11N電子級(jí)多晶硅，國產(chǎn)率突破50%！中國芯片終于端牢了自己的“工業(yè)糧食”

一粒普通的工業(yè)硅砂，要經(jīng)過千錘百煉，才能蛻變?yōu)橹涡酒\(yùn)轉(zhuǎn)的核心材料。這份蛻變的關(guān)鍵，在于“11個(gè)9”的極致純度。每1000億個(gè)原子中，雜質(zhì)不得超過1個(gè)。這種被稱為電子級(jí)多晶硅的材料，是半導(dǎo)體硅片的基礎(chǔ)原料，是12英寸硅片的“工業(yè)糧食”，更是中國芯片產(chǎn)業(yè)長期被“卡脖子”的底層環(huán)節(jié)。

2026年2月25日，江蘇鑫華半導(dǎo)體科技股份有限公司（以下簡稱“鑫華科技”）科創(chuàng)板IPO申請(qǐng)獲上交所受理，成為馬年首單半導(dǎo)體材料領(lǐng)域上市申報(bào)案例。這家企業(yè)的上市進(jìn)程，將電子級(jí)多晶硅這一半導(dǎo)體上游核心材料帶入公眾視野。長期以來，全球市場由德國Wacker、美國Hemlock、日本Tokuyama等少數(shù)企業(yè)主導(dǎo)。而根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體材料分會(huì)統(tǒng)計(jì)，2025年國產(chǎn)電子級(jí)多晶硅在集成電路領(lǐng)域的市場占有率已突破50%。其中，鑫華科技作為國內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)12英寸硅片用電子級(jí)多晶硅大規(guī)模穩(wěn)定供應(yīng)、并進(jìn)入國際一線供應(yīng)鏈的國產(chǎn)廠商，其市占率獨(dú)占鰲頭。

這一數(shù)據(jù)背后，是中國半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)向上游核心環(huán)節(jié)延伸的階段性成果。

半導(dǎo)體制造的“原子級(jí)”基石

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的起點(diǎn)，是電子級(jí)多晶硅的生產(chǎn)。從工業(yè)硅提純到電子級(jí)多晶硅，再經(jīng)拉晶切片制成硅片，最終進(jìn)入晶圓制造環(huán)節(jié)。在這一鏈條中，電子級(jí)多晶硅是技術(shù)壁壘最高、資本投入最大的基礎(chǔ)材料環(huán)節(jié)。

所謂“電子級(jí)”，是指純度需達(dá)到11個(gè)9（99.999999999%）以上。在原子尺度的微觀世界里，每提升一個(gè)“9”的純度，都是向物理極限發(fā)起的一次沖鋒。若純度不足，后續(xù)生長的單晶硅將出現(xiàn)位錯(cuò)和缺陷，直接導(dǎo)致芯片失效。與太陽能級(jí)多晶硅（純度6-9N）相比，電子級(jí)多晶硅對(duì)生產(chǎn)工藝、設(shè)備管道選型、儀表精度、潔凈室等級(jí)都有更為嚴(yán)苛的要求，每一個(gè)環(huán)節(jié)的微小偏差，都可能影響最終產(chǎn)品質(zhì)量。

從下游需求看，12英寸硅片是目前市場主流規(guī)格，占全球硅片出貨面積的76.39%以上。SEMI數(shù)據(jù)顯示，截至2024年末，全球共有193座12英寸量產(chǎn)晶圓廠，預(yù)計(jì)到2026年將增至230座。中國大陸目前已有62座12英寸量產(chǎn)晶圓廠（含外資企業(yè)），預(yù)計(jì)到2026年將超過70座，月產(chǎn)能提升至321萬片，約占屆時(shí)全球12英寸晶圓總產(chǎn)能的三分之一。

這一產(chǎn)能規(guī)模對(duì)應(yīng)著上游材料的剛性需求。根據(jù)國內(nèi)硅片廠商已披露的規(guī)劃，8英寸硅片總產(chǎn)能約4874萬片/年，12英寸硅片約5958萬片/年。依此測算，僅硅片制造環(huán)節(jié)的電子級(jí)多晶硅年需求量即不低于2.5萬噸，市場空間廣闊且需求穩(wěn)定。

打破寡頭壟斷的突圍

過去三十年，全球電子級(jí)多晶硅市場由少數(shù)國外企業(yè)主導(dǎo)，形成相對(duì)穩(wěn)固的寡頭格局。德國瓦克、美國Hemlock、日本德山等企業(yè)憑借成熟的提純工藝、核心設(shè)備專利和長期積累的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，占據(jù)全球市場絕大部分份額。

其中，12英寸硅片用高端電子級(jí)多晶硅長期被國外企業(yè)獨(dú)家掌控，中國企業(yè)始終處于依賴進(jìn)口的被動(dòng)地位。這種壟斷帶來的影響體現(xiàn)在多個(gè)層面。

