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》。

1、ABB镇流器

ABB集团(阿西布朗勃法瑞)于1988年由瑞典ASEA公司和瑞士BBCBrownBoveri公司合并而成，是一个业务遍及全球的电气工程集团，ABB是电力和自动化技术领域的全球领先公司，致力于为工业和电力行业客户提供解决方案，以帮助客户提高业绩，同时降低对环境的不良影响。ABB集团的业务遍布全球100多个国家，拥有107,000名员工。为全球100多个国家的顾客提供服务。

ABB镇流器的特点是：节能。荧光灯的EEFL镇流器灯的电子镇流器，多使用20～60kHz频率供给灯管，使灯管光效比工频提高约10%(按长度为4尺的灯管)，且自身功耗低，使灯的总输入功率下降约20%，有更佳的节能效果。

ABB集团超过一半的营业额来自欧洲市场近四分之一来自亚洲、中东和非洲五分之一强来自南北美洲市场。

2、IR国际镇流器

IR公司是InternationalRectifier(国际整流器公司)的缩写。IR公司成立于1947年，是世界上具有悠久历史的半导体公司。该公司从生产整流器开始而得名并逐步闻名世界，目前是世界上最主要的功率半导体器件公司。该公司目前年销售额6～7亿美元

IR国际镇流器的特点：能够消除了频闪，发光更稳定。有利于提高视觉分辨率，提高功效降低连续作业的视觉疲劳，有利于保护视力。

3、赛米控镇流器

SEMIKRONINTERNATIONALGmbH由FritzMartin博士创建于1951年，是一家国际领先的半导体器件制造商。赛米控公司总部位于德国纽伦堡，全球拥有超过3000名员工，是财政独立的家族式企业。赛米控在全球共有37家子公司，在德国、巴西、中国、法国、印度、意大利、韩国、斯洛伐克、南非和美国分别设有生产基地，全球共有8个方案解决中心(分别在：中国，美国，法国，韩国，巴西，南非，印度，澳大利亚)，能够为客户提供快速和全面的现场服务。赛米控镇流器的特点是：起点更可靠。预热灯管后一次起点成功，避免了多次起点。而且可以调光。对于需要调光的场所，如：原使用白炽灯或卤钨灯调光的场所，代之以高效荧光灯配可调光电子镇流器，可实现在2%~100%的大范围调光。

4、西整所镇流器

西安电力电子技术研究所,原隶属于国家机械工业部，成立于1999年，是我国在电力电子行业领域的技术归口研究所，是本行业的全国学会、协会、国家重要核心期刊、国际IECT42专委会和全国电力电子学标准化技术委员会秘书处所在地，国家电力电子产品质量监督检验中心挂靠单位。是我国唯一一所从事电力半导体器件工艺技术、变流技术研究的专业研究所。

西整所镇流器的特点：稳定输入功率和输出光通量：高品质产品有良好的稳压性能，在电源、电压偏差很大时，仍能保持光源恒定功率，稳定光照度，有利于节能

半导体的应用改变了我们的生活方式，用途广泛，以半导体企业MACOM为例来说下半导体对我们的影响吧，MACOM通过为光学、无线和卫星网络提供半导体技术，来满足社会对信息的需求，从而实现连通且安全的世界。通过推动各种基础设施的建设，使数百万人在生活中每时每刻沟通、旅行、获取信息和参与娱乐活动。相应的半导体技术提高了移动互联网的速度和覆盖率，让光纤网络得以向企业、家庭和数据中心传输通信。半导体技术支持的下一代雷达，可用于空中交通管制和天气预报，从而保卫所有人的安全。除了通信之外，半导体还在模拟射频、微波、毫米波和光子等方面有相关应用，可帮助我们解决网络容量、信号覆盖、能源效率和现场可靠性等问题。从中可以看出半导体对我们今天的生活影响深远。

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