chǎn)能利用率發(fā)生下滑；在全球疫情得到控制后，產(chǎn)能利用率恢復(fù)則

需要一定時(shí)間：2020

年

2

月

SK海力士隔離

800

人、三星電子隔離超

1500

人；3

月臺(tái)積電

隔離

30

人、意法半導(dǎo)體同意將法國(guó)工廠減產(chǎn)

50%以應(yīng)對(duì)工人對(duì)感染新冠病毒的擔(dān)憂。歐美地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)能受疫情影響較大，當(dāng)前處于產(chǎn)能恢復(fù)階段。美歐是全球重要的半導(dǎo)體

產(chǎn)品輸出國(guó)，也是全球受疫情影響較為嚴(yán)重的區(qū)域。我們看到，2020

年

2

月，美國(guó)半導(dǎo)體

廠商的產(chǎn)能利用率約

77%，3

月份受疫情影響開(kāi)始下滑，4

月份達(dá)到最低為

64%，之后產(chǎn)能

利用率開(kāi)始爬升。截至今年

3

月份，產(chǎn)能利用率最高到

75%左右，仍未達(dá)到疫情前

77%左

右的產(chǎn)能利用率。歐洲受到的影響不遜于美國(guó)，歐洲制造業(yè)的產(chǎn)能利用率在

2020

年

Q1

及

之前在

81%以上，Q2

受疫情影響下降到

68.4%，今年

Q1

僅恢復(fù)到

77.5%，亦未達(dá)到疫情前

的水平。疫情對(duì)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率造成不利影響。半導(dǎo)體是個(gè)全球化的產(chǎn)業(yè)，便捷的人才

流動(dòng)，通暢的貨物運(yùn)輸尤其重要。疫情爆發(fā)階段，各國(guó)都對(duì)國(guó)際航班以及貨物進(jìn)出口執(zhí)行

了更為嚴(yán)格的檢疫檢驗(yàn)。人才流動(dòng)和貨物運(yùn)輸受阻，疊加中美緊張的貿(mào)易關(guān)系，全球半導(dǎo)

體產(chǎn)業(yè)鏈的正常運(yùn)轉(zhuǎn)遭遇巨大挑戰(zhàn)，生產(chǎn)效率大打折扣。自然災(zāi)害等因素加劇了芯片短缺狀況。2021

年

2

月，美國(guó)德克薩斯州出現(xiàn)罕見(jiàn)寒冷天氣，

造成了三星、恩智浦、英飛凌等公司在當(dāng)?shù)氐木A廠部分減產(chǎn)或停產(chǎn)：1）三星在當(dāng)?shù)氐木?/p>

圓廠產(chǎn)能約

10

萬(wàn)片/年，下游客戶(hù)主要為英特爾、高通；2）恩智浦在當(dāng)?shù)負(fù)碛?/p>

2

座

8

英寸

晶圓廠，主要生產(chǎn)汽車(chē)

MCU；3）恩智浦在當(dāng)?shù)負(fù)碛?/p>

1

座

8

英寸晶圓廠，主要生產(chǎn)汽車(chē)/工

業(yè)

MCU以及

NORFlash。2021

年

2

月

13

日，日本福島東部海域發(fā)生

7.3

級(jí)地震，影響了信越化學(xué)、SUMCO、瑞薩、

鎧俠、Sony等半導(dǎo)體材料及晶圓代工廠生產(chǎn)。2021

年

3

月

19

日，瑞薩位于茨城縣的那珂

工廠因?yàn)殡娋€短路發(fā)生火災(zāi)，公司預(yù)計(jì)此次火災(zāi)將使得工廠停產(chǎn)

1

個(gè)月以上。該工廠包含

12

英寸汽車(chē)

MCU產(chǎn)線，下游客戶(hù)主要為日產(chǎn)、本田、斯巴魯?shù)绕?chē)整車(chē)廠。中長(zhǎng)期因素：先進(jìn)制程產(chǎn)能集中度較高，成熟制程擴(kuò)產(chǎn)謹(jǐn)慎，產(chǎn)能供給不足隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分工呈細(xì)化趨勢(shì)。1960

年代，半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)、生

產(chǎn)均由系統(tǒng)廠商（終端廠商）直接完成，這一時(shí)期的代表企業(yè)有德州儀器（TexasInstruments）

等公司；1970

年代，專(zhuān)門(mén)從事半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的

IDM企業(yè)誕生，這一時(shí)期的代表企業(yè)有

英特爾（Intel）等公司；1980/1990

年代，半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造進(jìn)一步分工，出現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)

