1、1 全球市场规模持续增长1.1 龙头公司加大资本开支，积极扩产年度资本支出将超 1,900 亿美元。半导体公司显著增加了资本开支以扩充产能。据 IC Insights 统计数据，2021 年全球半导体行业资本支出为 1,539 亿美金，同比增长 36%； 2022 年全球半导体行业资本支出将达 1,904 亿美金，同比增长 24%，创历史新高。在2021 年前，半导体行业的年度资本支出从未超过 1,150 亿美元。图 1 2008-2022F 全球半导体行业资本支出IC Insights台积电、三星、英特尔三家公司共占据行业支出总额的一半以上。台积电、三星、英特尔为扩大其在晶圆代工领域的优势，
2、2022 年纷纷加大资本开支。台积电预计 2022年资本开支达 400-440 亿，同比增长 33.2%-46.5%，主要用于 7nm 和 5nm 先进制程扩产。三星 2022 年在芯片领域的资本支出约为 379 亿美元，同比增长 12.46%。英特尔 2022年的资本开支预计将达到 250 亿美元。图 2 2022 年半导体行业资本开支情况台积电三星英特尔 其他公司IC Insights，公司官网，台积电、三星、英特尔宣布扩产先进制程产能。台积电拟于中国台湾、美国亚利桑那州、日本熊本三地新建工厂，总资本支出超过 480 亿美元。三星将在美国德克萨斯州建新厂，投资金额 170 亿美元，工艺节点
3、 7-5nm，拟于今年上半年动工，2024 年下半年投产。英特尔将在俄亥俄州建两座先进制程工厂，初始投资金额超过 200 亿美元；未来10 年在俄亥俄州建设全球最大的半导体生产基地，投资金额共计 1000 亿美元。表 1 台积电、三星、英特尔扩产计划公司 地点 投资金额（亿美元） 制程 预计投产时间 中国台湾 90 7nm、28nm 2024 台积电 美国亚利桑那州 120 5nm 2024 日本熊本 272 22-28nm 2024 三星 美国德克萨斯州 170 7-5nm 2024 英特尔 美国俄亥俄州 200 7nm 2024 公司官网，1.2 产能逐年上升，产能利用率仍维持高位2022
4、 年，晶圆产能将继续提升。根据IC Insights 数据，2016-2021 年，全球集成电路行业晶圆装机量逐年增长，CAGR 达 6.3。人工智能、物联网等新下游应用领域的快速发展，带动晶圆产能需求持续提升。IC Insights 预测，晶圆装机量将由 2021 年的 24,250 万片增加至 2022 年的 26,360 万片，同比增加 8.7。图 3 2016-2022 年晶圆装机量（等效 8 寸晶圆）300装机量（百万片）yoy10%2408%1806%1204%602%0201620172018201920200%20212022FIC Insights产能利用率维持高位。全球晶圆
5、产能利用率将由 2021 年的 93.8下降至 2022 年的 93.0，同比下降 0.8 个百分点。图 4 2016-2022 年产能利用率（等效 8 寸晶圆）100%95%90%85%80%2016201720182019202020212022FIC Insights2 21&22Q1 维持高景气度，中国大陆地区表现亮眼2.1 2021 年：全球代工市场集中度高，盈利水平提升全球代工市场集中度高。2021 年，全球前十大晶圆代工厂共实现营业收入 1,029亿美元。全球代工市场集中度高，排名前十的晶圆代工厂共占据全球晶圆代工市场 93.4的市场份额。中国大陆地区三家厂商进入全球前十大晶圆代
6、工厂。2021 年，进入全球前十大晶圆代工厂的中国大陆地区厂商共有三家，分别为中芯国际、华虹半导体、晶合集成，市场份额分别为 4.9、1.5、0.8。台积电一家独大。2021 年，台积电营业收入为 568 亿美元，占据全球市场 51.6的市场份额。表 2 2021 年全球前十大晶圆代工厂营收情况排名 公司 总部 营业收入 市场份额 （百万美元） 1台积电 中国台湾 56,83251.6%2三星 韩国 18,79617.1%3联电 中国台湾 7,6266.9%4格罗方德 美国 6,5856.0%5中芯国际 中国大陆 5,4434.9%6力积电 中国台湾 1,9911.8%7华虹半导体 中国大陆
