沪硅产业，硅片“内供”先行者

如今，贸易摩擦成为了国内半导体市场无法忽略的风险因素，在大尺寸半导体硅片市场中，海外企业又掌控近9成的市场份额，如此被动情况下，国内硅片企业又该如何应对？

文 | 季生

来源 | 《经理人》杂志

2020年，科创板有这么一家特别的上市公司，年度营业收入不过20亿元，归母净利润更是不到1亿元，若是剔除政府补助，该公司瞬间由盈转亏，亏损高达2.8亿元，并且这种糟糕的财务数据更是维持了几年的时间，然而，该公司上市后市值一度超过1500亿元，相比上市初期整整翻了7倍多，其溢价幅度夸张至极，这便是沪硅产业（688126.SH）。

沪硅产业为何如此受资本市场青睐呢？

随着贸易摩擦加剧，半导体的国产替代逻辑逐步深化，市场的关注点不再是局限在卡脖子领域，而是延伸至全产业链安全性、替代性上。在半导体晶圆制造环节中，以光刻机为代表的核心设备亟待国产替代外，材料领域也不可忽视，沪硅产业主打的硅片业务，在整个晶圆制造材料环节中，占据着35%的成本支出，是半导体硅材料的重要组成成分，同时，高端硅片市场基本被海外厂商所垄断，在此背景下，沪硅产业又是通过怎样的战略举措，从而打破固有的市场格局，并充分享受资本溢价？

构建核心竞争力

据国际半导体产业协会统计，2016-2022年间，全球半导体硅片（不含SOI）销售额从72.09亿美元上涨至138亿美元，年均复合增长率为11.47%，同期国内规模从5亿美元增长至19亿美元，年均复合增长率25.05%，远快于全球平均增长速度，另外，全球SOI(Silicon On Insulator，绝缘体上硅)硅片销售额从4.41亿美元上升至16.55亿美元，年均复合增长率为24.66%，然而，这个庞大的硅片市场基本由海外厂商所垄断，全球前五大硅片厂商分别是日本的信越化学和SUMCO、中国台湾环球晶圆、德国Siltronic以及韩国SK Siltron，它们合计占据着90%以上的市场份额，行业呈现寡头垄断竞争格局。

在产业链安全可控、国产替代浪潮下，硅片“本土化”生产变得至关重要，沪硅产业作为中国大陆头部硅片企业之一，通过持续研发投入，助力硅片“本土化”生产，从而打破海外厂商的垄断。

2022年，公司研发投入为2.12亿元，同比增长68.01%，占总营业收入比例为5.87%，去年同期占比为5.10%，提升了0.77个百分点，继续维持高研发投入比例，增加的研发资金主要用于300mm大硅片、SOI、外延及其他各品类产品研发。其次，扩大研发人员规模，2022年公司研发人员为606人，占公司总员工人数比例为26.19%，相比去年，研发人员增加了98名。在多年持续研发投入下，沪硅产业在硅片领域里取得了一定的研发成果，据2022年年度报告披露，公司新申请发明专利226项，取得发明专利授权93项，新申请实用新型专利37项，实际取得实用新型专利10项，累计取得境内外发明专利572项，实用新型专利85项、软件著作权4项。

随着研发资金的持续投入，公司在硅片领域上掌握了多项核心技术，比如300mm、200mm和小尺寸硅片的直拉单晶生长、切割、研磨、抛光、清洗、外延等技术以及SOI制备技术，全面突破了300mm近完美单晶生长、超平坦抛光工艺以及极限表征等关键技术瓶颈。

如图表1所示，对应的产品主要有300mm抛光片及外延片、200mm及以下抛光片及外延片、SOI硅片、压电薄膜衬底材料等，一般来讲，硅片尺寸越大，单片硅片制造的芯片数量就越多，单位芯片成本也就随之下降，同样的工艺条件，300mm硅片的可使用面积是200mm硅片的2倍以上，可使用率在2.5倍左右，所以，300mm大硅片一般使用90nm及以下工艺制程，越先进工艺制程对大硅片使用率也就越高，而200mm、小尺寸硅片主要使用在90nm以上工艺制程上，从发展趋势来看，大硅片是未来发展的主流趋势。

2022年，公司200mm及以下尺寸半导体硅片营业收入为16.61亿元，毛利率为26.45%，均出现了小幅增长，值得庆幸的是，300mm大尺寸硅片营业收入呈现爆发性增长，年度营业收入为14.75亿元，同比增长114.29%，产品收入占比接近小尺寸硅片，毛利率也提高了18.52个百分点至12.35%，成为了公司扭亏的关键因素。