從事設(shè)計(jì)的

Fabless企業(yè)，專(zhuān)門(mén)從事晶圓代工的

Foundry企業(yè)以及專(zhuān)門(mén)從事封裝檢測(cè)的

OSAT企業(yè)，這一時(shí)期的代表企業(yè)有高通（Qualcomm）、臺(tái)積電（TSMC）、日月光（ASE）等企業(yè)；

2000

年代，半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)中又進(jìn)一步分化出了以授權(quán)芯片架構(gòu)為主要業(yè)務(wù)

IP廠商，這一

時(shí)期的代表企業(yè)有

ARM。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)按照摩爾定律發(fā)展，先進(jìn)制程生產(chǎn)線對(duì)資金、技

術(shù)和研發(fā)的要求越來(lái)越高，晶圓代工廠在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的地位日益顯著。根據(jù)

ICInsights，2020

年全球晶圓產(chǎn)能

2.60

億片（等效

8

英寸晶圓），同比

2019

年增長(zhǎng)約

8%。全球晶圓產(chǎn)能尤其是

Foundry晶圓代工產(chǎn)能主要位于中國(guó)臺(tái)灣/韓國(guó)/日本/中國(guó)大陸等

東亞國(guó)家/地區(qū)。根據(jù)

ICInsights，2019

年全球晶圓總產(chǎn)能（含

IDM）按地區(qū)拆分，中國(guó)臺(tái)灣占據(jù)

21.6%

位居第一，韓國(guó)占據(jù)

20.9%位居第二，日本占據(jù)

16.0%位居第三，中國(guó)大陸占據(jù)

13.9%

位居第四，高于歐美及全球其他地區(qū)。根據(jù)

ICInsights，2020

年全球各地區(qū)晶圓產(chǎn)能按制程拆分來(lái)看，中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)擁有

7nm/5nm等先進(jìn)制程生產(chǎn)能力，日本和中國(guó)大陸（主要是海外廠商）的產(chǎn)能中

<20nm-≥10nm占比最高。先進(jìn)制程產(chǎn)能主要位于中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)、日本、中國(guó)大陸及

北美地區(qū)。根據(jù)

ICInsights，2020

年全球各地區(qū)晶圓產(chǎn)能按硅片大小來(lái)看，東亞國(guó)家/地區(qū)

12

英寸

產(chǎn)能占比均較大，而通常我們認(rèn)為

12

英寸晶圓在生產(chǎn)效率和成本等方面相較

8

英寸硅

片更加具有優(yōu)勢(shì)。在全球較大的晶圓廠商中，東亞地區(qū)的臺(tái)積電、聯(lián)電、中芯國(guó)際、力晶以

Foundry為

主（三星也對(duì)外提供部分代工產(chǎn)能），而歐美地區(qū)的德州儀器、英飛凌則以

IDM為主。全球晶圓廠產(chǎn)能呈集中化趨勢(shì)，頭部企業(yè)尤其是前五大企業(yè)產(chǎn)能集中度越來(lái)越高。根據(jù)

ICInsights，全球前五大晶圓廠產(chǎn)能集中度由

2009

年的

36%提升至

2020

年的

54%，全球前十

大晶圓廠產(chǎn)能集中度由

2009

年的

54%提升至

2020

年的

70%，全球前十五大晶圓廠產(chǎn)能集

中度由

2009

年的

64%提升至

2020

年的

79%，全球前二十五大晶圓廠產(chǎn)能集中度由

2009

年

的

78%提升至

2020

年的

89%。2008

年金融危機(jī)以來(lái)，全球半導(dǎo)體廠商資本支出增速較慢。根據(jù)

Gartner，2020

年全球半

導(dǎo)體廠商資本支出

1011

億美元。2018、2019、2020

年全球半導(dǎo)體廠商資本支出幾乎沒(méi)有

變化。半導(dǎo)體廠商資本支出以晶圓廠為主，全球半導(dǎo)體廠商資本支出增速緩慢其實(shí)也反映

了全球晶圓產(chǎn)能增速緩慢。我們認(rèn)為晶圓廠商擴(kuò)產(chǎn)緩慢一方面是因?yàn)榻鼛啄陙?lái)半導(dǎo)體行業(yè)

