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》。

电子测量仪器是指用电子技术实现对被测对象的电参数检测装置，电子测量仪器所涉及的应用领域较为广泛，是电子工业发展和国家战略性、基础性产业之一。然而在中国高端电子测试测量仪器市场中，占据主导地位的仍然是国外企业。

在国际形势日益复杂和国内需求持续增长的大背景下，中国电子测量仪器尤其是高端电子测量仪器国产化替代势在必行。与此同时，国内的多项政策和重要会议均提及要重点发展国产高端科学仪器设备。近年来，高端电子测试仪器国产化进程不断加速，国内高端电子测量仪器公司也开始崭露头角。值得关注的是，近年来高端电子测试仪器国产化进程中的一匹黑马——成都玖锦，其在矢量信号分析仪(频谱分析仪)、矢量网络分析仪等方面，均可对标国际一线品牌同类仪器指标。

本文核心数据：电子测量仪器市场规模、高端电子测量仪器市场竞争格局

1、电子测量仪器产业概况

——电子测量仪器概念：利用电子技术来实现测量的仪器

根据国家统计局发布的《GB/T

4754-2017-国民经济行业分类》以及《国民经济行业分类注释》，电子测量仪器指用电子技术实现对被测对象(电子产品)的电参数检测装置。

常见电子测量物理量包括电能量测量(电压、电流、电功率等)、电信号特性测量(波形、频率、相位、噪声等)、电路参数测量(阻抗、品质因数等)、间接导出量测量(增益、衰减、失真度等)、特性显示测量(幅频特性、相频特性曲线等)。

——电子测量仪器应用领域分类：专用仪器和通用仪器

专用仪器以一个或某几个专用功能为目的，如光纤测试仪器、电磁兼容EMC测试设备等。

通用仪器是现代工业的基础设备，根据其基础测试功能不同，可以分为示波器、射频类仪器、波形发生器、电源及电子负载、其他仪器等。

——电子测试测量行业特点：“小口径、大带动”产业

“小口径”：行业领域小、行业规模小。

“大带动”：电子信息行业的“开路先锋”，既可带动自身上游产业链中的通用芯片、电子元器件、基础软硬件等取得突破，还可辐射带动与电子信息相关的各大行业，如核工业、航空航天等领域向更高层次发展。

——电子测量仪器技术水平分类：高中低三个档次

高端电子测量仪器是国家安全、经济发展和科技创新的共性基础和保障，目前已成为装备研制、科技攻关和高新技术产业发展的瓶颈，亟待解决。

——电子测量仪器产业链剖析：行业产业链庞大，产品所涉及的应用领域广泛

电子测量仪器以电子技术为基础，是一个融合多学科、多种先进技术的基础性行业，由于其囊括了电子测量技术、射频微波设计技术、数字信号处理技术、微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术等，因此产业链相对复杂，产业链上中下游的企业类型也多种多样。

在产业链上游方面，主要为电子元件、电子器件、电子材料、机电产品等。其中，电子元件和电子器件统称为电子元器件，是电子测量仪器的主要原材料之一。

在产业链中游方面，主要包括电子测量仪器的研发、生产和销售，中游的企业主要分为通用电子测量仪器制造企业和专用电子测量仪器制造企业。

在产业链下游方面，由于电子测量仪器是电子信息产业不可或缺的支撑保障，所有与电子设备有关的企业和行业几乎都需要使用电子测量仪器。目前，航空航天、新能源汽车、物联网、5G应用、射频前端等行业快速增长，有效推动了电子测量仪器的快速发展。

2、电子测量仪器行业发展现状

——全球电子测量仪器行业发展现状

随着航空航天、5G商用化、新能源汽车市场占有率上升、信息通信和工业生产的发展，全球电子测量设备的需求将持续增长，结合弗若斯特沙利文、Technavio、ResearchAndMarkets等机构预测数据，测算2021-2025年全球电子测量仪器市场规模年复合增长率在5.2%左右，到2025年全球电子测量仪器市场规模将达到171亿美元左右。

——中国电子测量仪器行业发展现状

受益于中国政策的大力支持，中国的电子测量仪器市场在近几年高速增长。结合弗若斯特沙利文、ResearchAndMarkets等机构测算数据，测算2021-2025年中国电子测量仪器市场规模年复合增长率在7%左右，到2025年中国电子测量仪器市场规模将达到66亿美元左右。

近年来，中国电子测量仪器市场发展速度明显快于全球市场，但国外一线品牌技术优势明显，产品性能领先，国内企业与国外一线品牌企业相比，无论是在高端产品的性能指标还是市场接受度上，仍然具有明显差距。

