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（作者：张朦月、钟贞元）
一、全球主要晶圆供应商（上市企业）
1. 2006年以来财务状况分析
全球主要晶圆供应商往往进入硅晶圆生产领域的时间较早，多于20世纪50-80年代就已开始从事晶圆生产业务，并经历了多轮技术迭代。
此前，在本报告第三章《全球硅晶圆市场发展历程》中，我们将硅晶圆市场诞生以来的发展史分为起步期、成长期、兼并期、成熟期四个阶段。其中，在第四阶段成熟期，硅晶圆市场格局已趋于稳定，行业集中度空前提高，在行业的周期性波动中各主要供应商的竞争优劣势有了明显体现。
21世纪初是300mm硅片的时代，受到其供求关系的影响，2006年以来的硅晶圆行业经历了泡沫、崩溃、萧条、恢复四个阶段。在本部分，我们将2006年以来作为一个经济周期，将全球各主要晶圆供应商的财务状况加以对比分析，并试图探究其造就如今市场地位的关键因素。
图1：1976年以来全球半导体市场概况
如图1所示，21世纪以来，随着300mm大硅片的广泛应用，硅晶圆及其所处的半导体行业均获得了快速发展。全球半导体销售额比之21世纪初的水平翻了3倍，硅晶圆出货面积也同样翻倍。但由于硅片产能建设长周期的特征，从投资建厂到批量出货大约需要2年的时间，下游芯片厂商为保证自身能获得充足的硅片供应往往高报需求，使得硅晶圆行业阶段性的产能不足与生产过剩交替出现，呈现出鲜明的周期性特征。
根据其行业波动的小周期特征，我们可以将21世纪以来硅晶圆行业的发展历程大致分为4个时期，分别为：
泡沫期：21世纪初-2008年上半年，高泡沫、快速发展时期；
崩溃期：2008年下半年-2009年，遭受打击、急速下跌时期；
萧条期：2010年-2016年底前，陷入冰点、徘徊不前时期；
恢复期：2016年底-今，走出危机、稳定增长时期。
2006年以来全球硅晶圆市场规模及变动情况如下图所示。图2：2006年以来全球硅晶圆市场规模
注：数据来源：各企业财报
出于可比性考虑，被收购公司收购前业务已并入收购公司。由于硅晶圆市场呈现出高集中度的特征，前6家公司市占率90%以上，故采用头部6家公司硅晶圆业务营收之和近似替代全球硅晶圆市场销售额。
由于21世纪以来日本成为硅晶圆供应的第一大国，市场占有率超过50%。故根据日本经济产业省METI所披露的本国数据，我们可以大体看出2006年以来硅晶圆的出货面积、销售金额以及单位价格变动趋势。
图3：2006年以来日本本土硅晶圆出货面积、销售额与单位价格变动情况
注：数据来源：METI日本经济产业省
2018年后METI暂无数据披露，故2018年后图像为使用相似数据经过数据处理得到，仅作为趋势参考。具体处理过程为：通过2006年以来海关的中国台湾硅晶圆对主要亚洲国家的出口数据和日本硅晶圆相关数据建立正关系模型，18年之后使用中国台湾的数据乘以正关系比例系数，得到如图结果。
在不同时期，硅晶圆的生产销售呈现出不同的阶段特征：
泡沫期：在泡沫期内，受到技术革新与下游需求的共同拉动，硅片行业迎来高速发展。随着21世纪初300mm晶圆的全面投产，单位面积生产成本大幅降低，同时下游芯片市场需求高涨。这种高增长被认为是半导体器件公司积极扩张12吋晶圆产线以及以DRAM和NAND FLASH为中心的存储半导体需求增长的贡献。
在过于乐观的预期下，各大供应商纷纷实行扩产计划。但此期间扩张的产能早已远远超出市场的乐观预期，也为后来泡沫的破灭埋下伏笔。
图4：2006年以来日本晶圆制造设备产值
数据来源：METI日本经济产业省