處于下行周期廠商對(duì)擴(kuò)產(chǎn)較為慎重，另一方面也是因?yàn)殡S著晶圓產(chǎn)能集中度的提升，少數(shù)

頭部企業(yè)具有越來(lái)越大的行業(yè)影響力，這些廠商有選擇性地進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張以實(shí)現(xiàn)自身利益

最大化。頭部晶圓廠（以臺(tái)積電為例）通常有選擇性地投資擴(kuò)建先進(jìn)制程產(chǎn)能也導(dǎo)致全球

范圍內(nèi)

8

英寸產(chǎn)能以及成熟制程產(chǎn)能變得相對(duì)稀缺。先進(jìn)半導(dǎo)體制程產(chǎn)能主要集中在少數(shù)企業(yè)。先進(jìn)制程對(duì)資金、技術(shù)、研發(fā)的要求迅速提升，

加之用得起先進(jìn)制程客戶(hù)數(shù)量減少，大部分廠商退出先進(jìn)制程競(jìng)賽，專(zhuān)注成熟制程。隨著

制程的減小，晶圓廠需要采購(gòu)更加先進(jìn)的光刻機(jī)、刻蝕機(jī)等設(shè)備，尤其是

10nm及以下制

程需要采用

EUV光刻機(jī)，目前全球僅

ASML一家廠商能夠生產(chǎn)，單臺(tái)售價(jià)約

1

億歐元，新

建產(chǎn)線資本開(kāi)支巨大。出于商業(yè)模式考慮，目前格羅方德、聯(lián)電等晶圓代工廠商均已公開(kāi)

宣布不再布局

10nm及以下制程產(chǎn)線，全球僅有臺(tái)積電、三星、英特爾

3

家企業(yè)布局了

10nm及以下的制程。目前全球范圍內(nèi)臺(tái)積電、聯(lián)電、中芯國(guó)際、三星、格羅方德、華虹半導(dǎo)體、世界先進(jìn)等晶

圓廠均具有成熟制程，但

10nm及以下先進(jìn)制程全球僅臺(tái)積電、三星、英特爾等少數(shù)廠商

具備。近年來(lái)，8

英寸晶圓產(chǎn)能擴(kuò)充緩慢。根據(jù)

ICInsights的數(shù)據(jù)，全球擁有

8

英寸產(chǎn)線的廠商數(shù)

量在

2007

年達(dá)到最多的

76

家，2008

年金融危機(jī)以來(lái)，海外關(guān)閉接近

100

條半導(dǎo)體生產(chǎn)線。

2020

年，全球擁有

8

英寸晶圓的廠商數(shù)量為

63

家，比

2007

年減少

13

家。SEMI數(shù)據(jù)顯示，

2007

年全球

8

英寸晶圓制造產(chǎn)能在

2007

年達(dá)到峰值

6300

萬(wàn)片的年產(chǎn)能，之后的

2008

年

和

2009

年急劇下滑，2009

年的年產(chǎn)能不足

5200

萬(wàn)片。之后隨著經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和半導(dǎo)體產(chǎn)品需

求增長(zhǎng)，10

年后的

2017

年全球

8

英寸年產(chǎn)能才回升到

6300

萬(wàn)片以上。一方面說(shuō)明最近

10

多年來(lái)

8

英寸產(chǎn)能投資極少，另一方面說(shuō)明前面幾年

8

英寸產(chǎn)能增加的設(shè)備可能主要來(lái)自

金融危機(jī)期間關(guān)閉產(chǎn)線的二手設(shè)備。由于過(guò)去

10

多年下游對(duì)

8

英寸設(shè)備需求減少，另一方

面市場(chǎng)有很多價(jià)格低廉的二手設(shè)備，一定程度上解釋了為什么應(yīng)用材料、ASML等頭部設(shè)備

廠商很少生產(chǎn)新的

8

英寸設(shè)備，而是專(zhuān)注于

12

英寸設(shè)備的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)。這導(dǎo)致的一個(gè)后果

就是，最近

8

英寸產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)新設(shè)備供應(yīng)商很少，而二手設(shè)備也供不應(yīng)求，且價(jià)格大

幅上漲?，F(xiàn)在

8

英寸產(chǎn)能需求爆滿(mǎn)，但由于設(shè)備稀缺等原因，一些廠商無(wú)法按計(jì)劃實(shí)現(xiàn)產(chǎn)

