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》。

国产芯片正飞速发展。

中国芯片不断加速进步，去年华为发布了首款5nm麒麟9000，今年中芯国际即将在上海建设国内第一座FinFET工艺生产线。还有清华大学也在高端EUV光刻机光源取得进步。种种迹象都表明，国产芯片正飞速发展。

本文核心数据：人工智能产业链结构、人工智能企业层次分布、人工智能企业核心技术分布、中国人工智能芯片市场规模等。

人工智能产业链包括三层：基础层、技术层和应用层。其中人工智能芯片(AI芯片)所在的基础层是人工智能产业的基础，主要包括AI芯片等硬件设施及云计算等服务平台的基础设施、数据资源，为人工智能提供数据服务和算力支撑。

“中国芯”正在崛起 企业整合并购加快

据工信部数据，2015年国内芯片设计企业只有736家，截至2020年12月份，这个数字已经暴增到了2218家。同时，在2019的“中国芯”征集中，共收到了来自125家芯片企业，累计187款芯片产品的报名材料，报名企业数量同比增长22.5%，征集产品数量同比增长21%。

其中企业报名“年度重大创新突破产品”21款、“优秀技术创新产品”100款、“优秀市场表现产品”47款、“优秀技术成果转化项目”19项。国产芯正在慢慢崛起。

2015年，长电科技吞并新加坡星科金朋，成为全球第三大封测厂。同时，紫光集团入股中国台湾南茂科技股份有限公司以及硅品精密工业股份有限公司。

此外，紫光集团旗下硬盘厂商西部数据宣布，将以约190亿美元收购存储芯片厂商SanDisk。2019年4月紫光集团收购法国智能芯片组件公司Linxens，作为法国知名的智能芯片组件制造商，Linxens主要业务集中在智能卡和电子阅读器通讯至关重要的连接器方面，另外在非接触支付、存取等应用方面有着很多的技术涉及和专利。自2019年之后，企业间的整合并购将会继续加快，催生更多有国际实力的龙头企业。

集成电路作为新一代信息技术的基础，经过多年部署，我国目前主要有四个产业集聚区，分别是以上海为中心的长三角、以北京为中心的环渤海、以深圳为中心的泛珠三角和以武汉、成都为代表的中西部区域。

在上述四个区域中，不仅有上海、北京、无锡这类已经布局多年的城市，也有南京等后发奋起的城市。

随着集成电路新政的出台，产业再度迎来利好，下一步区域和城市产业发展过程中该如何协同？

四个区域十大城市

由于集成电路产业对当地的资源禀赋条件要求很高，因此目前国内集成电路产业基本都分布在省会城市或沿海的计划单列市，并基本呈现“一轴一带”的分布特征。

“这种‘一轴一带’是十几年前就有的布局，沿江发展轴是从成都、重庆、西安、武汉、合肥，一直到南京、上海；沿海发展带是从大连、北京、天津、青岛再到厦门、福州、深圳、广州，呈现一个燕翅型的布局。其中，以上海为中心的长三角是燕头，珠三角、京津环渤海是两个翅膀，中西部是燕子的尾巴。”赛迪顾问副总裁李珂告诉第一 财经 记者。

根据芯思想研究院2020年中国大陆城市集成电路竞争力排行榜，前10强中，长三角地区占五席，分别是上海、无锡、合肥、南京、苏州，珠三角地区深圳入围，环渤海北京入选，中西部有成都、西安、武汉入选。

这个排名，其实也和我国已有的集成电路产业格局相符。“集成电路产业并不是一个新兴的朝阳产业，一投入就能看到效果，它从政策、资金、产业基础、上下游的配套再到人才，都需要长期投入才能慢慢看到成效。”李珂说。

具体来看，上海排在榜单首位，集成电路是其三大重点产业之一，已覆盖设计、制造、封装测试、装备材料等各环节领域。根据上海集成电路行业协会的数据，2019年上海集成电路产业规模已经超过1700亿元，其中设计业715亿元，制造业389亿元，封测业382亿元，设备材料业218亿元。

在企业方面，上海仅浦东张江就集聚了中芯国际、华虹宏力、华力微电子、华大半导体、紫光展锐、上海微电子装备、盛美半导体等多家知名企业；在设计领域，上海一些集成电路企业的研发能力已达到7纳米，其中紫光展锐在全球手机芯片市场份额位列第三；在制造领域，中芯国际、华虹集团的年销售额在国内位居前两位。

在今年1~5月各个领域受到挑战的情况下，上海集成电路产业仍逆势增长，销售收入实现38.7%的增长。

作为国内综合科研实力最强的地区，北京规划到2020年建成具有国际影响力的集成电路产业技术创新基地，且北京的产业规模多年来一直位居前三，并在技术研发、集成电路设计、芯片制造、封装测试、设备和材料方面都有良好基础。