定價(jià)權(quán)由供應(yīng)商主導(dǎo)，進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格長期處于高位。供應(yīng)鏈穩(wěn)定性受國際局勢影響，存在潛在斷供風(fēng)險(xiǎn)。提純工藝和核心設(shè)備受出口限制，國內(nèi)企業(yè)難以獲得關(guān)鍵技術(shù)。

在此背景下，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在核心材料環(huán)節(jié)存在明顯短板，下游硅片和晶圓制造環(huán)節(jié)的自主化進(jìn)程受到制約，一度形成“芯片卡脖子、硅片卡脖子、多晶硅更卡脖子”的惡性循環(huán)。

國產(chǎn)化進(jìn)程的“鑫華樣本”

國產(chǎn)電子級(jí)多晶硅的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程始于2010年代中后期。在國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金等政策支持下，包括鑫華科技、中硅高科在內(nèi)的多家企業(yè)開始布局這一領(lǐng)域，開啟了自主攻堅(jiān)之路。

鑫華科技成立于2015年12月，其發(fā)展路徑具有較強(qiáng)的代表性。從光伏級(jí)多晶硅到電子級(jí)多晶硅，純度要求從6-7個(gè)9提升至11個(gè)9，雜質(zhì)含量需降至萬分之一以下，技術(shù)難度呈幾何級(jí)提升。據(jù)公開信息，該企業(yè)開展了超過300次生產(chǎn)試驗(yàn)和600多項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)，攻克了一系列技術(shù)難題。其自主研發(fā)的ppt級(jí)氯硅烷痕量雜質(zhì)純化、高效CVD可控晶體沉積等技術(shù)，累計(jì)形成11項(xiàng)核心專利，為產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提供了堅(jiān)實(shí)支撐。

產(chǎn)能建設(shè)方面，該企業(yè)先后建成徐州5000噸/年（后擴(kuò)產(chǎn)至8000噸/年）和內(nèi)蒙古10000噸/年生產(chǎn)線。2021年，其產(chǎn)品首次應(yīng)用于12英寸半導(dǎo)體硅片并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，標(biāo)志著國產(chǎn)材料正式進(jìn)入半導(dǎo)體制造的主流領(lǐng)域，終結(jié)了中國高端多晶硅完全依賴進(jìn)口的歷史。

市場占有率方面，根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體材料分會(huì)統(tǒng)計(jì)，2024年鑫華科技在國內(nèi)集成電路用高純電子級(jí)多晶硅市場占有率達(dá)到50%以上。其客戶覆蓋西安奕材、滬硅產(chǎn)業(yè)、TCL中環(huán)、立昂微、有研硅等國內(nèi)主要硅片企業(yè)，部分客戶已簽署長期供應(yīng)協(xié)議。

在更高端領(lǐng)域，13N級(jí)超高純電子級(jí)多晶硅和區(qū)熔用多晶硅也已實(shí)現(xiàn)小批量出貨。區(qū)熔用多晶硅主要用于IGBT功率器件、高端射頻器件等場景。此前，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)基本處于空白狀態(tài)，這一突破進(jìn)一步完善了國產(chǎn)半導(dǎo)體材料的供給體系。

設(shè)備與材料的“雙輪驅(qū)動(dòng)”

電子級(jí)多晶硅的國產(chǎn)化進(jìn)程，與上游裝備產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展密切相關(guān)。沒有自主可控的核心設(shè)備，材料的規(guī)模化、高端化生產(chǎn)便無從談起。

在設(shè)備環(huán)節(jié)，高端薄膜沉積設(shè)備是電子級(jí)多晶硅生產(chǎn)的關(guān)鍵支撐。2026年2月，研微半導(dǎo)體宣布完成近7億元A輪融資，由石溪資本、金石投資、高瓴資本等機(jī)構(gòu)領(lǐng)投。該公司開發(fā)的CVD反應(yīng)器等設(shè)備，已在國內(nèi)多家晶圓廠進(jìn)行驗(yàn)證或小批量采購，逐步打破國外高端設(shè)備的壟斷，為電子級(jí)多晶硅生產(chǎn)提供了設(shè)備保障。

在基礎(chǔ)原料環(huán)節(jié)，工業(yè)硅和氯硅烷已實(shí)現(xiàn)自主供應(yīng)。其中，國內(nèi)工業(yè)硅產(chǎn)能充足。氯硅烷的純化工藝也取得顯著進(jìn)展，純度指標(biāo)持續(xù)提升。

整體而言，從上游原料到核心設(shè)備，再到材料生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)同配套正在逐步形成，形成了“原料-設(shè)備-材料”的協(xié)同發(fā)展格局。

同時(shí)，隨著“雙碳”戰(zhàn)略深入，低能耗的流化床法與綠色電力耦合也成為下一代技術(shù)競爭的高地，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向高效、低碳方向轉(zhuǎn)型。

清醒認(rèn)知“最后一公里”