能擴(kuò)產(chǎn)。成熟制程擴(kuò)展較慢，40-20nm制程產(chǎn)能甚至出現(xiàn)了衰退。根據(jù)

ICInsights，2018

年全球

40

至

20nm晶圓產(chǎn)能

3540

萬(wàn)片/年（等效

8

英寸晶圓），到了

2019

年產(chǎn)能下降為

3220

萬(wàn)片/

年，到了

2020

年產(chǎn)能進(jìn)一步下降至

2800

萬(wàn)片/年。>0.18um、0.18um至

40nm制程產(chǎn)能近

幾年來(lái)也幾乎未發(fā)生變化。我們認(rèn)為成熟制程產(chǎn)能的不擴(kuò)產(chǎn)甚至減產(chǎn)主要是因?yàn)橄冗M(jìn)制程

出現(xiàn)使得部分邏輯芯片轉(zhuǎn)由先進(jìn)制程生產(chǎn)，但大部分芯片仍需依賴(lài)

28nm及以上成熟制程，

這也使得成熟制程產(chǎn)能變得更為緊張。在硅片出貨量方面，根據(jù)

SEMI統(tǒng)計(jì)，3Q20

全球硅片出貨量

31.35

億平方英寸，對(duì)應(yīng)全年

出貨量約

120

億平方英寸。我們看到，全球硅片出貨量在經(jīng)歷多個(gè)季度的同比下滑后，2Q20、

3Q20

同比發(fā)生增長(zhǎng)，也從側(cè)面印證下游芯片需求增長(zhǎng)。SUMCO認(rèn)為由于下游需求的爆發(fā)，目前

8

英寸、12

英寸硅片都已處于供需關(guān)系緊張狀態(tài)，

其中

8

英寸硅片供需關(guān)系較為緊張，并且

SUMCO預(yù)計(jì)

8

英寸硅片緊張局面仍可能延續(xù)：4Q20，SUMCO認(rèn)為存儲(chǔ)芯片需求基本維持平穩(wěn)，邏輯芯片需求提升對(duì)

12

英寸硅片有

一定拉動(dòng)作用；汽車(chē)等領(lǐng)域的芯片需求在年底的增長(zhǎng)對(duì)

8

英寸硅片起到了較大的拉動(dòng)

作用。1Q21，SUMCO認(rèn)為邏輯芯片方面發(fā)生供不應(yīng)求狀況，存儲(chǔ)芯片方面

DRAM需求提升，

兩者均對(duì)

12

英寸硅片產(chǎn)生拉動(dòng)作用；汽車(chē)等領(lǐng)域芯片需求急速增長(zhǎng)，同時(shí)也造成了

8

英寸硅片需求緊張。未來(lái)，SUMCO預(yù)計(jì)受

5G、智能手機(jī)、數(shù)據(jù)中心等下游驅(qū)動(dòng)，邏輯芯片供給可能發(fā)生

不足，存儲(chǔ)芯片方面

DRAM需求的緊張有望得到緩解，12

英寸硅片需求仍將提升；汽

車(chē)等領(lǐng)域芯片需求仍將提升，有望達(dá)到

2018

年以來(lái)的峰值，8

英寸硅片供需關(guān)系仍將

緊張。我們認(rèn)為伴隨全球新建硅片產(chǎn)能逐步投產(chǎn)，全球硅片供需緊張關(guān)系有望得到緩解。SUMCO測(cè)算目前全球

12

英寸硅片產(chǎn)能約

500-600

萬(wàn)片/月（5.65

億平方英寸-6.79

億平方英寸），預(yù)

計(jì)未來(lái)產(chǎn)能將以

5.1%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，有望滿(mǎn)足下游

12

英寸硅片需求增長(zhǎng)。需求側(cè)：短期因素+中長(zhǎng)期因素短期因素：周轉(zhuǎn)天數(shù)呈下降趨勢(shì)，補(bǔ)庫(kù)存需求強(qiáng)烈2020

年

Q3

以來(lái)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)的庫(kù)存周轉(zhuǎn)天數(shù)迅速下降。我們分別選取全