而深圳作为珠三角地区集成电路规模最大的城市，规划到2023年建成具有国际竞争力的集成电路产业集群，集成电路产业规模达2000亿元，其中设计业销售收入突破1600亿元。

另外在十强城市中，江苏有三个城市上榜，分别是无锡、南京、苏州。其中既有布局多年的无锡和苏州，也有近几年开始发力的南京。

无锡是江苏集成电路产业最发达的城市。2018年和2019年，无锡集成电路产业规模均超过1000亿元，其中，2019年的产值达1178.3亿元，增长8.3%，位于江苏省第一，占比超过50%；在全国居第二，占比超过10%。

近两年，华虹半导体无锡基地（一期）12英寸生产线、中环领先大硅片、海力士二工厂、联动天翼新能源一期等重大项目在无锡竣工投产。就在8月5日，无锡市政府与江苏省产业技术研究院全面合作共建的江苏集成电路应用技术创新中心正式签约，落户锡山经济技术开发区。创新中心建成后，将形成3个以上行业级集成电路应用测试平台。该项目整体团队规模预计达130人以上，计划培养、引进大型公司高管等高层次人才20人以上，引进博士级别专业人才60人以上。

集成电路产业覆盖设计、芯片制造、封装与测试、装备与材料和EDA等多个领域。李珂对记者表示，我国集成电路产业四个主要区域，发展的重点有所不同。在长三角地区，制造环节是最核心的，无论是上海的芯片制造和设计，还是整个江苏的封装测试、芯片制造，都是这个区域的最大优势。而北京是集成电路设计领域最突出，比如全国前十大的IC设计公司，北京占了超过一半。珠三角则是在集成电路的应用领域比较突出，包括中兴、华为，以及下游的整机厂商、解决方案提供商。而中西部则处在赶超的状态，比如西安的三星、武汉的长江存储。

中国半导体行业协会统计显示，2019年，中国集成电路产业销售额为7562.3亿元，同比增长15.8%。其中，设计业销售额为3063.5亿元，同比增长21.6%；制造业销售额为2149.1亿元，同比增长18.2%；封装测试业销售额2349.7亿元，同比增长7.1%。

15.8%的增长率虽然比以往低，但相比2019年全球半导体市场同比下滑12.1%的情况，中国半导体市场仍是逆势上扬。

要在整个产业链突破

值得注意的是，虽然我国的集成电路产业经过20年发展，在设计等领域取得不小进步，但是在制造、上游装备等领域，依然和发达国家存在较大差距。

8月7日，华为消费者业务CEO余承东在中国信息化百人会2020峰会上表示，尽管华为在芯片里的 探索 从十几年前的严重落后经历了“比较落后、有点落后、赶上来再到领先”的过程，但由于制造环节的缺失，让华为即将发布的5G芯片麒麟9000很可能成为麒麟高端芯片的最后一代。他还呼吁，半导体产业链上的伙伴应该全方位扎根。

在早些时候的8月4日，国务院公布了《关于新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》（下称“新政”）。这份新政也被业内人士看作是力度最大以及覆盖范围最广的文件，包括财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等八个方面。

其中最引人注意的是减税相关内容，第一条就是针对制造企业。比如，国家鼓励的集成电路线宽小于28纳米（含），且经营期在15年以上的集成电路生产企业或项目，第一年至第十年免征企业所得税。

李珂对记者表示，如果说以往集成电路产业发展的最大瓶颈是资金，现在不管是国家大基金的设立，还是科创板支持集成电路企业上市，都很大程度上解决了资金问题，所以当前的关键是技术领域的突破。“过去我们谈产业链上的重点突破，选几个领域先突破。现在和以往不同，需要在整个产业链全面突破。”

按照以往经验，国务院发布文件以后，各部委和一线城市都会发布更具体的政策。李珂说，相比此前的《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》（国发〔2000〕18号）出台后少数城市略显蜂拥的布局，本次新政出台的背景是，各地政府对集成电路产业发展的积极性仍然很高，但是更重要的是已经认清自己的城市禀赋，因此在承接项目时会更加理性。

李珂还认为，从产业发展来看，不管是经济强省还是信息产业强省，发展集成电路虽然各有侧重，但是否拥有一条12英寸的集成电路生产线是一个关键。“比如广州去年有了第一条12英寸生产线，杭州今年的重点项目也有12英寸集成电路制造项目。”

对于近年开始发力集成电路产业的后起之秀南京，还有中西部产业规模靠前的成都，李珂认为，这些地方要继续发挥自己的城市优势，比如成都要利用好自身的高校资源（电子 科技 大学），另外还要加快布局12英寸的生产线，打造完整的产业生态。

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