第三代半導(dǎo)體領(lǐng)漲：投資火熱產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)產(chǎn)潮涌

第三代半導(dǎo)體是近兩年半導(dǎo)體圈內(nèi)熱詞。隨著特斯拉Model 3逆變器逐漸改采碳化硅器件、國(guó)產(chǎn)手機(jī)品牌采用氮化鎵充電器，第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用規(guī)模正加速成長(zhǎng)，也進(jìn)一步受到資本市場(chǎng)青睞。

6月17日，第三代半導(dǎo)體概念在資本市場(chǎng)領(lǐng)漲，截至當(dāng)日收盤(pán)，Wind第三代半導(dǎo)體指數(shù)上漲10.83%，聚燦光電股價(jià)上漲20.01%、華潤(rùn)微上漲19.13%、揚(yáng)杰科技上漲12.68%，三安光電、乾照光電、北方華創(chuàng)等多股漲停。

TrendForce集邦咨詢(xún)方面向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，2018至2020年第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)陸續(xù)受到中美貿(mào)易摩擦、疫情等影響，整體市場(chǎng)成長(zhǎng)動(dòng)力不足致使成長(zhǎng)持續(xù)受到壓抑。由于受到車(chē)用、工業(yè)與通訊需求助力，2021年第三代半導(dǎo)體成長(zhǎng)動(dòng)能有望高速回升。其中又以氮化鎵功率器件的成長(zhǎng)力道最為明顯，預(yù)估其今年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)6100萬(wàn)美元，年增率高達(dá)90.6%。

新基建推動(dòng)需求爆發(fā)

雖然這一領(lǐng)域被大眾稱(chēng)為第三代半導(dǎo)體，實(shí)際指的是材料層面的更新，它與第一代、第二代半導(dǎo)體并非替代關(guān)系，而是形成互補(bǔ)，三者特性各異、用途不同。

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

第三代半導(dǎo)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(dǎo)體材料。在通信、汽車(chē)、高鐵、衛(wèi)星通信、航空航天等應(yīng)用場(chǎng)景中有優(yōu)勢(shì)。其中，碳化硅、氮化鎵的研究和發(fā)展更為成熟。

目前來(lái)看，第三代半導(dǎo)體的火熱，主要有兩方面的力量推動(dòng)。首先是應(yīng)用場(chǎng)景的需求，尤其是在國(guó)內(nèi)新基建的推動(dòng)之下，5G通信、新能源汽車(chē)、航空航天等領(lǐng)域成為新的增長(zhǎng)點(diǎn)，對(duì)于新材料的使用量也進(jìn)入新爆發(fā)期。不過(guò)，需要指出的是，第三代半導(dǎo)體并非革命性的顛覆技術(shù)，但是應(yīng)用市場(chǎng)空間巨大。

其次，當(dāng)前半導(dǎo)體的自有產(chǎn)業(yè)鏈的打造刻不容緩，而目前使用第三代半導(dǎo)體的器件，量產(chǎn)制程并非先進(jìn)制程，因此“卡脖子”的瓶頸小，更容易突圍，并且國(guó)內(nèi)更有機(jī)會(huì)與國(guó)外企業(yè)并駕齊驅(qū)，也被視為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突圍的機(jī)會(huì)點(diǎn)。有業(yè)內(nèi)人士向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者指出，第二代半導(dǎo)體的先進(jìn)制程用到的材料復(fù)雜性和純度要求都很高，相對(duì)而言第三代半導(dǎo)體在材料上更容易突破，面臨的生態(tài)挑戰(zhàn)也更小。

根據(jù)《第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2020）》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年，我國(guó)第三代半導(dǎo)體整體產(chǎn)值超過(guò)7100億，其中電力電子及微波射頻持續(xù)增長(zhǎng)。

電力電子應(yīng)用上，在新能源汽車(chē)應(yīng)用的強(qiáng)力帶動(dòng)下，2020年國(guó)內(nèi)碳化硅、氮化鎵電力電子器件市場(chǎng)規(guī)模較上年同比增長(zhǎng)90%。同時(shí)，2020年，PD快充市場(chǎng)爆發(fā)，國(guó)內(nèi)手機(jī)廠(chǎng)商和電商共推出數(shù)十款氮化鎵快充新品，同時(shí)筆電廠(chǎng)商也陸續(xù)進(jìn)入。

