2018年,BOE(京东方)新增专利申请量9585件,其中发明专利超90%,累计可使用专利超7万件,覆盖美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区。美国商业专利数据显示,2018年BOE(京东方)美国专利授权量全球排名第17位,成为美国IFI Claims TOP20中增速最快的企业。
近期,BOE(京东方)在北京举办BOE(京东方)2018年度创新成果展,展出系列柔性AMOLED显示产品、超高清显示系统解决方案、传感器及解决方案、BOE 画屏、物联网解决方案、移动 健康 管理、智慧 健康 服务等DSH三大事业板块的创新技术、应用和产品。
一、前瞻技术展区
BOE(京东方)秉持“技术领先、全球首发、价值共创”的理念,坚持自主创新,搭建企业为主体、市场为导向、产学研结合的技术创新体系。该体系设置分级架构,开展短、中、长远的协同创新,确保技术和产品的前瞻性和领先性。
亮点产品:
1.波导透明显示:
波导透明显示是一种透过率很高的显示技术(>80%),与传统液晶显示相比,该技术基于波导全反射实现导光,通过散射的方式实现显示,不需要导光板、偏光片与彩膜,从而实现高透过率。聚合物稳定液晶材料体系响应时间小于2毫秒,支持180Hz高频刷新,结合场序式彩色技术实现全彩显示。与现有透明显示技术相比,波导透明显示在透过率、成本方面有相当优势,该技术潜在应用场景包括智能家居、移动终端、车载显示、橱窗展示等。
2.dPCR(数字聚合酶链式反应)分子诊断系统:
dPCR分子诊断系统主要通过对DNA分子进行检测,主要用于癌症早诊、产前诊断、食品安全检测等。BOE(京东方)的dPCR分子诊断系统采用集成化数字微流控芯片,集进样、封闭、控温扩增于一体,控温精度达到0.25 ℃,且更加小型化、便携化;产品采用玻璃基阵列腔室方案,在小片玻璃基芯片上拥有超过100000个反应单元,实现DNA检测的绝对定量,解决了参照物难以寻找及检测不准确等问题;采用自主知识产权的填装技术及驱动单元,完成检测所需的30个循环仅需35分钟。产品具有集成化,自动化,高效率、高精度等优点。
二、显示与传感器件展区
在半导体显示领域,BOE(京东方)TFT-LCD、OLED、柔性显示、微显示等新型显示器件及传感器件,可为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器、电视、车载、医疗、拼接(DID)、VR/AR、穿戴等创新应用领域提供优质高效的产品和服务。BOE(京东方)拥有14条半导体显示生产线(其中3条在建),其中包括全球首条第10.5代TFT-LCD生产线以及全球领先的第6代柔性AMOLED生产线,是中国唯一能够自主研发、生产和制造最大至150英寸的全系列半导体显示产品的企业。
根据群智咨询(Sigmaintell)数据显示,BOE(京东方)2018年全球液晶电视面板出货量排名第一,出货量同比增长24%,出货面积同比增长45%,在全球前五大面板厂中增幅均领先。2018年,BOE(京东方)投建的全球首条第10.5代TFT-LCD生产线顺利量产爬坡,电视面板产能同比增长40%以上。预计2018年BOE(京东方)液晶显示屏总出货量仍将位居全球第一。
亮点产品:
1、27英寸超高清Mini-LED HDR
BOE(京东方)拥有业内领先的Mini-LED HDR解决方案,可实现1000000:1对比度。该产品搭配京东方业界领先的高色域膜片解决方案,色域可达到NTSC 100%。
2、6.4英寸全面屏 Camera Hole
据市场调研机构IHS预计,打孔屏将是2019年智能手机屏幕形态最重要的发展趋势。BOE(京东方)6.4英寸全面屏 Camera Hole屏占比高达94%,采用盲孔屏解决方案,盲孔屏下集成摄像头模组方案设计,不需要在屏幕上完全钻出物理孔,只需在背光层和偏光片层打孔。这种结构可以跳过面板钻孔工艺,使良率较通孔方案大大提升,可有效降低成本,提升产品信赖性。
3、12.3英寸FHD 驾驶员监视器