球主要半導(dǎo)體分銷(xiāo)商（艾睿電子、安富利）、終端廠商（蘋(píng)果）、IDM+Fabless（英特爾、博

通、德州儀器、亞德諾、恩智浦半導(dǎo)體、Skyworks、兆易創(chuàng)新、聞泰、意法半導(dǎo)體、美光、

AMD、英偉達(dá)、高通公司、圣邦股份、韋爾股份、匯頂科技）、Foundry（臺(tái)積電、中芯國(guó)

際、華虹半導(dǎo)體、三安光電）庫(kù)存周轉(zhuǎn)天數(shù)作為觀察指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)自

3Q20

以來(lái)半導(dǎo)體公司庫(kù)

存周轉(zhuǎn)天數(shù)發(fā)生下滑，說(shuō)明公司經(jīng)歷去庫(kù)存階段，庫(kù)存的下滑也使得半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)備庫(kù)

存需求較為強(qiáng)烈。半導(dǎo)體芯片補(bǔ)庫(kù)存的需求主要來(lái)自以下幾個(gè)方面。其一是下游需求旺盛，出現(xiàn)芯片供不應(yīng)

求的局面，對(duì)未來(lái)預(yù)期樂(lè)觀，主動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存。其二是新冠疫情的影響，很多地區(qū)物流阻斷，

交期變長(zhǎng)，下游廠商需要更長(zhǎng)時(shí)間備貨。其三是供應(yīng)鏈安全，過(guò)去兩年美國(guó)方面的技術(shù)封

鎖，為了保證未來(lái)芯片供應(yīng)安全，國(guó)內(nèi)一些系統(tǒng)廠商在

2020

年下半年備貨時(shí)把供應(yīng)鏈安全

放在了第一位，在操作庫(kù)存時(shí)愿意采取比較積極的做法。中長(zhǎng)期因素：5G手機(jī)、智能汽車(chē)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等市場(chǎng)需求旺盛汽車(chē)、手機(jī)、服務(wù)器、個(gè)人電腦、基站、家電是芯片幾大較為重要的下游應(yīng)用領(lǐng)域。我們

認(rèn)為隨著智能汽車(chē)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)、5G手機(jī)等領(lǐng)域有望成為驅(qū)動(dòng)

半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)一步增長(zhǎng)的重要?jiǎng)恿?。不同的芯片?duì)于晶圓尺寸、制程有著不同的需求：手機(jī)、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等終端使用的數(shù)字芯片主要采用

12

英寸先進(jìn)制程產(chǎn)能。手機(jī)使用的射頻芯片主要是采用

12

英寸成熟制程產(chǎn)能。汽車(chē)、基站等終端使用的模擬芯片主要采用

8

英寸產(chǎn)能。汽車(chē)使用的功率器件主要采用

6

英寸產(chǎn)能。根據(jù)萬(wàn)得資訊，2020

年全球汽車(chē)銷(xiāo)量

7,700

萬(wàn)輛。近年來(lái)，全球汽車(chē)總銷(xiāo)量基本維持平穩(wěn)。

但我們也看到汽車(chē)正朝著電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化等趨勢(shì)發(fā)展。結(jié)合

IDC、BIintelligence，

我們測(cè)算

2020

年全球汽車(chē)電動(dòng)化滲透率達(dá)到

4.17%，網(wǎng)聯(lián)化滲透率達(dá)到

57.2%，智能化滲

透率（L1-L5）達(dá)到

35.73%（主要是

L1/L2

自動(dòng)駕駛）。汽車(chē)電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化趨勢(shì)使得單車(chē)使用的半導(dǎo)體數(shù)量及價(jià)值較之前有顯著增加：1）

燃油車(chē)使用內(nèi)燃機(jī)（ICE）提供動(dòng)力，動(dòng)力系統(tǒng)幾乎不涉及功率半導(dǎo)體；而電動(dòng)車(chē)使用電動(dòng)

機(jī)提供動(dòng)力，需要采用

IGBT等半導(dǎo)體器件對(duì)電動(dòng)機(jī)輸入功率進(jìn)行調(diào)控以達(dá)到對(duì)車(chē)速精準(zhǔn)調(diào)

控的目的，以特斯拉

ModelS為例，該款車(chē)型使用了

84

顆

IGBT器件。2）網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)借助藍(lán)

牙/蜂窩等通信模組實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)/車(chē)外通信，通信模組中包含有基帶芯片、射頻芯片、存儲(chǔ)芯

