銷量暴漲的新能源車因為缺芯幾乎要面臨停工停產的危機，最近屢屢傳出汽車廠商都有自己建設晶圓廠了念頭了，全球的分析師都在關注半導體供需平衡與庫存修正將在何時發生，更有一個指標歷史上7次準確預言了半導體景氣度的拐點。

本文通過分析半導體的週期來解答以下問題：缺芯何時緩解？當下是國產替代的機遇？預示危機的指標又是什麼？

一、從供需錯配到再平衡

1、為什麼缺芯？

缺芯缺產能的底層邏輯就是芯片的供給小於需求。從2021年開始全球半導體的供給進入瓶頸期，而伴隨著下遊需求的爆發式增長，導致半導體行業出現嚴重缺貨的現象。

國際半導體產業協會SEMI預測，今年是由於雲端服務器筆記本電腦、遊戲及醫療科技需求成長，5G、物聯網汽車及人工智能快速發展，帶動了產業的景氣度。這其中新能源車和物聯網市場是兩個增長最快速的變量，新能源車行業五年的複合增速高達41.53%，而手機和電腦依舊是半導體需求端體量最大的，但預期近五年增速較新興行業低很多。

2、2022年缺芯將緩解?

Gartner預測：全球半導體供應短缺將持續整個2021年，並在2022年第二季度恢復至正常水平，而基板產能限製可能會延長到2022年第四季度。也就是説在此之前，半導體還會伴隨著長時間的芯片短缺，漲價函依舊會接踵而至。

從半導體的供需週期來看，在2021年下半年伴隨著晶圓廠的設備安裝，龍頭廠商預期最快2022年開始才能夠釋放出新產能，這其中包括聯電、格芯、中芯國際等晶圓代工廠，而台積電的大批量產能預期在2023年後才能逐步落地，所以半導體行業還需要一個較長的時間週期才重新達到供需平衡。

3、產業鏈延續漲價？

因為供需的錯配，產能的緊缺以及擴產帶來的成本增加都會相繼增加產品的溢價。而漲價直接的好處是給了廠商定價權，出廠價格高了，企業的盈利能力會很大程度提高。但是有一點不能忽略：廠商處於產業鏈什麼位置很關鍵。如果是處於生產加工的下遊，那麼原材料成本的提價也要考慮進去。在21年全球大多數晶圓廠、材料以及封測都相繼提高了兩成左右的價格，龍頭廠的訂單都排至了2022年。從今年6月份開始10多家廠商陸續發佈下半年漲價函，消息指出預計漲價將持續到2022年。

台媒《經濟日報》6月24日報道稱，IC設計業者透露，明年初晶圓代工價格已經敲定，不僅聯電8英寸和12英寸的晶圓代工價格續漲，晶圓代工龍頭台積電也漲價，部分8英寸和12英寸製程價格上漲一到兩成，且12英寸製程漲幅高於8英寸。

二、全球擴張下的國產替代機遇

世界半導體貿易統計組織（WSTS）預測，2021年全球半導體市場增速將達19.7%， 2022年半導體市場將增長8.8%，連續兩年創歷史新高。

Gartner預測：中國半導體企業到2025年市場的市場份額將從當下的15%提升至30%，近五年中國半導體將會快速滲透。

全球晶圓廠最新擴建計劃，中國是首位？今年6月份國際半導體產業協會SEMI發佈報告稱2021-2022年全球半導體製造商新增29座晶圓廠，分別於2021年建設19座，2022年再增加10座。

從SEMI給出的數據來看，中國大陸和台灣地區兩年間增加的晶圓廠數量是全球首位，共計16座，其次是美國4座，歐洲和中東一共增加3座，日本和韓國各兩座。全部投產後，每月可生產260萬片等效200mm晶圓。考慮到新增的晶圓廠建設週期較長，預計從2023年開始新增晶圓廠開始大幅採購半導體設備。

