行业研究|中国大陆硅晶圆进口数据研究（第一部分）
作者：(实习生，排名不分先后)
施文怡：上海财经大学 金融学院 大三
张朦月：上海财经大学 公共经济与管理学院 大四
郭睿喆：上海财经大学 外国语学院 大三
指导者：关牮
前言
我最近一直忙于中国大陆和其它国家地区的海关数据的收集整理，并打算以此为主要依据和指标，来反映国内外半导体市场的现状和发展趋势。
由于海关统计标准和口径的问题，原始的进出口数据里存在严重的噪声干扰，用以引起误导甚至导致完全错误的结论，所以需要数据使用者在原始数据基础上进行深入的研究和修正。
目前，我指导三名实习生对于大陆进口的硅晶圆衬底数据进行了较为详细的整理和分析。通过对于数据的比较、分析以及剔除，获得能够真正代表量产硅晶圆消耗量的信息，从而能够让大家及时而且准确地了解国内半导体制造产能的实际情况。
限于时间有限，目前实习生只完成了大硅片（8/12吋）进口数据的校验和整理以及报告的撰写，已经能够较好剔除废片、假片、再生片、太阳能硅片对数据的影响。
后续我们会通过进一步的分析和整理，将8吋和12吋的数据进行拆分，获得比较可信的数据，进一步反映国内实际各类硅晶圆的消耗情况（实际产能情况），并基于这个数据对产品来源地区和各个省份的消耗情况以及不同尺寸硅晶圆价格走势做一个更为清晰的分析说明。这部分计划在后续的两周或三周内不断公布。
有兴趣的朋友欢迎关注我的公众号，以便及时获取信息。有任何具体问题，欢迎在公众号留言或我微信交流。
顺便说一句：研究各个国家地区的半导体产品进出口数据对于了解全球半导体市场的宏观情况及发展趋势有着极其重要的意义。我希望把这份报告作为一个很好的案例，让大家理解了解及深入分析海关数据的价值所在。我所在的公司目前已经在开发一个半导体产品海关数据的数据库产品，有兴趣的朋友也欢迎和沟通了解详情。
1、概览
硅晶圆衬底（后文简称硅晶圆）是制造半导体器件的重要材料之一，中国大陆目前对硅晶圆、尤其是12吋高端产品进口的依赖程度很高。硅晶圆进口量直接反映大陆半导体产能变化，下图展示了中国大陆进口硅晶圆总金额从2017年至2021年的变化。结合价值变化的图表可以看出，近五年中国进口的硅晶圆总价值稳步攀升，2021年全年中国进口总金额已经超过25亿美元，同比增加26.8%，其中8吋及12吋硅晶圆占比超过90%，并且逐年提升。
中国大陆进口硅晶圆的贸易国家地区呈现明显的集中态势，主要集中在日本、韩国以及中国台湾。中国大陆进口硅晶圆的省份按照进口额分布，排在前五位的分别是江苏、上海、陕西、天津以及北京。
2、进出口数据对比整理
海关数据以HS码作为区分不同商品的标志，不同国家地区对于硅晶圆的统计口径及公布数据内容有所差别，如下表所示。其中图表首行标明了不同地区海关公布的硅晶圆数据内容范围。
信息来源：各国家地区海关
同时，各国海关对于硅晶圆各分类的认定也存在不同，比如是否将废片、假片作为统计标的，因此公布的数据也会产生差异。
目前仅有中国大陆与中国台湾海关披露了片数数据，其他地区仅披露了质量与金额数据，因此片数数据将主要参考大陆与台湾的对比。
2.1中国大陆与其他国家地区海关数据对比
不同地区海关统计口径存在差异，本部分将通过中国大陆与其他国家地区硅晶圆数据的两两对比，分析各地区出口硅晶圆的不同特征以及不同地区海关口径的差异情况。以下对比所采用数据均为2017-2021年相应国家及地区海关数据。
（1）中国大陆与中国台湾数据对比
