第三代半导体？

第三代半导体行业产业链全景梳理：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。

第三代半导体产业链热力地区：河南省分布最集中

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。

第三代半导体行业代表性企业业务规模

目前，我国第三代半导体行业代表性企业产品类型不同，但从整体的生产能力来看，华润微电子有限公司、三安光电股份有限公司第三代半导体产品生产能力处于行业领先地位。

第三代半导体行业代表性企业最新投资动向

2020年以来，第三代半导体行业代表性企业的投资动向主要包括设立新公司拓展业务、通过对子公司增资的方式投资氮化镓项目。第三代半导体行业代表性企业最新投资动向如下：

—— 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》

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》。

全球电子行业芯片短缺，半导体产业链怎么了？eimkt进入2021年，芯片突然“一芯难求”。芯片紧缺已从汽车蔓延至手机、游戏等领域，在汽车领域，数据公司IHS Markit表示，芯片短缺可能导致第一季度全球减产近100万辆轻型车辆；在手机领域，苹果、高通、三星等行业领袖则纷纷发出警告，目前芯片已经难以满足市场需求。

中国台湾经济部门甚至收到了来自美国、德国、日本、欧盟增加芯片供给的请求，同时，美国半导体工业协会（SIA）也与英特尔、高通和AMD等大型芯片公司共同致信美国总统拜登，希望美国提供以百亿美元计的补贴发展美国芯片先进制程制造能力。然而在全球芯片代工老大台积电的芯片生产线已经满载的情况下，短时间内这场“缺芯”危机恐怕难以解决。

自2018年中兴、华为事件以来，半导体产业就一直是中国之痛。

而在资本市场上，芯片股成了当红炸子鸡，核心股票普遍涨幅都在10倍左右。

在冰冷的现实与火热的二级市场相交织的关键时刻，我们还有很多疑惑没有得到解答：为什么中国造得出原子d，造不出光刻机？中国的半导体产业水平到底如何？中国如何面对和解决芯片卡脖子难题，能否赶上美国？目前芯片为何供不应求？如何看待半导体产业的投资机会……

日前，就上述问题，记者采访了基石资本合伙人、资深半导体专家杨胜君，以下为杨胜君先生的解读。

受访人介绍：杨胜君 基石资本合伙人

毕业于复旦大学和美国俄勒冈州立大学电子工程系，曾任职于锐迪科微电子，在半导体芯片行业有十多年产业经验。对科技领域有深刻的认知和丰富的投资经验。

杨胜君所在的基石资本拥有逾20年股权投资经验，累计资产管理规模逾500亿元。基石资本在半导体设计、制造、封装、测试等全产业链布局了大量头部公司，著名投资项目包括图像传感器芯片设计企业豪威科技（韦尔股份）和格科微、射频滤波器芯片厂商好达电子、芯片新兴封测公司甬矽电子等。

图片/基石资本合伙人杨胜君

Q1：为何目前芯片突然供不应求，如何看待现在芯片行业的景气度？半导体产业未来的发展空间在哪里？如何看待第三代半导体产业的发展？

杨胜君：中国新一代芯片企业的成长机遇可以概括为两个方面，一是举国体制，包括国产替代，以及科创板与注册制等，近两年已多有提及；二是产业升级和新兴产业应用的涌现，大幅扩大了芯片市场。

具体来说，首先是产业升级大幅提高了芯片使用量。以手机产业为例，手机是目前半导体产业最大的应用领域，过去15年，得益于手机产业的大发展，半导体产业规模由2300多亿美金提高到了约4500亿美金，近乎翻倍。一方面，全球手机出货量已达到10亿级；另一方面，手机性能与功能的提升大幅推高了对芯片数量、性能和面积的需求，并要求芯片实现功能、功耗、性能、成本的全方位优化。更快的运行速度、更好的拍摄效果，都依赖于更多、更好的芯片，同时，芯片还需做好电源控制与功率控制，以平衡手机性能与电池容量的矛盾。

其次，人工智能、5G、IoT、新能源汽车等新兴产业应用的涌现，开辟了新的芯片市场。新能源汽车是最受看好的应用。新能源车新四化(电动化、智能化、网联化、共享化)是汽车发展大趋势，其智慧驾驶、动力传动、车身控制、安全系统和娱乐设备等功能，都需要大量高级芯片，充电桩也需要芯片。车的功能越丰富，智慧驾驶技术越进步，对芯片的要求就越高。相比手机，新能源车的体量可能低一个数量级，但单价高出不只一个数量级，因此如果对其增长预测能够如期兑现，它将为半导体产业撑起万亿规模。

综上，当前中国的芯片产能非常紧缺，供应商资源成为国内外厂商的核心诉求。半导体产业短期内看不到掉头的可能性，至少两年之内看不到周期。产业链中的龙头企业或相对领先的企业都实现了快速增长，比如基石资本投资的韦尔股份（豪威科技），其利润2019年才4个亿，2020年已升至30多亿。

再说第三代半导体产业。首先，半导体产业对所使用材料的纯度和复杂性有极致的要求，因此材料在半导体产业中扮演了举足轻重的角色，半导体材料的水平是衡量一个国家精细化工产业水平的重要标志。

半导体行业的材料主要分为两类，一类是主材，如硅或化合物晶圆材料，另一类是辅材，如光刻胶。从国内半导体材料领域的产业积累来说，不管是主材还是辅材，跟美日等国外领先企业都有不小差距，像光刻胶就是国内半导体产业链的痛点。

从半导体产业的主材料体系发展历程来看，锗、硅等属于第一代，砷化镓、磷化铟等属于第二代，碳化硅、氮化镓属于第三代。

图片来源：基石资本

第三代半导体具备耐高温、耐高压、高功率，抗辐射等特点，适合制造微波射频、光电子、电力电子等器件，适用于高电压和高功率场景，是目前光伏、特高压输电、新能源汽车芯片控制材料的不二之选。

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