2020年大硅片专题研究：国内硅片制造及设备商分析、借鉴国际硅片巨头成长路径,对标国产硅片发展机遇

DONGXING SE CURITIE S行业研究电子行业：半导体设备系列报告之一——全行业框架梳理投资摘要：本报告为系列报告之开篇，是半导体设备行业框架性梳理，后续报告我们将分子领域进行详细论述和推荐。

本报告分为四节： 一、芯片制造过程中每种工艺使用不同设备芯片的制造过程可以分为前道工艺和后道工艺。

前道是指晶圆制造厂的加工过程，即在空白的硅片完成电路的加工；后道是指晶圆的切割、封装成品以及最终的测试过程。

前道工艺包括光刻、刻蚀、薄膜生长、离子注入、清洗、CMP 、量测等；后道工艺包括减薄、划片、装片、键合等封装工艺以及终端测试等。

二、半导体设备全球行业格局总述2020年全球半导体设备销售额约711亿美元，其中晶圆制造设备612亿美元，占比86.1%，测试设备60.1亿美元，占比8.5%，封装设备38.5亿美元，占比5.4%。

在晶圆制造设备中，光刻、刻蚀、薄膜生长设备占比最高，合计市场占比超过70%，这三类设备也是集成电路制造的主设备；工艺过程量测设备是质量监测的关键设备，占比可达13%；其他设备占比相对较小。

全球范围内的半导体设备龙头以美国、日本和欧洲公司为主，呈现寡头垄断，CR5市占率超过65%。

三、每一种半导体设备的市场格局各不相同分领域的全球格局来看，光刻机市场基本被阿斯麦公司垄断；刻蚀和薄膜生长市场主要被应用材料、泛林半导体和东京电子三家寡头占据；离子注入由应用材料和亚舍利占据大部分份额；科磊半导体则占据量测设备半壁江山；测试设备则有泰瑞达、爱德万和科休等寡头。

目前，几乎所有领域均有我国企业寻求突破，国产设备的空白正在被逐渐填补，但与国外龙头企业的技术差距仍然较大。

四、国产替代和市场份额提升是我国半导体设备企业的成长主线研发驱动、产业链全球化以及同下游晶圆厂深度绑定是半导体设备形成寡头垄断格局的主要原因。

为打破国外企业的垄断，一方面需要我国设备企业实现高效率和低成本的研发，另一方面需要下游晶圆厂的支持，这两个条件目前已经基本满足，因此我国设备厂商迎来重要的契机。

全球前五大半导体硅晶圆厂商盘点就半导体产业而言，芯片是最为人熟知和关注的领域，而对于行业起着支持作用的材料和设备领域却相当低调，但低调不等于不重要，如半导体制造的基础――硅晶圆，在行业中的地位就不容忽视。

根据研究数据，硅片市场基本上由日本和韩国制造商垄断。

五大供应商的全球市场份额已达到92%，其中新越半导体市场占27%，sumco市场占26%，全球晶圆市场占17%，silitronic市场占13%，LG市场占9%。

1、信越（shin-etsu）鑫悦集团于1967年创立“鑫悦半导体”，为生产高品质半导体硅做出了巨大贡献。

鑫悦半导体硅业务一直走在大口径、高直线度的前列。

成功研制出最尖端的300毫米硅片，实现了SOI硅片的商业化。

2、胜高（sumco）世界第二大半导体硅片供应商Sumco最近宣布投资约3.97亿美元增加其ivanly工厂，这是近十年来首次大规模增产。

预计上半年2022个硅晶片的月产能将增加110000件。

3、环球晶圆通用晶圆是中美硅的子公司，于2022通过一家名为东芝陶瓷的公司收购。

covalentmaterials（现为coorstek）的半导体晶圆业务，扩大了业务范围。

后通过收购全球第四大半导体硅晶圆制造与供货商sunedisonsemiconductor一跃成为第三大硅晶圆供货商。

4、粉砂岩全球第四大硅晶圆厂商siltronic总部位于德国慕尼黑，资料显示公司在德国拥有150/200/300mm的产线，在美国有一座200mm的晶圆厂，在新加波则拥有200和300mm的产线。

