第三代半導體龍頭涌現，全鏈布局從國產化發展到加速出海

12月22日，上交所舉辦科創板新質生產力行業沙龍第二期，聚焦第三代半導體產業領域，邀請華潤微、芯聯集成、天岳先進3家第三代半導體頭部企業，與多家證券公司、基金管理公司、QFII等機構齊聚一堂，深入交流第三代半導體的性能優勢、應用場景、產業化進程、發展趨勢，探討第三代半導體產業的發展機遇與挑戰。

水大魚大，第三代半導體龍頭涌現

日前結束的中央經濟工作會議提出，要以科技創新推動產業創新，特別是以顛覆性技術和前沿技術催生新產業、新模式、新動能，發展新質生產力。第三代半導體被稱為“未來電子產業基石”，指的是以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導體材料。天岳先進董事長宗艷民介紹，“相較于傳統半導體材料，第三代半導體材料具有擊穿電場高、熱導率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強等優勢，更適合制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件?！?/p>

第三代半導體以此特有的性能優勢，在半導體照明、新能源汽車、新一代移動通信、新能源并網、高速軌道交通等領域具有廣闊的應用前景。2020年9月，第三代半導體被寫入“十四五”規劃，在技術、市場與政策的三力驅動下，近年來國內涌現出多家第三代半導體領域龍頭公司。

華潤微作為專注于功率半導體的IDM公司，多年前就布局第三代半導體，基于自身硅基器件設計、制造和銷售優勢，建設了6英寸碳化硅半導體生產線，覆蓋從晶圓制造到成品封裝全產業鏈。華潤微總裁李虹表示，“公司目前6英寸的碳化硅和氮化鎵晶圓線均已穩定量產，如碳化硅JBS、碳化硅MOS能比肩國際先進水平，在工業和汽車領域為較多標桿客戶批量出貨?！?/p>

芯聯集成同樣積極布局第三代半導體，從2021年起開始投入碳化硅MOSFET芯片、模組封裝技術的研發和產能建設，并在兩年時間里完成了3輪技術迭代，碳化硅MOSFET的器件性能已經與國際先進水平同步，實現了6英寸5000片/月碳化硅MOSFET芯片的大批量生產。芯聯集成總經理趙奇表示，“2024年公司還將建成國內首條8英寸碳化硅MOSFET產線，碳化硅業務對公司營業收入的貢獻將持續快速提升?！?/p>

專注于碳化硅襯底的天岳先進，成立于2010年，董事長宗艷民表示，“自成立以來，公司集中精力做好一件事，就是要把材料做出來，能夠產業化，還要趕超海外，目前這個目標我們已經做到了?！?天岳先進是全球少數能批量供應高質量4英寸、6英寸半絕緣型碳化硅襯底的企業，并實現了6英寸導電型碳化硅襯底的批量銷售，以及8英寸導電型碳化硅襯底制備。

全鏈布局，從國產化發展到加速出海

目前，全球第三代半導體行業整體處于起步階段，并正在加速發展。與會嘉賓紛紛表示，我國在第三代半導體領域進行了全產業鏈布局，各環節均涌現出具有國際競爭力的企業。相比硅基半導體而言，在第三代半導體領域和國際上處于同一起跑線，有望實現國產化發展。

華潤微總裁李虹認為，“從事碳化硅襯底和外延的國內頭部廠家從產量、質量上已經接近國際先進水平，未來基于規?；?、良率提升等成本進一步下降，將非常具有競爭力?！?/p>

芯聯集成總經理趙奇同意上述觀點，并表示，“在器件領域，國內企業碳化硅二極管、氮化鎵器件也都已實現國產化。最難的可以用于車載主驅逆變器的碳化硅MOSFET器件和模塊，芯聯集成從2023年也開始實現量產。未來，國產化發展數量將進一步快速提升?！?/p>

從材料端來看，天岳公司在半絕緣襯底、車規級襯底的應用已經走在國際前列，董事長宗艷民表示，“目前碳化硅襯底不僅能夠滿足國內需求，實現了全部國產化發展，而且還實現了向海外輸出，公司已成為包括英飛凌、博世等海外頭部企業的主要供貨商?！?/p>

直面挑戰，有賴產業鏈通力合作

會上，提及碳化硅產業能否實現實質性突破，與會嘉賓也坦言仍存在不小挑戰，根本在于性價比能否實現和IGBT相比擬。芯聯集成總經理趙奇指出，“綜合考慮碳化硅器件對整個系統性能提升的優勢，只有當碳化硅器件的成本達到對應IGBT器件成本的2.5倍以下時，才是碳化硅器件大批量進入商業化應用的時代。在這個過程中，襯底、外延、器件生產的良率不斷提升是需要整個產業鏈通力合作的一個重要降成本方向?！?/p>