产品采用AI算法,使用单个镜头感测驾驶员的多项参数,包括计算头部位置和方向、瞳孔扩张、开眼幅度、眼睛注视方向等,并通过准确计算,正确掌握驾驶员的状态,减少交通意外发生,提高驾驶安全度。
三、传感器及解决方案展区
BOE(京东方)经过在半导体显示领域的多年耕耘,积累了丰富的半导体产业经验,多个核心技术可应用于传感产业。传感器及解决方案可为医院检测、家用检测、通讯与交通、智慧家居等应用场景,提供X-Ray平板探测器、微流控芯片、智慧视窗、分子天线、家居安防等产品和系统解决方案。
亮点产品:
1、4317全尺寸脊椎平板探测器件
全球首发最大尺寸平板探测器,长43英寸,宽17英寸,采用BOE(京东方)特有的拼接曝光工艺制程,支持全身扫描,只需一次性拍摄,就可获取完整人体脊柱图像,避免病者接触X射线剂量累加,大幅降低人体辐射伤害。
2、有源数字微流控芯片
BOE(京东方)首款有源数字微流控产品,通过扫描信号控制有源TFT阵列电极,实现对万级液滴量的产生、运输、混合、分离等 *** 控;采用业界领先的TFT加工工艺,形成有源微电极阵列;集成PIN Sensor,可实时检测液滴位置及透光度等特性。可应用于生物、化学、医疗等领域中对样品的处理、分析、培养等。
四、IoT解决方案展区
BOE(京东方)以终端智能、系统集成、云计算为支撑技术,为智慧零售、智慧金融、商务办公、智慧教育、数字医院、智慧能源、智慧交通和智慧家居等八大细分领域提供全球领先的系统集成解决方案。
亮点产品:
1.云屏信发系统
该系统由BOE(京东方)自主研发,可轻松部署并支持一键接入多个终端、多种媒体格式及小应用扩展,交互内容丰富;同时能快速在线编辑,为客户提供运营数据支持及各行业广告模版,播放内容经过审核,用户可自主管理内容,设备可远程监控安全信息,实现了大数据推送及设备监控一体化以及大数据可视化。
2.AI数字标牌
该产品由BOE(京东方)自主研发,具有独特的ID设计,可兼容Windows及Android平台,采用人脸识别边缘算法,对人脸属性进行提取,并配备3D摄像头实现刷脸支付,可以配合云屏信发系统进行广告信息推送,是一台集自助服务、广告推广双重身份的机器。
五、数字艺术展区
BOE(京东方)推出数字艺术物联网产品——BOE画屏,将绘画与影像等艺术品数字化,集艺术展示、欣赏和交易于一体,配以强大的APP应用和云端数据库,让消费者足不出户就可尽赏世界艺术佳作,实现了 科技 与艺术的完美结合。
亮点产品:
目前,BOE画屏已发布其第二代产品S2,S2在对画框、内衬、电源线材等外观进行升级的同时,也采用AI语音功能,让BOE画屏具备艺术、音乐、影讯、故事、天气和百科六大功能,实现使用者与BOE画屏之间更自由的交互。
六、移动 健康 管理展区
BOE(京东方)已推出移动 健康 管理平台,通过智能终端进行 健康 数据检测,基于人工智能和大数据算法,为用户提供生命体征数据监测解读、AI疾病风险预测、专家 健康 课程以及在线问诊、体检挂号等就医服务,让用户足不出户即可享受个性化的家庭 健康 管理服务。
亮点产品:
1、动态心电记录仪
在心血管慢病领域,BOE(京东方)推出一款医疗级产品——动态心电记录仪,可用于采集心电波形。轻巧便携,蓝牙传输,在线即可远程获得医生判读结果,及时发现心电异常。赋能基层,助力早日迎来心脏事件下降拐点。
经过简单培训,可实现1分钟非医疗人士轻松佩戴,2分钟心电图的判读响应,24小时全天候服务,危急状况主动联络。可满足社区、诊所、家庭医生等不同类别诊疗需求,是胸痛中心全国心电一张网指定可穿戴心电设备,国家 科技 部重点研发项目入选设备。
此外,在睡眠、母婴、运动等 健康 管理领域,BOE(京东方)强化生态链整合,严选智能睡眠仪、智能体脂秤等多款产品,为个人和家庭用户提供 健康 生活一站式解决方案。
2、移动 健康 APP3.0
除检测类硬件之外,BOE(京东方)还推出一款个人和家庭客户使用的软件BOE移动 健康 APP。通过物联网和人工智能技术,连接多款家庭检测终端设备,实时监测和智能解读各项生命体征数据,并提供 健康 服务包、在线问诊和转诊服务,用智慧 科技 守护家庭 健康 ,真正实现 科技 让 健康 触手可及。
