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概述
调研大纲

近年来,随着半导体产业的蓬勃发展,全球晶圆代工产能呈现稳步增长态势,这主要得益于AI、HPC、IoT等新兴应用领域的迅速兴起,这些领域对芯片性能及产能提出了新的要求,进一步推动了晶圆代工的技术升级和产能扩张。

1、全球半导体代工产能(万片)、产量(万片)、产能利用率(2016-2027年)

2021年,全球产能折合十二寸晶圆(下文中所有产能及产量数据均折算为十二寸晶圆数量)达到3687万片,产量达到3449万片,产能利用率为97.17%。晶圆代工行业存在明显的周期性,新产能从投入建设到实现量产要经过2-5年不等的时间,这导致了2018及2019年由于产能快速扩张带来的产能利用率低谷。总的来看,随着全球晶圆代工下游应用的繁荣发展,全球在2020年正式进入晶圆和芯片供不应求的时期,各晶圆代工厂产能利用率高于95%以上,且仍有增加的趋势。这导致代工厂不断投建新产能,全球晶圆代工厂产能与产量稳步提升。

未来几年,可以预见手机、个人电脑、汽车、物联网、5G等领域将作为增长点持续推动晶圆市场的扩张。但同时,中美之间关系愈发紧张,世界范围内贸易保护主义兴起,这对于要求世界体系共同协作,分工严密的电子产业是一个巨大的不利因素。基于此我们预测未来一段时间,世界半导体的产能和产量会分别以4.71%和4.69%的年复合增长率增长。市场环境依然供不应求,产能利用率持续处于高位。2020年全球半导体代工市场产能及产量为3581万片和3449万片。

图:全球半导体代工产能(万片)、产量(万片)、产能利用率及发展趋势(2016-2027年)

全球半导体代工产能(万片)、产量(万片)、产能利用率及发展趋势(2016-2027年)

2、全球各类型半导体代工产量及市场份额(2016-2027年)

由于晶圆尺寸与加工成本的直接相关性,目前主流的晶圆种类为十二英寸晶圆,八英寸晶圆和六英寸的产量正在逐渐减少。2020年至今,八英寸与六英寸晶圆的全球产量持续减少,但下游需求变化相比较而言略微缓慢,出现了普遍“缺芯”的情况。八英寸晶圆价格持续攀升。但需要注意的是,这只是由于世界范围内晶圆的下游需求旺盛,而产能增长慢共同作用的结果。十二英寸晶圆同样存在供不应求的情况,这导致了晶圆代工价格的上升。未来,十二英寸晶圆代工仍是主流,在下游需求结构随之变化后,这种情况会出现缓解。

2021年,全球产量最高的是十二英寸晶圆,达2832.6万片,我们预测其2021-2027年的年复合增长率为5.93%。与此同时八英寸和六英寸晶圆在度过短暂的辉煌期后将再一次进入下降通道。2021-2027年复合增长率分别为-3.72%与-5.91%。值得注意的是,随着半导体行业深化发展,行业对于新品种晶圆的探索将会加快以获得更低的加工成本和更高的产品质量。由于基数小,2021-2027年,其他种类晶圆代工的年复合增长率将达到22.3%。

从产量占比上看,由于十二英寸晶圆的持续增长,此消彼长下,十二英寸晶圆将会占据绝大部分市场,2027年预计产量占比将达到84.9%。八英寸晶圆将从22.5%的占比下降到9.8%。

图:全球各类型半导体代工产量占比(2016-2027年,内圈为2016年,外圈为2027年)

全球各类型半导体代工产量占比(2016-2027年,内圈为2016年,外圈为2027年)

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