華潤微總裁李虹認為，“第三代半導體由于不同于硅基材料的物理特性，使得制造難度大幅提升。同時，第三代半導體材料的缺陷率也明顯高于硅基材料，對于制造過程中的缺陷控制也是業內努力提升的重要方向。另外，在封裝階段，圍繞碳化硅特性的新封裝材料和封裝工藝仍在探索和攻關?！崩詈绾粲?，“產業鏈上下游通力合作，努力縮短并趕超國際水平?！?/p>

天岳先進董事長宗艷民也表示，“碳化硅材料的缺陷是影響良率和成本的關鍵因素，公司將繼續在缺陷管理方面加大基礎性技術研發。同時，隨著終端應用的不斷擴大，襯底規?；a之后有望進一步降低成本?！?/p>

為進一步整合上下游資源，提升市場競爭力，行業頭部公司正在加緊產業布局。例如，芯聯集成于2023年下半年分拆碳化硅業務，聯合博世、小鵬、立訊精密、上汽、寧德時代、陽光電源等新能源、汽車及半導體相關上下游企業，成立了專注于碳化硅業務的芯聯動力科技（紹興）有限公司，定位于車規級碳化硅芯片制造及模塊封裝的一站式系統解決方案提供者。

華潤微總裁李虹也介紹道，“公司對上游材料、自身的器件制造以及下游的市場應用端都有著長遠的規劃和布局，比如通過投資入股、收購兼并、產業協同等方式來完善和強化產業鏈?！?/p>

同時，與會嘉賓也呼吁相關產業政策加大對上下游合作的支持。天岳先進董事長宗艷民提出，“國內產業鏈已經成熟，可為終端應用提供可靠的功率器件。希望政府能夠繼續引導產業鏈上下游加強合作，共同構建我們國家第三代半導體的競爭優勢?！?/p>

展望未來，第三代半導體增長超預期

對于未來的市場需求和增長空間，與會嘉賓均認為第三代半導體屬于藍海市場，顯示出充分的信心。根據yole數據，預計2028年全球碳化硅市場規模將高達89.06億美元，氮化鎵市場規模將達47億美元。對于上述數據，與會嘉賓不約而同表示符合預期，甚至實際增長可能超預期。

華潤微總裁李虹表示，“碳化硅市場目前正處于成長期，主要基于一是碳化硅主要的應用市場如新能源汽車、充電樁、光伏、儲能等行業正處于快速發展期，二是碳化硅、氮化鎵由于其高壓高溫高頻特性，在很多應用領域逐步替代硅基產品的市場份額，比如空壓機、不間斷電源、射頻電源等。越來越多有一定技術能力的公司正在圍繞碳化硅功率器件特性設計下一代新產品，可以預期未來一兩年碳化硅功率器件市場將有質的變化?！?/p>

芯聯集成總經理趙奇也指出，“調研機構預估接下來幾年全球第三代半導體年復合增長率在30-40%。對于中國企業而言，由于我們在新能源汽車、光伏等主要終端應用市場占據了領先優勢，預計將實現高于全球平均的增長曲線?！蓖瑫r，趙奇進一步分析了未來碳化硅器件四個主要的應用場景，分別是新能源車的主驅逆變器、車載充電機、光伏/風力電站和儲能的逆變器、大于萬伏的超高壓輸配電。其中，電動車800V超充技術升級后，2024年會是碳化硅器件大量使用到車載主驅逆變器的一年。

處于產業鏈上游的天岳先進，對于市場需求的爆發有強烈直觀的感受。天岳先進董事長宗艷民表示，“目前英飛凌、博世等海外頭部企業的擴產力度很強，期待國內的制造廠商持續加大擴產力度，抓住行業發展的機遇，鞏固中國市場的優勢?！?/p>

談及未來產業格局和市場博弈的焦點，芯聯集成總經理趙奇表示，“國內第三代半導體產業正在從‘春秋時代’進入‘戰國時代’，競爭一定會激烈，這也是產業成熟化的必由之路。市場博弈的焦點會是技術領先性、技術創新能力、規模大小、性價比?！?/p>

天岳先進董事長宗艷民認為，“從碳化硅襯底來看，實現規?；慨a存在較高的技術門檻。雖然據報道有多家公司投資碳化硅襯底生產，但是從客戶端看，能夠規?；?、批量供應高品質襯底的廠家供貨能力依然不足?！?/p>

華潤微總裁李虹同樣認為，“目前入局第三代半導體的企業眾多，大家都在積極努力往產業化的道路上耕耘。華潤微在第三代半導體領域具有前瞻性布局和全面性規劃，在碳化硅、氮化鎵領域不斷尋求技術突破并不斷豐富產品系列，積極拓展新能源、汽車電子、高端消費電子等潛力賽道，對于第三代半導體的前景和未來，公司充滿信心。公司作為全產業鏈一體化半導體企業，也將充分發揮IDM商業模式優勢，協同上下游，通力合作，為我國在第三代半導體領域的發展作出應有的貢獻?！?/p>