产能方面，沪硅产业子公司上海新晟现有300mm半导体硅片产能为30万片/月，规划30-60万片/月的新产能建设项目中，预计在今年内有30万片/月产能建设完成，届时，公司在300mm硅片领域产能将达到60万片/月，另外，子公司新傲科技和Okmetic 200mm及以下抛光片、外延片合计产能超过50万片/月，200mm及以下SOI硅片合计产能超过6.5万片/月。

技术突破和先进硅片产能释放，使得公司与台积电、联电、格罗方德、意法半导体、中芯国际、华虹宏力等龙头芯片厂商合作关系进一步深化，促使经营规模稳健提升，2020-2022公司营业收入分别为18.11亿元、24.67亿元、36亿元，三年间营业收入规模接近翻倍式增长，按营业收入口径统计，公司近三年全球市场份额约为2.3%、2.7%和3.5%，市场份额呈现逐步提升趋势，虽然其市场份额距离全球前五硅片厂商仍存在很大的差距，但是已经具备了星星之火可以燎原的态势。

战略布局，保障未来

半导体行业呈现周期性变化，硅片作为半导体芯片制造过程中的核心原材料，紧跟行业周期同步变化，据国际半导体产业协会统计，截至2022年底，全球26条芯片制造生产线投入量产，并有35条新增高产能芯片制造产线进入建设期，在新增的产能规划中，以300mm硅片需求为主，这也是后摩尔定律时代，半导体硅片朝着更先进的5nm、3nm、2nm制程匹配发展的结果。新增的产能主要来源于中国大陆、台湾地区，根据半导体产业迁移历史推算，国内硅片企业在未来将大概率承担主要的硅片供应，而现阶段，除了公司以外，国内也涌现出了一批具有竞争力的硅片企业，比如TCL中环（002129.SZ）、立昂微(605358.SH）等，因此，在加速产能布局前提下，技术研发也要重点跟进。

据公告披露，公司在研大硅片项目中，20-14nm集成电路用300mm硅片成套技术开发与产业化项目已经顺利通过国家项目验收，累计投入研发资金约3.19亿元，该硅片能够满足先进制程20-14nm芯片制造生产；300mm无缺陷硅片研发与产业化项目也顺利通过国家项目验收，累计投入研发资金2.65亿元，能够实现300mm无缺陷硅片高质量、大规模供货，这使得了公司在国内厂商中，成为了首个大规模供应大尺寸半导体硅片的厂商，奠定了硅片技术领域里的先发优势。

另外，在28nm及以上成熟制程中，200mm及以下尺寸硅片将继续使用很长一段时间，随着新能源汽车快速渗透，与之相匹配的汽车电子各类车规级芯片需求也将出现同步增长，而SOI硅片因耐高温高压、低功耗、高集成度等特性，被广泛应用于在汽车电子芯片制造中，公司目前已掌握SIMOX（注氧隔离技术）、Bonding（键合技术）、Simbond（注氧键合技术）、Smart Cut（智能剥离技术）四大SOI衬底制造技术，将充分享受汽车电子芯片持续放量带来的红利，同时，新一代无线电子通信的发展，比如5G、Wi-Fi6等技术成熟运用，也将提升SOI硅片市场需求。在200mm及以下尺寸硅片（含SOI硅片）领域里，公司在研项目有7个，其中有3个项目已经开始小批量生产，3个项目处于客户送样阶段，余下1个项目正处于样品开发当中，后续应用前景基本都是在新能源汽车及各类消费电子产品上。

总体而言，国内硅片市场处于一个完全竞争状态，公司目前已经基本涵盖半导体抛光片、外延片、SOI硅片，并在压电薄膜材料、光掩模材料等其他半导体材料领域展开布局，形成了300mm半导体硅片国内领先水平并规模化生产、MEMS用抛光片和SOI硅片相关技术达到国际先进水平的技术格局，能够很好兼顾产业链的国产化布局。若是置身于全球产业链上分析，寡头垄断格局市场让头部硅片厂商在技术、良率、成本控制、市场积累等方面都建立了巨大的优势，同时，芯片制造企业对硅片的要求极高，在供货之前都要进行硅片产品验证，一旦验证通过后便纳入其供应链，非特殊情况芯片制造企业基本不会更换供应商，所以说，国内硅片企业要想实现全方位突破，抢占国际市场份额，可不是一件容易的事情，但值得期待。

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