1990年IBM联合西门子建立第一个8寸晶圆厂之后，8寸晶圆厂迅速增加，1995年即达到70座，在2007年达到顶峰——200座，随后8寸晶圆厂数目逐渐减少，从2008年到2016年，37座8寸晶圆厂关闭，同时有15座晶圆厂从8寸切换至12寸，到2016年全球8寸晶圆厂减少至180座左右。从SEMI的数据可以看出，全球8寸晶圆厂产能以极低速度增长，2015~2017年仅增长约7%。
根据SEMI和IC insight的数据，2017年全球晶圆产能为17.9M/wpm（百万8寸片/月，下同），其中8寸片产能约为5.2M/wpm，前十大8寸晶圆厂产能占8寸晶圆总产能的54%。
相比于12寸晶圆产线而言，8寸晶圆制造厂：1）拥有特种晶圆工艺；2）完全或大部分折旧的固定资产的固定成本较低；3）光罩及设计服务的相应成本较低；4）达到成本效益生产量要求较低等方面的优势，因此8寸晶圆和12寸晶圆能够实现优势互补、长期共存。
1 多因素驱动，8 寸晶圆厂供需趋紧
1.1 供给端：核心设备的紧缺是8寸晶圆产能扩张的瓶颈
多数8寸晶圆厂建厂时间较早，运行时间长达十年以上，8寸晶圆厂的部分设备太老旧或者难以修复，同时由于当前12寸晶圆厂资本支出规模巨大，部分厂商停止了8寸晶圆的生产和销售，8寸晶圆产线设备主要来自二手市场，多来自从8寸向12寸升级的内存厂商，如三星和海力士，目前旧设备市场资源逐渐枯竭，因此2014年后8寸晶圆设备较为紧缺，其中蚀刻机、光刻机、测量设备最难获得。
1.2 需求端：新应用订单拉动8寸晶圆厂需求
8寸晶圆产能的主要需求来自模拟芯片、分立器件、MEMS和部分逻辑芯片。随着大量12寸先进晶圆产能的逐渐投产，部分微处理器、基带、DRAM及NAND的生产从8寸晶圆产线切换到了12寸晶圆产线，2006年33%的8寸晶圆产能应用于memory，而到2016年memory的产能需求占比3%，预计2018年将进一步降低至2%。当前8寸晶圆产能中约47%为Foundary，其余产能的需求主要来自模拟芯片、分立器件、逻辑芯片和MEMS，其中模拟芯片、分立器件和逻辑芯片（主要为MCU、指纹识别芯片、CMOS等）、MEMS等的产能需求占比已提升至50%。
下游：汽车电子及物联网中应用的芯片，包括先进辅助驾驶系统及感测器、车用电流控制IC、物联网MCU等在8寸晶圆厂中大量投产，使得2016年下半年开始8 寸晶圆厂的投片量快速提升。
根据SIA的数据，2017年除存储器外的半导体销售额增速为9%，而应用于汽车、工业领域的non-memory半导体月度销售额同比增速均在10%以上， 远远高于全球半导体销售额的整体增速，可见汽车和工业正在成为全球半导体高成长的下游应用领域。以汽车为例，随着电动化和智能化的提升，单部汽车对半导体的需求正在逐步提升，比如单部电动车Tesla Mobel X中的半导体约需要一块8寸晶圆。根据strategy analytics的数据，单部汽车中半导体价值量从2016年的317美元提升至2017年的330美元，同比增速达4.1%。
具体来看应用于汽车和工业领域的半导体产品对晶圆的产能需求，根据IHS 的数据，2017年汽车和工业对晶圆的需求面积较2016年增长11.1%。
2016年下半年开始至今，汽车需求拉动MOSFET、IGBT等产品涨价不断： MOSFET是一种可应用于模拟电路与数字电路的场效晶体管，在消费类电子、电动汽车以及IOT等领域均有广泛的应用。根据IHS的数据，2016年MOSFET芯片市场规模为205亿美元。2018Q2意法半导体高/ 低压MOSFET前、后端产能均已满载，目前货期长达38~42周，较之前大大延长，并且有延长趋势。除了MOSFET、IGBT之外，整流管、数字/通用晶体管等产品整体交货期均有延长趋势。
上游：从供应商竞争格局来看，目前应用于汽车领域的半导体主要由恩智浦、英飞凌、瑞萨半导体、意法半导体、德州仪器和博世等厂商供应，合计占比超过55%， 而值得注意的是，这几家厂商供应的半导体主要为non-memory，memory主要由镁光、海力士、cypress等传统存储器巨头供应，memory在汽车半导体中也有较高的占比，因此汽车半导体市场主要集中于恩智浦、英飞凌、瑞萨半导体、意法半导体、德州仪器等传统IDM厂。
