1990年IBM聯合西門子建立第一個8寸晶圓廠之後，8寸晶圓廠迅速增加，1995年即達到70座，在2007年達到頂峰——200座，隨後8寸晶圓廠數目逐漸減少，從2008年到2016年，37座8寸晶圓廠關閉，同時有15座晶圓廠從8寸切換至12寸，到2016年全球8寸晶圓廠減少至180座左右。從SEMI的數據可以看出，全球8寸晶圓廠產能以極低速度增長，2015~2017年僅增長約7%。
根據SEMI和IC insight的數據，2017年全球晶圓產能為17.9M/wpm（百萬8寸片/月，下同），其中8寸片產能約為5.2M/wpm，前十大8寸晶圓廠產能佔8寸晶圓總產能的54%。
相比於12寸晶圓產線而言，8寸晶圓製造廠：1）擁有特種晶圓工藝；2）完全或大部分折舊的固定資產的固定成本較低；3）光罩及設計服務的相應成本較低；4）達到成本效益生產量要求較低等方面的優勢，因此8寸晶圓和12寸晶圓能夠實現優勢互補、長期共存。
1 多因素驅動，8 寸晶圓廠供需趨緊
1.1 供給端：核心設備的緊缺是8寸晶圓產能擴張的瓶頸
多數8寸晶圓廠建廠時間較早，運行時間長達十年以上，8寸晶圓廠的部分設備太老舊或者難以修復，同時由於當前12寸晶圓廠資本支出規模巨大，部分廠商停止了8寸晶圓的生產和銷售，8寸晶圓產線設備主要來自二手市場，多來自從8寸向12寸升級的內存廠商，如三星和海力士，目前舊設備市場資源逐漸枯竭，因此2014年後8寸晶圓設備較為緊缺，其中蝕刻機、光刻機、測量設備最難獲得。
1.2 需求端：新應用訂單拉動8寸晶圓廠需求
8寸晶圓產能的主要需求來自模擬芯片、分立器件、MEMS和部分邏輯芯片。隨著大量12寸先進晶圓產能的逐漸投產，部分微處理器、基帶、DRAM及NAND的生產從8寸晶圓產線切換到了12寸晶圓產線，2006年33%的8寸晶圓產能應用於memory，而到2016年memory的產能需求佔比3%，預計2018年將進一步降低至2%。當前8寸晶圓產能中約47%為Foundary，其餘產能的需求主要來自模擬芯片、分立器件、邏輯芯片和MEMS，其中模擬芯片、分立器件和邏輯芯片（主要為MCU、指紋識別芯片、CMOS等）、MEMS等的產能需求佔比已提升至50%。
下游：汽車電子及物聯網中應用的芯片，包括先進輔助駕駛系統及感測器、車用電流控制IC、物聯網MCU等在8寸晶圓廠中大量投產，使得2016年下半年開始8 寸晶圓廠的投片量快速提升。
根據SIA的數據，2017年除存儲器外的半導體銷售額增速為9%，而應用於汽車、工業領域的non-memory半導體月度銷售額同比增速均在10%以上， 遠遠高於全球半導體銷售額的整體增速，可見汽車和工業正在成為全球半導體高成長的下游應用領域。以汽車為例，隨著電動化和智能化的提升，單部汽車對半導體的需求正在逐步提升，比如單部電動車Tesla Mobel X中的半導體約需要一塊8寸晶圓。根據strategy analytics的數據，單部汽車中半導體價值量從2016年的317美元提升至2017年的330美元，同比增速達4.1%。
具體來看應用於汽車和工業領域的半導體產品對晶圓的產能需求，根據IHS 的數據，2017年汽車和工業對晶圓的需求面積較2016年增長11.1%。