7、1,6471.5%8世界先进 中国台湾 1,5741.4%9高塔半导体 以色列 1,5081.4%10晶合集成 中国大陆 8520.8%共计 102,85493.4%公司官网图 5 2021 年全球晶圆代工市场竞争格局图 6 2021 年全球晶圆代工市场台积电份额前十大晶圆代工厂台积电其他其他Trend Force，Trend Force，营收增速方面，得益于产线的扩产和市场对特色工艺的需求维持在高位，华虹半导体营业收入同比显著增长，增速达 69。图 7 2021 年部分晶圆代工厂营收及增速6002021营收（亿美元）yoy（%）80%45060%30040%15020%00%台积电联电格罗方
8、德中芯国际 华虹半导体力积电世界先进 高塔半导体wind，公司官网，净利润方面，2021 年，台积电净利润达 213.9 亿美元，排名第一；中芯国际和华虹半导体的净利润分别为 17.0 和 2.6 亿美元。图 8 2021 年部分晶圆代工厂净利润及增速400净利润(亿美元)yoy(%)360%300240%200120%1000台积电0%联电中芯国际力积电世界先进华虹半导体wind，公司官网，毛利率方面，2021 年，前十大晶圆代工厂中，毛利率最高的代工厂为台积电。得益于先进制程领域的开拓，台积电毛利率达 51.6。中芯国际和华虹半导体的毛利率分别为 30.8和 27.7。图 9 2021 年
9、部分晶圆代工厂毛利率60毛利率(%)4530150台积电联电格罗方德中芯国际 华虹半导体力积电世界先进 高塔半导体wind，公司官网，2.2 2022 Q1：营收环比增长，中国大陆地区公司表现亮眼2022 Q1，晶圆代工厂商台积电、联电、格罗方德、中芯国际、力积电、华虹半导体、力积电、世界先进、高塔半导体营收环比均为正增长。其中，台积电、中芯国际、华虹半导体营收环比增速超过 10，营收环比增速分别为 12、17、13。图 10 2021 Q4-2022 Q1 部分晶圆代工厂营收及增速单位：百万美元2022 Q1营收2021 Q4营收QoQ20,00020%15,00015%10,00010%5
10、,0005%00%wind，公司官网，2.3 晶合集成首上榜，华虹半导体拟科创板上市2021 年，受益于新产线投产带来的产能释放和下游需求旺盛带来的价格上涨，中国大陆地区代工厂商中芯国际、华虹半导体、晶合集成营收大增，营业收入分别为 54.4、 16.3、8.5 亿美元，同比增长 29.7、69.7、259.0。表 3 中国大陆地区部分晶圆代工厂情况中芯国际射频、MCU、CIS、高压显示驱动、特殊存储等 （亿美元） 54.4 29.7% 华虹半导体嵌入式非易失性存储器（eNVM）、功率器件、模拟及电源管理和逻辑及射频等 16.3 69.6% 晶合集成DDIC 8.5 259.0% 公司产品 2
11、021 年营收 yoy 公司公告中芯国际、华虹半导体自 2021 Q2 以来保持满产满销，产能利用率大于 100。图 11 2021 Q1-2022Q1 中芯国际、华虹半导体产能利用率115%110%105%100%95%2021 Q12021 Q22021 Q32021 Q42022 Q1中芯国际华虹半导体8寸华虹半导体12寸晶合集成：2021 Q4 进入全球前十晶圆代工厂。公司提供 DDIC（显示面板驱动芯片）及其他工艺平台的晶圆代工服务，产品应用领域主要为液晶面板、手机、消费电子。 2021 年在智能手机、液晶平板、汽车电子的强劲需求带动下，DDIC 市场规模迅速增长，特别是在 90-1
12、50nm 制程节点出现产能短缺，晶合集成大力提升 90-150nm DDIC 晶圆产能，实现了第四季度晶圆销售的快速增长，环比增长 44.2，超越东部高科进入全球晶圆代工厂前十。2021 年，公司产能为 57.09 万片/年，主营业务收入为 54.2 亿元。其中 90nm 制程节点为主要销售产品，2021 年销售占比达到 55.95。3 月 10 日，晶合集成成功在科创板 IPO 过会。华虹半导体：拟科创板上市，募集 180 亿元人民币。聚焦非易失性存储器、功率器件、模拟和电源管理、逻辑和射频、图像传感器等特色工艺平台。市场对特色工艺的需求维持在高位，助推产品的平均销售价格全面提振。公司在无锡
