行業(yè)概況

1、定義

以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、氧化鋅（ZnO）、金剛石、氮化鋁（AIN）為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，被稱(chēng)為第三代半導(dǎo)體材料，目前發(fā)展較為成熟的是碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）。

與傳統(tǒng)材料相比，第三代半導(dǎo)體材料更適合制造耐高溫、耐高壓、耐大電流的高頻大功率器件，因此，其為基礎(chǔ)制成的第三代半導(dǎo)體具備更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場(chǎng)、更高的導(dǎo)熱頻，以及更強(qiáng)的抗輻射能力等諸多優(yōu)勢(shì)，在高溫、高頻、強(qiáng)輻射等環(huán)境下被廣泛應(yīng)用。

第三代半導(dǎo)體主要包括碳化硅（SiC）、氮化鋁（AlN）、氮化鎵（GaN）、金剛石、氧化鋅（ZnO），其中，碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）并稱(chēng)為第三代半導(dǎo)體材料的“雙雄”，是第三代半導(dǎo)體材料的典型代表。

2、產(chǎn)業(yè)鏈剖析：產(chǎn)業(yè)鏈涉及多個(gè)環(huán)節(jié)

第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分為上游原材料供應(yīng)，中游第三代半導(dǎo)體制造和下游第三代半導(dǎo)體器件環(huán)節(jié)。上游原材料包括襯底和外延片；中游包括第三代版奧體設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測(cè)試；下游為第三代半導(dǎo)體器件應(yīng)用，包括微波射頻器件、電力電子器件和光電子器件等。中國(guó)第三代半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下：

第三代產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)國(guó)內(nèi)均有企業(yè)涉足。從事襯底片的國(guó)內(nèi)廠商主要用露笑科技、三安光電、天科合達(dá)、山東天岳、維微科技、科恒晶體、鎵鋁光電等等；從事外延片生產(chǎn)的廠商主要有瀚天天成、東莞天域、晶湛半導(dǎo)體、聚能晶源、英諾賽科等。蘇州能訊、四川益豐電子、中科院蘇州納米所等；從事第三代半導(dǎo)體器件的廠商較多，包括比亞迪半導(dǎo)體、聞泰科技、華潤(rùn)微、士蘭微、斯達(dá)半導(dǎo)、揚(yáng)杰科技、泰科天潤(rùn)等。

行業(yè)發(fā)展歷程：興起的時(shí)間較短

中國(guó)第三代半導(dǎo)體興起的時(shí)間較短，2013年，科技部863計(jì)劃首次阿靜第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)列為國(guó)戰(zhàn)戰(zhàn)略發(fā)展產(chǎn)業(yè)。

2016年，為第三代半導(dǎo)體發(fā)展元年，國(guó)務(wù)院國(guó)家新產(chǎn)業(yè)發(fā)展小組將第三半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)列為發(fā)展重點(diǎn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)擴(kuò)大第三半導(dǎo)體研發(fā)項(xiàng)目投資，行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期。

2018年1月，中車(chē)時(shí)代電氣建成國(guó)內(nèi)第一條6  英寸碳化硅生產(chǎn)線(xiàn)；2018年，泰科天潤(rùn)建成了國(guó)內(nèi)第一條碳化硅器件生產(chǎn)線(xiàn)；2019年9月，三安集成已建成了國(guó)內(nèi)第一條6英寸氮化鎵（GaN）、砷化鎵（GaAs）外延芯片產(chǎn)線(xiàn)并投入量產(chǎn)。在2020年7月，華潤(rùn)微宣布國(guó)內(nèi)首條6英寸商用SiC晶圓生產(chǎn)線(xiàn)正式量產(chǎn)。

2020年9月，第三代半導(dǎo)體寫(xiě)入“十四五”規(guī)劃，行業(yè)被推向風(fēng)口。

行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1、產(chǎn)值規(guī)模逆勢(shì)增長(zhǎng)

隨著5G、新能源汽車(chē)等市場(chǎng)發(fā)展，第三代半導(dǎo)體的需求規(guī)模保持高速增長(zhǎng)。同時(shí)，中美貿(mào)易戰(zhàn)的影響給國(guó)產(chǎn)第三代半導(dǎo)體材料帶來(lái)了發(fā)展良機(jī)。2020年在國(guó)內(nèi)大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)乏力的大背景下，我國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)逆勢(shì)增長(zhǎng)。

2020年我國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)電子電力和射頻電子總產(chǎn)值超過(guò)100億元，較2019年同比增長(zhǎng)69．5％。

其中，SiC、GaN電子電力產(chǎn)值規(guī)模達(dá)44．7億元，同比增長(zhǎng)54％；GaN微波射頻產(chǎn)值達(dá)到60．8億元，同比增長(zhǎng)80．3％。

2、產(chǎn)能大幅增長(zhǎng)但仍供應(yīng)不足

根據(jù)CASA數(shù)據(jù)顯示截至2020年底，我國(guó)SiC導(dǎo)電型襯底折算4英寸產(chǎn)能約40萬(wàn)片／年，SiC－on－SiC外延片折算6英寸產(chǎn)能約為22萬(wàn)片／年，SiC－onSiC器件／模塊（4／6英寸兼容）產(chǎn)能約26萬(wàn)片／年。