2016年下半年開始至今，汽車需求拉動MOSFET、IGBT等產品漲價不斷： MOSFET是一種可應用於模擬電路與數字電路的場效晶體管，在消費類電子、電動汽車以及IOT等領域均有廣泛的應用。根據IHS的數據，2016年MOSFET芯片市場規模為205億美元。2018Q2意法半導體高/ 低壓MOSFET前、後端產能均已滿載，目前貨期長達38~42周，較之前大大延長，並且有延長趨勢。除了MOSFET、IGBT之外，整流管、數字/通用晶體管等產品整體交貨期均有延長趨勢。
上游：從供應商競爭格局來看，目前應用於汽車領域的半導體主要由恩智浦、英飛凌、瑞薩半導體、意法半導體、德州儀器和博世等廠商供應，合計佔比超過55%， 而值得注意的是，這幾家廠商供應的半導體主要為non-memory，memory主要由鎂光、海力士、cypress等傳統存儲器巨頭供應，memory在汽車半導體中也有較高的佔比，因此汽車半導體市場主要集中於恩智浦、英飛凌、瑞薩半導體、意法半導體、德州儀器等傳統IDM廠。
恩智浦、英飛凌、意法半導體等傳統專注於汽車電子的IDM廠主要為技術節點40nm以上的8寸和6寸晶圓產能，生產的模擬芯片、功率器件、傳感器更注重工藝技術的獨特性，無持續更新至先進技術節點的需求。同時在2008年全球金融危機和12寸晶圓廠成為主流的背景下，各個IDM廠並未進行8寸晶圓的擴產，而隨著汽車半導體的需求逐漸旺盛，產能利用率進一步提高之後IDM廠外包部分產品到8寸Foundry廠，最終出現了全球8寸晶圓廠（IDM和Foundry）產能利用率上升乃至產能供不應求的結果。
1.3 供需共振，8寸晶圓廠產能趨緊
供給方面，2007年以後全球8寸晶圓產能逐漸下降，在2011年以後保持穩定水平並小幅上升，8寸晶圓產能的主力——IDM廠並未進行大規模擴產。需求方面：1） 部分6寸晶圓產線關閉後產品轉單，8寸晶圓產能需求增加，2）汽車、工業領域對半導體的需求逐步增長，應用於汽車、工業領域的半導體多為8寸廠產品，IDM產能不足之後轉單部分產品至Foundry廠，整體產能利用率提升。
2016年以前，8寸晶圓廠產能利用率的全球平均水平約為78~85%，近年來每年大概提升4%，2017年產能利用率創歷史新高。
從2017年報披露數據來看，目前UMC 8寸晶圓產能約佔總產能的一半，2016年平均產能利用率為88.6%，而在2017年攀升至94.4%。華虹半導體是全球具有領先地位的8寸純晶圓代工廠，雖然自2016年下半年公司持續擴產產能，但產能利用率仍持續保持高位，其他8寸晶圓廠產能利用率亦保持高位。根據產業鏈調研信息， 2018年年初華虹半導體、臺積電等8寸晶圓廠產能仍處於供不應求狀態。
2 8寸硅片緊缺或將成為晶圓產能完全釋放的瓶頸
硅片是半導體產品最基礎的原材料，由於不可替代性而緊扼全球晶圓廠的產能， 硅片在晶圓產品成本中的佔比與晶圓廠設備折舊有關。根據SEMI的數據，2017年全球硅片市場規模約為75.8億美元，佔晶圓製造材料市場的29.8%。
不同晶圓廠的折舊金額對成本的影響較大，因此不同折舊比例下硅片在總成本中的比例差別較大，以聯電、世界先進、先進半導體、華虹半導體為例，聯電和華虹半導體由於近年來有進行擴產，因此折舊在總成本中佔比較高，硅片成本對總成本影響較小，而先進半導體、世界先進折舊在總成本中佔比較小，因此總成本對硅片成本較為敏感。而大部分8寸晶圓廠已折舊完畢，因此8寸晶圓廠對硅片的價格較為敏感。
