2023年晶圆代工现状分析 国内晶圆需求爆发式增长

晶圆代工是半导体产业的一种营运模式，专门从事半导体晶圆制造生产，接受其他IC设计公司委托制造，而不自己从事设计的公司。晶圆代工市场规模反映了半导体行业的发展趋势和需求变化。2023年，全球晶圆代工市场规模为1360亿美元，较2021年上涨24%。中国作为全球最大的半导体消费市场，其晶圆代工需求也呈现爆发式增长。本文将从以下几个方面分析中国晶圆代工的现状和格局。

一、国内晶圆需求的主要驱动因素

国内晶圆需求的增长主要受到以下几个方面的影响：

5G商用带来的芯片需求激增。5G商用是半导体行业的重要推动力，5G手机、基站、数据中心等应用对高性能、低功耗、高集成度的芯片有强烈需求。据统计，到2025年，全球5G手机出货量将超过10亿部，每部5G手机需要16颗射频PA芯片，以及更多的CIS、电源管理IC等器件。此外，5G基站数量也将持续增加，预计到2023年，我国需要建设600万座5G基站，每个基站需要约1000颗功率MOSFET。

新能源汽车带动功率器件需求。新能源汽车是汽车行业的未来趋势，其对功率器件如IGBT、SiC、SJ MOSFET等有大量需求。据麦肯锡统计，平均每辆传统汽车中功率器件的成本为118美元，而纯电动汽车功率器件的成本为387美元，后者功率器件成本是前者的3.28倍。预计到2021年，我国新能源汽车销量将超过180万辆，仅在新能源汽车上就会有6.66亿美元的功率器件需求传导至8英寸晶圆。

云计算中心扩容提升电源管理IC需求。云计算是数字化转型的基础设施，其对数据存储和处理能力有极高要求。随着5G商用带来海量数据爆发，云服务数据中心需要不断扩容和升级，这将带动电源管理IC等芯片的需求。据IDC预测，2023年全球云计算市场规模将达到6230亿美元。

国产替代推动国内芯片制造能力提升。近年来，在国际贸易摩擦和技术封锁的背景下，我国加大了对半导体产业的政策支持和资金投入，推动了国产芯片设计和制造水平的提升。目前我国已经拥有1万多家芯片设计企业，其中不乏高通、华为、博通等世界级Fabless公司。这些公司对国内晶圆代工厂有强烈的合作意愿和需求。

二、国内晶圆代工厂的现状和格局

根据集微咨询（JW Insights）统计，2022年中国集成电路产业销售额达到12027亿元，其中制造业销售额为3728亿元，同比增长17%。其中，晶圆代工业务占比约为40%，约为1491亿元。国内晶圆代工厂主要分布在8英寸和12英寸两个尺寸，各有其优势和局限。

8英寸晶圆代工厂。8英寸晶圆代工厂主要服务于功率器件、模拟器件、电源管理IC、CIS、指纹识别IC、显示驱动IC等领域，这些领域的芯片需求量大、增长快、技术稳定、成本低。目前全球8英寸晶圆代工市场由台积电、联电、中芯国际等几家厂商占据主导地位，国内厂商的市场份额较小。据SEMI统计，2020年全球8英寸晶圆月产能为2469万片，其中中国大陆占比约为20%。国内8英寸晶圆代工厂主要有中芯国际、华虹集团、华润微电子、紫光集团等，其中中芯国际是最大的一家，其8英寸产能约为50万片/月。

12英寸晶圆代工厂。12英寸晶圆代工厂主要服务于高性能计算、5G通信、存储器等领域，这些领域的芯片需要更先进的制程和技术，对产能和质量有更高要求。目前全球12英寸晶圆代工市场由台积电、三星、格芯等几家厂商垄断，国内厂商的市场份额极低。据SEMI统计，2020年全球12英寸晶圆月产能为700万片，其中中国大陆占比仅为4.5%。国内12英寸晶圆代工厂主要有中芯国际、长江存储、紫光展锐等，其中中芯国际是最大的一家，其12英寸产能约为30万片/月。

三、国内晶圆代工面临的挑战和机遇

国内晶圆代工行业在近年来取得了一定的进步和发展，但仍面临着一些挑战和机遇。

挑战方面，主要有以下几点：

技术差距仍然存在。与国际先进水平相比，国内晶圆代工厂在制程技术上仍有较大差距。目前台积电已经实现了5nm制程的量产，并正在研发3nm制程；而中芯国际最先进的制程是14nm，并受到美国出口限制的影响无法引进更先进的设备和材料；其他国内厂商的制程水平更低，多数在28nm以上。这导致了国内厂商在高端市场的竞争力不足，难以满足客户的需求。

产能扩张受限。由于半导体设备和材料的供应链高度依赖于美欧日等发达国家，国内晶圆代工厂在扩建产能时面临着设备和材料的供应风险。特别是在美国对华为等中国企业的制裁，使得国内晶圆代工厂在引进先进设备和材料时遭遇了更大的困难。据报道，美国商务部已经将中芯国际、长江存储等14家中国半导体企业列入实体清单，禁止美国企业向其出口技术和产品。这对国内晶圆代工厂的产能扩张和技术升级造成了严重的影响。

市场竞争加剧。随着国内晶圆需求的增长，国内晶圆代工厂之间的竞争也在加剧。一方面，国内厂商之间需要争夺客户和市场份额，特别是在8英寸晶圆领域，国内厂商的技术水平相差不大，竞争更为激烈；另一方面，国内厂商也需要面对来自台积电、三星等国际巨头的挑战，这些厂商在技术和产能上都有明显优势，而且也在积极布局中国市场。

机遇方面，主要有以下几点：

政策支持力度加大。为了促进半导体产业的发展，我国政府出台了一系列的政策措施，包括《国家集成电路产业发展推进纲要》、《新一代人工智能发展规划》、《关于支持集成电路产业和软件产业高质量发展的若干意见》等。这些政策为晶圆代工厂提供了资金、税收、人才、市场等方面的支持和优惠。

技术创新能力提升。在面对技术封锁和市场竞争的压力下，国内晶圆代工厂加大了对技术创新的投入和力度，通过自主研发、合作开发、引进消化等方式提升了自身的技术水平。例如，中芯国际成功研发出14nm FinFET制程，并实现了量产；华虹集团推出了90nm BCD制程，并打破了欧美日韩在该领域的垄断；紫光展锐率先推出了28nm HKMG制程，并实现了5G基带芯片的量产。

市场需求持续增长。随着5G、云计算、物联网、人工智能等新兴技术的快速发展和应用，半导体芯片的市场需求将持续增长。据IC Insights预测，2023年全球半导体市场规模将达到6030亿美元，其中中国市场规模将达到2000亿美元。这为国内晶圆代工厂提供了巨大的市场空间和机会。