第三代半導(dǎo)體材料的產(chǎn)能和規(guī)模高速增長，產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體趨勢向好

1、發(fā)展歷程分析：2016年為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)元年

第三代半導(dǎo)體指禁帶寬度大于2.2eV的半導(dǎo)體材料，也稱為寬禁帶半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體材料共經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：第一階段是以硅（Si）、鍺（Ge）為代表的第一代半導(dǎo)體材料;

第二階段是以砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）等化合物為代表;而以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、等寬帶半導(dǎo)體原料為主的第三代半導(dǎo)體材料，可以被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、照明、新能源汽車、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等各個領(lǐng)域，且具備眾多的優(yōu)良性能，可突破第一、二代半導(dǎo)體材料的發(fā)展瓶頸，隨著技術(shù)的發(fā)展有望全面取代第一、二代半導(dǎo)體材料。

我國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展緣自2013年科技部863計(jì)劃，計(jì)劃將之列為戰(zhàn)略發(fā)展產(chǎn)業(yè)。2016年國務(wù)院國家新產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組將其列為重點(diǎn)發(fā)展方向，除此之外，福建等27個地區(qū)陸續(xù)推出近30條第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策，2016年為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)元年。

2019年，國家級戰(zhàn)略《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》明確要求長江三角洲區(qū)域加快培育布局第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。2020年，我國計(jì)劃把大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，寫入正在制定中的“十四五”規(guī)劃，計(jì)劃在2021-2025年期間，在教育、科研、開發(fā)、融資、應(yīng)用等各個方面，大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，以期實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)獨(dú)立自主。

對于第三代半導(dǎo)體的發(fā)展，國內(nèi)高度重視。2019年12月，國家級戰(zhàn)略《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》明確要求加快培育布局第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

2020年7月，《新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》指出國家鼓勵的集成電路設(shè)計(jì)、裝備、材料、封裝、測試企業(yè)和軟件企業(yè)，自獲利年度起，第一年至第二年免征企業(yè)所得稅，第三年至第五年按照25%的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅。2020年，我國計(jì)劃把大力支持發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，寫入正在制定中的“十四五”規(guī)劃。

2、產(chǎn)業(yè)鏈分析：各環(huán)節(jié)均有較多企業(yè)參與

第三代半導(dǎo)體材料主要以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）為主。碳化硅（SiC）生產(chǎn)過程分為SiC單晶生長、外延層生長及器件制造三大步驟，對應(yīng)的是產(chǎn)業(yè)鏈襯底、外延、器件與模組三大環(huán)節(jié)。

GaN產(chǎn)業(yè)鏈按環(huán)節(jié)分為Si襯底（或GaN單晶襯底、SiC、藍(lán)寶石）、GaN材料外延、器件設(shè)計(jì)、器件制造、封測以及應(yīng)用。各個環(huán)節(jié)國內(nèi)均有企業(yè)涉足，如在射頻領(lǐng)域，SiC襯底生產(chǎn)商有天科合達(dá)、山東天岳等，GaN襯底有維微科技、科恒晶體、鎵鋁光電等公司。

外延片涉足企業(yè)有晶湛半導(dǎo)體、聚能晶源、英諾賽科等。蘇州能訊、四川益豐電子、中科院蘇州納米所等公司則同時涉足多環(huán)節(jié)，力圖形成全產(chǎn)業(yè)鏈公司。

3、市場規(guī)模：產(chǎn)能、規(guī)模高速增長

第三代半導(dǎo)體材料是5G時代的主要材料，與傳統(tǒng)的第一代、第二代半導(dǎo)體材料硅（Si）和砷化鎵（GaAs）相比，第三代半導(dǎo)體具有禁帶寬度大、擊穿電場高、熱導(dǎo)率大等獨(dú)特性能，使其在光電器件、電力電子、射頻微波器件等方面展現(xiàn)出巨大的潛力。

在國家政策的大力支持下，國內(nèi)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)線陸續(xù)開通，產(chǎn)能不斷增加。據(jù)CASA Research不完全統(tǒng)計(jì)，2019年，國內(nèi)主要企業(yè)Si基GaN外延片（不含LED）折算6英寸產(chǎn)能約為20萬片/年，Si基GaN器件（不含LED）折算6英寸產(chǎn)能約為19萬片/年。SiC基GaN外延片折算4英寸產(chǎn)能約為10萬片/年，SiC基GaN器件折算4英寸產(chǎn)能約為8萬片/年。