与此同时，近年来科技部、发改委、工信部等相关部委陆续出台了多项具体产业政策鼓励和支持国内电子测试测量仪器行业的发展，中国高端电子测试仪器也取得了一定的新进展。

3、电子测量仪器行业竞争格局

——高端电子测量仪器市场整体竞争梯队

在中国高端电子测量仪器市场中，占据主导地位的仍然是国外一线品牌企业，主要为美国的是德科技、泰克、力科，德国的罗德与施瓦茨以及日本的安立。

国内具备整体竞争力的企业主要有电科思仪、成都玖锦、鼎阳科技、普源精电等，这些企业在部分产品的关键性指标方面代表了国内企业的最高水平，但距离上述的国外一线品牌仍然具有一定的差距。

——国内电子测量仪器市场企业技术竞争格局

根据前述中国电子学会电子测量与仪器分会对中国电子测量仪器行业主要产品高中低档次划分的推荐，结合对国内企业各产品数据手册以及企业公告等公开资料的整理和分析，对中国电子测量仪器企业进行了技术层面的竞争格局划分。在高端产品方面，国内具有代表性的企业有电科思仪、成都玖锦等中高端产品方面的企业主要有：鼎阳科技、普源精电、创远仪器、优利德等。

——国内高端电子测量仪器市场企业发展概况

◆ 产品端：电科思仪和成都玖锦部分产品关键指标国际先进、国内领先

在中国高端电子测量仪器企业产品方面，电科思仪在射频/微波信号发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪的关键指标方面代表了国内最高水平成都玖锦在频谱分析仪、矢量网络分析仪的关键指标方面也接近国内的最高水平，特别是研发并实现了50GHz矢量信号分析仪(频谱分析仪)和50GHz矢量网络分析仪的产业化，实现了进口替代和自主可控鼎阳科技在数字示波器、射频/微波信号发生器等关键指标方面接近或达到国内的最高水平普源精电在数字示波器的关键指标方面代表了国内的最高水平。

◆ 研发端：行业内企业研发人员占比普遍较高，成都玖锦研发人员占达到66%

根据对普源精电、鼎阳科技、创远仪器、成都玖锦等四家可比企业财务数据的整理与分析，四家企业研发人员占比均在34%以上。其中成都玖锦研发人员占达到66%，领先其他企业。

注：截至2022年3月28日，部分企业2021年年报尚未披露，故此处普源精电、鼎阳科技、创远仪器数据均为截至2021年上半年数据。

在研发费用投入占营业收入的比例方面，鼎阳科技的研发费用占比相对较低，在11%左右，普源精电、创远仪器和成都玖锦的研发费用占比相对较高，均在20%以上。其中，成都玖锦研发费用占达到35%，领先其他行业企业。

注：截至2022年3月28日，部分企业2021年年报尚未披露，故此处普源精电、鼎阳科技、创远仪器数据均为2021年上半年数据。

在研发方向方面，普源精电主要集中在芯片、数字示波器、矢量网络分析仪、波形发生器等领域，其中部分产品已经进入试产阶段鼎阳科技在研项目主要集中在芯片、矢量网络分析仪、数字示波器等领域创远仪器研发项目主要集中在5G测试相关技术方面，截至2021年上半年，企业5G大规模MIMO关键技术测试平台项目、5G大规模天线信道模拟器研发与验证、毫米波5G分析仪开发项目已完成项目验收工作。

◆ 财务端：鼎阳科技市值最高，成都玖锦估值达到20亿元

在企业估值及市值方面，截至2022年3月28日收盘，鼎阳科技市值最高，达到60.23亿元其次是普源精电，其发行价格为60.88元/股，市值为55.39亿元创远仪器市值在20亿元以下，达到18.02亿元成都玖锦方面，目前成都玖锦已经完成B+轮融资，估值达20亿元以上。

注：图中成都玖锦数据为估值数据，其余企业数据为截至2022年3月28日的市值数据。

4、电子测量仪器行业政策分析

电子测量仪器行业是国家基础性、战略性产业。近年来国务院、发改委、工信部等相关部委陆续出台了多项具体产业政策，从定位、引导、财政、技术和人才等多个方面对电子测量仪器行业给予了大力支持，为行业发展营造了良好的政策环境。

5、电子测量仪器行业发展前景及趋势分析

——电子测量仪器行业发展前景

中国电子测量仪器行业未来发展的主要驱动因素为半导体技术的进步和下游应用的快速发展。

电子测量仪器的发展和半导体器件共同成长。半导体器件是生产测量仪器的诸多零部件的底层架构基础，测量仪器是半导体器件的宏观实际应用，同时也是半导体器件设计和检测的关键设备。器件与仪器交替领先，互相促进并制约着另一方的发展。现阶段行业测量仪器略微领先，半导体工艺陷入瓶颈。一旦突破该瓶颈，测量仪器将迎来又一个快速增长期。

在下游应用领域方面，由于电子测量仪器是基础类设备，广泛应用于国民经济的各个领域，因此诸如5G、物联网、新基建、消费电子等行业的蓬勃发展将为电子测量仪器带来稳定的需求增长。