5、 lgsiltronlgsiltron是lg旗下制造半导体芯片基础材料――半导体硅晶片――的专门企业。

sk 集团于今年1月份收购了lgsiltron51%的股份，并于今年5月份表示将收购公司剩余49%的股份，以此打入半导体材料和零件领域，实现各项业务的垂直整合。

在中国积极发展半导体产业和大力投资12英寸晶圆厂、智能手机和云服务器的推动下，硅片市场需求大幅增长。

市场数据(人民币）市场优化平均市盈率18.90 国金电力设备与新能源指数9216 沪深300指数4842 上证指数3492 深证成指14463 中小板综指13663相关报告 1.《地区垄断+产能充足，龙头亿华通率先受益-燃料电池行业点评》，2021.11.1 2.《“拥硅为王”再现，平价时代硅料逻辑重塑-探寻光伏行业“确定性...》，2021.11.1 3.《光伏三季报整体优异，三元回调创布局机会-新能源与汽车行业研究...》，2021.10.31 4.《光伏产业链博弈近尾声，特斯拉站台磷酸铁锂-新能源与汽车行业研...》，2021.10.24 5.《电价市场化促风光储发展，电车开启Q4抢装-新能源与汽车行业研...》，2021.10.17 姚遥 分析师 SA C 执业编号：S1130512080001 (8621)61357595 yaoy ＠ 邱长伟 分析师 SA C 执业编号：S1130521010003 qiuchangwei ＠ 宇文甸 联系人 yuwendian ＠ 理性看待光伏贸易摩擦，关注4680电池放量催化 ⏹ 新能源：国际贸易摩擦事件扰动板块情绪，理性分析事件可能走向；行业基本面仍然扎实，硅料新增供应放量在即；继续坚定看好板块四季度机会，优选利润兑现确定性高的环节/公司。

⏹ 本周隆基出口美国的约40MW 组件受到美国海关暂扣的事件引发关注，并再次触发市场对光伏行业国际贸易摩擦风险的担心以及板块股价的波动。

就该暂扣事件本身来讲，美国海关针对的并非“光伏组件”产品，更不是针对某家特定企业，而是针对此前因所谓“强迫劳动”而被列入实体清单的几家原材料生产商。

此前8月也有其他中国光伏企业产品以同样理由被暂扣，后提交原材料追溯证明并审查后获放行，预计本次事件将以类似路径演绎。

⏹ 关于我国光伏产业所面临的国际贸易摩擦风险，我们曾多次强调，考虑到光伏已经成为全球最主要的新增电源类型，且在全球双碳目标下越来越重要的战略地位，中长期来看，我们永远无法100%排除欧美国家强行发展自有产业链、主动降低对中国光伏产品进口依赖的可能性。

国内硅片生产厂家有哪些_国内硅片生产企业排名国内硅片生产企业排名一——上海新阳半导体材料股份有限公司上海新阳创立于1999年7月，2011年6月在深圳证券交易所创业板上市，现有员工200余人，厂区占地80余亩，拥有1000级超净厂房和设施齐备的现代化实验室。

公司已荣获上海市高新技术企业、上海市外商投资先进技术企业、上海市重合同守信用AAA级企业等多项荣誉以及中国半导体创新产品和技术奖、上海市高新技术成果转化项目等多个奖项。

获得了ISO9001、ISO14001、OHSAS18001以及安全生产许可证、危险化学品经营许可证等多项管理认证。

上海新阳半导体材料股份有限公司是以技术为主导，立足于自主创新的高新技术企业，专业从事半导体行业所需电子化学品及配套设备的研发设计、生产制造和销售服务，致力于为用户提供化学材料、配套设备、应用工艺和现场服务一体化的整体解决方案。

国内硅片生产企业排名二——浙江昱辉阳光能源有限公司浙江昱辉阳光能源有限公司是ReneSolaLtd全资子公司，主要生产单晶硅片、多晶硅片；2006年ReneSola在英国伦敦证券交易所挂牌上市，融资5000万美元；2007年3月21日ReneSola通过德意志银行成功发行1.2亿美元可转换债券；2008年1月，ReneSola成功登陆美国纽约证券交易所，融资1.3亿美元，并于当年6月成功实现增发，融资1.85亿美元。