SiC方面，國內(nèi)主要企業(yè)導(dǎo)電型SiC襯底折合4英寸產(chǎn)能約為50萬片/年，半絕緣SiC襯底折合4英寸產(chǎn)能約為寸產(chǎn)能約為20萬片/年;SiC外延片折算6英寸產(chǎn)能約為20萬片/年。

2016-2019年我國SiC、GaN電力電子產(chǎn)業(yè)值持續(xù)提高。據(jù)CASA初步統(tǒng)計(jì)，2019年，我國SiC、GaN電力子和微波射頻產(chǎn)值（供給）超過60億元。2019年我國SiC、GaN電力子產(chǎn)值規(guī)模達(dá)26億元，同比增長84%。

GaN微波射頻產(chǎn)值方面，2016年9月科技部立項(xiàng)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，旨在針對5G通信需求，建立開放的工藝代工線，實(shí)現(xiàn)GaN器件與電路在通信系統(tǒng)的應(yīng)用，推動我國第三代半導(dǎo)體在射頻功率領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。我國GaN微波射頻產(chǎn)值不斷增長，據(jù)CASA，2019年我國GaN微波射頻產(chǎn)值規(guī)模近38億元，同比增長74%。

4、應(yīng)用市場分析：主要應(yīng)用于消費(fèi)類電源和新能源汽車

從各應(yīng)用市場來看，中國SiC、GaN電力電子器件主要應(yīng)用于新能源汽車、消費(fèi)類電源和工商業(yè)電源應(yīng)用。在消費(fèi)電子方面，快充電源作為新應(yīng)用帶來較大的市場。

新能源汽車方面，我國作為全球最大的新能源汽車市場，隨著下游特斯拉開始大量推進(jìn)SiC解決方案，國內(nèi)的廠商也快速跟進(jìn)，以比亞迪為代表的整車廠商開始全方位布局，推動第三半導(dǎo)體器件在汽車領(lǐng)域的發(fā)展。

5、投資布局分析：投資熱度居高不下

2019年，國內(nèi)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資熱度居高不下。據(jù)CASA，SiC投資14起，涉及金額220.8億元;GaN投資3起，涉及金額45億元。全年已披露的投資擴(kuò)產(chǎn)金額達(dá)到265.8億元（不含光電），較2018年同比增長60%。

具體看國內(nèi)部分重點(diǎn)第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域投資項(xiàng)目，2020年7月，長沙三安光電第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目總投資160億元，主要建設(shè)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的襯底（碳化硅）、外延、芯片及封裝產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)基地。項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后將形成超百億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，并帶動上下游配套產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值預(yù)計(jì)逾千億元。

2020年6月，深圳市同力實(shí)業(yè)有限公司坪山半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)園（多彩）項(xiàng)目預(yù)計(jì)投資50億元，園區(qū)將集聚第三代半導(dǎo)體上下游產(chǎn)業(yè)鏈，形成集聚發(fā)展態(tài)勢。坪山集成電路及第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集聚已經(jīng)漸成規(guī)模，集聚了中芯國際、比亞迪（中央研究院）、昂納科技、金泰克、基本半導(dǎo)體、拉普拉斯等重點(diǎn)企業(yè)。

區(qū)域方面，我國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)初步形成了京津冀魯、長三角、珠三角、閩三角、中西部等五大重點(diǎn)區(qū)域。據(jù)CASA，2015年下半年-2019年底期間，長三角區(qū)域第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具備集聚優(yōu)勢，投資金額較多，達(dá)到715億元，其中2019年投資總額超過107億元，占比達(dá)到43%，其次為中西部區(qū)域，占比達(dá)25%。

我國第三代半導(dǎo)體發(fā)展雖然較晚，但是發(fā)展速度較快。當(dāng)前第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策呈現(xiàn)利好趨勢、產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善、眾多企業(yè)積極參與，國內(nèi)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)線、產(chǎn)能不斷增加，市場規(guī)模持續(xù)增加，應(yīng)用市場不斷拓展，投資熱度持續(xù)高漲。整體而言，對于2020年的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，總體趨勢向好。

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