片等相關(guān)芯片。3）具有自動(dòng)駕駛功能的汽車(chē)需要通過(guò)算力強(qiáng)大的自動(dòng)駕駛芯片對(duì)攝像頭/

激光雷達(dá)等感知設(shè)備探測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并對(duì)汽車(chē)行駛作出指令，典型的自動(dòng)駕駛芯片

有英偉達(dá)

Orin芯片、特斯拉

FSD芯片。根據(jù)

Trendforce、英飛凌等研究數(shù)據(jù)，平均一臺(tái)傳統(tǒng)燃料汽車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值含量為

450

美元，

一臺(tái)純電動(dòng)汽車(chē)價(jià)值含量

750

美元，增長(zhǎng)了

66.67%。我們看到

2020

年隨著特斯拉

Model3、

理想

ONE、蔚來(lái)

ES6、小鵬

P7

等新一代電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量的提升，汽車(chē)整機(jī)廠對(duì)芯片的需求量

發(fā)生了一定增長(zhǎng)；未來(lái)，我們預(yù)計(jì)隨著電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化滲透率不斷提升，汽車(chē)企

業(yè)對(duì)芯片的需求量仍將穩(wěn)步增長(zhǎng)。根據(jù)

IDC，2020

年全球智能手機(jī)出貨量

12.92

億臺(tái)。近年來(lái)，全球智能手機(jī)銷(xiāo)量基本維持

平穩(wěn)，但我們看到隨著

5G、AI技術(shù)的發(fā)展，單臺(tái)智能手機(jī)包含的芯片價(jià)值量在不斷提升。

智能手機(jī)自誕生以來(lái)，每年芯片配置都在不斷提升。以智能手機(jī)最為核心的處理器為例，

蘋(píng)果

2010

年推出的

iPhone4

搭載的

A4

處理器采用

45nm制程，內(nèi)含

1.49

億個(gè)晶體管，主

頻

800MHz，2020

年推出的

iPhone12

搭載的

A14

處理器采用

5nm制程，內(nèi)含

118

億個(gè)晶

體管，主頻

3.1GHz。除了處理器芯片，智能手機(jī)閃存芯片的容量也在不斷提升、射頻相關(guān)

芯片的復(fù)雜程度也在不斷提升。根據(jù)韓國(guó)信息與通訊技術(shù)研究所稱(chēng)，平均一部

4G手機(jī)含

有的半導(dǎo)體價(jià)值量為

126.1

美元，一部

5G手機(jī)含有的半導(dǎo)體價(jià)值量為

233.9

美元，增長(zhǎng)將

近

85%。我們看到

2020

年隨著小米

10、iPhone12

等

5G手機(jī)的發(fā)布，手機(jī)廠商對(duì)于芯片的需求尤

其是先進(jìn)制程芯片的需求發(fā)生提升。未來(lái)，我們認(rèn)為隨著手機(jī)廠商不斷推出新型手機(jī)，手

機(jī)廠商每年仍將對(duì)芯片維持在較高需求。Gartner測(cè)算

2020

年全球

5G手機(jī)出貨量

2.13

億

部，預(yù)計(jì)

2021

年全球

5G手機(jī)出貨量有望達(dá)到

5.39

億部，發(fā)生顯著增長(zhǎng)。近年來(lái)，受

5G、AI、云計(jì)算等技術(shù)發(fā)展驅(qū)動(dòng)，全球互聯(lián)網(wǎng)流量高速增長(zhǎng)，全球互聯(lián)網(wǎng)廠商

/云廠商對(duì)服務(wù)器需求提升，CAPEX呈上升趨勢(shì)。根據(jù)彭博資訊，2020

年全球主要互聯(lián)網(wǎng)廠

商/云廠商

CAPEX達(dá)到

760

億美元；根據(jù)

IDC，2020

年全球服務(wù)器達(dá)到

12.14

億臺(tái)。服務(wù)器內(nèi)部主要包含企業(yè)級(jí)

CPU、DRAM芯片、存儲(chǔ)芯片、電源管理芯片等有關(guān)芯片。隨

著全球

AI服務(wù)器滲透率的逐漸提升，AI服務(wù)器也包含

GPU等芯片。我們看到，1H20

受

COVID-19

影響，全球遠(yuǎn)程辦公、在線網(wǎng)課需求增長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)服務(wù)器需求

