半导体行业的发展现状与前景如何?

行业主要上市企业：目前国内第三代半导体行业的上市公司主要有华润微(688396)、三安光电(600703)、士兰微(600460)、闻泰科技(600745)、新洁能(605111)、露笑科技(002617)、斯达半导(603290)等。

本文核心数据：第三代半导体分类、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频产值、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频市场规模

行业概况

1、定义

以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AIN)为代表的宽禁带半导体材料，被称为第三代半导体材料，目前发展较为成熟的是碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。

与传统材料相比，第三代半导体材料更适合制造耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件，因此，其为基础制成的第三代半导体具备更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的导热频，以及更强的抗辐射能力等诸多优势，在高温、高频、强辐射等环境下被广泛应用。

第三代半导体主要包括碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、金刚石、氧化锌(ZnO)，其中，碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)并称为第三代半导体材料的“双雄”，是第三代半导体材料的典型代表。

2、产业链剖析：产业链涉及多个环节

第三代半导体产业链分为上游原材料供应，中游第三代半导体制造和下游第三代半导体器件环节。上游原材料包括衬底和外延片中游包括第三代版奥体设计、晶圆制造和封装测试下游为第三代半导体器件应用，包括微波射频器件、电力电子器件和光电子器件等。中国第三代半导体行业产业链如下：

第三代产业链各个环节国内均有企业涉足。从事衬底片的国内厂商主要用露笑科技、三安光电、天科合达、山东天岳、维微科技、科恒晶体、镓铝光电等等从事外延片生产的厂商主要有瀚天天成、东莞天域、晶湛半导体、聚能晶源、英诺赛科等。苏州能讯、四川益丰电子、中科院苏州纳米所等从事第三代半导体器件的厂商较多，包括比亚迪半导体、闻泰科技、华润微、士兰微、斯达半导、扬杰科技、泰科天润等。

行业发展历程：兴起的时间较短

中国第三代半导体兴起的时间较短，2013年，科技部863计划首次阿静第三代半导体产业列为国战战略发展产业。

2016年，为第三代半导体发展元年，国务院国家新产业发展小组将第三半导体产业列为发展重点，国内企业扩大第三半导体研发项目投资，行业进入快速发展期。

2018年1月，中车时代电气建成国内第一条6 英寸碳化硅生产线2018年，泰科天润建成了国内第一条碳化硅器件生产线2019年9月，三安集成已建成了国内第一条6英寸氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)外延芯片产线并投入量产。在2020年7月，华润微宣布国内首条6英寸商用SiC晶圆生产线正式量产。

2020年9月，第三代半导体写入“十四五”规划，行业被推向风口。

行业发展现状

1、产值规模逆势增长

随着5G、新能源汽车等市场发展，第三代半导体的需求规模保持高速增长。同时，中美贸易战的影响给国产第三代半导体材料带来了发展良机。2020年在国内大半导体产业增长乏力的大背景下，我国第三代半导体产业实现逆势增长。

2020年我国第三代半导体产业电子电力和射频电子总产值超过100亿元，较2019年同比增长69.5%。

其中，SiC、GaN电子电力产值规模达44.7亿元，同比增长54%GaN微波射频产值达到60.8亿元，同比增长80.3%。

2、产能大幅增长但仍供应不足

根据CASA数据显示截至2020年底，我国SiC导电型衬底折算4英寸产能约40万片/年，SiC-on-SiC外延片折算6英寸产能约为22万片/年，SiC-onSiC器件/模块(4/6英寸兼容)产能约26万片/年。

GaN-on-Si外延片折算6英寸产能约为28万片/年，GaN-on-Si器件/模块折算 6 英寸产能约为22万片/年。

但随着新能源汽车、5G、PD快充等市场的发展，我国国产化第三代半导体产品无法满足庞大的市场需求，目前有超过八成产品依赖进口。可见第三代半导体产品国产化替代空间较大。

3、电力电子器件市场规模接近50亿元

2017-2020年，中国SiC、GaN电力电子器件应用市场快速增长，2020年，SiC、GaN电力电子器件应用市场规模为46.8亿元，同比增长90%。

2020年，我国半导体分立器件的市场规模约3002.6亿元，SiC、GaN电力电子器件的应用渗透率约为1.56%。

目前，GaN主要应用在射频及快充领域。SiC重点应用于新能源汽车和充电桩领域。我国作为全球最大的新能源汽车市场，第三代半导体器件在新能源汽车充电桩领域的渗透快于整车市场，占比达38%消费类电源(PFC)占22%光伏逆变器占了15%工业及商业电源、不间断电源UPS、快充电源、工业电机分别占6%、3%、3%、1%。

2020年，我国GaN微波射频器件市场规模约为66.1亿元，同比增长57.2%。其中国防军事与航天应用规模34.8亿元，成为GaN射频主要拉动因素。

国防军事与航天应用是我国GaN微波射频器件的主要应用领域，2020年市场规模占整个GaN射频器件市场的53%其次是无线基础设施，下游市场占比为36%。

行业竞争格局

1、区域竞争格局：江苏省第三代半导体代表性企业分布最多

当前，我国第三代半导体初步形成了京津冀鲁、长三角、珠三角、闽三角、中西部等五大重点发展区域。

从我国第三代半导体行业产业链企业区域分布来看，第三代半导体行业产业链企业在全国绝大多数省份均有分布。其中河南省第三代半导体企业数量分布最多，同时山东、江苏和甘肃等省份企业数量也相对集中。

