第三代半導體領漲：投資火熱產業鏈擴產潮涌

第三代半導體是近兩年半導體圈內熱詞。隨著特斯拉Model 3逆變器逐漸改采碳化硅器件、國產手機品牌采用氮化鎵充電器，第三代半導體的應用規模正加速成長，也進一步受到資本市場青睞。

6月17日，第三代半導體概念在資本市場領漲，截至當日收盤，Wind第三代半導體指數上漲10.83%，聚燦光電股價上漲20.01%、華潤微上漲19.13%、揚杰科技上漲12.68%，三安光電、乾照光電、北方華創等多股漲停。

TrendForce集邦咨詢方面向21世紀經濟報道記者表示，2018至2020年第三代半導體產業陸續受到中美貿易摩擦、疫情等影響，整體市場成長動力不足致使成長持續受到壓抑。由于受到車用、工業與通訊需求助力，2021年第三代半導體成長動能有望高速回升。其中又以氮化鎵功率器件的成長力道最為明顯，預估其今年市場規模將達6100萬美元，年增率高達90.6%。

新基建推動需求爆發

雖然這一領域被大眾稱為第三代半導體，實際指的是材料層面的更新，它與第一代、第二代半導體并非替代關系，而是形成互補，三者特性各異、用途不同。

具體來看，第一代半導體材料以硅（Si）和鍺（Ge）為主，是CPU處理器等集成電路主要運用的材料；第二代半導體包括砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）等，目前手機所使用的關鍵通信芯片都采用這類材料制作。

第三代半導體材料主要是以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、氧化鋅（ZnO）、金剛石、氮化鋁（AlN）為代表的寬禁帶半導體材料。在通信、汽車、高鐵、衛星通信、航空航天等應用場景中有優勢。其中，碳化硅、氮化鎵的研究和發展更為成熟。

目前來看，第三代半導體的火熱，主要有兩方面的力量推動。首先是應用場景的需求，尤其是在國內新基建的推動之下，5G通信、新能源汽車、航空航天等領域成為新的增長點，對于新材料的使用量也進入新爆發期。不過，需要指出的是，第三代半導體并非革命性的顛覆技術，但是應用市場空間巨大。

其次，當前半導體的自有產業鏈的打造刻不容緩，而目前使用第三代半導體的器件，量產制程并非先進制程，因此“卡脖子”的瓶頸小，更容易突圍，并且國內更有機會與國外企業并駕齊驅，也被視為中國半導體產業突圍的機會點。有業內人士向21世紀經濟報道記者指出，第二代半導體的先進制程用到的材料復雜性和純度要求都很高，相對而言第三代半導體在材料上更容易突破，面臨的生態挑戰也更小。

根據《第三代半導體產業發展報告（2020）》的統計數據，2020年，我國第三代半導體整體產值超過7100億，其中電力電子及微波射頻持續增長。

電力電子應用上，在新能源汽車應用的強力帶動下，2020年國內碳化硅、氮化鎵電力電子器件市場規模較上年同比增長90%。同時，2020年，PD快充市場爆發，國內手機廠商和電商共推出數十款氮化鎵快充新品，同時筆電廠商也陸續進入。

射頻應用方面，5G基站建設是關鍵驅動力量。2020年三大運營商宣布共完成80萬座5G基站建設，帶動國內氮化鎵微波射頻器件市場需求較上年同比增57.2%。

光電子應用方面，Mini-LED規模商業化應用已經開啟，未來將進入家庭場景；Micro LED關鍵技術持續突破，但規模產業化應用尚需時日；新冠疫情的暴發為紫外LED行業創造了動力，“十四五”期間年均復合增長率有望達到41%。

國內布局企業超過百家

在市場驅動下，國內企業紛紛強化第三代半導體布局，并進行擴產，如天科合達、同光晶體、納維科技、泰科天潤、中電科55所、三安光電等紛紛擴產。

在產能供給方面，晶圓廠也在陸續擴產，集邦咨詢指出，SiC器件部分，由于通訊及功率領域皆需使用該襯底，因而6英寸晶圓的供應量顯得吃緊，預估2021年SiC器件于功率領域營收可達6.8億美元，年增32%。目前各大襯底商如科銳（CREE）、貳陸（II-VI）、意法半導體等已陸續開展8英寸襯底研制計劃，但仍有待2022年后才有望逐漸紓緩供給困境。

與此同時，傳統半導體企業也在積極布局第三代半導體，代表企業有華潤微、聞泰科技、斯達半導體、比亞迪、賽微電子等。

據亞化咨詢不完全統計，近幾年國內布局第三代半導體產業的企業超過百家，僅2021年5月簽約的第三代半導體相關項目就將近5個。

記者從半導體投資人士處了解到，目前看到的一些第三代半導體項目基本上估值都非常高，但從業務量看，并沒有和估值特別匹配，所以也會糾結考慮，有一些機構布局得早，比如4~5年前開始部署，還是有不錯的回報。

盡管第三代半導體擁有誘人的潛力，但是當前仍處于發展初期，一位芯片設計行業人士向21世紀經濟報道記者分析道，第三代半導體的成熟化商用還需要時間，目前還沒看到包括設計等整個產業鏈生態轉向第三代半導體，這涉及到整個行業的生產成本、價格等等，商業化需要過程。

據市場調研機構Yole數據顯示，Cree | Wolfspeed、ROHM、Infineon、Mitsubishi和ST五家企業合計占有SiC功率半導體80%的市場份額，EPC、Transphorm、GaN system、Infineon四家企業合計占有GaN功率半導體90%的市場份額，住友電工、Cree | Wolfspeed和Qorvo三家企業合計占有GaN射頻85%的市場份額。相比國外企業，國內仍有差距，并且國產化水平較低，存在低水平重復建設現象。

另一廂，國內也在技術、產業鏈上不斷創新。以氮化鎵相關專利為例，根據智慧芽數據顯示，第三代半導體-氮化鎵的相關專利在全球的申請總量為157439件，其中，在中國的申請量為41730件，排名第一。

整體來看，第三代半導體替代了部分功率器件，能否在集成電路產業中占據更多份額，還需要觀察市場需求以及產業鏈的進一步發展。