1、存储技术变革推升需求，三星Capex领跑拉动中短期需求
存储器技术处于变革关键时间点，三星领先优势明显、一家独大，其他厂商追赶尚待时日，致NAND不断涨价。目前存储器制程转换遭遇瓶颈，采用3D堆叠技术为主要解决方案。3D产能目前三星一家独大，良率最高，其3D产出占投产量40%左右，其他厂商量产过程中多受良率问题困扰，追赶三星尚需时间。美光、英特尔正在研发3DXpoint技术，技术目前尚未成熟。NANDFlash主要应用于智能手机及PC，3D产能开出后，供货商出货几乎均被智能手机大厂和PC品牌截断，而2D产能大幅度减少，使得只有小容量需求的厂商也面临大缺货。存储器市场整体处于供不应求状态，订单存在积压。自2016年下半年以来，NANDFlash价格不断上涨，且整体缺货状况严重，17年Q1均价同比+5%。NANDFlash涨价使3DNAND龙头三星获益明显，催生提高Capex动力。
图：2016年NANDFlash主要厂商产量（单位：万片）
资料来源：观研天下整理
表：2017年原厂3DNAND投产规划
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芯片制造商2017年Capex快速扩大，推升未来硅晶圆需求。芯片厂商的Capex可看作一个先导指标，Capex的增长代表厂商看好未来需求，其未来产能将会提高，亦预示其未来对于硅片需求将会提升。从世界排名前三的芯片制造商三星、英特尔、台积电来看，唯此三家厂商Capex达到百亿美元级别，占行业Capex的45%左右。三家厂商目前积极布局10nm及以下先进制程，台积电2017年Capex预计保持稳定，维持2016年100亿美元水平，英特尔2017年Capex预计扩张至120亿美元。
三星半导体领衔，Capex剧增。三星目前大力扩张半导体业务，2017年5月正式将隶属于系统LSI部门的晶圆代工业务独立运营，随后提出目标将晶圆代工市占率从第四名提升至第二名，仅次于台积电；7月宣布将在韩国本土投资186亿扩大显示器和存储芯片业务；至2017Q2，受存储器业务收入增长影响，三星已超过英特尔，成为全球第一大芯片制造商。ICInsights将三星半导体业务2017年Capex预期上调至150~220亿美元，较2016年110亿美元大幅增加36%~100%。就三星而言，2017年Capex主要将用于平泽Fab18工厂，以及西安工厂新产线的设立，大约需要1~2年时间转化为实际产能，因而在1~2年后产能需求将有明显上升。
图：芯片制造Top3资本支出（亿美元）
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受三星带动以及行业普遍提升，ICInsights预计2017年芯片制造全行业Capex达809亿美元。较2016年提高19%，此前几年Capex增长均较为平稳。809亿Capex中，存储器业务占比40%，晶圆代工占比28%，两领域Capex最多，印证了先前需求端逻辑。
图：芯片制造全行业资本支出（亿美元）
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图：按类型分2017半导体Capex（亿美元）
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表：芯片制造商2016排名2016F排名
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表：晶圆纯代工（Pure-Play）2016 排名
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2、大陆产业布局加速，中长期需求持续扩张
大陆正加速布局，2020年产能或比肩台积电。2014年至2017年初，大陆半导体领域的投资额超过7700亿人民币，国内政策支持带动企业加速布局。政府开产与海外优秀企业联合经营的形势吸引外资和先进技术的形式发展半导体产业。这种模式产生的联芯、晶合、格芯等公司料将带来超过30万颗的月产能。据统计，当前在建和拟建的21座12寸晶圆厂有望在2020年前实现投产。届时，中国大陆超过32座12寸晶圆厂每月产能将超过160万，为现有产能的3倍，比肩台积电产能水平。其中，将近3500亿投资流向了存储器行业，催化存储器方向国产替代进程。紫光集团与武汉新芯公司合作成立的长江存储投入超过600亿元，预计未来还将追加300亿美元。长江存储于2016年底动工国家存储器基地项目，2017年2月宣布与微电子所联合研发的32层3DNANDFlash芯片顺利通过测试，目前已累积多个3DNAND专利，有望2018年底顺利投产，预计2020年月产能将达30万片。紫光还计划在成都和深圳投资两条总产能14万/月的NANDFlash12寸生产线。此外，晋华、长鑫科技都有12寸存储器新厂投产，进度略慢于长江存储。
图：2014-2017上半年中国大陆半导体投资额分布（单位：亿元）
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表：中国大陆12寸晶圆厂规模规划（不包含独立MEMS产线）
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3、硅片供需缺口长期存在，晶圆涨价仍将持续
硅晶圆行业市场份额高度集中，产能集中于五家企业。相较于芯片制造行业及晶圆代工业相对分散的份额，硅晶圆行业世界前五占比92%，形成寡占的竞争格局，厂商议价能力强。其中，日本信越化学占比27%、日本SUMCO占比26%，两家日本厂商份额合计53%，超过一半，中国台湾环球晶圆2016年收购美国SunEdison半导体晋升第三，占比17%，德国Siltronic占比13%，韩国LGSiltron占比9%。此外还有法国Soitec、中国台湾台胜科、合晶、嘉晶等企业，份额相对较小。
图：全球硅晶圆市场份额占比
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参考中国报告网发布《2017-2022年中国晶圆代工产业发展态势及十三五盈利战略分析报告》
晶圆厂过往亏损拖累扩产，预计2017供求缺口3-4%，2018年达6%。与芯片制造商不同，硅片制造商近几年几乎并未进行扩产，主要原因为经过2008年左右一波大幅扩产后，硅片产能持续高于需求，近些年硅片厂商普遍盈利较低甚至亏损，因而缺乏扩产动力；随着营收与利润的改善，厂商扩产计划或将提上日程，但从计划到产能开出仍需较长时间。日本SUMCO于2017年上半年宣布投资436亿日元（约合3.91亿美元）在日本西部的伊万里工厂设立新产线，这是SUMCO近年来最大的一项投资计划，预计产能11万片/月，产能开出则需到2019年上半年。台胜科，合晶等企业则表示暂时不进行扩产，主要以现有产能应对需求。根据ICInsights预测，全球硅晶圆出货面积2017、2018年增速仅2%左右。据我们测算，2016年底全球12寸硅片产能约510万片/月，8寸硅片产能约520万片/月，约当12寸230万片/月。2017年硅片产能增加有限，统一换算至12寸，供给约750万片/月，需求预计增长至775万片/月，产生3%~4%的供求缺口；2018年预计供给增至760万片/月，需求增至800万片/月，产生6%左右供求缺口。由此，供求缺口持续扩大，中短期晶圆涨价持续成为必然。另一方面，随着厂商盈利逐渐改善，未来两年厂商扩产计划或将增多，中长期来看，产能将有缓解可能。
图：全球硅晶圆出货面积及增长率（百万平方英寸）
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图：12寸硅晶圆供求缺口（万片/月）
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图：8寸硅晶圆供求缺口（万片/月）
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大厂普遍签订长单锁产能，挤出小厂订单，加剧晶圆产能紧张。芯片大厂为保证硅晶圆供给，普遍倾向于签订长单。两大日系晶圆厂之一的信越已经与台积电、格罗方德、英特尔等大客户签订3年长期供给合约。日本另一晶圆厂SUMCO也与台积电签订了4年的供应合约，并约定涨幅不超四成，环球晶圆则与三星签订了“绑量不绑价”的长期合约。长单的签订使得硅片厂优先将产能供给分配给晶圆大客户，而小厂订单则无法保障，这将进一步加剧抢夺硅片供给的热潮，对涨价形成助推。
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