从代表性企业分布情况来看，江苏省第三代半导体代表性企业分布最多，如苏州纳维、晶湛半导体、英诺赛科等。同时广东、山东代表性企业也有较多代表性企业分布。

2、企业竞争格局：主流企业加速扩张布局

经过初期的发展，第三代半导体迅速在新能源汽车、5G基站、PD快充等领域应用，市场规模增长迅速。同时，行业内的竞争也逐渐加剧。为了迎合市场需求，抢占市场地位，国内主流半导体企业均加强在第三代半导体产业的布局，扩充第三代半导体的产能。其中，代表性的主流企业有三安光电、中电科55所、泰科天润等。

行业发展前景及趋势预测

1、2025年行业规模有望超过500亿元

第三代半导体已经写入“十四五”规划。在国家政策的支持和下游需求增长的背景下，预计到2021-2025年，我国SiC、GaN电力电子器件应用市场将以45%的年复合增长率增长至2025年的近300亿元GaN微波射频器件市场规模将以25.4%的年均复合增长率增长至2025年的205亿元。2025年第三代半导体整体市场规模有望超过500亿元。

2、国产化进程将加速

未来，在市场竞争趋势方面，我国第三代半导体行业国产化率将会加深在细分产品发展趋势方面，SiC需求将会增长在技术发展趋势方面，大尺寸Si基GaN外延等问题将会有所进展。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

硅晶片是重要的半导体芯片材料。由于具有抗辐射，耐高温和高可靠性的特性，硅基材料在1960年代后期逐渐取代锗基材料成为主流半导体芯片材料。目前，超过95％的半导体芯片和器件是由硅基材料制成的。

半导体硅晶片市场高度集中并且具有规模优势。 Shin-Etsu Chemical（日本），SUMCO（日本），SK Siltron（韩国），Siltronic（德国）和Global Wafer（台湾）占全球市场份额的93％。 。中国大陆的半导体晶圆自主性较低，特别是对于12英寸大晶圆。随着半导体芯片设计和制造能力向我国的逐步转移，下游制造商正在推动供应链的国产化。以中环和沪硅为代表的国内硅晶圆制造商开始加快步伐，它们正在逐渐突破海外垄断并加速推进我国进行半导体晶圆国产化进程。

晶体生长设备是公司的传统优势业务。在光伏领域，除隆基股份和京运通外，该公司的单晶炉市场份额高达90％，牢牢占据龙头地位；在半导体芯片领域，公司一直保持与半导体芯片材料制造商的关系。良好的业务和研发合作关系，再加上自身强大的技术实力，率先实现了匹配超导磁场的8〜12英寸直拉式，区域熔化单晶炉和12英寸单晶硅生长炉的本地化，以及进入中环，有研、郑州合晶、金瑞泓等客户的供应链系统。此外，公司成功开发了6英寸碳化硅晶体生长炉，以进一步扩大第三代半导体设备的市场布局。

在光伏设备方面，2013年，公司成功研发出中国第一台单晶硅棒切割和磨削联合加工机。 2015年，成功开发了各种智能设备，例如单晶硅棒切割机和多晶硅块磨机，并开始涉足光伏电池，组件设备。 2017年，公司成功开发出高效太阳能电池组件自动堆垛机，实现了无母线叠层电池组件的生产，并当年顺利推广销售，成为国内首家实现GW级出货量设备的供应商。在半导体芯片设备方面，通过加强技术交流与合作以及自主研发，公司成功开发出一系列6-12英寸半导体单晶滚圆机，单晶硅切割机，双面研磨机，6- 8寸自动硅片切片机等新产品。其中，与齐滕精机合作成功开发了12英寸的倒圆机和裁断机，达到了行业领先水平；通过与Revasum合作成功将抛光机推向市场，并积极开发12英寸抛光机。

公司已经建立了大规模的高真空精密零件制造基地，用以投资高端半导体芯片制造的核心环节，并搭建了优越的产业平台，并逐步布局与半导体芯片相关的辅助材料，消耗品和关键产品。添加了半导体芯片抛光液，阀门等新产品，例如磁流体零件和16-32英寸坩埚。其中，抛光液是通过与韩国ACE Nanochemical Co.，Ltd.和Intel International Co.，Ltd.成立合资子公司Jingyan Semiconductor研发的。ACE抛光材料质量高，成本效益高，并且具有被许多海外客户认可的资质。公司充分结合了三方行业基础，技术品牌和市场资源的优势，在抛光液方面已经具有国产化的能力。

2020年前三季度，公司实现收入24.85亿元，同比增长23.81％，归属于母公司所有者的净利润5.24亿元，增长11.00％；其中，2020年第三季度，公司实现收入10.15亿元，同比增长22.40。％，归属于母公司所有者的净利润2.47亿元，同比增长12.07％。

A股上市公司光伏单晶炉龙头、第三代半导体芯片设备黑马股晶盛机电整体保持震荡上行格局，机构阶段性控盘结构，据大数据统计，主力筹码约为55%，主力控盘比率约为50%； 趋势研判与多空研判方面，可以参考DKX（5）参数为5，双线的多空排列作为方向参考，K线与DKX所处位置做多空参考。

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