預(yù)見2024：《2024年中國第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)全景圖譜》(附市場規(guī)模、競爭格局和發(fā)展前景等)

行業(yè)主要上市公司：華潤微(688396);三安光電(600703);士蘭微(600460);斯達(dá)半導(dǎo)(603290);天岳先進(jìn)(688234)等

本文核心數(shù)據(jù)：市場規(guī)模、SiC、GaN產(chǎn)能

產(chǎn)業(yè)概況

1、定義

半導(dǎo)體材料是一類具有半導(dǎo)體性能、可用來制作半導(dǎo)體器件和集成電路的電子材料。半導(dǎo)體材料是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游的重要組成部分，在集成電路、分立器件等半導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中起關(guān)鍵作用。

第三代半導(dǎo)體材料是繼以硅(Si)和砷化鎵(GaAs)為代表的第一代和第二代半導(dǎo)體材料之后，迅速發(fā)展起來的寬禁帶半導(dǎo)體材料。具體是指Eg(帶隙寬度)≥2.3eV的寬禁帶半導(dǎo)體材料，主要包括碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)，主要應(yīng)用于新能源車、光伏、風(fēng)電、5G通信等領(lǐng)域。

從現(xiàn)階段發(fā)展來看，GaN材料更適合1000V以下電壓等級、高開關(guān)頻率的器件;相比之下，SiC材料及器件能用在10kV以下應(yīng)用場景，更適合制作高壓大功率電力電子裝置，且目前SiC功率器件商業(yè)化落地速度極快。

2、產(chǎn)業(yè)鏈剖析：產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)力廠商集聚

第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)鏈與前兩代半導(dǎo)體材料的產(chǎn)業(yè)鏈相類似，一般分為上游原料供應(yīng)、中游材料制造和下游應(yīng)用。

其中，在上游供應(yīng)方面，碳化硅的原料包括石英礦、石油焦，氮化鎵的原料主要從硝酸鹽、金屬鎵中獲取;在中游制造方面，最主要的工序即襯底和外延生長，這是材料技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)所在;在下游應(yīng)用方面，第三代半導(dǎo)體材料一般用于器件/模塊的制造，最終形成半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

從產(chǎn)業(yè)鏈主要參與企業(yè)來看，從事碳化硅襯底片的國內(nèi)廠商主要有天岳先進(jìn)、天科合達(dá)、河北網(wǎng)光、世紀(jì)金光等;從事碳化硅外延生長的廠商主要有瀚天天成和普興電子等;從事碳化硅功率器件的廠商較多，派恩杰、基本半導(dǎo)體、長飛先進(jìn)、三安光電、長電科技等。

盡管碳化硅被更多地作為襯底材料(相較于氮化鎵)，國內(nèi)仍有從事氮化鎵單晶生長的企業(yè)，主要有納威科、天科合達(dá)、中鎵半導(dǎo)體、芯源基等;從事氮化鎵外延片的國內(nèi)廠商主要有中國電科、精湛半導(dǎo)體、江蘇能華、華功半導(dǎo)體等;從事氮化鎵器件制造的廠商主要有中興微、海思半導(dǎo)體、士蘭微、三安光電等。

行業(yè)發(fā)展歷程：正處于快速發(fā)展階段

中國第三代半導(dǎo)體興起的時(shí)間較短，2013年，科技部863計(jì)劃首次將第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)列為國家戰(zhàn)略發(fā)展產(chǎn)業(yè)。

2016年是第三代半導(dǎo)體發(fā)展元年，國務(wù)院國家新產(chǎn)業(yè)發(fā)展小組將第三半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)列為發(fā)展重點(diǎn)，國內(nèi)企業(yè)擴(kuò)大第三半導(dǎo)體研發(fā)項(xiàng)目投資，行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期。

2018年1月，中車時(shí)代電氣建成國內(nèi)第一條6英寸碳化硅生產(chǎn)線;2018年，泰科天潤建成了國內(nèi)第一條碳化硅器件生產(chǎn)線;2019年9月，三安集成已建成了國內(nèi)第一條6英寸氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)外延芯片產(chǎn)線并投入量產(chǎn)。2020年7月，華潤微宣布國內(nèi)首條6英寸商用SiC晶圓生產(chǎn)線正式量產(chǎn)。

2021年，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)被寫入“十四五”規(guī)劃，行業(yè)被推向風(fēng)口。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1、產(chǎn)能：產(chǎn)能供給高速增長

在電動汽車等應(yīng)用拉動下，國內(nèi)SiC產(chǎn)能高速增長。2022年，SiC襯底產(chǎn)能達(dá)到94萬片/年(折合6英寸)，相較于2021年增加30.6%;外延產(chǎn)能達(dá)到84萬片/年(折合6英寸)，相較于2021年增加58.5%;芯片/器件產(chǎn)能達(dá)到96萬片/年，相較于2021年增加62.7%。結(jié)合部分企業(yè)2023年年報(bào)情況，初步統(tǒng)計(jì)2023年SiC襯底、外延和芯片/器件產(chǎn)能分別為113萬片/年、118萬片/年和144萬片/年。

