半导体行业：半导体材料国产替代破局之道，从技术突围到生态构建

1半导体材料国产替代破局之道：从技术突围到生态构建文/王婷摘要受半导体产业景气周期、终端需求迭代等因素影响，全球半导体材料市场规模呈现“长期增长、周期波动”的特征，区域版图正随产业链转移与国产化浪潮加速重构。我国半导体材料整体在中低端领域已形成一定产能规模并取得阶段性成果，但是在高端领域仍存在较高进口依赖，核心“卡脖子”环节尚未全面突破，破局需以技术攻坚与生态构建双轮驱动，一方面推动产学研协同与数字化赋能，打通研发到转化关键环节；另一方面加强产业生态系统性构建，夯实可持续发展基础。近年来，我国出台一系列专项支持政策，为半导体材料产业发展提供坚实支撑，形成全方位赋能体系，通过明确战略方向、布局中试平台、实施保险补偿等举措，推动产业高质量发展。当前受行业周期性波动、技术和认证壁垒以及企业产能布局节奏等因素影响，半导体材料细分领域盈利分化显著，需关注业绩承压企业的经营变化。展望未来，在技术突破、生态完善、政策赋能等多重因素驱动下，半导体材料行业将向质量与安全并重、自主与开放协同的高质量发展进阶，同时，企业需依托自身优势探索突围路径。正文行业概况半导体材料作为关键战略材料，是半导体工业发展的基石。受半导体产业景气周期、终端需求迭代等因素影响，全球半导体材料市场规模呈现“长期增长、周期波动”的特征，区域版图正随产业链转移与国产化浪潮加速重构。材料工业是国民经济的基础产业，新材料是材料工业发展的先导，是重要的战略性新兴产业。半导体材料隶属于新材料产业中关键战略材料范畴，作为新一代信息技术材料的核心组成，是制作半导体器件和集成电路的核心电子材料，更是半导体工业发展的基石。现代电子技术的迭代升级、高性能计算的突破、可再生能源的规模化应用及下一代通信技术的落地普及，均以先进半导体材料的创新应用为核心支撑。市场对设备高速化、微型化、低功耗的核心诉求，正推动全球半导体产业的技术根基从传统硅基材料向性能更优异、适配场景更广泛的新型半导体材料加速迭代，同时，也正深度重塑电动汽车、航空航天、智能机器人、医疗健康等多个关键产业的发展格局，为各领域技术突破与业态创新注入核心动力。从市场规模看，全球半导体材料市场销售额呈现长期增长、行业研究战新产业聚焦2周期波动的特征，整体规模从 2000 年的 275.0 亿美元攀升至 2024 年的 674.7 亿美元，半导体材料作为电子信息产业核心基石的需求稳健。但同时，受半导体产业景气周期、终端需求迭代及库存调整等因素影响，市场规模呈现周期性波动的特征。从应用结构看，半导体材料主要分为前道晶圆制造材料和后道封装材料，其中晶圆制造材料占据主导地位。图 1半导体材料全球市场规模（单位：十亿美元）数据来源：Wind，大公国际整理从销售区域分布来看，中国市场份额稳居前列，在国内晶圆厂密集建设、政策驱动及新能源汽车、AI 等新兴需求的强力驱动下，中国半导体产业快速崛起，市场内部需求旺盛，份额持续扩大。日本销售额规模有所收缩，但凭借在硅片、光刻胶等关键领域的技术垄断地位，长期占据重要市场份额。北美与欧洲市场规模增长相对平缓，主要依托本土核心企业技术优势聚焦高端细分领域，市场格局相对稳定。整体来看，全球半导体材料区域版图正随产业链转移与国产化浪潮持续重构，新兴市场的增长势能与传统优势区域的技术壁垒形成博弈，推动市场格局向多元化发展。3图 2半导体材料全球主要地区市场规模（单位：十亿美元）数据来源：Wind，大公国际整理从行业运行周期看，早期我国半导体材料产业尚处于起步阶段，长期在低位徘徊，整体波动幅度较小，行业以供应成熟制程的低端材料为主，本土供给能力不足，市场所需的半导体材料高度依赖进口，本土企业技术实力薄弱，市场份额很低。