報告綜述：
5G、汽車電動化、智慧製造拉動 8 寸晶圓製造需求提升。智慧手機方面，8 寸 晶圓上製造的晶片仍佔據可觀地位，以 iPhone X 為例，8 寸晶圓上生產的裸 晶片數量上佔比 72%，矽面積佔比 32%；未來伴隨 5G 換機，PMIC、CIS 芯 片、射頻晶片用量提升，帶動 8 寸晶圓需求提升。汽車方面，79%（按矽面積） 的晶片仍在 8 寸晶圓上生產，隨著新能源汽車的放量和自動駕駛逐步滲透，對 8 寸晶圓需求將大幅提升。工業方面，對模擬晶片、分立器件需求較大，我們 估計 70%左右的工業晶片在 8 寸晶圓上生產，未來隨著智慧製造的逐步滲透， 需求提升空間廣闊。
6 寸晶圓向 8 寸晶圓轉移趨勢確定，8 寸晶圓向 12 寸轉移有限，短期收益不 足。6 寸晶圓需求向 8 寸晶圓轉移方面，根據 Yole 的統計和預測，非摩爾定 律器件（功率分立器件、MEMS＆感測器、CIS、射頻晶片）2020 年仍有 55% 的晶圓需求在 6 寸及以下晶圓，未來有望逐步向 8 寸晶圓轉移；6 寸及以下晶 圓廠的陸續關閉和相關晶片出貨量增加成為轉移的重要驅動力。但 8 寸需求向 12 寸晶圓轉移會遇到訊號完整性、出貨量較低時平均成本較高、效率改善不 顯著等諸多因素的阻礙，預計轉移空間有限，程序緩慢，短期難以對 8 寸晶圓 總需求產生實質影響。
8 寸晶圓製造產能潛在增量有限。受二手裝置供給不足，價格高昂影響，透過 新建和擴建等方式新增 8 寸產能成本提高，近期新增產能成本已和本世紀初相 差不大，但是 8 寸晶圓價格相比本世紀初卻有大幅的下降，且建設的 8 寸晶圓 廠預期使用年限更短，成本收益權衡下難有廠商繼續透過新建和擴建的方式大 幅增加產能。未來產能僅有可能透過技改和新增裝置的方式，但受限於有限的 潔淨室空間，潛在增量有限。
供需關係緊張態勢料將加劇。我們粗略測算 21、22、23 年需求產能比將分別 達到 90%、96%、102%，供需緊張態勢將持續；由於頭部 8 寸代工廠綁定了 優質的客戶以及晶片設計轉移晶圓廠需要巨大的成本，因此預期頭部廠商產能 將更加緊張，有更大的潛在提價空間。
1、8 寸晶圓製造供需現狀分析根據 SUMCO 的統計，8 寸晶圓需求在 2019 年末觸底達到 4800 千片/月，2020 年儘管有疫情的 影響，但是受到 5G、汽車電動化浪潮推動，8 寸晶圓需求逐步回暖，2020 年二季度整體 8 寸晶圓 需求達到 5200 千片/月左右，三季度受庫存影響晶圓需求略有減少。相比 6000 千片/月左右的晶圓 製造產能來看，供需關係尚未達到全領域供不應求的狀態，但考慮到歐洲部分晶圓產能受限於疫情， 消費、汽車等領域供求關係緊張。
受益於 5G 建設和換機，以通訊、消費類產品為主的 8 寸晶圓代工廠產能供不應求。華虹半導體、 中芯國際、聯電等大陸和臺灣廠商下游以 3C 產品為主，2020 年二季度以來，產能持續滿載。
汽車半導體受疫情衝擊大，三季度強勁反彈。2020 年第二季度全球汽車產量僅約 1330 萬臺，第 三季度反彈至 2090 萬臺，環比增長達 57%。前五大汽車半導體廠商收入（包括汽車外的業務收 入）也從二季度的 109 億美元提升至 129 億美元，環比增長 18%，單季收入達到了 2018 年整體 8 寸產能供不應求時的水平。
工業領域受疫情衝擊，未來有望逐步回暖。以全球主要經濟體之一的美國為例，從美聯儲理事會統 計的工業生產指數上看，截至 2020 年 12 月初工業生產尚未恢復至疫情前水平，拖累了工業半導 體市場需求。從英飛凌工業業務的收入也可以看到，由於下游需求的疲軟，2020 年三季度工業業 務收入仍為負增長。