日本是硅晶圆制造设备的最大生产国，其设备产值可以大体反映这一时期晶圆厂商的总体扩产情况。2006年至金融危机前的一段时间，晶圆厂商进入了疯狂的扩张阶段。
崩溃期：2008年金融危机加速了泡沫的破灭，供需矛盾进一步激化，硅片行业进入崩溃期。泡沫期内各大供应商纷纷扩产导致供过于求，随着全球性的金融危机波及到半导体行业，市场萎缩，硅片需求量骤减。在这一时期出货面积与销售金额均发生了大幅下降， 2009年初出货面积仅为2008年初的40%，一季度销售金额更是同比下降了近70%，整个行业到达冰点。值得注意的是，销售金额与单位价格的下降趋势早在2007年初就开始了，远早于金融危机开始的时候，可见早在这之前硅片市场就已经达到了饱和。
这次冲击给半导体行业带来的打击是暂时的，对硅晶圆行业的影响却是长期的。硅晶圆行业此前结构性生产过剩所埋下的重大隐患在此时暴露出来。通过2006年以来硅晶圆与半导体市场销售额的对比情况可以看出，硅晶圆市场销售额在2009年下半年就恢复了危机前的水平，而硅晶圆市场直至2017年后才堪堪与2007年的状况持平。
图5：2006年以来硅晶圆与半导体市场销售额对比
注：数据来源：全球半导体市场销售额——SIA；硅晶圆出货面积——SEMI数据以2006年第一季为基准进行归一化处理
图6：硅晶圆厂商毛利率在崩溃期显著下降
数据来源：公司财报
对比这一时期各主要供应商的业绩表现，其毛利率在崩溃期都有不同程度的下降。其中，信越化学最为稳定，一方面由于其所提供的高质量高附加值产品客户粘性较大；另一方面横向铺开的其他业务一定程度冲抵了硅晶圆市场萧条的影响。而 SUMCO 和 Siltronic 受到的冲击最大，主要由于此前大规模的资本支出。
l萧条期：作为泡沫期内激进扩张的后果，晶圆厂商们在随后近10年一直处于低稼动率的未满产状态。2009年后金融危机的影响逐渐消除，但硅晶圆供给过剩的矛盾仍未解决，2010至2016年，硅片行业进入价格与销售额双疲软的萧条期，硅晶圆单位价格持续下降。这个下降趋势一直持续至2016年底过剩产能得到充分消耗后才有所回升。
与之相对应地，由图4晶圆制造设备产值的变动情况可以看出，2010年后供应商们大幅削减资本性支出，直至2017年后市场回暖才重新开始扩产。其中2010年底至2011年初的小高峰是由于消费电子繁荣所带来的短暂回暖。
从图3也可以看出，出货面积在2010年中期就已接近危机前的水平，而单价则自07年后就持续走低，再未突破历史高点。
l恢复期：经历了十年低回调整，在此期间出货面积再创新高，过剩产能得到消化，甚至出现供不应求状况，硅晶圆销售额与单位价格均有明显回升。至此，危机的影响才得以完全消除。硅晶圆厂商重新开始扩产，对于经历了10年寒冬的供应商们，这一轮的扩产比之10年前则明显谨慎得多。
表1 各家公司在恢复期的建厂增能计划
数据来源：公司财报
2. 行业竞争力对比分析
不同厂商在不同时期采取了不同的竞争策略，业绩表现也呈现出不同特征。为更直观地呈现出各主要硅晶圆供应商的行业竞争力状况，故绘制以下雷达图。
图7 全球主要晶圆供应商行业竞争力对比
注：数据来源：各公司财报
具体数据处理过程为：将各公司对应方面近十年的相关数据根据公式（（x-min）/（max-min））*4+1转化为5分打分制进行评分。雷达图从左到右的打分依据分别为市占率，毛利率，营收增长率，毛利率最大回撤，研发收入比。
l市占率：从市占率情况看，信越与SUMCO两家日商遥遥领先，二者合计约占全球硅晶圆市场一半份额。此外，近些年通过收购兼并快速扩张的中国台湾公司环球晶圆也占据较大市场份额。此前，2022年环球晶圆收购德国Siltronic失败。假若成功收购，则会形成三足鼎立局面。