那麼國內半導體行業有存在怎樣的機遇呢？華爾街見聞·見智研究所對四大行業的格局進行了分析。

1、晶圓廠格局

三星是全球市佔率最大的晶圓廠，達到14.7%，折算約310萬片/月的產能；其次是台積電市佔率為13.1%，約270萬片/月產能。美光和SK海力士位居第三、第四，市佔率在9%左右，每家產能約為190萬片/月。中芯國際的產能約為54萬片/月，在全球排名前十二。（產能按8英寸折算）

行業內5家最大的純晶圓代工廠——台積電、聯電、格芯、中芯國際和力晶（包括Nexchip）約佔全球晶圓代工廠總產能的24％，行業集中度非常高。國內晶圓廠預計21年新增的產能75萬片/月（按 8 英寸折算），其中新增產能的前三位分別是長江存儲、華虹半導體和中芯國際。

2、設備廠格局

從設備類型的市場佔比情況來看，前道晶圓製造設備佔主要比重，高達80%，這其中主要包括刻蝕機、薄膜沉積設備和光刻機；其次封裝和測試設備的佔比比較小，分別為10%和8%。前道晶圓設備龍頭包括泛林半導體、TEL、應用材料、ASML幾乎是壟斷了全球九成的份額。

在國內的公司中，刻蝕機設備主要是北方華創和中微半導體。兩個公司目前是差異化的佈局，不存在直接競爭關係。北方華創的優勢在於長矽刻蝕和金屬刻蝕，而中微公司的優勢在於長介質刻蝕。

沉積設備：主要是北方華創和瀋陽拓荊，兩者在ALD和PVD方面存在一定程度的競爭，而在化學氣相沉積方面只有瀋陽拓荊在做，在今年7月12日瀋陽拓荊在科創板IPO申請也已經獲受理了。

光刻設備：上海微電子已經突破了光刻機90/65的技術節點；瀋陽芯源突破塗膠顯影機90/65的技術節點。

3、封測廠格局

全球封測市場中CR3佔比約六成，集中度很高，日月光佔比就達到三成以上，其次是安靠和長電科技約一成以上，通富微電位居第五，市佔率約4.4%。長電科技背靠中芯國際，通富微電背靠AMD。

4、光刻膠格局

半導體光刻膠主要分為四種類型，g線、i線、KrF線和ArF線。就佔比情況來看ArF線佔比最大，約四成，其次是KrF線兩成，g線和i線共計兩成。

光刻膠九成份額被外國龍頭壟斷，今年由於日本信越化學的KrF光刻膠無限期斷供，給國內公司很大的發展機遇，哪些廠商率先進入晶圓代工廠的生產線中，未來成長空間會非常大。

ArF線：北京科華（現被彤程新材收購）、晶瑞股份正在研發中；南大光電通過客戶認證。

KrF線：北京科華、上海新陽已經實現量產，晶瑞股份已完成測試。

g線/i線：容大感光產能擴建中，北京科華可供應。

三、產能過剩後的危機

隨著未來五年內半導體產能的大量投放，而需求增速的逐漸放緩，伴隨而來的是半導體產能過剩，高庫存的情況，必然會導致半導體市場價格的下跌。觀測這一重要轉折點要看什麼？通過覆盤半導體的歷史週期，華爾街見聞·見智研究所觀察到資本開支可作為預測拐點的領先指標。

從歷史規律來看，在資本開支大幅增長的一到兩年後將會伴隨半導體市場的大幅下跌。如1984年全球半導體行業資本開支增長106%，而後的第二年半導體市場下跌了17%。此後的四個週期也是出現相同的規律。直到2008年的下跌是由金融危機導致的，而後2010年資本開支出現大幅回升，達到107%，第二年半導體市場同樣出現了暴跌。

通過覆盤歷史得到非常重要的指標，那就是資本開始危險臨界線。當資本開支增長超過40%的時候，通常預測未來會出現產能過剩和半導體增速下跌的情況。

危機來臨了嗎？

根據IC Insights的預測來看，2021年半導體資本開支的增速預計在16%-23%之間。

總體上看半導體市場還處於景氣週期中，目前沒有達到產能過剩的臨界點。但需要特別注意的是，台積電21年的資本開支增速同比達到74%，英特爾資本開支同比增速達到37%，已經達到高水位線，而三星的資本開支幾乎與去年齊平。