13、高新技术产业开发区的 12 寸晶圆厂（华虹七厂），月产能为 6.5 万片，是全球第一条 12 英寸功率器件代工生产线。公司董事会已批准科创板上市计划，拟发行 4.34 亿新股，拟募集 180 亿元人民币。筹集的资金用途，其中 70(125 亿人民币) 投资于华虹制造无锡项目；11(20亿)用于 8 寸晶圆厂房优化升级项目；12( 25 亿元)用于工艺技术创新研发项目。中芯国际：世界领先的晶圆代工企业之一。根据 IC Insights 数据，2021 年全球晶圆代工行业市场中位居第四，在中国大陆地区企业中排名第一。2021 年，销售晶圆数量为 674.7 万片（等效 8 寸晶圆）；平均售价为 4
14、,763 元。公司预计 2022 年资本开支约 320.5 亿元，接近 2021 年营业收入 356.3 亿元。今年资本开支主要用于持续推进老厂扩建及三个新厂项目：北京、深圳、上海临港项目，均为 12 英寸晶圆代工生产线项目，规划产能分别为 10 万片/月、4 万片/月、10 万片/月。3 趋势一：向 12 寸以及更小工艺节点发展3.1 智能手机、数据中心推动 12 寸需求量上升智能手机市场需求增速放缓。晶圆代工下游主要终端市场包括智能手机、智能家居、可穿戴设备等电子消费品，汽车，数据中心，loT。根据 Canalys 数据，2022 年以来智能手机市场需求疲软，2022 Q1 全球智能手机出
15、货量下降了 11%。2022 Q1，台积电智能手机市场占营收构成的 40%，同比下降 4 个百分点，环比下降 5 个百分点；中芯国际智能手机市场占营收构成的 29%，同比下降 6 个百分点，环比下降 2 个百分点。图 12 2021Q1-2022Q1 台积电按终端市场划分的营收构成图 13 2021Q1-2022Q1 格罗方德按终端市场划分的营收构成100%100%75%50%25%智能手机HPCloT汽车 DCE其他75%50%25%智能移动设备通信基础设施和数据中心 loT汽车个人计算机其他0%2021 Q12021 Q22021 Q32021 Q42022 Q10%2021 Q1 202
16、1 Q2 2021 Q3 2021 Q4 2022 Q1公司年报公司年报图 14 2021Q1-2022Q1 中芯国际按终端市场划分的营收构成图 15 2021Q1-2022Q1 华虹半导体按终端市场划分的营收构成100%100%75%50%25%智能手机智能家居消费电子其他75%50%25%电子消费品工业及汽车通讯计算机0%2021 Q12021 Q22021 Q32021 Q42022 Q10%2021 Q1 2021 Q2 2021 Q3 2021 Q4 2022 Q1公司年报公司年报在个人消费电子、数据中心、自动驾驶、元宇宙等下游领域的高速发展下，12 寸晶圆的需求量将保持快速上升。根
17、据 Sumco 预测，2022-2026 年 CAGR 达 11.3。目前，智能手机为 12 寸晶圆下游占比最高的应用领域。到 2026 年，智能手机、数据中心为晶圆代工下游应用占比最高的两个领域。数据中心、智能手机对 12 寸晶圆需求量逐年递增，2022-2026 年 CAGR 达 12.3和 7.4。图 16 2008-2026 年按下游应用领域 12 寸晶圆需求量Sumco，图 17 应用于数据中心的 12 寸晶圆需求量预测图 18 应用于智能手机的 12 寸晶圆需求量预测SumcoSumco3.2 HPC 高速发展，工艺制程向更小节点发展2021-2025 年，数据处理量 CAGR 达
