發展歷程——2016年為第三代半導體產業元年

第三代半導體指禁帶寬度大于2.2eV的半導體材料，也稱為寬禁帶半導體材料。半導體材料共經歷了三個發展階段：第一階段是以硅(Si)、鍺(Ge)為代表的第一代半導體材料;第二階段是以砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)等化合物為代表;而以氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)、等寬帶半導體原料為主的第三代半導體材料，可以被廣泛應用于消費電子、照明、新能源汽車、導彈、衛星等各個領域，且具備眾多的優良性能，可突破第一、二代半導體材料的發展瓶頸，隨著技術的發展有望全面取代第一、二代半導體材料。

我國第三代半導體產業發展緣自2013年科技部863計劃，計劃將之列為戰略發展產業。2016年國務院國家新產業發展領導小組將其列為重點發展方向，除此之外，福建等27個地區陸續推出近30條第三代半導體產業相關政策，2016年為第三代半導體產業元年。

2019年，國家級戰略《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》明確要求長江三角洲區域加快培育布局第三代半導體產業。2020年，我國計劃把大力支持發展第三代半導體產業，寫入正在制定中的“十四五”規劃，計劃在2021-2025年期間，在教育、科研、開發、融資、應用等各個方面，大力支持發展第三代半導體產業，以期實現產業獨立自主。

對于第三代半導體的發展，國內高度重視。2019年12月，國家級戰略《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》明確要求加快培育布局第三代半導體產業，推動制造業高質量發展。2020年7月，《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》指出國家鼓勵的集成電路設計、裝備、材料、封裝、測試企業和軟件企業，自獲利年度起，第一年至第二年免征企業所得稅，第三年至第五年按照25%的法定稅率減半征收企業所得稅。2020年，我國計劃把大力支持發展第三代半導體產業，寫入正在制定中的“十四五”規劃。

產業鏈——各環節均有較多企業參與

第三代半導體材料主要以氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)為主。碳化硅(SiC)生產過程分為SiC單晶生長、外延層生長及器件制造三大步驟，對應的是產業鏈襯底、外延、器件與模組三大環節。

GaN產業鏈按環節分為Si襯底(或GaN單晶襯底、SiC、藍寶石)、GaN材料外延、器件設計、器件制造、封測以及應用。各個環節國內均有企業涉足，如在射頻領域，SiC襯底生產商有天科合達、山東天岳等，GaN襯底有維微科技、科恒晶體、鎵鋁光電等公司。外延片涉足企業有晶湛半導體、聚能晶源、英諾賽科等。蘇州能訊、四川益豐電子、中科院蘇州納米所等公司則同時涉足多環節，力圖形成全產業鏈公司。

市場規模——產能、規模高速增長

第三代半導體材料是5G時代的主要材料，與傳統的第一代、第二代半導體材料硅(Si)和砷化鎵(GaAs)相比，第三代半導體具有禁帶寬度大、擊穿電場高、熱導率大等獨特性能，使其在光電器件、電力電子、射頻微波器件等方面展現出巨大的潛力。

在國家政策的大力支持下，國內第三代半導體產線陸續開通，產能不斷增加。據CASA Research不完全統計，2019年，國內主要企業Si基GaN外延片(不含LED)折算6英寸產能約為20萬片/年，Si基GaN器件(不含LED)折算6英寸產能約為19萬片/年。SiC基GaN外延片折算4英寸產能約為10萬片/年，SiC基GaN器件折算4英寸產能約為8萬片/年。

SiC方面，國內主要企業導電型SiC襯底折合4英寸產能約為50萬片/年，半絕緣SiC襯底折合4英寸產能約為寸產能約為20萬片/年;SiC外延片折算6英寸產能約為20萬片/年。

2016-2019年我國SiC、GaN電力電子產業值持續提高。據CASA初步統計，2019年，我國SiC、GaN電力子和微波射頻產值(供給)超過60億元。2019年我國SiC、GaN電力子產值規模達26億元，同比增長84%。

GaN微波射頻產值方面，2016年9月科技部立項國家重點研發計劃，旨在針對5G通信需求，建立開放的工藝代工線，實現GaN器件與電路在通信系統的應用，推動我國第三代半導體在射頻功率領域的可持續發展。我國GaN微波射頻產值不斷增長，據CASA，2019年我國GaN微波射頻產值規模近38億元，同比增長74%。

應用市場——主要應用消費類電源和新能源汽車

從各應用市場來看，中國SiC、GaN電力電子器件主要應用于新能源汽車、消費類電源和工商業電源應用。在消費電子方面，快充電源作為新應用帶來較大的市場。新能源汽車方面，我國作為全球最大的新能源汽車市場，隨著下游特斯拉開始大量推進SiC解決方案，國內的廠商也快速跟進，以比亞迪為代表的整車廠商開始全方位布局，推動第三半導體器件在汽車領域的發展。

投資——投資熱度居高不下

2019年，國內第三代半導體產業投資熱度居高不下。據CASA，SiC投資14起，涉及金額220.8億元;GaN投資3起，涉及金額45億元。全年已披露的投資擴產金額達到265.8億元(不含光電)，較2018年同比增長60%。

具體看國內部分重點第三代半導體領域投資項目，2020年7月，長沙三安光電第三代半導體項目總投資160億元，主要建設具有自主知識產權的襯底(碳化硅)、外延、芯片及封裝產業生產基地。項目建成達產后將形成超百億元的產業規模，并帶動上下游配套產業產值預計逾千億元。

2020年6月，深圳市同力實業有限公司坪山半導體產業園(多彩)項目預計投資50億元，園區將集聚第三代半導體上下游產業鏈，形成集聚發展態勢。坪山集成電路及第三代半導體產業集聚已經漸成規模，集聚了中芯國際、比亞迪(中央研究院)、昂納科技、金泰克、基本半導體、拉普拉斯等重點企業。

區域方面，我國第三代半導體產業初步形成了京津冀魯、長三角、珠三角、閩三角、中西部等五大重點區域。據CASA，2015年下半年-2019年底期間，長三角區域第三代半導體產業具備集聚優勢，投資金額較多，達到715億元，其中2019年投資總額超過107億元，占比達到43%，其次為中西部區域，占比達25%。

我國第三代半導體發展雖然較晚，但是發展速度較快。當前第三代半導體產業政策呈現利好趨勢、產業鏈日趨完善、眾多企業積極參與，國內第三代半導體產線、產能不斷增加，市場規模持續增加，應用市場不斷拓展，投資熱度持續高漲。整體而言，對于2020年的第三代半導體產業發展，總體趨勢向好。

以上數據來源于前瞻產業研究院《中國半導體產業戰略規劃和企業戰略咨詢報告》，同時前瞻產業研究院提供產業大數據、產業規劃、產業申報、產業園區規劃、產業招商引資等解決方案。

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