——中研普華產(chǎn)業(yè)研究院權(quán)威解讀

隨著科技的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體行業(yè)作為現(xiàn)代電子技術(shù)的基石，正經(jīng)歷著前所未有的變革。其中，第三代半導(dǎo)體以其獨(dú)特的性能和廣泛的應(yīng)用前景，逐漸成為行業(yè)內(nèi)的焦點(diǎn)。

一、行業(yè)概述：第三代半導(dǎo)體的戰(zhàn)略價(jià)值與市場(chǎng)定位

第三代半導(dǎo)體材料(碳化硅SiC、氮化鎵GaN等)憑借寬禁帶、高導(dǎo)熱、耐高壓等特性，成為新能源汽車、5G通信、能源電力等領(lǐng)域的核心材料。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2030年中國(guó)第三代半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研與發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模僅為120億元，而到2024年已突破580億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)45%。

預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)規(guī)模將突破1000億元，成為全球增長(zhǎng)最快的半導(dǎo)體細(xì)分賽道。

產(chǎn)業(yè)鏈圖譜：

上游：襯底材料(SiC單晶、GaN外延片)國(guó)產(chǎn)化率從2020年的不足10%提升至2024年的35%;

中游：功率器件(MOSFET、IGBT模塊)和射頻器件(GaN HEMT)占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo);

下游：新能源汽車、光伏逆變器、5G基站三大領(lǐng)域貢獻(xiàn)超70%需求。

二、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素：政策、技術(shù)與需求的協(xié)同爆發(fā)

政策紅利密集釋放

“十四五”規(guī)劃明確將第三代半導(dǎo)體列為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，2024年《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》要求開發(fā)寬禁帶器件。地方政府如長(zhǎng)三角、珠三角已形成產(chǎn)業(yè)集群，上海設(shè)立百億元專項(xiàng)基金支持技術(shù)攻關(guān)。

技術(shù)創(chuàng)新突破瓶頸

2024年國(guó)內(nèi)企業(yè)實(shí)現(xiàn)8英寸SiC襯底量產(chǎn)，GaN射頻器件性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。中研普華數(shù)據(jù)顯示，2020-2024年國(guó)內(nèi)第三代半導(dǎo)體專利申請(qǐng)量從1582件激增至4860件，全球占比超30%。

下游需求爆發(fā)式增長(zhǎng)

新能源汽車：2024年國(guó)內(nèi)新能源車銷量突破950萬輛，SiC功率器件滲透率從2020年的5%提升至30%，單車價(jià)值量達(dá)2000元;

5G通信：GaN射頻器件在基站PA(功率放大器)中的滲透率超50%，2025年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)突破150億元;

光伏儲(chǔ)能：2024年全球光伏裝機(jī)量達(dá)350GW，SiC逆變器效率提升3%-5%，成為行業(yè)標(biāo)配。

三、競(jìng)爭(zhēng)格局：國(guó)產(chǎn)替代加速，國(guó)際巨頭仍占高端市場(chǎng)

全球市場(chǎng)集中度高位運(yùn)行

國(guó)際巨頭Wolfspeed、英飛凌、羅姆占據(jù)全球SiC市場(chǎng)80%份額，GaN射頻市場(chǎng)由住友、Qorvo主導(dǎo)。

但國(guó)內(nèi)企業(yè)中車時(shí)代、比亞迪半導(dǎo)體等在中低端市場(chǎng)快速崛起，2024年國(guó)產(chǎn)SiC功率器件市占率已達(dá)50%。

國(guó)產(chǎn)企業(yè)的突圍路徑

垂直整合：如三安光電打通襯底-外延-器件全鏈條，成本較進(jìn)口產(chǎn)品低30%;

應(yīng)用場(chǎng)景深耕：聞泰科技的車規(guī)級(jí)GaN模塊已進(jìn)入蔚來、小鵬供應(yīng)鏈;

產(chǎn)學(xué)研合作：中科院與天科合達(dá)聯(lián)合開發(fā)8英寸SiC晶圓，良率突破80%。

四、核心挑戰(zhàn)：材料、成本與生態(tài)瓶頸

材料端卡脖子問題

高純度SiC粉體、GaN外延設(shè)備仍依賴進(jìn)口，2024年國(guó)產(chǎn)6英寸SiC襯底成本為國(guó)際水平的1.5倍。中研普華測(cè)算，若實(shí)現(xiàn)8英寸襯底規(guī)?；a(chǎn)，成本可降低40%。

應(yīng)用生態(tài)待完善

車規(guī)認(rèn)證周期長(zhǎng)(2-3年)、光伏領(lǐng)域價(jià)格敏感度高，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)器件導(dǎo)入緩慢。2024年國(guó)內(nèi)車企中僅30%采用國(guó)產(chǎn)SiC模塊，而國(guó)際車企特斯拉、豐田滲透率超60%。

五、未來趨勢(shì)：技術(shù)迭代、應(yīng)用延伸與全球化競(jìng)合

技術(shù)路線升級(jí)

SiC向高壓場(chǎng)景滲透：2025年1200V以上器件占比將達(dá)60%，支撐800V高壓平臺(tái)電動(dòng)車;

GaN向消費(fèi)電子下沉：手機(jī)快充、數(shù)據(jù)中心電源成為新增長(zhǎng)點(diǎn)，2024年市場(chǎng)規(guī)模突破80億元。

區(qū)域市場(chǎng)分化

長(zhǎng)三角(上海、蘇州)聚焦車規(guī)級(jí)芯片，珠三角(深圳、廣州)主攻5G射頻，京津冀(北京、保定)布局軍工航天。中研普華預(yù)測(cè)，2025年三大區(qū)域集群將貢獻(xiàn)全國(guó)80%產(chǎn)能。