18、 84。数据处理量的大幅增加，使得数据中心CPU 芯片、5G 智能手机 AP 芯片、车载自动驾驶 CPU 需求量快速上涨。2022 年一季度，台积电营收占比最高的领域为HPC，HPC 占收入的 41，营收增速高达 26。台积电在一季度 法说会上表示，HPC（高性能计算）将会是公司今年增长最快的领域。图 19 2022 Q1 台积电按下游应用领域划分营收构成图 20 2022 Q1 台积电各应用领域增幅TSMCTSMC2021 Q1-2022 Q1，台积电按制程划分的营收构成，7nm 制程平均占比 31，是营收中占比最高的制程。台积电于台南 Fab18 新建的 3nm 制程芯片厂将于今年下半年量
19、产，2nm 制程芯片最早于 2025 年投产。图 21 2021 Q1-2022 Q1 台积电按制程划分的营收构成100%75%0.25m及以上0.15/0.18m0.11m/0.13m50%90nm 65nm25%40/45nm 28nm 16nm0%2021 Q12021 Q22021 Q32021 Q42022 Q17nmSumco，HPC 需求量的大幅增加和 3nm 工艺制程的量产将推动芯片制造工艺向更小节点发展。Sumco 预测，随着制造工艺的进步，10nm 以下制程芯片的需求量会逐步提升，2021- 2025 年，16nm 及以下制程的 12 寸芯片 CAGR 达 14.7。图 2
20、2 2008-2026 年按下游应用领域 12 寸晶圆需求量Sumco，4 趋势二：晶圆代工向中国转移4.1 晶圆代工实现十连增，中国大陆地区增速显著全球晶圆代工市场规模持续增长。根据 IC Insights 数据，2021 年，全球晶圆代工市场规模达 1,101 亿美元，同比增长 26， 2016-2021 年复合年均增长率为 11。IC Insights 预计，2022 年全球晶圆代工市场规模将达 1,321 亿美元，较 2021 年增长 20。图 23 2016-2022 年全球晶圆代工厂规模晶圆代工厂规模（十亿美元）yoy20030%15020%10010%500%0201620172
21、0182019202020212022E-10%IC Insights全球前十大晶圆代工厂营收十连增。根据 Trend Force 数据，2021 Q4 全球前十大晶圆代工厂营收总额达 295.5 亿美元，环比增长 8.3，2019 Q3-2021 Q4，连续十个季度创新高。图 24 2019 Q3-2021 Q4 全球前十大晶圆代工厂营收情况晶圆代工厂营收（百万美元） yoy4000015%3000010%200005%100000%02019Q3 2019Q4 2020Q1 2020Q2 2020Q3 2020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4-5%Trend F
22、orce中国大陆地区 21 年增速显著。2014-2021 年，中国大陆地区晶圆代工市场份额稳步提升。2021 年，中芯国际、华虹半导体、晶合集成营业收入均有显著增长。中国大陆地区占全球晶圆代工市场份额同比增长 11.8。图 25 2014-2021 年中国大陆地区晶圆代工厂市场份额及增长率市场份额yoy9%16%12%6%市场份额增长率8%4%3%0%0%20142015201620172018201920202021-4%4.2 半导体产业链三次转移，亚太已成代工主要区域半导体产业链三次转移，美国的“平衡”战略。19 世纪 50 年代，半导体产业链第一次转移，美国将半导体材料产业转移至日本
23、，日本半导体产业的崛起削弱了美国半导体行业，1986 年，美国与日本签署了美日半导体协议，限制日本产半导体器件的市场份额；19 世纪中后期，晶圆代工产业转移至韩国、中国台湾地区，以台积电、三星为首的韩台企业成为了全球先进制程工艺中心；2000 年，半导体产业开始向中国大陆地区转移。图 26 全球半导体产业整体转移趋势Amte，集邦咨询，亚太地区已成晶圆代工主要区域。经过多年的发展，亚太地区已成晶圆代工主要区域。2021 年，全球前十大晶圆代工厂中，亚太地区占据 8 家，营收总额占全球晶圆代工厂市场的 85%以上。5 投资机会：上游原材料涨价，关注国内硅片厂商机会5.1 半导体材料市场规模创新高
