近日,我国宣布全面支持半导体产业,这将加速我国半导体产业的自给自足,在相关领域不再受限于人。这对我国半导体产业的发展起到至关重要的作用,目前,我国的半导体产业发展还处于非常弱小的阶段,与发达国家还有较大差距。
大家都知道,美国等国家正在对我国展开一系列制裁,制裁的重点就是在半导体产业。由于我国的半导体产业起步尚晚,还没有形成一套完善的体系。在美国严厉的打压下,我国一些企业只能苦苦支撑,没有什么好的反制手段。
以华为为代表的优秀企业,在很早之前就开始布局自己的芯片,发展到现在,华为的麒麟已经成为我国乃至世界一流的芯片。在刚开始面对美国无理打压时,还可以游刃有余的应对。但就在美国说出那句“使用美国技术的公司必须获得许可”后,华为明显变得心有余而力不足,自研的麒麟芯片也宣布停产。
造成这种局面最大的原因就是,华为等公司只有芯片的设计制造能力,但并无法实现量产。国内以中芯国际为代表的半导体企业现有的工艺水平还远远达不到目前所需要的标准。 可以实现先进工艺量产的企业又只有国外的三星与我国台湾省的台积电。但这些公司无一不用到了美国的技术,这也使得无法为华为等公司提供服务。所以我国现有的半导体产业还很脆弱,在一些相对落后的工艺面前勉强可以实现自给。没有实现先进工艺足够的国产化与自给能力。
但随着我国在半导体产业的发力,以及对国内半导体公司的政策支持,相信我国很快就可以迎头赶上,并且实现反超。先进的技术绝对不能靠他人给予,只有真正掌握在自己手里,才可以面对恶意打压时毫不在意。
封测市场规模稳定增长。
集成电路封装测试是半导体产业链的中下游,包括封装和测试两个环节。封装是对制造完成的晶圆进行划片、贴片、键合、电镀等一系列工艺,以保护晶圆上的芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤,增强芯片的散热性能,以及将芯片的I/O端口引出的半导体产业环节。
而测试主要是对芯片、电路等半导体产品的功能和性能进行验证的步骤,其目的在于将有结构缺陷以及功能、性能不符合要求的半导体产品筛选出来,以确保交付产品的正常应用。根据Gartner统计,封装环节价值占封测比例约为80%-85%,测试环节价值占比约15%-20%。
全球半导体行业景气度回升,全球封测市场规模稳定增长。自2017年来,由于中美博弈的不确定性以及下游需求下滑影响,全球半导体景气周期逐渐进入下行周期,根据Gartner数据,2019年全球半导体产业市场规模为4150亿美元,同比下滑12.2%。
但2019H2开始,半导体市场已逐步回暖,伴随着2020年5G建设的快速发展,可穿戴设备及云服务器市场稳健成长,预计全球半导体行业将迎来新一轮景气周期。全球封测市场则稳定增长,据Yole数据统计,全球封测市场规模2019年达564亿美元,同比增长0.7%。
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。
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、更高的导热率,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。
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年以来,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。
2021年我国第三代半导体产业电力电子和射频电子两个领域实现总产值达127亿元,较2020年增长20.4%。
其中SiC、GaN电力电子产值规模达58亿元,同比增长29.6%。GaN微波射频产值达到69亿元,同比增长13.5%,较前两年稍有放缓。
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。
2021年,第三代半导体产能建设项目如火如荼开展,据CASA不完全统计,2021年大陆地区SiC衬底环节新增投产项目7项,披露新增投产年产能超过57万片。三安半导体、国宏中能、同光科技、中科钢研、合肥露笑科技等企业相继宣布进入投产阶段。此外,微芯长江、南砂晶圆、泽华电子三家宣布SiC项目工程封顶。
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以来进口。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超70亿元
2017-2021年,中国SiC、GaN电力电子器件应用市场快速增长。2021年我国SiC、GaN电力电子器件应用市场规模达到71.1亿元,同比增长51.9%,第三代半导体在电力电子领域渗透率超过2.3%,较2020年提高了0.7个百分点。
目前,GaN电力电子器件主要应用在快充领域。SiC电力电子器件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领域的渗透快于整车市场,占比达57%PD快充占9%PV光伏占了7%。
2021年,我国GaN微波射频器件市场规模约为73.3亿元,同比增长11%。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。
全国各地5G基站建设在近几年达到高峰,2021年无线基础设施是我国GaN微波射频器件的主要应用领域,占比约50%,其次为国防军事应用,市场占比约为43%。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。
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