快速增長(zhǎng)。我們認(rèn)為在后疫情時(shí)代，隨著線上經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全球服務(wù)器出貨量有望持續(xù)增

長(zhǎng)，從而驅(qū)動(dòng)對(duì)相關(guān)芯片需求。根據(jù)

Canalys研究數(shù)據(jù)，2020

年全球個(gè)人電腦出貨量

2.97

億臺(tái)（筆記本電腦出貨量

2.351

億臺(tái)，臺(tái)式機(jī)出貨量

0.619

億臺(tái)），比

2019

年增長(zhǎng)

11%，這是自

2010

年以來(lái)的最高全年增

長(zhǎng)率，也是自

2014

年以來(lái)的最高出貨量。近年來(lái)全球個(gè)人電腦出貨量基本維持平穩(wěn)。個(gè)人

電腦內(nèi)部主要包含消費(fèi)級(jí)

CPU、DRAM芯片、存儲(chǔ)芯片、電源管理芯片等有關(guān)芯片；部分

用于游戲、影像處理的個(gè)人電腦也會(huì)配置有

GPU。我們看到，1H20

受

COVID-19

影響，在線辦公需求增長(zhǎng)從而驅(qū)動(dòng)個(gè)人電腦出貨量增長(zhǎng)。我

們預(yù)計(jì)在后疫情時(shí)代隨著人們辦公習(xí)慣的改變，個(gè)人電腦銷(xiāo)量仍有望維持在較高水平從而

驅(qū)動(dòng)芯片增長(zhǎng)。隨著韓國(guó)、中國(guó)、美國(guó)、日本、歐洲等政府于

2019

年開(kāi)始陸續(xù)發(fā)放

5G牌照，各國(guó)運(yùn)營(yíng)商

也于

2019

年開(kāi)始陸續(xù)建設(shè)

5G基站。根據(jù)工信部，中國(guó)

2019

年建成

5G基站約

13

萬(wàn)個(gè)，

2020

年累計(jì)建成

5G基站約

79

萬(wàn)個(gè)。5G基站主要分為

AAU和

BBU兩部分，包含有射頻前

端芯片、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、電源管理芯片等各類(lèi)芯片。我們認(rèn)為未來(lái)幾年全球

5G建設(shè)仍將處于高峰，5G基站的建設(shè)仍會(huì)對(duì)芯片需求有一定驅(qū)動(dòng)。近年來(lái)隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能家居的出貨量快速提升，根據(jù)

IDC，2020

年全球智能

家居出貨量約為

8

億臺(tái)。傳統(tǒng)的家電需要使用

MCU對(duì)設(shè)備進(jìn)行操控，智能家居內(nèi)部的電子

線路相較傳統(tǒng)家電更加復(fù)雜，一款典型的智能家居除了

MCU，通常含有

WiFi芯片、存儲(chǔ)芯

片等其他種類(lèi)的芯片。我們認(rèn)為未來(lái)隨著掃地機(jī)器人、智能臺(tái)燈、智能空調(diào)、智慧電視等智能家居銷(xiāo)量持續(xù)增長(zhǎng)，

家電對(duì)芯片的需求仍將保持快速增長(zhǎng)。三、中國(guó)如何積極應(yīng)對(duì)芯片短缺本次芯片短缺已經(jīng)影響了汽車(chē)、手機(jī)、家電等產(chǎn)品的生產(chǎn)，如果缺芯狀況持續(xù)惡化，有可

能對(duì)全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)造成較大的不利影響。缺芯事件引起全球矚目，各國(guó)政府積極采取措施

應(yīng)對(duì)。美歐日等半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)為保障半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈安全，積極爭(zhēng)取制造業(yè)回流結(jié)合公開(kāi)信息及我們調(diào)研情況，我們認(rèn)為此次芯片缺貨涉及范圍較廣，可能持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。

為緩解此次芯片缺貨造成的影響，全球各國(guó)/地區(qū)政府及企業(yè)已陸續(xù)采取相關(guān)措施：臺(tái)積電計(jì)劃擴(kuò)充南京

12

英寸廠，利用現(xiàn)有的廠房擴(kuò)充

4

萬(wàn)片

28nm產(chǎn)能，預(yù)計(jì)