而后在国家集成电路等产业相关政策支持下，行业在技术突破与政策驱动的双重作用下进入上行周期，部分核心品类逐步实现技术突破，少数本土企业开始进入国内主流晶圆厂供应链，但整体仍以成熟制程为主，高端材料依赖进口程度很高。2021 年，受新能源汽车、消费电子等下游市场需求爆发，叠加国内晶圆厂进入密集扩产周期，带动半导体材料需求增长，推动行业进入景气高点，但之后，全球消费电子需求周期性回落，叠加部分中低端国产化率已有所提升、前期产能投资释放等因素影响，行业进入调整阶段。2024 年下半年开始，行业进入新一轮结构性复苏周期，由 AI 算力、高性能计算等引领的先进制程对半导体材料的用量、纯度和性能要求大幅提升，带动高端材料需求增长。在此背景下，国内国产替代进入攻坚阶段，部分高端细分领域实现技术突破，但整体高端材料国产化率仍偏低，挑战与机遇并存。4图 3半导体材料行业指数数据来源：Wind，大公国际整理产业瓶颈我国在半导体材料主要领域已完成产业布局，在中低端产品方面实现了本土化配套供应，但在高端领域尚未突破核心技术，未能形成规模化量产，核心高端产品仍存在较高进口依赖，该领域存在较大的国产化空间。半导体材料细分品类丰富，主要分为晶圆制造材料和封装材料，分别对应晶圆制造和芯片封装测试核心环节，其中晶圆制造材料是芯片生产的核心基础，主要包括硅片、电子特气、光掩膜、抛光材料、光刻胶等；封装材料聚焦芯片封装测试环节，主要包括封装基板、引线框架、键合线等。从供给格局看，全球半导体材料市场整体呈现显著的寡头垄断格局，头部企业市场集中度很高，行业竞争壁垒显著。图 4半导体产业链图数据来源：拓荆科技招股说明书，大公国际整理5半导体硅片是集成电路、分立器件、传感器等半导体产品生产的关键基础材料，目前全球市场主流的产品规格为 8 英寸硅片和 12 英寸硅片，其中技术门槛更高的 12 英寸大硅片市场长期由日本企业主导垄断，根据公开信息统计，信越化学和日本胜高1市场份额合计占比超过 50%。半导体硅片的核心技术壁垒集中在单晶生长、晶圆薄化等关键工艺环节。硅片尺寸越大，对生产技术、设备、材料和工艺的要求越高。当前 12 英寸硅片产能是全球芯片制造企业的主力扩产方向，国内半导体硅片企业也在积极扩大生产规模，加速产能布局，推动国内 12 英寸硅片本土化供应比例逐步提升，根据 SEMI 预计，2025 年芯片制造企业 12 英寸产能建设的设备支出增幅将超 20%，中国 12 英寸芯片制造企业的量产工厂数量也将快速增长，截至 2026 年末有望超过 70 座。但整体来看，国内12 英寸半导体硅片仍存在结构性供应缺口，尤其是在高端硅片领域以及重掺外延产品、低氧高阻硅片等特殊规格的产品上，国产化替代进程缓慢，2024 年 8 英寸硅片国产化率约 55%，而 12 英寸硅片国产化率仅 10%左右，部分核心产品仍高度依赖进口，国产化突破空间较大。图 5国内半导体硅片主要厂商产品产能情况及全球半导体硅片市场规模前五大数据来源：上市公司年报，中商产业研究院，大公国际整理电子特种气体兼具高技术壁垒与高附加值属性，是半导体制造的核心耗材，也是集成电路、液晶显示面板、光伏、LED 等电子工业生产中不可或缺的基础支撑性原材料。作为半导体前道制造的关键材料，其广泛应用于清洗、光刻、刻蚀、掺杂、外延沉积等核心工艺环节，产品的纯度、洁净度与稳定性直接影响芯片的良率和性能。随着下游产业技术的快速迭代，市场对更大尺寸晶圆和更细微化的制程技术需求持续提升，