盡管國產(chǎn)化率已突破50%，標(biāo)志著國產(chǎn)電子級(jí)多晶硅完成了“從0到1”的突破，但從產(chǎn)業(yè)視角審視，要實(shí)現(xiàn)“從1到100”的規(guī)模化、高端化發(fā)展，仍有若干問題需要持續(xù)關(guān)注和解決。

一是高端產(chǎn)品仍存差距。在3nm、2nm等先進(jìn)制程所需的12N級(jí)以上超高純多晶硅領(lǐng)域，國際巨頭仍占據(jù)主導(dǎo)地位，國產(chǎn)產(chǎn)品在純度穩(wěn)定性、批量一致性等方面仍需持續(xù)追趕；區(qū)熔用多晶硅雖已實(shí)現(xiàn)小批量出貨，但在產(chǎn)能規(guī)模、產(chǎn)品穩(wěn)定性和成本控制方面，與國際領(lǐng)先水平相比仍有差距。

二是核心裝備依賴進(jìn)口。部分高端提純設(shè)備和精密檢測儀器仍依賴進(jìn)口，國外企業(yè)長期限制核心設(shè)備出口，這一風(fēng)險(xiǎn)尚未完全解除。核心設(shè)備的“卡脖子”，不僅影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，也制約了高端產(chǎn)品的研發(fā)和突破。

三是業(yè)績受周期波動(dòng)影響。2023年凈利潤下滑的案例顯示，電子級(jí)多晶硅企業(yè)的經(jīng)營業(yè)績?nèi)允芄夥袌鲋芷谟绊懀绾蝺?yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、平滑行業(yè)周期波動(dòng)，提升盈利穩(wěn)定性，是企業(yè)需要面對(duì)的重要經(jīng)營課題。

四是供應(yīng)鏈集中度較高。從經(jīng)營數(shù)據(jù)看，鑫華科技前五大客戶銷售占比71.34%，前五大供應(yīng)商采購占比超75%。這一“雙高”格局既是半導(dǎo)體材料行業(yè)的普遍特征，也意味著企業(yè)經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)集中，抗風(fēng)險(xiǎn)能力有待進(jìn)一步提升。

趨勢展望：從“自主替代”到“全球領(lǐng)跑”

從市場需求看，隨著國內(nèi)12英寸晶圓廠持續(xù)投產(chǎn)，電子級(jí)多晶硅需求將保持穩(wěn)定增長。SEMI預(yù)計(jì)到2026年全球12英寸晶圓廠將增至230座，國內(nèi)產(chǎn)能占比進(jìn)一步提升，對(duì)上游材料的穩(wěn)定供應(yīng)、產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高要求。

從技術(shù)方向看，超高純電子級(jí)多晶硅和區(qū)熔用多晶硅是下一階段的攻關(guān)重點(diǎn)。同時(shí)，流化床法顆粒硅在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用探索、數(shù)字化孿生工廠和AI質(zhì)檢技術(shù)的應(yīng)用，也將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向高效、低碳、智能化方向發(fā)展。

從產(chǎn)業(yè)格局看，國產(chǎn)企業(yè)正從國產(chǎn)替代向參與全球供應(yīng)邁進(jìn)。隨著產(chǎn)品通過國際客戶驗(yàn)證，部分企業(yè)已進(jìn)入國際硅片廠商供應(yīng)鏈，逐步提升全球市場份額。

電子級(jí)多晶硅的國產(chǎn)化率突破50%，是中國半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)向上游核心環(huán)節(jié)延伸的階段性成果。同時(shí)應(yīng)當(dāng)清醒看到，在高端產(chǎn)品、核心裝備、量產(chǎn)穩(wěn)定性等方面，國產(chǎn)電子級(jí)多晶硅與國際領(lǐng)先水平仍存在差距。實(shí)現(xiàn)自主替代不等于實(shí)現(xiàn)全面超越，從材料自主到產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑，仍有較長的路要走。

在中國大陸超過70座12英寸晶圓廠、321萬片月產(chǎn)能的產(chǎn)業(yè)需求面前，萬噸級(jí)產(chǎn)能只是自主化的起點(diǎn)。而這一起點(diǎn)所代表的，是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在最上游環(huán)節(jié)從無到有的突破，更是參與全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭的資格與基礎(chǔ)。

11 個(gè) 9 的純度，是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向 “卡脖子” 難題發(fā)起的極致沖鋒，更是大國制造邁向高端的硬核底氣。從單點(diǎn)突破到鏈?zhǔn)絽f(xié)同，這份自主供應(yīng)的答卷，不僅打破了國外數(shù)十年的壟斷，更構(gòu)建起支撐產(chǎn)業(yè)安全的堅(jiān)固屏障。

以極致純度守產(chǎn)業(yè)命脈，以全鏈自主謀全球未來。站在國產(chǎn)化率突破 50% 的新起點(diǎn)，中國半導(dǎo)體正沿著科技自立自強(qiáng)的道路，從關(guān)鍵環(huán)節(jié)突圍走向全生態(tài)領(lǐng)跑，書寫屬于中國的高端制造故事。