未來，我們認為隨著 5G 智慧手機需求、電動汽車需求的進一步釋放、工業領域需求的逐步回暖， 供不應求的情況將逐步從 3C 產品領域拓展到汽車領域，最後蔓延至整個 8 寸晶圓製造行業，並將 在較長的時間內持續。從半導體器件的交期趨勢已可初見端倪，根據富昌電子的統計資料，英飛凌 作為全球最大的汽車半導體分立器件供應商，分立器件交期普遍延長，部分產品價格（如低壓、高 壓 MOSFET）也已出現上漲，安森美半導體情況亦然。
2、需求回暖，6 寸向 8 寸晶圓轉移帶來增量8 寸晶圓以生產 OSD 器件、模擬晶片和低階邏輯類晶片為主。從具體產品類別上看，主要包括 CIS 晶片、PMIC（130nm-65nm）、MCU（180nm-90nm）、RF IC、MEMS（0.7um-2um）、功率分 立器件（＞1um）、顯示驅動 IC、嵌入式非易失性儲存（eNVM）等，廣泛應用於消費電子、汽 車、工業、新興物聯網產品中。
從下游佔比來看，對於 8 寸晶圓（200mm 晶圓），2018 年邏輯類器件需求佔比 27%，其次是模擬 晶片，佔比 23%，光電子、分立器件、微處理器、儲存、感測器分別佔比 17%、16%、10%、8% 和 5%。12 寸晶圓（300mm 晶圓）以生產邏輯晶片、NAND 和 DRAM 為主，三者分別佔比 31%、32%和 26%，佔到 12 寸晶圓總需求的 90%以上。
汽車、工業、智慧手機為 8 寸晶圓主要下游。從下游應用來看，對於 8 寸晶圓，汽車、工業（包 括智慧工廠、智慧城市、自動化）、智慧手機為主要下游，分別佔比 33%、27%和 19%。而對於 12 寸晶圓，智慧手機、PC/平板、伺服器為主要下游，分別佔比 32%、20%、18%，汽車、工業類 應用佔比較小，分別僅佔 5%左右。
2.1 5G、電動汽車、智慧製造、物聯網引領 8 寸晶圓需求旺盛
智慧手機：5G 手機 8 寸晶圓矽面積提升
靜態角度看，依託 8 寸晶圓生產的晶片在智慧手機中依然佔據可觀地位。以 iPhone X 為例，其中 用到的 121 個裸晶片中，87 個在 8 寸的晶圓上生產，數量上佔比 72%，矽面積佔比 32%。
動態角度看，消費電子產品對 8 寸晶圓的需求量逐年快速增長。透過追蹤 2012-2017 年 iPhone BoM 資訊可以發現，從需求不同尺寸晶圓矽面積的變化情況來看，如果以 2012 年為基期，由於 製程的升級提高了晶圓的產出效率，因此對 12 寸晶圓的需求基本持平，但對於 8 寸和 6 寸晶圓的 需求卻快速增長，2012-2017 年 CAGR 分別為 9.5%和 6%，累計矽面積需求增長分別為 57%和 34%，其中 8 寸晶圓需求的增長主要來源於 PMIC 數量的增加等因素。
5G 將進一步提升手機的單機矽面積，帶來晶圓需求的提升：
一方面，邏輯、儲存升級帶動 12 寸晶圓需求增加。5G 手機相對於 4G 手機，DRAM 從 1-12GB 升級到 6-12GB，NAND 從 8-512GB 升級到 128-512GB，處理器也從 4-8 核升級至 8 核，攝像頭 數量的增加帶動 CIS 晶片數量從 1-7 個提升至 4-7 個，另外，還增加了 5G 調變解調器。根據 SUMCO 的測算，5G 手機相比於 4G 手機，單機 12 寸晶圓的需求將提升 70%。
另一方面，CIS、PMIC、RFIC 帶動 8 寸晶圓需求也將進一步提升。
低階 CIS 需求旺盛。CIS 方面，高畫素（48M 及以上）CIS 晶片主流製程為 55nm，部分已採用 40nm 或 28nm，在 12 寸晶圓上生產；而低畫素（2M/5M 及以下）CIS 晶片主要在 8 寸晶圓上生 產。手機是 CIS 的主要市場，隨著多攝配置的不斷普及，前置攝像頭不斷增加，200 萬畫素、500 萬畫素攝像頭需求提升；後置攝像頭方面，承擔景深攝像、微距攝像職能的副攝像頭廣泛地使用 了 200 萬畫素配置，拉動低畫素 CIS 晶片市場需求維持旺盛。根據 Frost&Sullivan 的預測，200 萬及以下畫素手機 CIS 晶片出貨量預計將從 2020 年的 16.4 億顆增長至 2021 年的 17.6 億顆，並 在之後 3 年中整體維持年均 17.5 億顆左右的旺盛需求。另外，低畫素 CIS 晶片也將在手機之外的 智慧、物聯浪潮中興起更大的需求。