l毛利率：从毛利率情况看，信越、环球晶圆、Siltronic三家毛利率较高，主要由于其所提供的高附加值产品：如信越化学凭借高平整度、高良率、高质量的产品获得了极大的客户粘性，享有较高品牌溢价。而毛利率水平较低的SUMCO与SK Siltron也是由于其产品结构：由于下游多为存储厂商，价格敏感度较高，SUMCO与SK Siltron均以提供附加值较低的抛光晶圆为主；此外，作为集团子公司的SUMCO，在与母公司进行交易议价时也处于不利地位。
l成长性：从成长性看，近年来通过收购兼并急速扩张的环球晶圆位列第一，在2012-2016年间依次收购了Covalent Silicon、Topsil和MEMC。此外，SK Siltron和Soitec也保持着相对较高的扩张速度。而市占率已经较高的信越和SUMCO则更为谨慎与平稳。
l抗冲击能力：从抗冲击力情况看，凭借产品质量优势获得客户粘性的厂商信越和Soitec表现良好。SUMCO与Siltronic波动较大，主要由于其在市场繁荣周期的激进投资。环球晶圆由于成立时间晚于其他几家，出于可比性考虑暂且不论。
l研发创新：从重视研发创新的程度看，Soitec遥遥领先，SUMCO与SK Siltron偏弱。一方面与产品类型有关：Soitec专注于优化衬底细分市场，对于技术工艺要求高，产品更新换代快；而SUMCO与SK Siltron则以抛光晶圆产品为主，技术要求相对较低，而价格敏感度高。另一方面与所处阶段相关：信越等老牌企业已进入稳定期，市场份额、客户认证等变化不大，研发投入占营收比重相对较低；而处于成长扩张阶段争夺市场份额的企业的相关投入则明显更大，如2015年后中国大陆的晶圆厂商。
二、中国大陆主要晶圆供应商（上市企业）
1．2015年以来财务状况分析
相比于全球硅晶圆市场，中国大陆起步明显较晚，硅晶圆主要依赖进口。2015年之后随着半导体产业国产替代的发展，硅晶圆厂商也进入了高速发展阶段，300mm晶圆的国产替代也是在这时才开始起步。故本节选取2015年后主要供应商的财务数据加以比较分析，以帮助读者更好地对国内主要厂商的竞争优劣势，以及其在国际市场的地位加深理解。
首先需要说明的是，中国本土晶圆厂商呈现分散的布局，本节只选取了其中最具代表性的三家上市企业，并以全球龙头信越化学作为参照进行比对分析。
图8：2015年以来中国大陆主要硅晶圆厂商销售额
数据来源：公司财报
我国硅晶圆市场起步较晚，2015年后初步形成规模，此后一直到2022年都处于快速扩张阶段。伴随着硅晶圆行业的逐步复苏与国产替代化发展，我国三家代表性的晶圆行业上市企业沪硅产业、TCL中环与立昂微（金瑞泓）的相关营收规模比萧条期末都至少实现了翻倍，其中TCL中环的硅晶圆营收规模甚至翻了5倍。这一时期的主要增长动力有二：2015年后8吋晶圆生产部分实现了国产替代；2018年后12吋晶圆开始逐渐打破完全依赖进口的局面，沪硅产业、TCL中环等率先发展了12吋产能，如今已具备一定规模。
图9：2015年以来中国大陆主要硅晶圆厂商毛利率
从毛利率来看，我国硅晶圆厂商的毛利水平与全球龙头仍存在一定差距。一方面，从产品结构来看，国际龙头厂商以提供单位生产成本更低12吋晶圆为主，而我国厂商的产品结构仍有相当大部分由8吋及以下晶圆构成，拉低了整体毛利。但随着12吋产线建设与国产替代的进行，毛利率有望提升。另一方面，从销售价格与成本控制的角度来看，国际龙头凭借良好的产品质量与悠久的品牌口碑能够获得一定溢价，而国内厂商的新产品往往正处于客户认证阶段，面临一定的新客户压价；此外，优秀的良率水平也是国际龙头与国内厂商拉开成本差距的原因之一，如沪硅产业2019-2020年毛利率大幅下降的原因就是因为新建设的12吋晶圆产线良率低、碎片率高，对成本与售价均造成了不利影响。随着客户认证与设备调试的完成，国内厂商毛利率有望提升。