恩智浦、英飞凌、意法半导体等传统专注于汽车电子的IDM厂主要为技术节点40nm以上的8寸和6寸晶圆产能，生产的模拟芯片、功率器件、传感器更注重工艺技术的独特性，无持续更新至先进技术节点的需求。同时在2008年全球金融危机和12寸晶圆厂成为主流的背景下，各个IDM厂并未进行8寸晶圆的扩产，而随着汽车半导体的需求逐渐旺盛，产能利用率进一步提高之后IDM厂外包部分产品到8寸Foundry厂，最终出现了全球8寸晶圆厂（IDM和Foundry）产能利用率上升乃至产能供不应求的结果。
1.3 供需共振，8寸晶圆厂产能趋紧
供给方面，2007年以后全球8寸晶圆产能逐渐下降，在2011年以后保持稳定水平并小幅上升，8寸晶圆产能的主力——IDM厂并未进行大规模扩产。需求方面：1） 部分6寸晶圆产线关闭后产品转单，8寸晶圆产能需求增加，2）汽车、工业领域对半导体的需求逐步增长，应用于汽车、工业领域的半导体多为8寸厂产品，IDM产能不足之后转单部分产品至Foundry厂，整体产能利用率提升。
2016年以前，8寸晶圆厂产能利用率的全球平均水平约为78~85%，近年来每年大概提升4%，2017年产能利用率创历史新高。
从2017年报披露数据来看，目前UMC 8寸晶圆产能约占总产能的一半，2016年平均产能利用率为88.6%，而在2017年攀升至94.4%。华虹半导体是全球具有领先地位的8寸纯晶圆代工厂，虽然自2016年下半年公司持续扩产产能，但产能利用率仍持续保持高位，其他8寸晶圆厂产能利用率亦保持高位。根据产业链调研信息， 2018年年初华虹半导体、台积电等8寸晶圆厂产能仍处于供不应求状态。
2 8寸硅片紧缺或将成为晶圆产能完全释放的瓶颈
硅片是半导体产品最基础的原材料，由于不可替代性而紧扼全球晶圆厂的产能， 硅片在晶圆产品成本中的占比与晶圆厂设备折旧有关。根据SEMI的数据，2017年全球硅片市场规模约为75.8亿美元，占晶圆制造材料市场的29.8%。
不同晶圆厂的折旧金额对成本的影响较大，因此不同折旧比例下硅片在总成本中的比例差别较大，以联电、世界先进、先进半导体、华虹半导体为例，联电和华虹半导体由于近年来有进行扩产，因此折旧在总成本中占比较高，硅片成本对总成本影响较小，而先进半导体、世界先进折旧在总成本中占比较小，因此总成本对硅片成本较为敏感。而大部分8寸晶圆厂已折旧完毕，因此8寸晶圆厂对硅片的价格较为敏感。
供给方面，硅片的供应商主要有日本信越、SUMCO、台湾的环球晶圆、德国的Silitronic、韩国SK Siltron等，前五大厂商合计市场占有率超过90%。此外，台湾的合晶科技、Ferrotec也是8寸硅片的重要供应商。2017年底全球8寸硅片产能约为5.4 M / wpm。
随着全球8寸晶圆厂产能利用率的逐步提升，8寸硅片的投片量逐步提升，库存水平逐渐下降。全球三分之一以上的8寸硅片在日本生产，根据METI的数据，2016 年初开始日本国内8寸硅片生产量和销售量持续提升，而库存水平逐渐下降，存货比率从最高点的90%下降至了2017年年底的44%。需求的持续增加刺激了8寸硅片在2017Q1供给紧张，并从2017H2开始涨价，估计2017年全年涨价幅度约为3%（12寸硅片涨价幅度达37%）。2018年Q1，8寸硅片继续紧缺并涨价约10%。
涨价幅度有限和扩产周期的双重限制下，8寸硅片紧张的态势短期内无法有效缓解。虽然2017年以来8寸硅片价格上涨10%以上，但是从长周期来看当前8寸硅片价格仍处于历史低位，从2007年至今8寸硅片价格下降约40%，大部分硅片厂的8寸硅片产品已亏损多年，因此即使8寸硅片价格上涨，硅片巨头的扩产意愿仍较小。另外硅片的扩产周期至少一年及以上，因此我们认为短期内8寸硅片短缺、价格上涨的态势将会延续，硅片产能短缺或许将成为限制下游8寸晶圆厂产能完全释放的瓶颈。
目前在积极扩产8寸硅片的主要有合晶科技、Ferrotec，以及国内的Gritek（有研新材）、JRH（金瑞泓）、AST（超硅）等。郑州合晶硅材料生产项目于2017年7月动工，一期规划每月20万片的8寸硅片产能，预计在2018年第一季度完工量产。2017年年中，环球晶圆与Ferrotec宣布合作，Ferrotec负责生产8寸硅片，环球晶圆出技术与保证品质。规划三期，每期规划增加15万片8寸硅片月产能，预期2017年底第一期完成认证并量产。因此预计2018年全球8寸硅片产能将增加0.35M/wpe，较2017年增长约6%，整体硅片的供给较为紧张。
3 8寸晶圆产能供需前景的判断：产能吃紧或将持续至2019年
我们认为，影响8寸晶圆产能供需关系的主要因素有：1）8寸晶圆产能与需求；2）6寸及以下晶圆产线和12寸晶圆产能供需变化对8寸晶圆产能供需的影响；3）8寸硅片的紧缺或许限制实际产能的完全释放。