5G 手機 PMIC 用量倍增。一方面，5G 手機需要支援更多的 Ratios 和頻帶，給手機內部電源管理 帶來了更大的壓力，因此需要更多的 PMIC；另一方面，多核處理器、高畫質顯示、高畫素攝像頭 都增加了功耗，對快充需求的提升、無線充電功能的增加也拉動了 PMIC 的用量。4G 手機平均 PMIC 用量在 4-5 顆，而升級到 5G 後用量可達到 7-8 顆。
以小米系列為例，小米 8（4G）PMIC 的用量為 4 顆，小米 10（5G）PMIC 的用量則達到了 8 顆，其中增加的 4 顆分別為 2 顆標準電源管理晶片、1 顆基帶電源晶片、1 顆無線充電電源晶片， 5G 及其他功能升級帶來了 PMIC 用量的翻倍增長。
5G 手機對於 5G 頻帶的支援需要增加額外的射頻晶片。這裡以 Qorvo 給出的解決方案為例，5G 通訊需要增加單獨的射頻模組，在下面方案的射頻模組中，Sub-6GHz 的支援新增了兩個 QM81050 APT 射頻晶片（Band N77/N79）。而從圖 15 小米 10 和小米 8 的拆解中也可以看到，小 米 10 相對小米 8 新增了 Qualcomm QPM5677 PAM（Band N77/N78）和 Qualcomm QPM5679 （Band N79）兩款晶片支援 N77、N78、N79 頻帶的通訊。
5G 手機有望快速滲透，帶動 8 寸晶圓需求提升。受益於 5G 手機 PMIC、RFIC、CIS 用量提升， 單機 8 寸晶圓需求提升，2020 年智慧手機單機 8 寸晶圓需求為 0.45 平方英寸（由 SUMCO 2018 年預測資料算得），我們假定 2020-2023 年單機晶圓需求增速為 5%，則 2023 年單機 8 寸晶圓需求 將達到 0.53 平方英寸。手機出貨量方面，後續隨著疫情的恢復以及 5G 產業鏈的成熟，5G 手機有 望快速滲透並帶動整個手機出貨，2020-2024 年總體出貨量 CAGR 有望達到 4.8%，其中 5G 手機 出貨量有望從 2020 年的 2.4 億臺增長到 2024 年的 8 億臺，滲透率有望達到 54%。伴隨著 5G 手 機的快速滲透，智慧手機領域 8 寸晶圓製造需求有望快速提升。
汽車：電動化、自動駕駛推動半導體需求提升，8 寸晶圓增量最大
汽車半導體器件主要透過 8 寸晶圓製造。從汽車各類半導體器件的用量來看，根據 Gartner 的數 據，ASIC/ASSP 是用量最大的部分，佔比 33%；其次是 MCU 和分立器件，分別佔比 17%和 15%；光電子、感測器、模擬晶片分別佔比 10%、10%和 7%；邏輯晶片和儲存晶片佔比最小，分 別為 5%和 2%。由於標準邏輯晶片和儲存晶片用量較小，所以對應 12 寸晶圓需求較小，根據 SUMCO 2018 年的統計資料，8 寸晶圓需求佔到了汽車半導體需求中的 79%，12 寸晶圓需求僅佔 比 12%。
未來汽車半導體含量有望快速提升，電動化、自動駕駛和舒適性升級是主要驅動力。電動汽車滲 透率提升；自動駕駛由目前的僅 ADAS 和碰撞預警未來將升級至 L3/L4/L5；半導體含量更高的高 階舒適和安全配置逐步向中端汽車滲透都成為重要推動力。
電動化方面，動力傳動系統電氣化升級將提高以功率半導體為主的半導體用量。單車用量方面， 根據英飛凌的資料，2015-2019 年燃油車（ICE）半導體含量由 338 美元提升至 417 美元，升級至 MHEV、FHEV/PHEV、BEV 對應的半導體含量還將提升至 531、785、775 美元，其中功率半導 體的增量分別為 90、305、350 美元。新能源車出貨量方面，根據英飛凌及相關機構的預測，各類 電動汽車銷量有望從 2018 年的不足 500 萬輛增長至 2030 年的近 6000 萬輛，增幅為 10 倍以上， 帶動汽車半導體市場高速發展。
