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》。

最近的华为事件，让大家知道了芯片的重要性，但是芯片并不是只有手机芯片一个，其余很多行业比如电脑、航天、数控机床等等都是需要用到芯片，而整个芯片的全产业链具体要包括三个部分： 芯片设计、芯片制造以及芯片的封测 ，三者缺一不可，只有三方面都具备了，才可以生产出一个真正的芯片。

所以说华为的海思虽然可以设计出芯片，但是我国大陆的芯片制造目前最高只能到12纳米的（能量产的只有28纳米的），目前最高精度的7纳米芯片只有韩国三星以及台积电可以生产，假设台积电放弃给华为代工，那么华为的高端手机就得废了，所以台湾还是有牛逼的企业。

目前国内的芯片设计十大龙头企业为：华为海思、清华紫光展锐、中兴微电子、华大半导体、智芯微电子、汇顶 科技 、士兰微、大唐半导体、敦泰 科技 和中星微电子。

不过真正厉害点也就前两家，华为海思就不说了，大家都了解，说一下第二家清华紫光展锐，紫光展锐目前是三星手机处理器和基带芯片除其自产品之外的最大供应商，你买的三星中低端手机系列，里面的芯片大部分都是紫光展锐的。2017年国内的芯片设计产值上华为海思半导体以361亿元销售额排名第一；清华紫光展锐以110亿元排名第二；中兴微电子以76亿元排名第三。

半导体产业制造与面板产业相似，属于资产和技术密集型产业，设备需求量大、技术含量高、附加值高。单厂投资在百亿量级，资料显示一条最先进12英寸晶圆生产线需投资约450亿元，而台积电的打算投建的3纳米工厂投资预计为200亿美元。目前国内芯片制造企业整体实力比较弱，重点上市公司就只有两家：中芯国际以及华虹半导体等。

2017年国内的集成电脑制造中产值中，前五大里，只有就只有第二的中芯国际以及第五的上海华虹为中国自己的企业，第三的SK海力士也是韩国企业。在芯片制造方面，我国的技术仍然比较弱后。

芯片封测是芯片的最后一个环节，在封测产业中，国内厂商江苏新潮 科技 、南通华达微电子、长电 科技 、华天 科技 和通富微电等等都属于较优秀的企业，目前封测产业是国内半导体产业链中技术成熟度最高的领域。

国内各个芯片的各方面都有龙头企业，但是真正在国际上闯出名声有一战之力的目前也就是芯片设计中的华为海思半导体，而最薄弱的环节为芯片制造环节，这个与国际上的差距最大。

半导体芯片是一个需要高投入、规模效应的产业，投资周期长，风险大，政府从2013年开始对半导体产业从芯片研发到制造开始了一条补芯之路。 芯片，专业上也称集成电路，被喻为国家的工业粮食，是所有整机设备的“心脏”，其重要性不可衡量。自2013年开始，我国每年进口的芯片价值超过2000亿美元，已经超过石油，成为最大宗的进口产品。2017年达到2500多亿美元，国内芯片产业的年销售额为5000多亿人民币。

根据《中国制造2025》,到2020年我国芯片自给率将达到40%，2025年将达到50%，未来10年我国将是全球半导体行业发展最快的地区,至2030年左右,随着全球集成电路厂商在中国建厂，我国成为全球半导体生产和应用中心将是大概率。

截至2017年年底，国家大基金成立三年多，累计项目承诺投资额1188亿元，实际出资818亿元，分别占一期总规模的86％和61％，二期拟募集1500亿～2000亿元人民币，都是用来支持国内芯片的发展。同时资本市场也为助力芯片上市公司发展，大基金一期以IC制造为主，具体分布为：集成电路制造67%，设计17%，封测10%，装备材料类 6%，目前已上市集成电路设计公司超过20家，有70家半导体和元器件行业上市公司。

芯片产业链主要为设计、制造、封测以及上游的材料和设备5大部分。

大基金一期的项目进度情况

1、设计类领域上市公司：兆易创新、景嘉微、紫光国芯、北京君正、中科曙光、中颖电子、富瀚微、圣邦股份

2、制造类领域上市公司：士兰微、三安光电、中芯国际(港股)

3、设备类领域上市公司：至纯 科技 、北方华创、长川 科技 、晶盛机电、精测电子

4、封测领域上市公司：长电 科技 、通富微电、晶方 科技 、华天 科技 、太极实业

5、材料领域上市公司：江丰电子、南大光电、江化微、鼎龙股份、晶瑞股份、上海新阳、中环股份等。

从产业整体看,晶圆制造中芯国际、华力二期28nm芯片生产线已经开始建设投产,将继续往14nm等先进工艺延伸；晶圆封装国内中高端先进封装的占比已超过30%；设备材料也在关键领域取得了一定的突破。