七、智慧 健康 服务展区
BOE(京东方)以 健康 人工智能与大数据技术平台和医工融合转化平台为依托,重点打造数字人体、细胞膜片、AI全科医生系统、骨科手术机器人等系列产品,支撑数字人体、数字医院、再生医学、解决方案四大板块,未来主要服务于数字医院、智能诊所两大应用场景。
亮点产品:
1、智能诊所
BOE(京东方)智能诊所包含AI全科医生系统、智能诊所信息化系统等。AI全科医生系统利用自然语言处理技术与知识图谱技术打造智能辅助诊断系统,以对话的方式同患者或医生进行交互,依据患者或医生提供的信息和知识图谱中的知识进行推理,从而实现智能诊断。
智能诊所信息化系统以AI医生为信息系统核心,辅助医生诊疗,将体征检测设备、数据与系统无缝衔接,并使用BOE显示屏进行诊疗及检测数据的展示,全方位医患交互。采用互联网技术将支付、转诊、审方等环节在线上完成,并接入智能药柜以便患者快速取药,相比传统医疗机构,节约患者大量时间。通过移动端平台,使患者远程挂号、咨询,并可随时查看 健康 档案。
BOE(京东方)智能诊所致力于打造“医疗+AI+互联网+金融”四位一体创新模式,提高基层医疗服务水平,解决中国初级诊疗体系能力不足问题。
2、骨科手术机器人
BOE(京东方)骨科手术机器人是全球首款多功能骨科手术机器人,利用光学导航、人工智能、医学影像、智能交互及语音 *** 控等关键技术,可完成骨折复位、脊柱定位、关节置换手术,同时可胜任医生助手的工作。专用C型臂采用独特设计其性能远超传统C,在同等图片效果的情况下有效地减少了射线剂量,显著降低射线给医生和患者带来的伤害。可实现手术的可视化、数字化、远程及语音控制,医生免辐射、精准度高、稳定性好。
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》。
从目前来看,虽然智能手机、消费电子类产品和汽车的销售疲软,但由于游戏、电子商务和远程办公活动增加了对数据中心的需求,这部分增长抵消了较低的消费电子产品需求,存储器业务仍将增长。2018全球半导体市场区域分布
2018年,全球半导体产业呈良好发展趋向。数据显示,2018年全球集成电路市场全年总销售额约4784亿美元,同比增速超过10%。从全球半导体市场的区域分布情况看来,2018年美国半导体市场总销售额达到1030亿美元,同比增长16.4%日本半导体市场销售额达到400亿美元,同比增长9.2%欧洲半导体市场销售额达430亿美元,同比增长12.1%;亚洲(除日本)半导体市场销售额达到2829亿美元,同比增长13.7%。其中,中国大陆市场销售额达1584亿美元,同比增长20%。
2018年中国半导体应用领域概况
数据显示,2018年,全球功率半导体应用领域的分析中,主要应用于计算机和外设领域。而在中国地区,半导体的应用主要分布在七大领域,其中,计算机和外设领域的占比最大为29%,其次是网络通信领域为22%,之后是汽车电子领域、指示灯或显示屏,占比分布为14%和11%。与全球数据不同的是,中国的半导体有部分应用在了消费电子和设备与仪器仪表领域,占比为13%和6%。
数据来源: iiMedia Research()
2014-2021全球半导体分立器件市场规模及预测
数据显示,全球半导体分立器的市场规模预计将在未来三年保持持续扩大的状态,预计在2021年将到达257.6亿美元,未来全球半导体分立器件的市场规模具有较大的潜力。
数据来源: iiMedia Research()
未来中国半导体的发展趋势预判
未来,中国半导体的发展趋势主要表现在:第一,政策引导推动集成电路成为战略性产业。第二,新兴技术将成为集成电路产业的未来核心产品。第三,核心技术及人才资源成为集成电路产业的可持续发展力。特别需要注意,中国国内的半导体自给率水平非常低,特别是核心芯片极度缺乏,国产占有率都几乎为零,国产产品的自主化迫在眉睫
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