射頻應(yīng)用方面，5G基站建設(shè)是關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力量。2020年三大運(yùn)營(yíng)商宣布共完成80萬(wàn)座5G基站建設(shè)，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)氮化鎵微波射頻器件市場(chǎng)需求較上年同比增57.2%。

光電子應(yīng)用方面，Mini-LED規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)開(kāi)啟，未來(lái)將進(jìn)入家庭場(chǎng)景；Micro LED關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)突破，但規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用尚需時(shí)日；新冠疫情的暴發(fā)為紫外LED行業(yè)創(chuàng)造了動(dòng)力，“十四五”期間年均復(fù)合增長(zhǎng)率有望達(dá)到41%。

國(guó)內(nèi)布局企業(yè)超過(guò)百家

在市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛強(qiáng)化第三代半導(dǎo)體布局，并進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)，如天科合達(dá)、同光晶體、納維科技、泰科天潤(rùn)、中電科55所、三安光電等紛紛擴(kuò)產(chǎn)。

在產(chǎn)能供給方面，晶圓廠(chǎng)也在陸續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，集邦咨詢(xún)指出，SiC器件部分，由于通訊及功率領(lǐng)域皆需使用該襯底，因而6英寸晶圓的供應(yīng)量顯得吃緊，預(yù)估2021年SiC器件于功率領(lǐng)域營(yíng)收可達(dá)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(dǎo)體等已陸續(xù)開(kāi)展8英寸襯底研制計(jì)劃，但仍有待2022年后才有望逐漸紓緩供給困境。

與此同時(shí)，傳統(tǒng)半導(dǎo)體企業(yè)也在積極布局第三代半導(dǎo)體，代表企業(yè)有華潤(rùn)微、聞泰科技、斯達(dá)半導(dǎo)體、比亞迪、賽微電子等。

據(jù)亞化咨詢(xún)不完全統(tǒng)計(jì)，近幾年國(guó)內(nèi)布局第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的企業(yè)超過(guò)百家，僅2021年5月簽約的第三代半導(dǎo)體相關(guān)項(xiàng)目就將近5個(gè)。

記者從半導(dǎo)體投資人士處了解到，目前看到的一些第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目基本上估值都非常高，但從業(yè)務(wù)量看，并沒(méi)有和估值特別匹配，所以也會(huì)糾結(jié)考慮，有一些機(jī)構(gòu)布局得早，比如4~5年前開(kāi)始部署，還是有不錯(cuò)的回報(bào)。

盡管第三代半導(dǎo)體擁有誘人的潛力，但是當(dāng)前仍處于發(fā)展初期，一位芯片設(shè)計(jì)行業(yè)人士向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者分析道，第三代半導(dǎo)體的成熟化商用還需要時(shí)間，目前還沒(méi)看到包括設(shè)計(jì)等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)轉(zhuǎn)向第三代半導(dǎo)體，這涉及到整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)成本、價(jià)格等等，商業(yè)化需要過(guò)程。

據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Yole數(shù)據(jù)顯示，Cree | Wolfspeed、ROHM、Infineon、Mitsubishi和ST五家企業(yè)合計(jì)占有SiC功率半導(dǎo)體80%的市場(chǎng)份額，EPC、Transphorm、GaN system、Infineon四家企業(yè)合計(jì)占有GaN功率半導(dǎo)體90%的市場(chǎng)份額，住友電工、Cree | Wolfspeed和Qorvo三家企業(yè)合計(jì)占有GaN射頻85%的市場(chǎng)份額。相比國(guó)外企業(yè)，國(guó)內(nèi)仍有差距，并且國(guó)產(chǎn)化水平較低，存在低水平重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象。

另一廂，國(guó)內(nèi)也在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈上不斷創(chuàng)新。以氮化鎵相關(guān)專(zhuān)利為例，根據(jù)智慧芽數(shù)據(jù)顯示，第三代半導(dǎo)體-氮化鎵的相關(guān)專(zhuān)利在全球的申請(qǐng)總量為157439件，其中，在中國(guó)的申請(qǐng)量為41730件，排名第一。

整體來(lái)看，第三代半導(dǎo)體替代了部分功率器件，能否在集成電路產(chǎn)業(yè)中占據(jù)更多份額，還需要觀(guān)察市場(chǎng)需求以及產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步發(fā)展。