2022年，GaN產(chǎn)能增加31%。2022年，國內(nèi)GaN外延產(chǎn)能達(dá)到100.2萬片/年(折合4英寸)，相較于2021年增加40.7%，初步統(tǒng)計(jì)2023年產(chǎn)能在125萬片/年左右;芯片/器件2022年產(chǎn)能達(dá)到76萬片/年，相較于2021年增加31%，初步統(tǒng)計(jì)2023年產(chǎn)能達(dá)82萬片/年。

2、市場規(guī)模：市場規(guī)模超150億元

隨著“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略的推進(jìn)實(shí)施，綠色、低碳、清潔能源等技術(shù)將加速應(yīng)用，第三代半導(dǎo)體材料作為實(shí)現(xiàn)高效電能轉(zhuǎn)換技術(shù)的重要支撐獲得快速發(fā)展。

根據(jù)CASA公布的數(shù)據(jù)，2022年我國第三代半導(dǎo)體功率電子和微波射頻兩個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)總產(chǎn)值 141.7億元，較2021年增長11.7%。其中，SiC、GaN功率電子產(chǎn)值規(guī)模達(dá) 74.3億元，同比增長28.33%，襯底材料約5億元，外延約5.8億元，器件及模組約11.6億元，裝置約51.9億元，其中襯底環(huán)節(jié)增速最快，達(dá)到35%。GaN微波射頻產(chǎn)值達(dá)到67.4億元，較上年持平，其中襯底約9.9億元，外延3.9億元，器件及模組11億元，裝置約 42.6億元。

經(jīng)初步核算，2023年我國SiC、GaN電力電子產(chǎn)值規(guī)模達(dá)85.4億元，GaN微波射頻產(chǎn)值達(dá)70億元，我國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)電力電子和射頻電子兩個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)市場規(guī)模155億元。

行業(yè)競爭格局

1、區(qū)域競爭格局：江蘇省第三代半導(dǎo)體代表性企業(yè)分布最多

當(dāng)前，我國第三代半導(dǎo)體材料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)發(fā)展區(qū)域，各個集群有其各自的特點(diǎn)。

從我國第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)區(qū)域分布來看，第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)在全國絕大多數(shù)省份均有分布。其中河南省第三代半導(dǎo)體材料企業(yè)數(shù)量分布最多，同時(shí)山東、江蘇和甘肅等省份企業(yè)數(shù)量也相對集中。

2、企業(yè)競爭格局：主流企業(yè)加速擴(kuò)張布局

經(jīng)過初期的發(fā)展，第三代半導(dǎo)體迅速在新能源汽車、5G基站、PD快充等領(lǐng)域應(yīng)用，市場規(guī)模增長迅速。同時(shí)，行業(yè)內(nèi)的競爭也逐漸加劇。為了迎合市場需求，搶占市場地位，國內(nèi)主流半導(dǎo)體企業(yè)均加強(qiáng)在第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的布局，擴(kuò)充第三代半導(dǎo)體的產(chǎn)能。其中，代表性的主流企業(yè)有三安光電、華潤微、士蘭微等。

行業(yè)發(fā)展前景及趨勢預(yù)測

1、趨勢：國產(chǎn)化進(jìn)程將加速

未來，在市場規(guī)模趨勢方面，我國第三代半導(dǎo)體行業(yè)將持續(xù)保持高速增長;在細(xì)分產(chǎn)品發(fā)展趨勢方面，SiC需求將會增長，GaN應(yīng)用場景將進(jìn)一步拓展;在技術(shù)發(fā)展趨勢方面，大尺寸Si基GaN外延等問題將會有所進(jìn)展。

2、前景：2029年行業(yè)規(guī)模有望超過900億元

近五年，第三代半導(dǎo)體材料電力電子市場復(fù)合增長率約40%，GaN微波射頻市場復(fù)合增長率約48%。由于近年來下游需求市場的飛速增長，加上新一代信息技術(shù)的應(yīng)用升級，中國第三代半導(dǎo)體材料擁有廣闊的市場前景。電力電子市場在新能源汽車、光伏、數(shù)據(jù)中心、快充等需求帶動下將持續(xù)保持較高增速，微波射頻市場將伴隨5G宏基站建設(shè)而穩(wěn)步增長。預(yù)計(jì)到2029年，中國SiC、GaN電力電子器件應(yīng)用市場規(guī)模有望突破600億元，年復(fù)合增長率為35%;GaN射頻器應(yīng)用市場規(guī)?；?qū)⑼黄?50億元，年復(fù)合增長率為20%;中國第三代半導(dǎo)體材料整體市場規(guī)?；蜻_(dá)到855億元，年均復(fù)合增長率約30%。

更多本行業(yè)研究分析詳見前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》。

同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、行業(yè)地位證明、IPO咨詢/募投可研、專精特新小巨人申報(bào)、十五五規(guī)劃等解決方案。如需轉(zhuǎn)載引用本篇文章內(nèi)容，請注明資料來源（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）。

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