GaN－on－Si外延片折算6英寸產(chǎn)能約為28萬(wàn)片／年，GaN－on－Si器件／模塊折算 6 英寸產(chǎn)能約為22萬(wàn)片／年。

但隨著新能源汽車(chē)、5G、PD快充等市場(chǎng)的發(fā)展，我國(guó)國(guó)產(chǎn)化第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品無(wú)法滿(mǎn)足龐大的市場(chǎng)需求，目前有超過(guò)八成產(chǎn)品以來(lái)進(jìn)口。可見(jiàn)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化替代空間較大。

3、電力電子器件市場(chǎng)規(guī)模接近50億元

2017－2020年，中國(guó)SiC、GaN電力電子器件應(yīng)用市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，2020年，SiC、GaN電力電子器件應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模為46．8億元，同比增長(zhǎng)90％。

2020年，我國(guó)半導(dǎo)體分立器件的市場(chǎng)規(guī)模約3002．6億元，SiC、GaN電力電子器件的應(yīng)用滲透率約為1．56％。

目前，GaN主要應(yīng)用在射頻及快充領(lǐng)域。SiC重點(diǎn)應(yīng)用于新能源汽車(chē)和充電樁領(lǐng)域。我國(guó)作為全球最大的新能源汽車(chē)市場(chǎng)，第三代半導(dǎo)體器件在新能源汽車(chē)充電樁領(lǐng)域的滲透快于整車(chē)市場(chǎng)，占比達(dá)38％；消費(fèi)類(lèi)電源（PFC）占22％；光伏逆變器占了15％；工業(yè)及商業(yè)電源、不間斷電源UPS、快充電源、工業(yè)電機(jī)分別占6％、3％、3％、1％。

2020年，我國(guó)GaN微波射頻器件市場(chǎng)規(guī)模約為66．1億元，同比增長(zhǎng)57．2％。其中國(guó)防軍事與航天應(yīng)用規(guī)模34．8億元，成為GaN射頻主要拉動(dòng)因素。

國(guó)防軍事與航天應(yīng)用是我國(guó)GaN微波射頻器件的主要應(yīng)用領(lǐng)域，2020年市場(chǎng)規(guī)模占整個(gè)GaN射頻器件市場(chǎng)的53％；其次是無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施，下游市場(chǎng)占比為36％。

行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

1、區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)格局：江蘇省第三代半導(dǎo)體代表性企業(yè)分布最多

當(dāng)前，我國(guó)第三代半導(dǎo)體初步形成了京津冀魯、長(zhǎng)三角、珠三角、閩三角、中西部等五大重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。

從我國(guó)第三代半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)區(qū)域分布來(lái)看，第三代半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)在全國(guó)絕大多數(shù)省份均有分布。其中河南省第三代半導(dǎo)體企業(yè)數(shù)量分布最多，同時(shí)山東、江蘇和甘肅等省份企業(yè)數(shù)量也相對(duì)集中。

從代表性企業(yè)分布情況來(lái)看，江蘇省第三代半導(dǎo)體代表性企業(yè)分布最多，如蘇州納維、晶湛半導(dǎo)體、英諾賽科等。同時(shí)廣東、山東代表性企業(yè)也有較多代表性企業(yè)分布。

2、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局：主流企業(yè)加速擴(kuò)張布局

經(jīng)過(guò)初期的發(fā)展，第三代半導(dǎo)體迅速在新能源汽車(chē)、5G基站、PD快充等領(lǐng)域應(yīng)用，市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速。同時(shí)，行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)也逐漸加劇。為了迎合市場(chǎng)需求，搶占市場(chǎng)地位，國(guó)內(nèi)主流半導(dǎo)體企業(yè)均加強(qiáng)在第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的布局，擴(kuò)充第三代半導(dǎo)體的產(chǎn)能。其中，代表性的主流企業(yè)有三安光電、中電科55所、泰科天潤(rùn)等。

行業(yè)發(fā)展前景及趨勢(shì)預(yù)測(cè)

1、2025年行業(yè)規(guī)模有望超過(guò)500億元

第三代半導(dǎo)體已經(jīng)寫(xiě)入“十四五”規(guī)劃。在國(guó)家政策的支持和下游需求增長(zhǎng)的背景下，預(yù)計(jì)到2021－2025年，我國(guó)SiC、GaN電力電子器件應(yīng)用市場(chǎng)將以45％的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)至2025年的近300億元；GaN微波射頻器件市場(chǎng)規(guī)模將以25．4％的年均復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)至2025年的205億元。2025年第三代半導(dǎo)體整體市場(chǎng)規(guī)模有望超過(guò)500億元。

2、國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程將加速

未來(lái)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)方面，我國(guó)第三代半導(dǎo)體行業(yè)國(guó)產(chǎn)化率將會(huì)加深；在細(xì)分產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)方面，SiC需求將會(huì)增長(zhǎng)；在技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)方面，大尺寸Si基GaN外延等問(wèn)題將會(huì)有所進(jìn)展。