自動駕駛為汽車帶來顯著半導體需求增量。自動駕駛已成大趨勢，環境資訊的感知是實現自動駕 駛的基礎，越高級別的自動駕駛對資訊感知能力的需求越高，對應的半導體價值量也會相應提 升。根據 NXP 和 Strategy analysis 的資料，L1/2 級別的自動駕駛僅需要 1 個攝像頭模組、1-3 個 超聲波雷達和鐳射雷達，以及 0-1 個融合感測器，新增半導體價值在 100-350 美元，而 L3 級別新增半導體價值量在 600 美元左右，至 L4/5 級別自動駕駛車輛將會引入 7-13 個超聲波雷達和鐳射 雷達、6-8 個攝像頭模組並會引入 V2X 模組以及多感測器融合方案，新增半導體價值在 1000 美 元以上。
根據 Strategy analysis 的預測，至 2025 年，汽車出貨中將有 73%配備不同程度的自動駕駛功能， 其中 Level 1 46%，Level2 27%，至 2035 年，95%的車有不同級別的自動駕駛功能，其中 Level 3 及以上將佔比 20%以上，帶動半導體需求快速提升。
總體汽車半導體市場規模方面，根據 IHS 的預測，汽車半導體市場規模將從 2020 年的 292 億美 元增長至 2023 年的 451 億美元，20-23 年 CAGR 為 15.6%。對應的晶圓需求方面，根據 SUMCO 的測算，2018 年汽車半導體晶圓總需求約 2000 千片/月，其中 8 寸片約 1600 千片/月，至 2022 年，有望增長至 3100 千片/月以上，其中 8 寸片需求達到 2400 千片/月以上。
工業及物聯網：智慧製造持續滲透、物聯網連線數提升，對應半導體需求提升
工業領域半導體器件主要在 8 寸晶圓生產。工業及物聯網領域對於模擬晶片、分立器件、 MCU/MPU、射頻、感測器、MEMS、光電子器件均有較大需求，主要以 8 寸晶圓上生產為主。 從具體型別器件應用佔比來看，根據 Omdia 的統計，工業領域對模擬晶片、分立器件、微處理器 和邏輯晶片需求佔比最大，分別佔比 26%、24%、20%、20%，光電子器件、感測器＆執行器、 儲存晶片需求較小，合計僅佔比 10%。按照 70%的邏輯晶片、儲存晶片、微處理器在 12 寸晶圓 生產，其餘均在 8 寸晶圓生產的假設粗略估計，約 71%的工業半導體在 8 寸晶圓上生產。
工業半導體空間廣闊，智慧製造興起拉動需求增長。智慧製造是工業半導體需求的重要推動力，從 目前智慧製造的滲透率來看，以中國為例，根據國家工業資訊保安發展研究中心的統計，2018 年 中國智慧製造滲透率最高的電子領域滲透率僅 11%，2020 年平均滲透率僅 8.6%，未來仍有廣闊 空間。全球視角來看，根據 ABI Research 的預計，工業物聯網及智慧城市/建築 2020 年連線數 18.5 億個，隨著智慧製造、工業物聯網、智慧城市的逐步推進，預計 2023 年合計連線數達到 29.8 億個，3 年複合增長率高達 17%以上，對應半導體需求也將同步提升。
疫情後經濟復甦、政策為重要催化劑。根據世界銀行、IMF 等機構的預測，2021 年世界經濟預計 迎來強勁反彈，全球 GDP 增速有望達到 4.8%。經濟的反彈帶來需求和企業收入的增長，企業有 更多的資金和動力對智慧製造改造進行投入，相關半導體需求有望提升。政策方面，以中國為 例，早在 2015 年《中國製造 2025》計劃中就已明確要加快發展智慧製造的戰略，進入 2020 年， 又相繼推出《智慧製造十四五發展規劃（2021-2025）》和《工業網際網路創新發展行動計劃（2021- 2023 年）》，其中智慧製造十四五發展規劃提出 2025 年智慧工廠普及率超過 20%，對應現在 8.6% 的滲透率有一倍以上的提升空間。
