第三代半导体碳化硅的战略风向标

第三代半导体碳化硅的战略风向标,第1张

新能源 汽车 、轨道交通、5G技术、智能电网等产业的快速发展,提高了电子技术对高温、高功率、高压、高频的器件需求,第三代半导体应运而生。目前,全球半导体材料以领先国内更新的速度完成了第三代半导体的研发以及部分应用。碳化硅材料是迄今发展最成熟的第三代半导体的核心,与氮化镓、金刚石、氧化锌共同组成新一代半导体材料。

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行业应用及前景

与传统的第一代、第二代半导体材料硅和砷化镓相比,碳化硅具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速度高、介电常数小等独特的性能,可以满足电机、功能转化器的小型化需求,提高新能源发电、电力传输的能量传导率,得以实现在智能电网、新能源电动 汽车 、轨道交通、工业电机上的广泛应用,成为半导体领域的热点。主要西方国家均制定了相应的发展规划,电子产业巨头也都投入巨资进行技术转化。

第三代半导体正引起一场清洁能源和电子技术的重大革命。电动车行业领导企业特斯拉在Model 3电动车中,将碳化硅MOSFET器件用在 汽车 主驱动控制器上,以达到降低传导和开关损耗的目标,从而延长续航里程。在特斯拉的认证和产品大势推广的基础上,可以预见整车企业会越来越多的在功率模块中采用碳化硅器件。根据IHS Markit预测,碳化硅半导体的市场规模将以平均每年25%的增速发展到2026年超过50亿美元。其中,JBS和MOSFET芯片作为碳化硅应用的主流产品,占据碳化硅市场约70%的份额。

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产业链介绍

碳化硅产业链包括上游的衬底和外延环节、中游的器件和模块环节,以及下游的应用环节。与硅基集成电路的制造类似,碳化硅器件的生产也有IDM和Fabless模式两种,当前以IDM模式为主。

作为典型的资本密集型和技术密集型产业,西方国家已对碳化硅持续投资超过30年。当前,西方企业掌握产业话语权,呈现美日欧三足鼎立态势。其中美国占据全球碳化硅产量的70%以上,典型公司为Cree公司、II-VI公司,Cree公司占据领跑者的位置;欧洲企业拥有完整的衬底、外延、器件以及应用产业链,典型公司为英飞凌、意法半导体等;日本企业在设备和模块开发方面具备优势,典型企业为罗姆半导体、三菱电机等。

尽管我国企业起步相对较晚,但在多个领域已经有所布局。衬底方面有中天科合达、山东天岳,外延片方面有瀚天天成、东莞天域,器件方面有中电科55所、基本半导体等。

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投资机会分析

碳化硅对于我国工业发展有重大战略意义,从传统的国家供电系统、新能源逆变器到近年快速崛起的新能源 汽车 ,再到用于军事与航天航空的精密器件,都有碳化硅器件的用武之地,蕴含着巨大的市场机会。

相对国际先进企业,我国碳化硅企业在材料研发、芯片设计、芯片制造和下游应用能力尚有较大差距。尽管如此,碳化硅产业格局尚未形成,且我国作为碳化硅下游的最大市场,随着制备技术的进步、需求拉动叠加成本降低,我们认为碳化硅的市场空间和进口替代需求必将打开,投资机会将不断涌现。

近期,华为通过旗下的哈勃 科技 投资有限公司投资了山东天岳公司,占股10%,上市公司天通股份、露笑 科技 、扬杰 科技 、三安光电均涉足了碳化硅项目。中咨华盖把握行业发展趋势,拟与下游产业龙头合作,投资一家具备碳化硅材料加工制造能力及新一代器件设计工艺标的,以促进碳化硅产业在中国的发展。

来源:人民政协网

编者按:中国共产党领导中国人民走过了百年辉煌路程。面对西方国家的半导体技术封锁与市场垄断,怀抱实干兴邦、产业报国理想的正威集团,在董事局主席王文银的带领下,以改革开放最前沿的深圳为据点,积极响应党和国家号召,在“十四五”开局起步、全面建设 社会 主义现代化国家新征程启航之际,以永无止境的创新和勇攀 科技 高峰的魄力,铸造“中国芯”,誓为中国半导体事业闯出一条康庄大道。

6月29日,四川海特高新技术股份有限公司(以下简称“海特高新”)发布公告称,深圳正威金融控股有限公司(以下简称“正威金控”)已完成向海特高新旗下控股子公司成都海威华芯 科技 有限公司(以下简称“海威华芯”)增资12.88余亿元,其中6.19亿元计入注册资本。本次增资扩股完成后,正威金控持有海威华芯34.01%股权,成为海威华芯第一大股东,海特高新是其第二大股东,中国电子 科技 集团公司第二十九研究所是其第三大股东。

据了解,海威华芯是国内半导体行业中的佼佼者,公司拥有完整的技术团队、先进的GaAs集成电路制造技术和生产设备,其打造的“六英吋GaAs集成电路Foundry线”是国家支持的重点产业项目。如今海威华芯已建成国内第一条6英寸氮化镓半导体晶圆生产线,成功申请核心专利255项,获得授权171项,其中发明专利76项,具备氮化镓600片/月的晶圆制造能力,是国内六英吋砷化镓集成电路(GaAs MMIC)纯晶圆代工(Foundry)最专业的服务制造商之一。