24、，硅片是成本占比最高的材料全球半导体材料市场规模创新高。受益于晶圆市场 2021 年高景气，半导体材料市场量价齐升，销售额创新高。据 SEMI 统计，2021 年全球半导体材料市场规模为 643 亿美元，同比增长 15.9，再创新高。其中，晶圆制造材料的营收为 404 亿美元，同比增长 15.5；晶圆封装材料的营收为 239 亿美元，同比增长 16.5。图 27 2015-2021 年全球半导体材料市场规模及增速晶圆封装材料晶圆制造材料800 晶圆制造材料yoy晶圆封装材料yoy30%60020%40010%2000%02015201620172018201920202021-10%SEMI，
25、晶圆制造材料主要包括硅片、光掩模、光刻胶及辅助材料、CMP 抛光材料、工艺化学品、靶材、电子特气等。据 SEMI 统计，2020 年全球晶圆制造材料市场中，硅片的市场份额为 37，是晶圆制造材料市场中占比最高的材料。图 28 半导体材料细分领域图 29 2020 年全球晶圆制造材料市场份额Michael Quirk, Julian Serda. Semiconductor Manufacturing TechnologySEMI5.2 硅片产能不足，价格持续上涨全球硅片出货量持续增长，增速小于晶圆需求量。根据 SEMI 数据，2021 年全球硅片出货量为 141.65 亿万平方英尺，预计 20
26、22 年全球硅片出货量达 149.58 亿万平方英尺，增幅为 6.5。根据 IC Insights 数据，2022 年晶圆装机量增幅为 8.7。2021 年，硅片市场供不应求；2022 年，硅片的产能增加量无法满足晶圆厂的需求量，硅片供不应求的局面将持续。全球硅片龙头 SUMCO 在 2022 年一季度法说会上表示，包括新建产能在内，至 2026 年 12 寸硅片产能已全部被长期合同覆盖，无法向长期合同以外客户供货，2022 年一季度 12 寸硅片采用新的合同价格，并且在二季度价格将继续上涨。图 30 2009-2022 年全球硅片出货量及增速全球硅片出货量（百万平方英寸）yoy16,0005
27、0%14,00040%12,00030%10,00020%8,0006,00010%0%4,000-10%2,000-20%02009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022F-30%SEMI，晶圆厂硅片库存量增加。近年来，受疫情、自然灾害、地缘政治的影响，晶圆代工厂愈发重视产业链的安全，硅片是 IC 制造上游用量最大、成本最高的材料，代工厂自芯片出现供应不足的问题以来，显著提高了硅片的库存量。图 31 2014 Q1-2022 Q1 晶圆厂硅片库存情况Sumco，硅片龙头扩产，产能释放集中在 2024、
28、2025 年。为应对硅片供应不足的现状，世界排名前五的厂商中，四家宣布了扩产计划，扩产的硅片规格以12 寸为主。其中，Sumco、环球晶圆资本支出超过 20 亿美元；Sumco、环球晶圆、Siltronic 拟建设新厂。扩产的产能释放时间主要集中在 2024、2025 年。公司 资本支出 建厂情况 硅片规格 投产时间 Shin-Etsu表 4 全球前五大硅片制造商扩产计划/亿美元 Sumco20.5建设日本佐贺县新工厂 先进制程 12 寸硅片 2023 下半年分阶段投 产，2025 年全面投产 环球晶圆36建设现有厂区及新厂 亚洲、欧洲和美国 12 寸抛光片和外延片、8 寸/12 寸 SOI、
29、8 寸 FZ、SiC、Si 基 GaN 2023 下半年投产 Siltronic7.9建设新加坡新工厂 12 寸硅片 2024 年初投产 SK Siltron8.6扩建位于龟尾的工厂 12 寸硅片 2024 上半年大规模投产 公司官网，根据 SUMCO 预测，2021-2026 年，硅片产能年增速在 5.3-8.4之间。较上一轮硅片扩产周期 2007-2014 年，此轮扩产速度较为温和。图 32 2006-2026 年硅片产能与需求量情况Sumco，公开资料，5.3 关注国内硅片厂商机会5.3.1 硅片受益于国产替代硅片行业将持续受益于国产替代的进程。中芯国际、华虹半导体、晶合集成产能和市场份