根據 Omdia 的預測，全球工業半導體市場規模有望從 2020 年的 410 億美元增加至 2023 年的 480 億美元，3 年複合增速 5.4%。
其他物聯網裝置數量提升也將拉動半導體器件用量增加。據全球移動通訊系統協會 GSMA 統計， 全球物聯網裝置數量受益於 5G 商用化和 WiFi 6 的發展，將從 2019 年的 120 億臺提升至 2025 年的 246 億臺（包含上述工業領域），2019 到 2025 年將保持 12.7%的複合增長率，推動 8 寸晶 圓用量增加。
2.2 6 寸晶圓需求向 8 寸晶圓轉移趨勢確定
目前仍在 6 寸及以下晶圓上生產的產品主要包括部分 MEMS＆感測器、射頻器件、功率分立器 件，未來這部分晶圓需求有望逐步轉移到 8 寸晶圓上。
6 寸晶圓需求向 8 寸晶圓轉移空間大。根據 Yole 的統計，2017 年 6 寸及以下的晶圓仍在非摩爾定 律器件晶圓需求上佔據主導地位，分別佔比 38%和 29%，2020 年預計分別佔比 31%和 24%，從 佔比的角度看，2020 年 6 寸及以下晶圓向 8 寸晶圓轉移的空間為 55%，當年對應 3000 千片/月 （等效 8 寸片）左右的市場空間。
部分 6 寸晶圓廠退出、下游放量驅動需求轉移。一方面，不斷有 6 寸及以下晶圓廠退出，根據 IC insights 的統計，2009-2019 年有 64 家 6 寸及以下晶圓廠關閉；同時德州儀器、瑞薩、ADI 等廠 商目前計劃在未來 1-3 年內關閉旗下的全部或部分 6 寸晶圓廠。6 寸晶圓產線的關停會使得需求 向 8 寸晶圓轉移，增加 8 寸晶圓整體需求。另一方面，在物聯網和新能源汽車的推動下，MEMS ＆感測器、功率分立器件需求放量，產品出貨量的提升使得晶圓尺寸從 6 寸遷移到 8 寸成為更為 經濟、更具效率的選擇。
根據 Yole 的預測，非摩爾定律器件中 8 寸晶圓佔比將從 2020 年的 38%上升到 2023 年度的 48%， 而 6 寸晶圓佔比將從 31%下降到 23%，6 寸以下晶圓佔比從 24%下降至 19%。
2.3 8 寸晶圓需求向 12 寸轉移有限、短期激勵不足
僅不足 1/3 模擬和混合訊號半導體元器件將從 8 寸晶圓向 12 寸晶圓轉移，且程序緩慢。這些轉移 到 12 寸晶圓上生產的器件（下圖中藍色部分）往往出貨量較大，這些應用往往毛利率更低，競爭 更激烈，而且使用數字訊號技術來對功能進行補足，因此轉移到 12 寸晶圓上收益較大。消費和無 線通訊為上述領域的代表，而工業和汽車領域的應用不容易受到影響。
制約半導體器件從 8 寸晶圓向 12 寸晶圓轉移的因素主要如下：
隨著製程的縮小，光罩成本和設計成本會顯著增加。光罩方面，以臺積電資料為例，130nm 每個 光罩組需要用到 29 層光罩，而 7nm 製程下則需要 74 層光罩；對應 180nm、130nm 製程光罩組成 本僅 8 萬美元和 12 萬美元，而 65nm、40nm、28nm 對應的光罩組成本分別上升至 50、90、150 萬美元。設計成本方面，180nm 的設計成本僅 400 萬美元左右，製程提升到 65nm 則需要 2200 萬 美元左右的設計成本，其他成本如嵌入軟體成本和產能爬坡成本也會顯著增加。光罩和設計等成 本的增加對於一些用量不算龐大、對製程要求不高的器件就會成為向 65nm 及以下製程遷移的足夠大的阻礙。
訊號完整性隨製程減小而降低，限制模擬器件轉向更為先進製程。隨著工藝節點的縮小，標稱電 源電壓也會隨之下降，250nm 工藝下標稱電源電壓為 2.5V，而到了 65nm 節點將下降至 1.02V， 到 14nm 節點將下降至 0.7V 左右。訊號完整性也會隨著電源電壓的降低而降低，而類比電路尤其 容易受到訊號完整性的影響。因此，8 寸晶圓上的成熟工藝節點不僅成本低，也更為適合模擬電 路的應用，適合應用在如對可靠性、準確性要求很高的應用中，比如醫療、自動駕駛等。