2022

年下半年開(kāi)始量產(chǎn)，公司希望投產(chǎn)后能夠緩解汽車(chē)芯片、CIS芯片短缺情況。三星積極擴(kuò)建

CIS芯片產(chǎn)能，將位于韓國(guó)華城的第

11

條

DRAM芯片生產(chǎn)線，改建成

CIS芯片制程。聯(lián)電將與三星、聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠、瑞昱、奇景等公司通過(guò)簽訂互惠協(xié)議的方式擴(kuò)充在臺(tái)

南科學(xué)園區(qū)的12英寸廠Fab12AP6廠區(qū)的產(chǎn)能，此次產(chǎn)能擴(kuò)張以28nm生產(chǎn)機(jī)臺(tái)為主，

未來(lái)可延伸至

14nm的生產(chǎn)。長(zhǎng)期來(lái)看，新冠疫情以來(lái)，各國(guó)政府越來(lái)越意識(shí)到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要性，特別是晶圓制造

產(chǎn)能對(duì)于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展至關(guān)重要。美國(guó)政府帶頭號(hào)召臺(tái)積電、三星、英特爾在美國(guó)建

設(shè)先進(jìn)晶圓廠，以保障芯片供應(yīng)安全。各地企業(yè)也相繼提出晶圓廠建設(shè)計(jì)劃，例如美國(guó)半

導(dǎo)體廠商積極建廠、韓國(guó)支持本土建廠、歐洲復(fù)興半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)計(jì)劃等：2021/3/24，英特爾

CEO帕特·基辛格（PatGelsinger）宣布啟動(dòng)“IDM2.0”戰(zhàn)略，其

中包括：1）投資

200

億美元在亞利桑那州建設(shè)兩座晶圓廠，提升產(chǎn)能加大代工業(yè)務(wù)；2）組建獨(dú)立的代工服務(wù)部門(mén)，計(jì)劃成為全球主要的芯片代工廠；3）計(jì)劃在亞利桑那

州以外的地區(qū)進(jìn)行下一階段的產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃。2021

年初，韓國(guó)貿(mào)易、工業(yè)和能源部公布半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)計(jì)劃草案，包括大規(guī)模減稅

和對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)建的援助。2021/3/9，歐盟發(fā)布“數(shù)字羅盤(pán)”計(jì)劃，其中計(jì)劃

2030

年歐盟半導(dǎo)體產(chǎn)量應(yīng)至少達(dá)到

全球半導(dǎo)體總值的

20%，在歐洲生產(chǎn)制造世界最先進(jìn)的芯片以減少關(guān)鍵技術(shù)部件對(duì)亞

洲和美國(guó)的依賴(lài)。2021/5/4，日本共同社稱(chēng)，日本政府月內(nèi)將匯總旨在強(qiáng)化開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)體制的半導(dǎo)體

國(guó)家戰(zhàn)略，力爭(zhēng)吸引海外廠商等在國(guó)內(nèi)設(shè)立大規(guī)模生產(chǎn)基地，增強(qiáng)供應(yīng)鏈。中國(guó)本土半導(dǎo)體制造產(chǎn)能不足，對(duì)外依存度高中國(guó)大陸公司的晶圓產(chǎn)能在全球占比約

7%，且缺乏

10nm及以下先進(jìn)制程根據(jù)

ICInsights，2019

年中國(guó)大陸晶圓產(chǎn)能占全球晶圓產(chǎn)能

13.9%，剔除三星西安廠、英特

爾大連廠、臺(tái)積電上海廠等非中國(guó)大陸公司產(chǎn)能后，我們測(cè)算屬于中國(guó)大陸公司的晶圓產(chǎn)

能在全球占比大約在

7%左右。其中，中芯國(guó)際和華虹半導(dǎo)體是中國(guó)大陸最大的兩家晶圓廠

商，在中國(guó)大陸公司晶圓產(chǎn)能中占比最大。由于產(chǎn)能不足以及缺乏先進(jìn)制程等因素，大量國(guó)內(nèi)

Fabless需依賴(lài)海外晶圓制造產(chǎn)能近年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國(guó)正成為全球最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)之一。根據(jù)

WSTS，中國(guó)

半導(dǎo)體銷(xiāo)售額占全球比例近年來(lái)逐年增長(zhǎng)，4Q20

已達(dá)到

33%。但相較位于中國(guó)大陸的晶圓產(chǎn)能，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)能依然存在較大缺口。根據(jù)中國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)，

2019

年我國(guó)進(jìn)口芯片總額