通过不断的发展，ReneSola 成功打造了一条从原生多晶硅到光伏应用系统的完整光伏产业链，铸造了行业品质最优秀的光伏品牌，跻身世界一流光伏企业。

国内硅片生产企业排名三——上海卡姆丹克太阳能卡姆丹克太阳能集团是建于中国和马来西亚专业的太阳能硅棒、硅锭及硅片制造商，专注于高品质太阳能硅片的设计、开发、制造及销售。

我们是中国首批能够通过国外客户认证大规模生产厚度约为140微米的N型单晶太阳能晶片的制造商。

2000年，我们成为半导体晶片的领先制造商之一，并于2004年开始生产太阳能晶片。

全球十大太阳能光伏硅片生产商最新排名太阳能硅片企业主要集中于亚洲，尤其是中国大陆和台湾。

廉价的劳动力，较低的土地和资金成本，同时也由于主要客户的存在，使得中国成为世界第一的太阳能硅片生产者。

尽管多数多晶硅在欧洲和美国生产，但是中国引导了硅片生产的方式。

而半导体硅片主要在日本、美国和德国这样的发达国家生产。

晶体硅行业的结构性的力量在驱动着垂直整合，电池生产商在生产硅片而硅片企业也在生产电池。

然而，也有少数一些公司主要集中向电池片生产商供应硅片。

这里是主要的太阳能硅片制造商的列表，过去几年中表现出惊人的增长。

1)保利协鑫能源控股有限公司--这家中国公司2008年从零开始，2010年底公布达成3.5GW的硅片产能，从而成为最大的多晶硅和硅片生产商之一。

它迅速扩产，但并没有涉足太阳能电池和组件的生产。

公司仍然在努力成为多晶硅厂商的前3甲，并且通过在接近客户工厂的地方设置硅片厂来扩大产能。

已经与世界上大部分大型组件生产商，签订了大额的长期的交易合同。

2)江西赛维LDK太阳能高科技有限公司--是最大的用在晶体硅组件上的太阳能硅片生产商，但是正在将第一的位置输给保利协鑫。

2010年底，其硅片产能达到3GW。

它已经扩产到太阳能供应链的其他环节，在接下来的几年里，有望进入太阳能组件生产商前10名。

3)浙江昱辉阳光能源有限公司--在运营和组织结构上非常类似赛维LDK太阳能，这家中国公司是世界上花费成本最低的太阳能硅片生产商，硅片产能达1.5GW，也正在扩展到供应链的其他环节。

4)REC公司--这家挪威的生产商一直是最大的太阳能硅片生产商。

直到几年前，将它的领先地位输给了中国。

现在，它正在新加坡扩产，以降低它高昂的成本，并在进行垂直整合。

目前的产能是1.9GW。

5)Solarworld公司--Solarworld公司是德国最大的太阳能电池板生产商，是少数几个仍然在欧洲和美国运营的公司之一，硅片产能在1.25GW。

该公司一直饱受低成本竞争的折磨。

行业点评1 行业投资观点1.1 从代工价格上涨看8英寸晶圆代工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。

图1：全球电源管理芯片市场规模预测（亿美元）图2：全球图像传感器芯片市场规模预测（亿美元）资料来源：TMR ，前瞻产业研究院，财信证券 资料来源：IC Insights ，前瞻产业研究院，财信证券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。

请务必阅读正文之后的免责条款部分1 / 2行业研究|工业|资本货物 证券研究报告资本货物行业点评报告2021年02月01日硅片扩产项目持续落地，设备需求迎爆发——光伏设备行业点评报告事件：高景太阳能共投资170亿建设50GW 产能大硅片项目，其中1期15GW 产能已启动施工建设，预计于2021年9月满产；中环股份发布公告，分别与宁夏回族自治区人民政府和银川经济技术开发区管理委员会就共同在银川市投资建设50GW （G12）太阳能级单晶硅材料智能工厂及相关配套产业达成合作事宜，项目总投资额预计120亿元。

