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》。

最近芯片、光刻机成为了俄罗斯不能说不担心芯片和光刻机的问题，只是他们现在根本还有必要 *** 心这件事，而这一切和俄罗斯（前苏联）的近50年发展所导致的。为什么这么说呢？

苏联的半导体行业

许多历史课的教材通常会把历史分成政治、经济、文化三大模块来进行学习。历史课跨度很长，基本上是从文明起源一直到近代。在这么长的时间跨度内，这三个要素是影响人类历史进程最关键的要素。

最近三百年来的历史，有个因素逐渐扮演了越来越重要的地位，到近代，它甚至开始影响着整个世界格局，这个重要因素就是：科技。而芯片和光刻机其实就是影响当下人类文明进程的最重要的科学技术。

不过，芯片和光刻机的历史其实并不久远，一直到上世纪50年代末，60年代初才出现。当时正好是美苏冷战，美国和苏联是当时的超级大国，双方在各个领域展开了较量。

这些竞赛就包括了各个方面的科技竞赛，最为我们所熟知的就是双方在航天领域的较量，在一开始是苏联占据了领先优势，加加林率先登上了太空。后来，双方又开始比赛登月。在登月方面，美国的阿波罗11号率先实现了载人登月。

虽然苏联在登月上败给了美国，但并不影响它超级大国的地位。在这些竞赛中，双方也在不断迭代自己的科学技术。在芯片未出现之前，晶体管和电子管其实没有太大区别，晶体管就是后来芯片的核心元器件。

苏联当时主要使用的就是电子管技术，而不是晶体管。之所以这么选真的不怪苏联，因为当时主要考虑的是核战争。核战争的环境中，一般会有大量的电磁脉冲，晶体管是没有办法抵御电磁脉冲的，会直接失灵，而电子管几乎不会受到什么干扰。

所以，从那个时代的角度来看，选择电子管并没有什么问题。除了不看好晶体管，苏联当时所使用的计算机也和其他地方是不同的，他们采用的不是二进制，而是三进制。苏联的科学家还制造除了人类史上第一批采用三进制的计算机：Сетунь和Сетунь 70。只不过当时的苏联体制中充满了官僚主义，当时苏联相关的负责人并不认为这些计算机可以有什么用处。明明有许多订单，他们却选择不做，并勒令停止生产。

总结一下就是他们不看好晶体管，同时因为体制的原因，导致许多创新被埋没。

西方各国家却相反，他们十分看好晶体管，开始在这个领域大规模的投入。西方国家整个半导体产业在70~80年代疯狂生长，在当时，美国的硅谷就是涌现出一大批相关产业的大牛，比如：摩尔。著名的摩尔定律就是他提出来的。

反观苏联则是原地踏步，开始吃老本，它们的半导体产业一直在走下坡路。一路走下坡路的不仅仅是苏联的半导体产业，还有苏联的经济和政治体制。最终，苏联在1991年解体。从超级强国的位置上跌落下来。同时苏联的半导体行业也遭受了前所未有的冲击，许多产业链分散在解体后的不同国家当中。

时至今日，俄罗斯99%以上的芯片都是依靠进口，只有极其小的一部分是自己研制的，主要是用于航天领域。因此，俄罗斯在这个领域几乎可以算作是空白，也就没有必要担心这个问题。

而中国的半导体行业在近几十年，军工领域的芯片已经有相当一部分是自研的，这种自研程度要远远高于俄罗斯。

芯片为什么这么重要？

正如前文所说的，芯片其实是近代最重要的科技。由于芯片所引领的是产业链和标准。因此，掌握了芯片技术，就可以实现垄断，并从中获取暴利。西方国家从芯片行业获取到了大量的甜头。芯片的用处很多，它需要用到方方面面的领域，无论是军工的，还是民用的。如果一个国家因为某些政治因素不能够进口芯片，那么这个国家的许多行业都会受到冲击。

西方国家也不希望其他国家能够发展出整套的芯片产业链。尤其对于美国而言更是如此。美国本质上是一个海洋国家。这是因为它南北的国家都屈服于它，东西两边都是大海。这和200多年前的英国类似。英国在那个时期，就非常善于平衡之术，牢牢掌握着整个欧洲的局势，不让任何一个国家发展壮大。如今的美国和之前的英国是一个套路。也是尽量在遏制任何一个国家的崛起，它手里有五张牌：军事、贸易、文化、金融、科技。

许多发达国家都被这几张牌压制得死死的，比如：德国，日本。在近几十年，凡是有崛起势头的国家和企业都受到过美国的打击，日本就是最典型的例子。法国的企业阿尔斯通就曾被美国“肢解”。

美国的5张牌中，只有科技这一张牌对我们杀伤力最大。因此，对于我们而言，继续加强自研的程度，完善整个半导体的产业链，甚至是研发出自己的一套半导体标准才是硬道理。

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