1946年的情人节，美国发明家莫克利和艾克特发明了一台名叫“ENIAC”的奇怪机器，这台机器占地70平方米，重达30吨，虽然体型笨拙，但却能够进行每秒高达5000次的运算，从此人类有了最强大的帮手——电子计算机。

八年之后，人类第二代计算机“TRADIC”诞生，不仅运算速度由每秒5000次提升至几十万次，而且重量只有“ENIAC”的1／100，体积与功耗减少到1／300，究竟为何两代计算机之间有如此差别呢？核心就在于半导体的应用。

早在“ENIAC”被发明的第二年，美国贝尔实验室的研究员约翰巴丁利用早期对硅晶体的观察，发明出了一种新的半导体元件——晶体管，它不仅能实现电子管的功能，又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。

晶体管的出现，大幅提升了计算机的效率，引发了计算机的全面革命。时至今日，半导体依然是决定科技发展的重要一环。

从半导体被发明算起，这项技术就始终被牢牢的掌控在美国的手中，从整个芯片产业链来看，美国几乎都有着绝对的话语权。

一直以来，半导体技术都被美国当成是制衡世界的重要手段，以《瓦森纳协定》之名，行国际霸权之实。为了避免不被美国卡脖子，中国半导体的自主替代就显得至关重要。

纵观芯片制造产业链，硅片是一切的源头，不同于光伏硅片99．9999％的纯度要求，半导体硅片极为严苛，需要硅片纯度达到99．9999999％。由于起步较晚，目前中国硅片企业技术积累与国际巨头存在一定差距，全球90％的半导体硅片市场被5大国际硅片厂商所瓜分。

本文将复盘目前中国半导体硅片核心竞争力，探讨谁将有望成为硅片国产替代的希望。

／ 01 ／

难得的产业静默期

硅片诞生以来，尺寸变大就成为了行业的核心发展方向。

从1965年2英寸（50mm）正式量产，到2000年12英寸（300mm）量产，35年间共出现过7代硅片产品。

尺寸的扩大将使得硅片有效面积大幅提升，进而能产出的芯片数量也随之上升，规模效益考量，硅片直径越大，芯片的平均生产成本也就越低。

但由硅片带来的效率提升却并非无限度的。当硅片尺寸变大时，生产设备成本也许随之提升，也就意味着每一次硅片升级换代，都伴随着大量的初始资本投入。正因如此，国际硅片巨头目前对于产能扩增都极为谨慎，全球硅片产能陷入缓增长趋势。

中国企业作为市场后入者，当主流产品持续迭代时，我们的企业就会陷入持续被动，大量投入的产能很可能遇到被淘汰的命运，因此半导体硅片并不是一个容易追赶的行业。

但幸运的是，在半导体硅片达到12英寸后，已经能够较好满足目前的市场需求，再加上制造设备实在太贵了，虽然技术上已经进阶至18英寸，但却并未被行业中的企业采用。

目前，全球硅片产业陷入了难得的“静默期”，也是中国企业追赶世界巨头的良机。

当硅片主流技术不再迭代时，中国硅片企业就可以通过加大投入，加快对世界巨头的追赶速度，这也让半导体硅片成为有望自主替代率快速提升的行业之一。

／ 02 ／

鲶鱼已经入水

硅片的需求正在被智能汽车逐渐激活。

从整个行业规模看，全球硅片出货量呈现出平稳上升的趋势，但其中也不乏短期波动。

受2008年经济危机影响，全球硅片出货量2009年同比骤降17．57％，一度引发了硅片企业的恐慌，当时很多扩产计划都因此而被迫搁浅。时至今日，面对扩产半导体硅片企业也依然持谨慎态度。

从2010年开始，全球硅片行业景气度复苏，带动硅片出货量持续上升，尤其是12英寸硅片的普及，让整体出货量得到进一步攀升。在2018年，全球半导体硅片迎来127．33亿平方米的历史高点，但随后就因储存器市场的疲软而出货量骤降。

总体而言，全球半导体硅片出货量平稳攀升，尤其新能源汽车的强势崛起，带动汽车芯片需求量激增，有望让整个市场的规模再上一个台阶。

半导体硅片具有较高的资本门槛和技术门槛，因此行业呈现出较高的垄断性。

垄断性保证了各企业的利润，但同时也让这一行业保持稳定，缺少激发产业革新的变量。但随着中国企业的入局，这一行业的格局可能正在被打破。

由于国际龙头公司扩产意愿不强，再加上疫情的影响，在未来几年中，全球半导体硅片都将处于紧供需的状态。

从整个产业格局分析，信越化学、胜高、环球晶圆、Silitronic、SK集团分别在2020年占据27．53％、21．51％、14．8％、11．46％和11．31％的市场份额，累计份额达86．61％。

虽然国际巨头在硅片市场占据绝对领先的市场份额，但实际上2018年至2020年全球前五大硅片制造商的份额占比却分别为92．57％、88％和86．61％，呈明显的下降趋势。

来自于中国的硅片企业正在通过不断扩产来抢占市场，重新激活全球硅片市场的竞争格局。