报告要点：● 光伏行业迎扩产周期，硅片端布局正热带动光伏设备需求 根据我们不完全统计，国内光伏单晶硅产能预计2020至2022年三年有望提升超过300GW ，除单晶硅双龙头隆基股份与中环股份积极扩产外，晶科、晶澳、上机等企业均规划了较大规模的硅片项目，光伏行业正处景气周期，硅片端布局正热，产能有望快速爬坡，持续带来增量晶体硅生长及硅片加工设备需求。

同时新增产能或将加速老产能退出，硅片行业进入竞争性扩产，进一步推升设备需求。

● 高景太阳能50GW 产能大硅片项目一期开工，总投资170亿元 广东高景太阳能50GW 产能大硅片项目于2020年12月签约落地珠海，计划分三期共投资约150亿元，据北极星太阳能光伏网信息2021年1月29日15GW 产能一期项目开工，预计2021年7月进入投产阶段，于2021年9月满产；二期预计15GW 产能在2022年满产；三期20GW 产能预计在2023年底实现满产。

● 中环六期落地，释放大量光伏设备需求中环六期将全部围绕G12大尺寸硅片展开，项目预计总投资额120亿元，整体规划G12单晶产能50GW 以上，项目达产后中环股份单晶总产能将达到135GW 以上。

假设210硅片单GW 设备投资1.5至2亿元，中环股份与高景太阳能有望释放150至200亿元单晶硅生长及硅片加工设备需求。

国内外半导体级多晶硅生产技术差距分析摘要：相较于国内已经发展较为成熟的光伏级多晶硅而言，半导体级多晶硅在纯度上达到11N(99.999999999%)-12N(99.9999999999%），因为下游集成电路行业制程的特殊需求，对于多晶硅原料中的施主杂质浓度、受主杂质浓度、碳浓度、氧浓度、基体和表面金属杂质浓度等关键指标要求严格，同时对产品的稳定性也提出了非常苛刻的要求，这主要体现在集成电路行业对每一种原材料长达一到三年的验证周期，这使得半导体级多晶硅从设计理念、装置建设、生产质量管理体系都体现出与其他行业截然不同的严谨的集成电路行业逻辑，能够与光伏级多晶硅明显区分。

关键词：半导体；多晶硅1 差距分析1.1 产品显性指标首先，在国内电子级多晶硅一级品的施主杂质含量为150ppta（规格限）、受主杂质含量为50ppta（规格限），而国外施主杂质的含量一般小于30ppta、受主杂质含量小于10ppta，这对于国内精馏塔的分离精度、分离效率及提纯工艺提出更高的要求。

此外，国内企业生产线的原料波动较大，原料物料运输管线材质等级低、检测仪器检测限高等问题，有时无法表明是否真正达到原料使用需求；在国外，作为半导体级多晶硅生产线，要求系统平稳，原料波动进行严格控制，基本上属于平稳曲线波动方式，不允许锯齿状的波动，剧烈的原料波动将会导致提纯系统中的杂质含量波动频繁、剧烈，而无法得到超高纯的三氯氢硅。