台湾海关将硅晶圆分类为5吋以下、5吋、6吋、8吋、12吋几类，而中国大陆海关则仅分为6吋以下（含）和6吋以上两类；二者均披露了价值、重量、片数数据。选取中国大陆与中国台湾海关2017-2021年进出口数据，分别从价值、重量、片数三个方面对于大陆从台湾进口的8-12吋硅晶圆进行对比如下图所示。
对比可知，陆台海关数据中金额与重量整体拟合程度较好，中国大陆均略高于台湾口径；但是片数差异十分明显：台湾数据相对稳定，而大陆数据明显偏高且存在多个峰值。
（2）中日海关数据对比
日本海关将所有尺寸硅晶圆归为一类，无法单独比较8-12吋晶圆的进口情况；且仅披露了价值与重量数据。选取中国大陆与日本海关2017-2021年进出口数据，分别从价值和重量两个方面对于中国从日本进口的全尺寸硅晶圆进行对比如下图所示。
对比可知，中日海关数据整体拟合较好，贸易规模及趋势基本一致。其中，中国的重量数据相对稳定，而日本存在个别异常峰值；2021年后中国海关统计的重量总体略高于日本。
（3）中韩数据对比
韩国海关数据披露情况同日本，将所有尺寸硅晶圆归为一类，且仅披露了价值与重量数据。选取中国大陆与韩国海关2017-2021年进出口数据，分别从价值和重量两个方面对于中国从韩国进口的全尺寸硅晶圆进行对比如下图所示。
对比可知，中韩海关数据价值拟合较好，重量拟合稍差。其中，中国口径价值略高于韩国；重量存在明显高于韩国的多个峰值，部分峰值与韩国对应，但时间稍晚于韩国。
综合对比三组数据，可以发现各个国家地区海关公布的硅晶圆进出口数据在金额上拟合程度最好，总体呈现进口国稍大于出口国数据的特点；重量数据吻合度次之，而是片数数据(仅有大陆和台湾数据对比)呈现巨大差异。
2.2数据差异原因推测及排除
综合以上对比，现对可能造成差异的原因提出猜想。
1.陆台对比中，价值与重量拟合程度较好，而片数数据中国大陆明显高于台湾。猜测主要原因是不同海关统计口径的商品分类差异。由于中国大陆每月进口硅晶圆约2000万片，远高于全球每月消耗硅晶圆的平均水平，推测其中包含大量废片和再生片；而从台湾数据规模推测其不包含废片、再生片等。由于废片具有片数多、价值低、毛重低的特点，使得片数差距最大。
2.中日数据拟合程度在各国中最好，除日本重量数据存在个别峰值外基本一致。猜测其主要原因是中国从日本进口硅晶圆中废片、再生片占比较少。
3.中韩对比中，中国进口价值略高于韩国出口，猜测造成差异的主要原因是进出口海关计价方式差异，由于进口报关所使用到岸价（CIF）通常高于出口报关所使用的离岸价（FOB）（CIF=FOB+货物运抵进口国境内输入起卸点的运输以及相关费用+保险费），使得数值上呈现出进口国价值略高于出口国的特点；此外，中国进口重量的峰值与韩国大体对应，时间略晚于韩国，猜测主要由于运输时滞，出口地与进口地之间运输的时间，以及货物到达目的港仓库之后由于各种原因可能无法及时申报通关，都可能造成同一笔交易在进口国记录的时间晚于出口国；而对于中国数据中无法与韩国对应的个别峰值，猜测由于废片、再生片等造成。
除以上原因外，不同国家海关的贸易方式甚至是不同海关人员的工作习惯都会影响海关数据的记录。每个月的海关数据实际上都是很多笔贸易的汇总，这些因素交叉影响海关的数据，因此各进出口国家统计的贸易数据并不一定相等。虽然两口径重量上和片数上的大小关系不易判断，但是在价值上应该会呈现出进口国数据稍大于出口国的特点。
上述可能造成统计差异的原因中，进出口时滞会随着单位时间跨度的增大而缩小，如季度数据时滞差异小于月度数据，但在总体上不存在永久性差异，不影响两地区贸易规模及趋势分析；而进出口海关计价方式的差异会使得进口国价值数据略高于出口国，其差额为运输及保险费用，对统计结果影响较小；而海关商品分类差异则成为造成重大差异的主要原因，其中贸易量较大的废片是本文分析需要考虑的主要因素。以下则通过剔除调整对于上述猜测进行印证。