需求方面：根据SUMCO在2018Q1业绩说明会上的指引，2018Q1全球8寸晶圆需求约为5.5M/wpe，我们认为这是SUMCO通过下游晶圆厂所观察到的需求，由于当前8寸晶圆产能紧缺，下游最终端的需求并未完全反映在该数字中，实际全球对8寸晶圆产能的需求高于5.5M / wpe。
供给方面：根据SEMI的报告，2015~2020年全球将有27个新的8寸晶圆厂投入运营，预计到2020年全球8寸晶圆产能才能达到5.5M/wpe，而事实上晶圆厂产能并非能持续达到100%，如果考虑实际产能利用率，到2020年8寸晶圆产能的供给仍较为紧张。
而2016年以后6寸晶圆产能相对稳定并呈小幅下降趋势，预计2019年产能小幅下降57k wpe，折算为8寸片为32k wpe，因此6寸晶圆产能的减小使得对8寸晶圆产能需求小幅度上升。
其中2015~2020年约一半的8寸晶圆产能增加来在中国大陆。根据2017年7月SEMI公布的数据，当前大陆已量产的8寸晶圆产能约为0.7M/wpe，预计到2021年底将达到0.9M/wpe。2016~2021年中国大陆将增加8座晶圆厂，其中2座Foundry、2座用来生产模拟芯片、2座用来生产MEMS、一座用来生产功率半导体、一座用来生产数字芯片。
晶合（力晶与合肥政府）投资建设的12寸晶圆厂预计会对8寸晶圆产能供需关系产生重要影响。晶合规划在合肥建设4座12寸晶圆厂，第一座N1厂已于2017年6月建成试产，2017年年底进入量产，预计2018Q2月产能达到1万片每月，在2019年达到4万片每月。N1厂先期将导入150、110及90nm制程，主要生产面板驱动IC、PMIC等，而LCD驱动IC和PMIC之前几乎全部由8寸晶圆厂生产，2019年后N1厂完全量产之后相当于增加8寸晶圆厂4×2.25=9万片每月的产能，因此8寸晶圆厂紧张的产能供需关系将得到小幅缓解。
另外英飞凌等厂商正在规划12寸晶圆厂，用来生产之前由8寸晶圆厂的产品， 也会对8寸晶圆产能供需产生影响。英飞凌在Dresden的12寸晶圆厂预计在2021年完全量产。2018年5月18日，英飞凌宣布将投资16亿欧元在奥地利建设一座12寸晶圆厂，主要用来生产功率半导体，预计2019年上半年开始建设，在2021年开始逐步量产。意法半导体在2018年1月的法说会中表示正在Agrate准备12寸试验线。转单效应下8寸晶圆产能供需不平衡的状态将得到缓解。
综合8寸晶圆产能的供需以及6寸和12寸晶圆产能的影响，根据我们的测算， 2019年全球8寸晶圆产能供给可达到5.43M/wpe，另外考虑新增产能需要经过产能爬坡和产能实际释放情况等因素，因此实际产能供给略小于此，而整体需求粗略至少为5.53+0.03（6寸晶圆转单）-0.09（晶合科技12寸厂）=5.47M/wpe，因此至少在2019年全球8寸晶圆产能仍将维持紧张状态。
4 8寸晶圆产能紧缺带给中国半导体产业的发展机遇
4.1 晶圆制造环节：运营中的8寸晶圆制造厂直接受益
需求端在物联网与汽车应用带动下，8寸晶圆厂未来数年将出现明显复苏；供给端设备瓶颈短期内无法解决。因此现在运营中的8寸晶圆厂一方面订单无忧，另一方面有望受益于行业涨价趋势盈利能力提升。
4.2 设计环节两级分化：需求为王
制造环节占芯片成本比重高，随着晶圆代工厂产能紧缺，价格逐季上调，下游设计厂商成本承压。我们认为受益于物联网、车用电子等需求兴起，电源管理与MCU、MOSFET用量逐步攀升，下游设计业者大概率提升产品价格在缓解成本压力的同时提高自身产品盈利水平。同时具备稳定产能供给的设计厂商有望迎来量价齐升好光景。
4.3 设备环节：8寸成熟设备迎生机
一是海外半导体设备巨头聚焦于12寸设备领域，部分厂商停止了8寸晶圆的生产销售。然而目前仍有新增8寸晶圆厂投资计划，相关设备需求旺盛。二是与12寸先进制程晶圆制造设备相比，8寸设备技术较为成熟，工艺难度较低，国内设备厂商已实现技术积累。
4.4 材料环节：8寸硅片供需不平衡或加速硅片国产化进程
8寸硅片供需不平衡或加速硅片国产化进程： 8寸硅片短缺、价格上涨的态势将会延续，目前国内的Gritek（有研新材）、JRH（金瑞泓）、AST（超硅）等纷纷积极扩产，8寸硅片供需不平衡或加速硅片国产化进程。
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