正威金控是正威控股集团旗下控股子公司,是正威集团产业战略布局的资本运作平台,服务于正威集团实体产业,整合正威集团资源。正威集团是一家以新一代电子信息和新材料完整产业链为主导的高 科技 产业集团,2020年实现营业额逾7000亿元,目前位列世界500强企业排名第91名、中国民营企业500强第3名、中国制造业民营企业500强第2名。

正威集团多年深耕半导体产业,拥有全球一流的专家技术团队,近年已在硅基半导体、半导体封装材料、5G新材料和智能终端等多领域产业布局。此次正威增资扩股海威华芯,将整合正威电子信息产业集群、高端新材料产业供应链、专业智能制造能力等,以强大的资金、技术、人才、品牌等全方位优势,助力与海威华芯实现产业协同,聚焦第三代半导体关键核心技术和重大应用突破,在军品和民品领域为国家 科技 创新贡献力量。

目前,正威集团在A股市场已控股了一家上市公司九鼎新材。在正威集团战略投资海威华芯的背景下,九鼎新材董事会亦在公开披露的定期报告中明确表示:“公司将积极获取主要股东在产业布局上的大力支持,梳理优化老资产,并购整合新资产,研发实现新突破,在微波、电子信息新材料和功能材料为核心的相关多元化发展战略上实现有效突破”。对海威华芯的战略投资,势必成为正威集团全面发力第三代半导体产业的重要引擎。

第三代半导体发展风口已至

据了解,芯片是国家的“工业粮食”,是信息产业的核心,是所有整机设备的“心脏”。我国作为目前全球最大的半导体消费市场,国产芯片供给率却不到10%。而随着美国为首的西方国家进一步对中国半导体等高端 科技 领域的技术封锁,中国半导体行业本土化的大发展势在必行。相较于第一、二代半导体,被誉微电子产业“新发动机”的第三代半导体,已成为全球半导体技术和产业新竞争焦点,有望成为我国与当今技术领先国家减少差距、实现换道超车的新路径。

为发展中国半导体产业,国家近来先后印发了《重点新材料首批次应用示范指导目录》《能源技术创新“十三五”规划》等支持性政策文件,将SiC、GaN和AlN等第三代半导体材料纳入重点新材料目录,推动支持SiC等第三代半导体材料的制造及应用技术的突破。《国民经济和 社会 发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》也将“碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展”写入了“ 科技 前沿领域攻关”部分。在国家政策扶持以及新兴产业的推动下,目前国内第三代半导体产业链已经初步形成,第三代半导体行业的发展风口悄然而至。

政策支持有力推动了中国各地半导体产业快速发展,其中深圳尤为显著。今年3月, 科技 部正式批复支持广东省和江苏省建设国家第三代半导体技术创新中心,将第三代半导体技术“国字号”重器落地深圳和苏州,统筹全国优势力量为第三代半导体产业提供源头技术供给,推动我国第三代半导体产业创新能力整体跃升。作为国家建设 科技 和产业创新高地,深圳已然形成发展国家第三代半导体的沃土。据深圳市国民经济和 社会 发展十四五规划和二〇三五年远景目标纲要显示,到2025年以半导体产业为首的战略性新兴产业增加值将超过1.5万亿元,占整个GDP近40%。对于扎根深圳的正威集团来说,进一步增强了其发展半导体产业的信心和决心,也创造了更好、更快、更优的新发展机遇。

发挥企业推动创新创造生力军作用

作为全国政协委员,正威集团董事局主席王文银今年提交了关于“建立粤港澳大湾区集成电路产业大学”和“推动第三代半导体产业落地,打开成长空间”等提案,引发 社会 广泛关注。

据了解,正威集团早于2008年便开始进军半导体领域,成为国内早期一批 探索 半导体产业发展的企业之一,通过成功收购韩国三星五厂全部半导体设备,建立了正威半导体制造1.0版本。如今,经过十余年发展,正威半导体制造已达到3.0版本。未来,正威集团拟投资百亿元,持续在中国核心城市布局第三代半导体产业,并逐步打造集半导体材料、装备、工业软件、制造技术、封装技术、测试技术、系统集成技术、产品应用软件等全产业链于一体的发展模式,助推中国半导体事业换道超车。王文银表示,做好半导体事业要具备真正的工匠精神,需要凝聚各方的智慧与力量。作为新时代的企业家,应担负起创新、责任、担当,要有心系国家发展和民族复兴的大情怀和大格局。

“当前国家第三代半导体产业发展面临着产品开发与市场终端应用需求不匹配、产业链短时间暴发带来的人才与资金压力、全国各地项目无序发展等问题。”王文银认为,“国家应从顶层设计入手,合理配置半导体领域资源,扶持和发展一批优秀企业,聚焦成熟产品,攻关关键技术,实现从跟跑到领跑。”

当前,伴随着第三代半导体行业的触角向大数据、物联网、人工智能、5G、航空航天、城际高铁交通、新能源 汽车 等关键领域延伸,以正威集团为代表的一批专注半导体制造和研发的企业正在迅速崛起,相信中国半导体事业发展的春天即将到来。(文/王婵)


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