模擬和分立器件從 8 寸晶圓遷移到 12 寸帶來的毛利率改善相對於邏輯器件更小。模擬器件毛利 率（常達 60%左右）相比於儲存和邏輯器件毛利率（40%左右）更高。模擬器件前端成本佔比較 低，僅 50%，而邏輯器件可達到 75%。因此模擬器件前端晶圓成本僅佔收入的 20%，而邏輯器件 要佔到收入的 45%左右，晶圓製造效率的提高於模擬器件而言對盈利能力影響更小，因而從 8 寸 晶圓遷移到 12 寸晶圓的動力也更小。
MEMS 和感測器對製程不敏感，遷移對效率提升亦有限。一方面，MEMS 和感測器製造對半導 體線寬先進與否不敏感，特殊工藝和基本材料屬性是決定產品效能的根本因素，感測器芯體中通 常只封裝很少的電器元件，如一個力敏感測器芯只有 4 個電阻元件，材料屬性（如結構機械特性、材質化學特性）和生產工藝（如刻蝕深度、精度、材料應力控制）決定了 MEMS 和感測器的 效能。另一方面，MEMS 和感測器後端製造成本佔比更高，可達到 4-8 成，毛利率在 40%-50%左 右，因此晶圓成本佔收入的 10%-36%，相對於邏輯器件對晶圓生產效率敏感性也較低。因此，從 8 寸遷移到 12 寸晶圓生產的動力也較低。
部分儲存類晶片對於 8 寸晶圓的需求仍然存在，且預期較長期內仍將相對穩定。對於 eNVM（嵌 入式非易失性儲存）而言，由於 eNVM 需要根據不同的應用頻繁修改和最佳化，同類型產品產量較 少，在 8 寸晶圓上生產折舊、光罩、研發、IP（矽智慧財產權）成本均更低，因而更具有成本效 益。從聯電和中芯國際在各類 eNVM 上提供的製程上可以看到，目前 eNVM 代工工藝主要以 90nm 及以上為主，其中中芯國際僅提供 90nm 以上的工藝。華虹半導體目前仍有 1/3 以上的收入 由 eNVM 貢獻。
專用、高壓邏輯晶片依賴 8 寸晶圓，部分低端邏輯晶片對於 8 寸晶圓需求仍存在。邏輯類晶片而 言，高壓類器件（DDIC 等）對工藝引數有非常嚴格的容差限度，8 寸晶圓上的特色工藝更為成 熟，能夠保證成品率。而 ASIC/ASSP 屬於定製化的積體電路，與 eNVM 邏輯類似，同類產品出 貨量相比標準邏輯器件較少，在需求提升不顯著的情況下，8 寸晶圓上生產更具成本效益。而部 分低端標準邏輯器件需求仍然存在，廣泛應用於無線電話、數位電子、機頂盒、移動電視、個人 多媒體產品、汽車、工業、智慧卡及其他消費性產品中。
8 位和部分 16 位 MCU 對 8 寸晶圓的需求亦仍存在。以家電主控 MCU 為例，過去 5 年變化不 大，依然主要採用 8 寸晶圓上的 0.11um 製程生產。
從 8 寸晶圓廠向 12 寸晶圓廠遷移並不一定意味著更高效率。雖然從 8 寸遷移到 12 寸一般來說能 帶來更高的效率，但僅代表理論水平或平均情況，實際情況中不同尺寸晶圓廠生產效率受晶圓尺 寸外多種因素影響。根據 Mckinsey 對於部分不同尺寸晶圓廠的統計，雖然 8 寸晶圓廠的平均效率 低於 12 寸晶圓廠的平均效率，但是對於頭部的 8 寸晶圓廠來說（比如前 25%），其效率要顯著高 於 12 寸晶圓廠的平均效率。因此選擇在運營時間較長、工藝成熟、具備高效率的 8 寸晶圓廠投片 效果非常可能好於在一般的 12 寸晶圓廠投片，這也是限制部分器件從 8 寸晶圓遷移到 12 寸晶圓 的原因之一。
總體來看，從 8 寸晶圓向 12 寸晶圓轉移存在較多障礙，遷移的空間有限，除了少數應用量的提升 和對技術更高的需求外，大部分應用均缺乏足夠的激勵從 8 寸晶圓轉移到 12 寸，因此，我們認 為，短期內該部分因素對 8 寸晶圓需求的負面影響有限。
3. 成本收益權衡下，潛在產能增量有限根據 Semi 的統計，2018 年全球 8 寸晶圓的產能約為 5700 千片/月，預計到 2022 年增加至 6400 千片/月，年均產能增速在 3%左右。