30、额的提升带动了对国产上游晶圆材料的需求量，国产硅片将持续受益于国产替代进程。目前，12 寸硅片约占全球硅片总需求量的 70，是硅片厂扩产的重点。图 33 2010 -2022 年不同尺寸硅片需求量情况Sumco，5.3.2 大硅片领域，国产 12 寸硅片已逐步放量国产大硅片处于放量爬坡阶段，沪硅产业、立昂微在半导体硅片领域深耕多年，12寸硅片在客户拓展方面进展顺利。沪硅产业一期产能 30 万片/月已投产，二期产能 30万片/月在 2022 年开始建设，合计规划产能 60 万片/月。立昂微衢州基地一期产能 15万片/月已投产，并购的国晶半导体一期产能 15 万片/月预计于 2023 年投产。图
31、34 国内部分硅片厂商 12 寸硅片产能情况万片/月目前产能规划产能806040200沪硅产业立昂微中环股份中欣晶圆鑫晶半导体公司官网，立昂微：大硅片处于爬坡期，并购国晶完善大硅片布局。2021 年，半导体硅片业务实现营业收入 14.59 亿元，毛利率为 45.21，硅片销售量同比增加 33.82。衢州 6-8 英寸硅片产线和宁波硅片产线、功率器件产线均处于满产状态；衢州 12 英寸硅片项目处于爬坡上量阶段，2021 年底已达到年产 180 万片的产能规模，2022 年进行 12 英寸硅片产线二期建设。国晶半导体 12 英寸半导体硅片规划产能为 480 万片/年，其中一期规划建设月产能 15
32、万片,二期规划建设月产能 30 万片。目前，公司对国晶的并购已完成，衢州、嘉兴两座生产基地均拥有 12 寸硅片产线。沪硅产业：募资 50 亿元，增加大硅片产能。公司向特定对象发行股票，总额 50亿元，募投资金用于“集成电路制造用 300mm 高端硅片研发与先进制造项目”和“300mm高端硅基材料研发中试项目”。公司将进一步增加 12 寸硅片的产能，公司现有 12 寸产能 30 万片/月，并启动新增 30 万片/月的扩产建设，项目完成后 12 寸硅片产能将合计达到 60 万片/月；同时，公司布局上游硅基材料，已基本完成了对应 12 寸抛光片衬底产品的开发，将建设年产能 40 万片的 12 寸 高
33、端硅基材料研发中试线。中环股份：半导体硅片持续放量，客户开拓进展顺利。8-12 英寸抛光片、外延片产能规模持续提升；特色工艺+先进制程双路径发展，着重加速先进制程产品发力，8 英寸 RTP、SOI 及 12 英寸 IGBT、CIS、PMIC、DRAM、DDIC、28nm Logic 等新产品陆续送样验证，产品维度加速升级；借助半导体市场快速增量契机，立足国内市场，并与多家国际芯片厂商签订长期战略合作协议，为全球业务拓展奠定了客户基础。5.3.3 先进制程领域，国产硅片市场空间大目前，以中芯国际和华虹半导体为代表的中国大陆代工厂，最小工艺制程节点为 28nm。2021 年，中芯国际 28nm 制
34、程芯片在营收中的占比逐季提高，第四季度 28nm 制程营收占比 20.8%。目前，国产 8 寸、12 寸硅片的主要客户为国内晶圆代工厂。随着晶圆制造向更小工艺节点发展，国产硅片的发展潜力大。图 35 2021Q1-2021Q4 中芯国际按制程划分的营收构成图 36 2021Q1-2022Q1 华虹半导体按制程划分的营收构成100%0.25/0.35m100%0.35m及以上75%50%25%0%2021 Q12021 Q22021 Q32021 Q40.15/0.18m0.11/0.13m90nm 55/65nm40/45nm 28nm75%50%25%0%2021 Q1 2021 Q2 2021 Q3 2021 Q4 2022 Q10.25m0.15/0.18m0.11m/0.13m90nm/95nm55nm/65nm公司官网公司官网6 投资建议推荐关注立昂微、沪硅产业。7 风险提示行业发展不及预期，行业竞争加剧，下游需求不及预期。