全球供應(yīng)鏈重構(gòu)

中美技術(shù)博弈加速國(guó)產(chǎn)替代，2024年國(guó)內(nèi)SiC襯底出口量增長(zhǎng)200%，歐洲車企開始采購(gòu)國(guó)產(chǎn)模塊。

六、行業(yè)熱點(diǎn)話題與動(dòng)態(tài)

(一)“雙碳”戰(zhàn)略推動(dòng)SiC電力電子器件新應(yīng)用

中國(guó)已明確提出2030年“碳達(dá)峰”與2060年“碳中和”的目標(biāo)，這將進(jìn)一步促進(jìn)高效、環(huán)保的電力電子器件的發(fā)展和應(yīng)用。第三代半導(dǎo)體中的SiC電力電子器件憑借其高擊穿電壓、高效率以及高頻率等卓越特性，在節(jié)能方面表現(xiàn)出色，其節(jié)能性是硅器件的4倍。這些器件正是支撐“雙碳”戰(zhàn)略的核心力量。

在新能源汽車領(lǐng)域，SiC電力電子器件的應(yīng)用尤為廣泛，如低壓直流/直流轉(zhuǎn)換中的肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)器件、車載充電機(jī)(OBC)中的SiC金氧半場(chǎng)效晶體管(MOSFET)等。

隨著800V快充系統(tǒng)的逐漸普及，新能源汽車領(lǐng)域?qū)iC電力電子器件的需求也在不斷演變，向著更高電壓、更大電流以及更小導(dǎo)通電阻的方向發(fā)展。

(二)5G與6G技術(shù)推動(dòng)GaN射頻器件發(fā)展

在5G時(shí)代，GaN射頻器件迎來了更為廣闊的發(fā)展空間。5G網(wǎng)絡(luò)憑借其高速率、泛在連接、低功耗、低時(shí)延和高可靠性等特點(diǎn)，正推動(dòng)著經(jīng)濟(jì)社會(huì)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型。

在這一過程中，5G基站對(duì)射頻器件提出了更為嚴(yán)苛的要求，而GaN射頻器件憑借其出色的性能指標(biāo)，如適應(yīng)40GHz及以上高頻率、軟壓縮特性利于預(yù)失真和線性化、高功率密度以及小尺寸封裝等，成為滿足這些需求的關(guān)鍵技術(shù)。隨著5G建設(shè)步伐的加快，中國(guó)5G基站數(shù)量不斷增加，對(duì)GaN射頻器件的需求也在持續(xù)增長(zhǎng)。

同時(shí)，面對(duì)低頻段飽和及更寬帶寬、大通信容量的需求，5G通信正逐步向毫米波頻段演進(jìn)，而6G移動(dòng)通信更是將頻率提升至太赫茲。傳統(tǒng)射頻器件已難以滿足新需求，因此需要研發(fā)毫米波單片集成功率放大器芯片及集成多功能芯片。GaN太赫茲器件在太赫茲領(lǐng)域展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，如更大的電子有效質(zhì)量、更高的縱向聲子能量等，未來有望在6G通信中發(fā)揮重要作用。

(三)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速

盡管中國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在近年來取得了顯著進(jìn)展，但整體國(guó)產(chǎn)化率依然偏低。為了改變這一局面，國(guó)內(nèi)企業(yè)正在加倍努力，在技術(shù)創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、產(chǎn)品可靠性和產(chǎn)能提升等方面協(xié)同發(fā)力。隨著貿(mào)易戰(zhàn)等因素的影響，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加速推進(jìn)。以華為為代表的應(yīng)用企業(yè)調(diào)整供應(yīng)鏈，為國(guó)內(nèi)企業(yè)提供了試用、改進(jìn)的機(jī)會(huì)，國(guó)產(chǎn)器件逐漸導(dǎo)入終端產(chǎn)品供應(yīng)鏈。同時(shí)，政府也出臺(tái)了一系列政策支持第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如將第三代半導(dǎo)體寫入“十四五”規(guī)劃等。未來，隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化水平的不斷提升，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化率有望進(jìn)一步提高。

七、中研普華產(chǎn)業(yè)研究院核心觀點(diǎn)

市場(chǎng)增長(zhǎng)確定性高：2025-2030年行業(yè)復(fù)合增長(zhǎng)率將維持在30%-35%，2030年市場(chǎng)規(guī)模有望突破3000億元;

投資邏輯轉(zhuǎn)變：從“產(chǎn)能擴(kuò)張”轉(zhuǎn)向“技術(shù)壁壘突破”，建議關(guān)注材料制備(如襯底、外延)和高端封裝領(lǐng)域;

風(fēng)險(xiǎn)提示：國(guó)際巨頭專利圍剿、下游需求波動(dòng)、地緣政治沖突可能沖擊供應(yīng)鏈。

(注：本文數(shù)據(jù)及觀點(diǎn)引自中研普華《2024-2030年中國(guó)第三代半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研與發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告》《第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈投資圖譜》等系列報(bào)告，更多深度分析可聯(lián)系中研普華獲取定制化解決方案。)

結(jié)語

第三代半導(dǎo)體的崛起不僅是技術(shù)革命，更是國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)力的體現(xiàn)。中研普華產(chǎn)業(yè)研究院通過十年行業(yè)深耕，已為超過200家半導(dǎo)體企業(yè)提供戰(zhàn)略咨詢、產(chǎn)能規(guī)劃及投融資服務(wù)。

面對(duì)千億級(jí)市場(chǎng)機(jī)遇，我們?cè)概c行業(yè)同仁共同探索增長(zhǎng)密碼，助力中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全球競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)制高點(diǎn)。