我們的看法與 Semi 的預測相近，即未來兩年內 8 寸晶圓產能不會有大的增加，僅會有少量增 量，依據主要是從廠商視角來看，目前建設 8 寸晶圓廠成本較高，但潛在收益有限：
首先，對於一家工廠而言，增加 8 寸產能可以透過以下四種方式：
1）透過增加當前潔淨室中的裝置數量增加產能：這需要潔淨室仍有可用空間。
2）晶圓廠增加附屬的 Fab，即在現在建築的基礎上進行擴建：如果主晶圓廠被稱為 Fab 4，則新 增的 Fab 將被稱為晶圓廠 Fab 4A，且需要工廠中仍有足夠多的可用的支援性的基礎設施。
3）購買其他晶圓廠：該項選擇時間和成本考量下均是最優選擇，但不對市場整體供給產生影 響。
4）建立一個全新的工廠：即使在這種情況下，許多工廠也會盡可能安裝二手裝置，以降低投資 成本。
從成本對比來看，直接購買其他晶圓廠是成本最低的選擇，對於 180nm 的 8 寸晶圓廠而言，僅需 5000 萬美元/萬片月產能；其次是在原有的潔淨室內增加生產工具，如果使用二手裝置，需要 1.2 億美元/萬片月產能，使用新裝置則需要 2 億美元/萬片月產能；擴建的方式使用二手工具對應成 本也為 2 億美元/萬片月產能，使用新裝置對應成本為 2.5 億美元/萬片月產能；設立全新工廠的方 式成本最高，使用二手裝置和新裝置對應成本分別為 3.2 和 4 億美元/萬片月產能。
目前二手裝置供給不足、價格升高，廠商難以透過購買二手裝置節約成本。新設一個晶圓廠需要 800-1000 臺不同的裝置，晶圓廠往往透過使用二手裝置代替新裝置的方式節省成本。而進入 2018、2019 年後，市場上總的二手裝置供應量尚不足 500 臺，二手裝置的供給受限成為節約成本 的障礙。另外，由於 8 寸二手裝置供不應求，價格也節節攀升，以二手刻蝕機為例，2016 年價格 在 65 萬美元左右，而在 2019 年上半年已達到 200 萬美元左右，逼近新裝置的價格，也增加了新 增產能的成本。
新建及擴建方式下產能擴充成本與 8 寸晶圓 ASP 不匹配。一方面，透過對比本世紀初與近幾年 8 寸晶圓廠的建設成本可以看到，每萬片 8 寸月產能對應的建設成本從 2.3 億美元下降至 1.7 美元， 下降幅度僅為 30%，而 ASP 方面，以世界先進為例，從 2002 年至 2019 年下降幅度達 48%，顯著 高於建設成本的下降幅度。另一方面，伴隨二手和新裝置價格均節節攀升，2016-2019 年建設成 本已見上升態勢，我們統計在內的 3 家晶圓廠新建和擴充成本在 2016、2018、2019 年分別 1.4、 1.7、2.1 億美元/萬片月產能，但 2019 年 8 寸晶圓 ASP 基本和 2016 年持平。另外，從未來晶圓廠 的使用年限預期的角度來看，當前預期值也會顯著小於本世紀初。因此，從晶圓代工和 IDM 廠商 角度來看，目前建設新的 8 寸晶圓廠未來能否完全回收成本將成為一個較大顧慮，另外初期也會 面臨較大的折舊壓力，限制新的市場進入者。
增加裝置或技術改造的方式增加產能從成本端看更加可行，但潛在空間有限。從 Semi 的預測中 也可以看到，2020 年之後並未有新 Fab 投產，產能的增加主要來自於裝置增加或技術改造。但該 種方式受限於有限的潔淨室空間，帶來的產能增量有限，且 8 寸晶圓供求關係緊張之前出現過數 次，該種方式增加產能的潛力已被很大程度上釋放，不會對未來供需格局產生決定性影響。
4. 供需緊張態勢或持續加劇我們依據 SUMCO 的資料按照下游應用領域對 8 寸晶圓的需求做了粗略拆分，同時依據 IHS、 Omdia 等諮詢機構的資料對汽車和工業市場的預測將增速假定為 16%和 5%，智慧手機受益於 5G 換機帶來的 PMIC、射頻、CIS 等晶片單機用量提升，單機 8 寸晶圓需求增速假定為 5%，出貨量 增速根據 IDC 預測 20-23 年 CAGR 為 5.3%，其他領域假定維持穩定。
