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我国第三代半导体有望实现“自主可控”式发展
  • 我国第三代半导体有望实现“自主可控”式发展

    Innov100
    2019-09-05 14:59:37
  • 摘要:半导体产业是现在信息社会的基石,是支撑当前经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。受复杂的国际环境影响,面对美国、欧盟等经济体的不断打压,我国政府和企业齐心协力,有望实现第三代半导体行业有望实现“自主可控”式发展。

    政府加大产业支持力度

    目前,我国政府对集成电路、第三代半导体均给予了高度重视,加大在相关产业的研发投资力度。2016年至今,国家科技部先后支持第三代半导体和半导体照明相关研发32项,其中2018年启动7项,包括“新能源汽车”、“战略性先进电子材料”以及“智能电网技术与设备”三个重点专项。

    

    投资热情不断升温,国内龙头企业开始布局

    在半导体对外投资受阻情况下,国内自主创新发展是必由之路。国家已将半导体产业发展提升至国家战略高度,并针对设计、制造、封测各环节制定明确计划。国家设立的国家集成电路产业投资基金(大基金)首期募资规模达到1387.2亿元,截止2017年9月已进行投资55笔,承诺投资额已达1003亿元。随着欧美国家对我国的技术封锁不断升级,“国产替代”已经成为我国IC芯片发展的强大驱动力。目前国内第三代半导体领域共有8期大规模投资扩产项目,已披露投资总额超过639亿元,其主要投资方向是SiC及GaN芯片设计制造及封装等项目。

    

    目前,国内多家半导体行业龙头企业已经进行布局,三安光电将利用安芯基金,在RF射频、光通信、滤波器、电力电子等方面进行布局,目标是建设面向下一代无线通信GaN器件平台;扬杰科技定增募资10亿元用于SiC芯片、器件研发及产业化建设等项目;国民技术将投资80亿元建设一个以第二、三代半导体外延片材料为核心基础的化合物半导体产业链生态圈。

    国内第三代半导体产业链建设基本完成

    随着第三代半导体行业受到的关注度持续增加,国内第三代半导体企业也不断取得阶段性进展。

    半导体材料研发方面,国内已经开始小批量生产6英寸SiC外延片。国内批量生产的GaN衬底方面以2英寸为主,同时国内多家企业已经研制出8英寸Si及GaN外延片,SiC和蓝宝石衬底的GaN外延片的尺寸可达6英寸。而Ga2O3衬底尚处于研究阶段。

    目前国内从事第三代半导体材料研发的企业主要有:山东天岳、天科合达、河北同光、中科节能、纳维科技、中镓半导体、苏州晶湛等。

    

    GaN衬底晶片

    电力电子器件及射频模块方面,国内在第三代半导体电力电子器件和微波射频领域形成了从衬底到模组完整的产业链体系。器件生产主要以IDM模式为主。2019年3季度以来,为了满足通信设备的更新换代、汽车电子传感器的增加以及5G基础建设带来的基站设备的增加,新能源汽车、通信、ODM/OEM等企业都在疯狂采购各种MOSFET芯片,而其中SiC MOSFET器件受上游原材料市场限制,产能受限,随着市场需求的不断上升,也会吸引更多的到更多投资目光。

    目前国内从事关于第三代半导体芯片设计、制造及封装的企业主要有士兰微电子、苏州能讯、江苏能华、捷捷微电、海特高新等。

    

    SiC MOSFET

    在5G、新能源汽车、能源互联网、轨道交通、国防军备等下游应用领域快速发展带动下,第三代半导体产业驱动力不断升级,市场需求增速迅猛。

    新能源汽车领域,第三代半导体器件在新能源汽车整车市场仍有巨大发展空间,目前仅占3%的市场份额;在充电桩市场则表现不俗,2018年整个直流充电桩SiC电力电子器件的市场规模达到1.3亿元,比2017年增加一倍以上。

    

    太阳能光伏领域,2018年第三代半导体电力电子器件在光伏逆变器的市场规模约为6.8亿元,相比2017年增速仅为7%。尽管如此,SiC电力电子器件在光伏逆变器的渗透率却在逐年增加,到2019年有望超过20%。

    

    5G通讯领域,随着5G网络商业化的日渐临近,GaN在基站和无线回传中的用量持续攀升,预计2018-2023年未来五年我国GaN射频器件市场年均增长率达到60%,2023年市场规模将超过250亿元。

    

    赛智产业研究院的研究员认为,我国第三代半导体行业实现“自主可控”发展具有其必然性,也有其可行性。第一,目前第三代半导体产业尚未形成垄断,存在2-3年的窗口期;第二,国内产业链已经形成,精密加工制造技术和相关设备有扎实的基础;第三,下游市场的需求已成为行业发展的强大驱动力,中国市场的多元性和需求梯度为未来市场提供了机会。第四,具有中国特色的“政产学研用”协同创新模式,为新兴产业的发展提供了可借鉴的经验和成功的可能性。

    

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