5G方面，政府工作报告提出，将加强数字中国建设整体布局。建设数字信息基础设施，推进5G规模化应用，促进产业数字化转型，发展智慧城市、数字乡村。根据工信部统计数据，截至2022年3月，中国已累计建成开通5G基站超过142.5万个，到2022年底力争超过200万座，打好网络基础，同时进一步扩大和丰富应用场景，鼓励更多的应用案例、应用场景、应用软件、应用实践涌现。

由于基于新的通信协议，无线通信产品将全部进行一轮革新，相关企业扩大生产将同步跟进采购软硬件辅助设备，必然引发电子测量仪器需求量激增。

物联网方面，成熟的电子测量设备可以缩短物联网产品的设计研发周期，加快产品迭代更新速度。根据是德科技《推进任务关键型物联网发展所需的重要技术》白皮书描述，在设备生态系统中，早期研发阶段的最佳工具选择包括电池消耗分析、信号完整性测试、电源完整性测试、无线一致性测试、EMC一致性测试等。

新基建方面，以新基建为典型的交通基础设施建设同样为电子测量仪器行业提供驱动作用。在中国制造 2025

的大背景下，国家重点推进道路交通重大工程建设，提出智慧工地等新基建概念。向土建行业引入电子计算机控制技术，标志着传统行业与新科技行业的有机融合，为电子测量孕育了新的土壤。

——电子测量仪器行业发展趋势

中国电子测量仪器行业未来主要的发展趋势有：销售渠道线上化、射频测试需求大幅增加以及国产化替代进程加速。

销售渠道线上化方面，国内厂商主要通过经销商和直销的两种方式向终端客户供货。由于国内外下游客户市场存在市场特性、文化、习俗、语言等方面差异的限制，厂家主要以经销商的模式进行销售。企业借助经销商地理优势与优质的渠道将产品送至终端客户手中。随着电商的高速发展，网上销售的渠道显著增多。各大企业逐渐正在逐渐扩展网络直销渠道，通过亚马逊、阿里巴巴、京东等网络电商平台对消费类客户进行销售。

射频测试需求大幅增加方面，受到5G、半导体、人工智能、新能源、航空航天等行业驱动，新技术和新产品层出不穷，新的测试测量需求不断涌现，尤其是在射频测试方面，需求将大幅增加。

国产化替代进程加速方面，受国内需求持续稳定增长、国际形势日益复杂以及高端仪器自主可控的政策要求等多方面因素的影响，国产化替代势在必行。

国际形势日益复杂方面，高性能的ADC、DAC、FPGA等芯片是电子测量仪器的关键零部件，但目前高性能芯片供应商仍然以德州仪器、赛灵思、英特尔等国外企业为主。2020年5月15日，美国商务部修改其长期使用的外国生产的直接产品规则和实体清单，限制中国企业采购半导体产品、技术和相关软件，间接加重了国内企业购买原材料和设备的相关成本。

高端仪器自主可控的政策要求方面，2021年5月召开的中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会、中国科协第十次全国代表大会指出，科技攻关要坚持问题导向，奔着最紧急、最紧迫的问题去。要从国家急迫需要和长远需求出发，在石油天然气、基础原材料、高端芯片、工业软件、农作物种子、科学试验用仪器设备、化学制剂等方面关键核心技术上全力攻坚。

2021年12月，中华人民共和国主席签发《中华人民共和国主席令(第一〇三号)》，《中华人民共和国科学技术进步法》修订通过，大力推进采购国产仪器，推动科学仪器设备的发展刻不容缓。

目前，已经有部分企业走在了高端测量仪器国产化浪潮的前列，例如成都玖锦在高端科研仪器设备领域，攻克了多项关键核心技术，特别是在50GHz矢量信号分析仪(频谱分析仪)、50GHz矢量网络分析仪以及3GHz射频阻抗分析仪方面，各项技术全面对标国际一线品牌同类仪器指标，且产品软硬件均为自主设计研发，具备模块级和板卡级自主可控。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国电子测量仪器行业市场前瞻与投资规划深度分析报告》

第三代半导体材料优势明显，实用性强。以碳化硅、氮化镓宽禁带化合物为代表的第三代半导体材料凭借其高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能，展现巨大的市场前景，正成为全球半导体市场争夺的焦点，国内外第三代半导体技术、产品、市场、投资均呈现较高增长态势。第三代半导体实现区域发展，也是大力扶持项目。中国半导体照明产业已经有20多年的发展历程，政府高度重视技术创新和产业发展，产业布局相对完善，已经成为全球最重要的半导体照明产品生产国。中国第三代半导体电力电子、射频及光电子产业发展时间相对较短，从中央到地方密集出台政策措施扶持产业发展，第三代半导体产业集聚态势正在形成。

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