基于国内三家厂商的比较，TCL中环毛利率水平最为稳定；沪硅产业在12吋产线引入之初产生了一定波动，但已逐渐进入稳定状态；立昂微平均毛利水平最高，得益于其优势产品的高定价，但在2022年下半年行业进入下行周期时受到的冲击也最大。
2. 行业竞争力对比分析
同样地，基于比较不同厂商竞争优劣势的角度，我们绘制以下雷达图。为了更直观地看出与国际龙头的差距，我们引入信越化学的相关指标加以对比分析。
图10：中国大陆主要晶圆供应商行业竞争力对比
注：数据来源：各公司财报
具体数据处理过程为：将各公司对应方面近5年相关数据根据公式（（x-min）/（max-min））*4+1转化为5分打分制进行评分。雷达图从左到右的打分依据分别为市占率，毛利率，营收增长率，毛利率最大回撤，研发收入比。
l市占率：从市占率情况看，国内厂商规模与国际龙头仍存在较大差距。而在国内厂商中，沪硅产业规模处于领先地位。但由于近年来国内厂商的扩张速度远超国际平均增速，未来的市占率情况可能会发生较大变化。
l毛利率：从毛利率情况看，国际巨头信越化学遥遥领先，国内厂商中立昂微毛利水平与之接近，主要由于其高定价创造了较大的利润空间：在8吋及以下半导体硅片领域，立昂微凭借较为稳定的质量获得了略高于国内竞争对手的定价；在重掺系列的某些优势品种上，定价甚至超过全球头部硅晶圆供应商。而沪硅产业与TCL的毛利水平则低于二者许多。
l成长性：从成长性看，国内厂商15年以来一直处于高速扩张阶段，增速明显高于国际龙头厂商。并且随着半导体产业国产替代化的进行，中国作为最大的硅片市场国之一，有着广阔的成长空间。
l抗冲击能力：从抗冲击力情况看，与国际龙头相比，国内厂商也偏弱。其中TCL中环最为稳定，一方面由于其进入硅晶圆行业时间最早，已进入了稳定期，其轻掺硅片作为优势产品为企业提供稳定的收入；另一方面，作为国内光伏硅片龙头之一，光伏业务的发展一定程度上冲抵了硅晶圆行业周期性波动的影响。而沪硅产业的波动主要受到其12吋新产线建设的影响：早期大量的设备投资造成高折旧，同时较低的生产良率导致了毛利的下滑，但随着沪硅产业已进入稳定生产供货阶段，毛利率逐渐回升并趋于稳定。
l研发创新：从重视研发创新的程度看，国内厂商研发投入占营收比例远高于国际龙头。一方面受到生产规模的影响，随着生产规模的扩大边际成本趋近于零。作为国际龙头硅晶圆生产企业的信越化学，其研发投入占比的偏低并不意味着绝对投入金额偏少；另一方面，二者处于不同发展阶段：作为后进入者的国内厂商需要更高的研发投入来弥补行业先入者的先发优势。
总结：
2006年以来，硅晶圆行业经历了泡沫、崩溃、萧条、恢复四个阶段。在反复的周期性变化中，我们发现行业龙头往往呈现出高市占率、高毛利率、利润波动小的特征，而后来者则通常呈现出高成长性、低毛利、波动大、研发投入占比高的特征。
此外，行业龙头的发展历史也给我们以两点启示：①时刻关注行业的周期性变化，切忌盲目投产，在低谷时降低风险往往比在高潮时抓住机遇更为重要；②紧抓高竞争壁垒的核心业务，提高技术实力，警惕陷入低价竞争的循环。
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