中国大陆|半导体硅片产业研究报告（下）( 三 ) 基站|山西省政府|山西省委

硅片市场迎来“量”的增长

5G普及导致终端的含硅量上升：从Iphone3开始的智能手机时代开始，到以Iphone5为代表的4G手机，最后到现在的5G手机时代。手机的含硅量不断增加。根据tech insights，iFixit等拆解机构对手机的物料成本分析，统计手机处理器（AP），基带处理芯片（BP），存储器（Nand flash，DRAM），摄像头模组（CIS），射频芯片（RF），电源管理芯片（PMIC），蓝牙/wifi芯片等等手机主要芯片的单机价值量，呈现逐渐增加趋势，并且所占单机总价值量的比例逐年增加。虽然在IphoneX阶段，由于屏幕的变化，导致芯片占比减小，但是随着后续不断优化，芯片成本占比也逐年提高。到4G手机顶峰Iphone11 pro max时代，主要芯片占比已经到达55%，单机价值量约为272美元。从Iphone3到Iphone11pro max的演变中，手机摄像头从单射到3射，机身内存从8GB增长到512GB，单机含硅量占比从37%增长到55%，单机价值量从68美元增长到272美元。

2020年时5G手机大规模量产元年，根据已经发布的三星S20和小米10手机的拆机分析，主要芯片的单机价值量和占比比4G手机进一步提高。三星方面，主要芯片占总物料成本的63.4%，单机价值量已经达到335美元，比Iphone 11pro max高23%。小米方面，主要芯片的占比更高，达到68.3%，主要芯片单机价值量也达到了300美元。根据三星S20和小米10的手机拆解，预计5G手机初期的主要芯片占比约为65%~70%，单机价值量在300-330美元左右。

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晶圆厂的建设增加硅片需求：晶圆厂产能扩张必然导致硅片的需求量上升。目前国内大力投资晶圆厂，形成了以长江存储，合肥长鑫为主的存储器产业，以中芯国际为主的逻辑芯片产业，以华虹半导体，积塔半导体为主的特色工艺产线，和以华润微电子，士兰微为主的功率器件代工厂。目前，中国大陆2017/2018两年的硅片销售额增长速度高于40%。并且受益于大基金投资和国产代替的趋势，下游晶圆厂充分扩产能，带动上游硅片需求增加。根据SUMCO预测，2020年，中国大陆的8寸硅片需求约为97万片，12寸晶圆能达到105万片。

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硅片市场迎来“价”的增加

涨价周期+先进制程促进“价”的提升：根据历史上硅片价格测算，目前处于新一轮涨价周期的起始端，在2009年至2011年期间，智能手机迅速普及，手机含硅量提升，单位面积硅片价格持续冲高，并且在2011年达到1.09美元/平方英寸。后来随着硅片库存的升高以及智能手机的销售量下滑，单位面积的硅片价格持续下跌，并在2016年达到最低点，价格为0.67美元/平方英寸。2016年谷歌“阿尔法狗”击败李世石，让人工智能登上了历史的舞台，全球的硅片需求提升，进入新一轮涨价周期阶段。2019年5G手机的发售，单位面积的硅片价格达到了0.94美元。随着2020年的5G手机大面积发售，拉动全球对硅片的需求，预计未来还有2-3年的涨价空间。

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先进制程推动“价”的上涨；半导体硅片是芯片制作的基底材料，任何质量上的波动都会对芯片造成严重的影响。随着先进制程的不断发展，对于半导体硅片的杂质要求也越来越高。更高的要求导致硅片的制造工艺越来越难，所以价格越来越高。例如同样时12寸硅片，7nm工艺的硅片价格是90nm硅片价格的4.5倍。目前，中国大陆晶圆厂以建设12寸晶圆厂为主，硅片价格也远远高于8英寸晶圆。同时，由中芯国际，华虹半导体为代表的逻辑芯片代工厂，逐渐将制程从28nm转移到16/14nm制程，提升了整体硅片价格。