另外，半导体级多晶硅对碳含量的控制也十分严格，国标一级品的碳含量要求为80ppba，而国外至少要控制在20ppba以下。

在制造工序中，从还原车间产出的硅棒运转至后处理车间，工艺流程中涉及了破碎、筛分、酸洗、干燥及包装等工序。

这些工序中，硅料将与较多树脂类材料接触，若这些材料选择或表面杂质处理不当，会增加多晶硅的碳元素的增加。

此外，从氢化工序、精馏工序、还原工序到尾气回收工序，对于一切可能引入碳元素的材料均需全面识别其潜在失效的风险。

市场数据(人民币）市场优化平均市盈率18.90 国金电力设备与新能源指数 6400 沪深300指数 5483 上证指数 3496 深证成指 15007 中小板综指 12820相关报告1.《光伏全年需求有望超预期，然企业表现将分化-新能源与电力设备行...》，2021.1.312.《并网超预期和储能补贴的热，市场化交易的凉-新能源与电力设备行...》，2021.1.243.《光伏潜在降价合预期，材料体系驱动电池进步-新能源与电力设备行...》，2021.1.174.《固态电池期货绝配换电模式，关注玻璃新投资-新能源与电力设备行...》，2021.1.105.《抢装超预期支撑Q1光伏需求，ModelY 锁定爆款-新能源与电...》，2021.1.3姚遥 分析师 SA C 执业编号：S1130512080001 (8621)61357595 yaoy ＠ 宇文甸 联系人yuwendian ＠ 张伟鑫联系人zhangweixin ＠硅片提价验证行业高景气，氢能下游应用持续开拓⏹ 新能源：硅片涨价符合短期供需基本面，全年需求有望超预期背景下，全产业链价格压力降一定程度缓解，优势企业盈利有望超预期。

⏹本周中环、隆基先后小幅上调单晶硅片公开报价，不同规格产品涨价幅度在0.1-0.15元/片，涨幅约2%~4%，对应传导约5-8元/kg 的硅料价格涨幅；此外值得注意的是，隆基最新硅片报价中158/166规格产品采用170μm 规格进行报价（较此前减薄5μm ），而182规格厚度维持不变。

⏹2月份硅片价格的上涨和厚度的变化继续验证我们1月27日发出的随笔中提出的几个核心观点：1）受到国内331抢装和组件补装需求拉动，Q1产业链需求旺盛度超预期；2）受硅料供应限制及硅片本身产能爬坡节奏影响，硅片环节过剩压力并不大，因此对硅料涨价有一定传导能力；3）由于央企投资收益率要求的下降，对全年组件降价压力减小，供应链将享有更宽松的“涨价/不降价”空间；4）硅料供应紧张背景下，产业链加大降低单位硅耗的努力，但大尺寸成为薄片化的阻力。

2021年中国光伏硅片行业发展现状分析一、概述硅片是光伏、半导体行业广泛使用的基底材料，而光伏硅片是指用于光伏领域的硅片。

和半导体硅片相比，光伏硅片的对于硅料纯度要求较低，仅需达到6个9及以上（≥99.9999%），而半导体硅片需达9个9及以上（≥99.9999999%）。

根据原材料的不同，光伏硅片可分为多晶硅片和单晶硅片两种。

二、产业链分析1、产业链光伏硅片行业产业链上游为原材料环节，主要包括硅矿石、工业硅、多晶硅等；中游为光伏硅片的生产供应环节，主要产品有多晶硅片和单晶硅片两种；下游应用于光伏发电领域。

2、上游端分析多晶硅是光伏硅片的直接原材料，随着我国硅料国产化进程的加速，我国已经逐渐摆脱原材料受控的局面。

近年来我国多晶硅产能及产量不断增长，2020年受疫情影响，使得产能略有下滑，随着疫情被有效控制，产能开始恢复增长。

据资料显示，2021年我国多晶硅产能达52万吨/年，同比增长23.8%；产量达50.5万吨，同比增长28.8%。

3、下游端分析光伏是光伏硅片唯一的下游应用领域，近年来，在政策的驱动以及发电成本快速下降的推动下，我国光伏产业规模迅速增长，成为全球第一大光伏应用市场。

据资料显示，2021年我国光伏新增装机量达54.9GW，同比增长13.9%。

三、全球现状1、产业规模随着近年来全球光伏产业的快速发展，市场对光伏硅片的需求量也随之不断增加，推动了光伏硅片产业规模的迅速扩张。

据资料显示，2021年全球光伏硅片产能达415.1GW，同比增长67.8%；产量达232.9GW，同比增长38.9%。

2、区域分布从产能地区分布情况来看，我国是全球最大的光伏硅片生产国，随着近年来我国光伏硅片企业的产业布局进程不断加快，我国光伏硅片在全球市场占比也随之不断提升。

据资料显示，2021年全球光伏硅片产能中，我国占比达98.1%，占据绝对领先的地位。

四、中国现状1、产量随着近年来我国光伏产业的快速发展，光伏发电新增装机量不断增长，拉动了包括光伏硅片在内的原材料需求的增长，推动了我国光伏硅片行业的快速发展。