供給方面，硅片的供應商主要有日本信越、SUMCO、臺灣的環球晶圓、德國的Silitronic、韓國SK Siltron等，前五大廠商合計市場佔有率超過90%。此外，臺灣的合晶科技、Ferrotec也是8寸硅片的重要供應商。2017年底全球8寸硅片產能約為5.4 M / wpm。
隨著全球8寸晶圓廠產能利用率的逐步提升，8寸硅片的投片量逐步提升，庫存水平逐漸下降。全球三分之一以上的8寸硅片在日本生產，根據METI的數據，2016 年初開始日本國內8寸硅片生產量和銷售量持續提升，而庫存水平逐漸下降，存貨比率從最高點的90%下降至了2017年年底的44%。需求的持續增加刺激了8寸硅片在2017Q1供給緊張，並從2017H2開始漲價，估計2017年全年漲價幅度約為3%（12寸硅片漲價幅度達37%）。2018年Q1，8寸硅片繼續緊缺並漲價約10%。
漲價幅度有限和擴產週期的雙重限制下，8寸硅片緊張的態勢短期內無法有效緩解。雖然2017年以來8寸硅片價格上漲10%以上，但是從長週期來看當前8寸硅片價格仍處於歷史低位，從2007年至今8寸硅片價格下降約40%，大部分硅片廠的8寸硅片產品已虧損多年，因此即使8寸硅片價格上漲，硅片巨頭的擴產意願仍較小。另外硅片的擴產週期至少一年及以上，因此我們認為短期內8寸硅片短缺、價格上漲的態勢將會延續，硅片產能短缺或許將成為限制下游8寸晶圓廠產能完全釋放的瓶頸。
目前在積極擴產8寸硅片的主要有合晶科技、Ferrotec，以及國內的Gritek（有研新材）、JRH（金瑞泓）、AST（超硅）等。鄭州合晶硅材料生產項目於2017年7月動工，一期規劃每月20萬片的8寸硅片產能，預計在2018年第一季度完工量產。2017年年中，環球晶圓與Ferrotec宣佈合作，Ferrotec負責生產8寸硅片，環球晶圓出技術與保證品質。規劃三期，每期規劃增加15萬片8寸硅片月產能，預期2017年底第一期完成認證並量產。因此預計2018年全球8寸硅片產能將增加0.35M/wpe，較2017年增長約6%，整體硅片的供給較為緊張。
3 8寸晶圓產能供需前景的判斷：產能吃緊或將持續至2019年
我們認為，影響8寸晶圓產能供需關係的主要因素有：1）8寸晶圓產能與需求；2）6寸及以下晶圓產線和12寸晶圓產能供需變化對8寸晶圓產能供需的影響；3）8寸硅片的緊缺或許限制實際產能的完全釋放。
需求方面：根據SUMCO在2018Q1業績說明會上的指引，2018Q1全球8寸晶圓需求約為5.5M/wpe，我們認為這是SUMCO通過下游晶圓廠所觀察到的需求，由於當前8寸晶圓產能緊缺，下游最終端的需求並未完全反映在該數字中，實際全球對8寸晶圓產能的需求高於5.5M / wpe。
供給方面：根據SEMI的報告，2015~2020年全球將有27個新的8寸晶圓廠投入運營，預計到2020年全球8寸晶圓產能才能達到5.5M/wpe，而事實上晶圓廠產能並非能持續達到100%，如果考慮實際產能利用率，到2020年8寸晶圓產能的供給仍較為緊張。
而2016年以後6寸晶圓產能相對穩定並呈小幅下降趨勢，預計2019年產能小幅下降57k wpe，折算為8寸片為32k wpe，因此6寸晶圓產能的減小使得對8寸晶圓產能需求小幅度上升。