废片多用于回收制作挡片、抛光片、测试片等，而非直接用作芯片制造的衬底，对统计结果干扰较大，需要予以剔除。上述分析可知，废片具有片数多、价值低、毛重低的特点，参考海关数据所披露的价值、重量、片数信息，可以分别通过单片价格、单片重量与单位重量价格三个指标加以剔除；中国台湾海关的信息披露最为详细，所以可以作为我们剔除调整时的参考标准。2017-2021年中国台湾出口8吋与12吋硅晶圆的单片价格、单片重量、单位重量价格分布如下图所示。
由图可知，单片价格与单位重量价格的分布波动均较大，部分月份12吋与8吋存在交叉，使得价值指标存在不稳定性，不宜作为剔除废片的标准。并且在对三种方法都进行了尝试后，最终选择单片重量作为剔除标准，理由如下：
① 单片重量分布波动较小，以其作为剔除标准能较好区分废片与正片；
② 不同尺寸硅晶圆的单片重量分布区间相对稳定，为后文拆分12吋与8吋奠定基础。
以单片重量为基础，中国大陆海关2017-2021年进口8-12吋硅晶圆订单总数、总价值、总片数、总重量分布如下图所示。其中，X轴为单片重量（克/片），Y轴分别为该片重区间近5年累计的订单数、总价值、总片数、总重量。
观察可知，中国大陆海关数据中大硅片的总量分布显然由多个集中程度较高的正态分布叠加而成，即存在多种不同规格的硅片。而由上述分析可知，50-60g的峰值对应8吋片，120-130g的峰值对应12吋片，除这两个峰值之外，片数数据在0-30g间有一个明显的高值区间，且其所对应的重量与价值较小，猜测该峰值由废片造成，需要予以剔除。
综合考虑交易订单数、片数、重量、价值，根据每片重量的累计分布，我们将初始筛选范围分别选定为10、15、20、25g/片，将其作为剔除标准，从中国大陆海关的进口数据中剔除单片重量较小的单笔交易，再就2017-2021年中国大陆从中国台湾进口的8-12吋硅晶圆进行和本章节2.1中同样的陆台对比，结果如下图所示。
对比可知，20g/片可以剔除大部分的废片，价值、重量、片数的拟合程度有很大改善，作为剔除废片的较优标准。
而单片重量较大则可能是由于两方面原因。首先，由于海关分类标准的模糊性，可能将非芯片用硅片划分在内；其次，海关数据使用的是毛重指标，由于各国包装方式的差异，可能会造成单片重量偏离真实值。前者并非本报告研究对象，而后者虽为本报告研究对象，但在后文根据单片重量对8吋与12吋晶圆进行拆分时，可能会对统计结果造成较大干扰。因此，在20g的基础上，额外剔除单片重量大于200g的部分，剔除后的数据对比结果如下。
剔除极端数据与台湾口径对比，拟合程度大大提升，印证了前文中废片、再生片、测试片等非常规硅晶圆进出口影响海关记录的猜测。
按照这一数据剔除标准（剔除单片重量20g以下、200g以上的部分），我们可以得到相对精准的量产片进口数据。以下是2017-2021年中国大陆进口8-12吋硅晶圆剔除前后的数据对比：
中国大陆： 8/12吋硅晶圆（HS码：38180019）
从图中可见，进口数据中价值前后变化不大，但重量和片数上发生了很大差异。由此，我们可以大体获得比较接近实际情况的中国大陆量产用半导体硅晶圆的实际进口数量，为后续的数据分析提供必要的基础。
（待续）
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