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》。

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兆易创新 ：公司核心产品为存储器的NOR系列闪存，MCU微控制器产品和指纹芯片和触控芯片等传感器产品。兆易创新作为一家本土的半导体公司，采用的是无晶圆厂的运营模式，公司产品线均跻身全球前三。为了提高公司的竞争力，公司今年将推出首颗19nmDDR4产品。面对国内外“缺芯”的问题，兆易创新表示年底将会量产最新车规MCU产品。该产品对车辆的作用极大，平均一辆车上使用的MCU达到70颗，但凡缺少一颗，就会卡住整车的生产

景嘉微 ：公司是国内GPU龙头，也是国内唯一能自主研发出GPU的企业。公司主要在信息探测、信息处理和信息传递等领域为客户提供高可靠、高品质的解决方案、产品和配套服务。产品主要包括图形显控、小型专用化雷达和芯片等，主要应用于军用领域。 对于景嘉微的发展，让我们拭目以待，如果对于投资方面想不明白，你可以参考目前的市场氛围如果光刻机、CPU的龙头公司如果上市，市值要多少，这样一想就豁然开朗了。

扬杰 科技 ：国内功率器件龙头公司。公司 汽车 电子相关产品包括二极管、三极管、MOSFET，公司第三代半导体已经实现批量销售。关于产品价格方面，近期有做上涨调整，总体来看还是呈涨价趋势。2021年公司产能继续大幅扩张，2021年公司产品价格上调幅度大约为5-15%。

中芯国际 ：中芯国际是中国大陆规模最大的晶圆厂，在全球纯晶圆代工领域排名第四。公司的业务除了集成电路晶圆代工外，还在设计服务与 IP 支持，光掩膜制造以及凸块加工及测试方面提供完备配套服务。业务覆盖下游绝大部分，在行业内有着举足轻重的地位。公司计划2021年将投入43亿美元用于扩充公司业务。中芯国际计划今年成熟12英寸产线扩产1万片，成熟8英寸产线扩产不少于4.5万片。在实体清单影响下，公司会考虑加强第一代、第二代FinFET多元平台开发和布建，并拓展平台的可靠性及竞争力。

三安光电 ：公司主要从事全色系超高亮度LED外延片，芯片，微波通讯集成电路与功率器件等产品的研发，生产与销售。随着lED行业的回暖，以及公司半导体业务的爬坡快速增长，公司在未来三年内业务将会迎来快速增长，公司盈利能力也将进行爬升。

士兰微 ：公司是集成电路的龙头公司，公司的MOSFET技术在国内处于领先地位， 也是目前国内拥有全部MOSFET主流器件结构研发和制造能力的主要企业。公司的 车用IGBT模块也已交付上汽、北汽等国内知名厂商测试，开始小批量供货；MEMS传感器打入小米、华为等国内大客户。

公司作为中国集成电路设计行业的领先企业，已掌握和拥有的技术可从事中高端产品的开发，核心技术在中国同行业中处于较高水平，具有明显的竞争优势。 凭借持续大力研发投入和坚持IDM模式积累的技术优势，公司产品竞争力强，且在下游市场高景气度驱使下，未来成长动能充足。

北方华创 ：公司是国内半导体设备龙头企业，主要从事基础电子产品的研发、生产、销售。公司深度布局半导体装备、真空装备、新能源锂电装备和精密元器件，产品体系具有较强竞争力。为了提高自己的竞争优势，公司 定增募资85亿元，将受益行业扩容+国产替代持续成长

长电 科技 ：公司是全球知名三极管制造商，国内集成电路封装测试的龙头企业。全球领先的半导体微系统集成和封装测试服务提供商，提供全方位的微系统集成一站式服务。 由于国外疫情影响，全球封测产能严重的吃紧，公司的订单充足，国内疫情以及得到了控制。作为全球第三，大陆第一 的封测龙头，公司将有望凭借技术优势和成本优势从中受益。

北京君正 ：公司是国最具发展潜力IC设计公司，是国内拥有自主创新CPU核心技术的极少数公司之一，是国内出货量最大的自主设计嵌入式CPU 芯片供应商。

紫光国芯 ：公司存储器芯片业务深耕国产计算机的应用需求，产品继续在服务器、个人计算机、机顶盒、电视机等方面稳定出货，强化了国产DRAM存储器供应商的领导地位。公司自主创新的内嵌ECC DRAM存储器产品，在有安全和高可靠性要求的工控、电力、安防、通讯和 汽车 电子等领域已实现批量销售。新开发的平面SLC Nand Flash产品已经完成验证，开始客户试验。

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