这里只是提供了一个思路和看法，实战中要结合基本面和技术面相互判断，有不全之处希望多总结和交流。

根据半导体产业协会（SIA）统计，2016年全球半导体产业产值达3389亿美元，创下 历史 新高，同比增长1.1%。据世界半导体贸易统计协会（WSTS）预测，2017全球半导体产值将来到3778亿美元，较2016年跳增11.5%。国外芯片巨头已经纷纷扩张产能，分割市场。

全球市场中，我国对半导体的市场需求最为突出，2014年我国半导体市场需求全球占比就达到了56.6%，位列第一。与此形成鲜明对比的是，全球芯片市场由英特尔、高通和三星等国际巨头把持，我国企业竞争力不强，产品供需缺口较大，CPU及存储芯片更是几乎完全依赖于进口，存储芯片已经成为我国半导体产业受外部制约最严重的基础产品之一，因此存储芯片国产化也成为了我国半导体发展大战略中的重要一步。

在各类集成电路产品中，中国仅移动通信领域的海思、展讯能够比肩高通、联发科的国际水准。本土集成电路供需存在很大的缺口。

在集成电路中，PC、服务器的CPU 芯片以及手机等移动终端中需求量最大的存储芯片更是几乎完全依赖于进口。赛迪智库集成电路研究所的研究报告指出，CPU 和存储器占据国内集成电路进口总额的75%。2013-2016 年间，存储芯片进口额从460 亿美元增至680 亿美元，2017 年将突破700 亿美元。存储器已经成为我国半导体产业受外部制约最严重的基础产品之一， 因此存储器国产化也成为了我国半导体发展大战略中的重要一步。

在这一领域可以关注的上市公司是： 全志 科技 、紫光国芯、北京君正、汇顶 科技 、兆易创新和长电 科技 。

全志 科技 主要产品为智能终端应用处理器和智能电源管理芯片。

紫光国芯为IC设计企业，主要产品包括智能芯片产品、特种集成电路产品和存储芯片产品。

北京君正为IC 设计企业，其主营业务为微处理器芯片、智能视频芯片及整体解决方案的研发和销售，是智能可穿戴设备产业链相关上市公司中唯一的处理器生产企业。

汇顶 科技 从事智能人机交互的研究与开发，主要向市场提供面向手机、平板电脑等智能终端的电容屏触控芯片和指纹识别芯片。

兆易创新的主要产品分为闪存芯片产品及微控制器产品。

　芯片产业主要包括:设计、制造、封装与测试

（3）、芯片封装与测试:中电广通、精测电子、华天 科技 。

国产芯片行业的龙头公司有：中新赛克，紫光股份，恒为 科技 ，淳中 科技 ，新大陆，雄帝 科技 ，新北洋，苏州科达，合众思壮，朗科 科技 等等公司。

看想了解哪一块市场的，ic产业链太长了各家专注点不同，紫光，展讯，华为海思，中兴都是巨头。消耗量跟终端产品的价格决定了公司的利润率跟销售额。

目前， 汽车 ，手机，数码影像以及其他3c产品是大规模又有利润的市场，可喜的是国内ic行业一直在进步，在逐渐占领这些利润较高又量大的行业。

整个ic行业最难得的是ip，也就是soc厂商需要研发跟购买授权的地方，这部分还有待改善加强，希望寒武纪这类公司能走出一条特色道路来。

据说广州粤芯12寸晶圆6月份投产。

据前瞻产业研究院发布的《2016-2021年中国半导体集成电路插座行业市场前瞻与投资规划分析报告》显示：

半导体设备是半导体产业发展的基础，半导体设备行业的表现与整体半导体业的景气度密不可分。受台积电大幅增加资本开支影响，台湾的主要半导体设备供应商汉微科、辛耘、家登等都纷纷扩充产能，并对今年营收前景乐观，预期下半年订单动能远比上半年强劲。国内半导体产业的大步发展也将会对应用材料公司等半导体设备制造产商产生利好。

从宏观来看，去年以来，全球半导体行业景气度持续向好。行业分析师表示，智能电话及平板电脑将继续成为半导体行业主要的贡献者。汽车电子、能源管理设备、MEMS及CMOS影像感应器等其他应用亦将为半导体行业提供额外的增长渠道。虽然WSTS预估的2015全球半导体行业增长率与2014年下滑较多，PC、存储器、封测等厂商的资本投资也相同。但是从总体来看，半导体行业仍然处于增长的态势。

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