其中2015~2020年約一半的8寸晶圓產能增加來在中國大陸。根據2017年7月SEMI公佈的數據，當前大陸已量產的8寸晶圓產能約為0.7M/wpe，預計到2021年底將達到0.9M/wpe。2016~2021年中國大陸將增加8座晶圓廠，其中2座Foundry、2座用來生產模擬芯片、2座用來生產MEMS、一座用來生產功率半導體、一座用來生產數字芯片。
晶合（力晶與合肥政府）投資建設的12寸晶圓廠預計會對8寸晶圓產能供需關係產生重要影響。晶合規劃在合肥建設4座12寸晶圓廠，第一座N1廠已於2017年6月建成試產，2017年年底進入量產，預計2018Q2月產能達到1萬片每月，在2019年達到4萬片每月。N1廠先期將導入150、110及90nm製程，主要生產面板驅動IC、PMIC等，而LCD驅動IC和PMIC之前幾乎全部由8寸晶圓廠生產，2019年後N1廠完全量產之後相當於增加8寸晶圓廠4×2.25=9萬片每月的產能，因此8寸晶圓廠緊張的產能供需關係將得到小幅緩解。
另外英飛凌等廠商正在規劃12寸晶圓廠，用來生產之前由8寸晶圓廠的產品， 也會對8寸晶圓產能供需產生影響。英飛凌在Dresden的12寸晶圓廠預計在2021年完全量產。2018年5月18日，英飛凌宣佈將投資16億歐元在奧地利建設一座12寸晶圓廠，主要用來生產功率半導體，預計2019年上半年開始建設，在2021年開始逐步量產。意法半導體在2018年1月的法說會中表示正在Agrate準備12寸試驗線。轉單效應下8寸晶圓產能供需不平衡的狀態將得到緩解。
綜合8寸晶圓產能的供需以及6寸和12寸晶圓產能的影響，根據我們的測算， 2019年全球8寸晶圓產能供給可達到5.43M/wpe，另外考慮新增產能需要經過產能爬坡和產能實際釋放情況等因素，因此實際產能供給略小於此，而整體需求粗略至少為5.53+0.03（6寸晶圓轉單）-0.09（晶合科技12寸廠）=5.47M/wpe，因此至少在2019年全球8寸晶圓產能仍將維持緊張狀態。
4 8寸晶圓產能緊缺帶給中國半導體產業的發展機遇
4.1 晶圓製造環節：運營中的8寸晶圓製造廠直接受益
需求端在物聯網與汽車應用帶動下，8寸晶圓廠未來數年將出現明顯復甦；供給端設備瓶頸短期內無法解決。因此現在運營中的8寸晶圓廠一方面訂單無憂，另一方面有望受益於行業漲價趨勢盈利能力提升。
4.2 設計環節兩級分化：需求為王
製造環節佔芯片成本比重高，隨著晶圓代工廠產能緊缺，價格逐季上調，下游設計廠商成本承壓。我們認為受益於物聯網、車用電子等需求興起，電源管理與MCU、MOSFET用量逐步攀升，下游設計業者大概率提升產品價格在緩解成本壓力的同時提高自身產品盈利水平。同時具備穩定產能供給的設計廠商有望迎來量價齊升好光景。
4.3 設備環節：8寸成熟設備迎生機
一是海外半導體設備巨頭聚焦於12寸設備領域，部分廠商停止了8寸晶圓的生產銷售。然而目前仍有新增8寸晶圓廠投資計劃，相關設備需求旺盛。二是與12寸先進製程晶圓製造設備相比，8寸設備技術較為成熟，工藝難度較低，國內設備廠商已實現技術積累。
4.4 材料環節：8寸硅片供需不平衡或加速硅片國產化進程
8寸硅片供需不平衡或加速硅片國產化進程： 8寸硅片短缺、價格上漲的態勢將會延續，目前國內的Gritek（有研新材）、JRH（金瑞泓）、AST（超硅）等紛紛積極擴產，8寸硅片供需不平衡或加速硅片國產化進程。
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