8 寸晶圓製造供需緊張態勢或持續加劇。在上述假設下，2021、2022、2023 年 8 寸晶圓製造需求 將分別達到約 5650、6150、6700 千片/月，需求 3 年複合增速約 9%；供給根據 Semi 和我們的預 測將分別達到 6300、6400、6600 千片/月，產能 3 年複合增速約 3%；需求產能比將分別達到 90%、96%、102%，供需緊張態勢料將持續。
頭部晶圓代工廠受益幅度更大。由於將設計移植到新的晶圓廠需要大量的時間和金錢，如果一家 公司基於代工廠 A 的生產線設計了晶片，那麼將同一塊晶片移植到代工廠 B 可能會面臨著巨大的 額外成本。因此，儘管還未出現需求產能比大於 1 的情況，但是頭部晶圓代工廠由於繫結優質客 戶資源，隨著客戶需求的放量產能已經供不應求，聯電、華虹、中芯國際產能利用率已接近滿 載，ASP 在 2020 年 Q3 也已有所提升，隨著汽車、工業需求進一步復甦，行業供需關係將更加緊 張，不排除進一步提價的可能。
投資建議8 寸晶圓製造供需緊張態勢或將持續，我們看好 8 寸晶圓代工產業及擁有 8 寸晶圓廠的 IDM 廠 商。
聞泰科技：汽車功率半導體巨頭，與 ODM 業務協同
子公司安世半導體（原屬 NXP）是 A 股最大的功率分立器件廠商，在汽車功率 MOSFET 和小信 號 MOSFET 器件等細分市場位居全球前三大。安世約一半營收來自汽車領域。公司在英國曼徹 斯特（6 寸）和德國漢堡（6 寸及 8 寸）擁有兩座晶圓代工廠，月產能分別為 2.4 萬片和 3.5 萬片 等效 8 寸片。被聞泰收購以後，安世有望加速拓展國內客戶，疊加新能源車對功率半導體需求旺 盛，業績有望迎來高速增長期。同時安世提前佈局化合物半導體，已經推出全新高壓 GaN FET， 化合物半導體功率器件有望開啟安世長期成長空間。聞泰也不斷開拓 ODM 業務的優質客戶，迎 來 5G 手機量價齊升。此外，公司有望藉助安世的封測能力和 ODM 的系統組裝能力在 SiP 市場 獲得競爭優勢。
華虹半導體：堅持特色工藝，8 寸晶圓代工業務領先
華虹半導體是中國大陸第二大晶圓代工廠，在上海有 3 座 8 寸廠，在無錫有 1 座 12 寸廠，合計月 產能約 21 萬等效 8 寸片，其中 8 寸產能 19.6 萬片/月。公司透過在成熟節點打造差異化技術平臺 來實現盈利，在功率器件、分立器件、儲存等領域競爭力強。
華潤微：國內 IDM 巨頭，特色化晶圓代工與功率半導體雙翼發展
公司採用 IDM 模式，是目前國內產品線最為全面的功率器件廠商，產品主要包括 MOSFET、IGBT、 SBD、FRD 等，主要應用於消費電子、工業控制、新能源、汽車電子等領域；同時公司也提供晶 圓代工服務。公司目前擁有 2 條 8 寸晶圓製造產線和 3 條 6 寸晶圓產線，合計月產能約 23 萬片等 效 8 寸片（其中 8 寸片月產能 11 萬片）。
中芯國際：國內晶圓代工企業龍頭，突破先進製程瓶頸
中芯國際是世界領先的積體電路晶圓代工企業之一，也是中國內地技術最先進、配套最完善、規 模最大的晶圓代工企業，提供 0.35 微米到 14 奈米不同技術節點的晶圓代工服務。公司目前擁有 3 座 8 寸晶圓廠及 5 座 12 寸晶圓廠（包含合資），在 2020 年三季度末總產能約為 51 萬片（等效 八寸片），其中 8 寸產能約佔一半。
風險提示8 寸晶圓相對於 12 寸晶圓成本優勢減少。隨著 12 寸晶圓製造成本的持續下降，折舊開支和光罩 成本會持續下降，採用 8 寸晶圓製造的成本優勢會有所減少，下游客戶可能會有少部分轉移至 12 寸晶圓。
宏觀經濟復甦不及預期。半導體產業景氣度和宏觀經濟相關度較高，若宏觀經濟復甦不及預期， 將對相關企業的利潤造成負面影響。
（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關資訊，請參閱報告原文。）