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半导体|进击的中国第三代半导体( 二 )


事实上 ， 还有华润微、赛微电子、闻泰科技、士兰微、扬杰科技、亚光科技、聚灿光电等一众知名上市公司亦正在布局第三代半导体产业 。 如华润微正在进行氮化镓与碳化硅器件的研发与生产 ， 今年7月华润微宣布正式向市场投放1200V和650V工业级SiC肖特基二极管功率器件产品系列 ， 同时其6英寸商用SiC晶圆生产线正式量产 。
除了企业投资外 ， 近年来全国各地布局发展第三代半导体 ， 初步形成了京津冀、长三角、珠三角、闽三角、中西部等五大重点发展区域 ， 北京、河北、山东、浙江、江苏、广东、福建、重庆、成都、陕西等省市均着手布局 ， 并发展起多个产业集聚区 ， 包括北京顺义第三代半导体创新产业集聚区、山东济南宽禁带半导体产业小镇、深圳坪山第三代半导体产业集聚区等 。
至此 ， 第三代半导体已吸引了国内各省地政府、大中小企业以及各界资本的投资布局 ， 后续预期仍将有更多企业及资本入场 。
下游市场需求崛起
上中游企业火热加速布局 ， 最大的驱动力无疑来源于下游终端应用的市场需求 。 随着碳化硅、氮化镓衬底、外延片质量持续提升 ， 上游材料产能不断扩张 ， 碳化硅、氮化镓器件与传统器件价差持续缩小、性能日益稳定及提高 ， 进一步获得下游认可 。
如氮化镓电力电子器件正在火热应用于消费电子快充市场 ， 尤其在智能手机领域 。 今年2月 ， 小米新品发布会上推出明星产品65W GaN充电器 ， 引爆市场对GaN的关注；随后4月 ， 华为在其P40系列国行版线上发布会上亦推出了GaN双口超级快充充电器；而在去年10月 ， OPPO Reno Ace正式发布 ， 亦标配65W超级闪充GaN充电器......
智能手机厂商相继推出氮化镓快充 ， 众多配件厂商亦然 。 据了解 ， Anker早于2018年10月便已发布GaN充电器 ， 随后包括Baseus、RAVPower、UIBI、ZMI等厂商均发布了氮化镓快充产品 ， 在今年CES2020上 ， 包括Anker在内的30家厂商推出了66款氮化镓快充产品 ， 可见氮化镓快充产品在消费电子终端市场之火热 。
在消费电子领域应用迅速起量的同时 ， 氮化镓电子电力器件在5G通信、新能源汽车的等领域亦加速渗透 ， 尤其在今年国家提出“新基建” ， 氮化镓市场应用得到进一步扩大 。
5G时代到来 ， 5G基站和通信设备对射频微波器件如PA（功率放大器）等提出了更高要求 ， 而氮化镓功率放大器件尤其适用于大功率通信基站、雷达等系统 ， 5G通讯基站采用氮化镓射频器件已成为业界共识 。
有市场调研机构认为 ， 氮化镓材料将逐步替代替代Si LDMOS大幅运用于PA ， 而5G通信将为氮化镓器件带来非常明显的需求增长 。 相关数据显示 ， 2019年全球GaN射频器件市场规模达到5.27亿美元 ， 预计2023年将达到13.24亿美元 。 此外 ， 国防军事与航天等领域需求也将持续推动氮化镓射频市场规模不断扩大 。
碳化硅方面 ， 新能源汽车和充电桩市场是碳化硅功率器件市场增长的重要动力 。 近年来 ， 新能源汽车迅速崛起 ， 特斯拉Tesla在其Model3的逆变器率先采用了意法半导体的碳化硅功率模块 ， 紧接着众多整车厂商快速跟进 ， 开始大量推进碳化硅解决方案在新能源汽车领域的应用 。 据了解 ， 国际上已有超过20家汽车厂商在车载充电机中使用碳化硅器件 ， 国内厂商如比亚迪等亦纷纷加码碳化硅器件在新能源汽车领域的应用 。
充电桩是新能源汽车发展的必备设施 ， 而在其成本构成中占比达60%的充电机、变压器等核心部件需大量使用功率半导体 ， 相比传统的硅器件 ， 碳化硅功率器件在充电桩领域应用可以提升电源系统开关频率和效率等 ， 相关企业正加速将碳化硅功率器件在充电桩市场的应用 。
此外 ， 今年以来国家提出加速发展“新基建” ， 新基建所覆盖的5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网等领域均将为氮化镓、碳化硅等第三代半导体带来市场需求 。
产业国产替代现状
市场风口已至 ， 那么第三代半导体产业的国产替代现状到底如何？
整体而言 ， 我国第三代半导体产业起步相对较晚 ， 不过这些年在国家政策支持、市场需求驱动下 ， 产业得到快速发展 ， 已基本形成了涵盖上游衬底、外延片 ， 中游器件设计、器件制造及模块 ， 下游应用等环节的产业链布局 。
氮化镓方面 ， 我国衬底企业主要有东莞中稼半导体、苏州纳维科技、镓特半导体等 ， 外延片企业主要有晶湛半导体、聚能晶源、世纪金光、聚力成半导体等 ， 器件设计方面有赛微电子 ， 制造企业主要有海威华芯、厦门三安集成等 ， IDM企业主要有能讯高能半导体、能华微电子、英诺赛科、大连芯冠科技、华功半导体以及中电科十三所、中电科五十五所等 。
碳化硅方面 ， 我国衬底企业主要有山东天岳、天科合达、中科钢研节能、世纪金光等 ， 外延片企业主要有瀚天天成、天域半导体、世纪金光等 ， 器件制造方面有厦门三安集成、海威华芯等 ， IDM企业主要有泰科天润、中车时代、世纪金光、芯光润泽以及中电科十三所、中电科五十五所等 。
历经多年的沉淀与积累 ， 我国第三代半导体产业已有了长足进步 。 根据第三代半导体产业技术创新战略联盟发布的报告 ， 2019年我国第三代半导体领域技术已基本完成从小批量的研发向规模化、商业化的跨越 。


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