《交易日財經早報》已更新，醫藥白馬長春高新放量跌停，應如何看待？為何資金炒作首選創業板，這背后該如何理解，具體內容請聽早報本日解讀。

　　原標題：揭秘第三代半導體： 哪些企業有望彎道超車

　　作者： 李娜 來莎莎

　　[ 有別于第一、二代半導體材料分別為硅（Si）、砷化鎵（GaAs），第三代材料為碳化硅（SiC）與氮化鎵（GaN），其制成芯片可被廣泛用于新一代通信、電動車等熱門新興產業。 ]

　　[ “現在我們從第二代半導體進入第三代半導體時代，希望在一個新的時代實現領先。”華為消費者業務CEO余承東不久前表示。 ]

　　一則關于第三代半導體產業或將寫入“十四五”規劃的傳聞引爆了市場。

　　近日有消息稱，中國正在規劃將大力支持發展第三代半導體產業寫入“十四五”規劃之中，計劃在2021到2025年的五年之內，舉全國之力，在教育、科研、開發、融資、應用等各個方面對第三代半導體發展提供廣泛支持，以期實現產業獨立自主。9月14日，第三代半導體指數收漲8.22%。

　　全球第三代半導體產業賽道已經開啟。有別于第一、二代半導體材料分別為硅（Si）、砷化鎵（GaAs），第三代材料為碳化硅（SiC）與氮化鎵（GaN），其制成芯片可被廣泛用于新一代通信、電動車等熱門新興產業。

　　“現在我們從第二代半導體進入第三代半導體時代，希望在一個新的時代實現領先。”華為消費者業務CEO余承東不久前曾在一場會議上表示，半導體產業應該向多方位突破，比如物理學材料學的基礎研究和精密制造以及關注新材料和新工藝的緊密聯動，突破制約創新的瓶頸。

　　第三代半導體的崛起

　　第一代半導體材料以硅和鍺為主，是CPU處理器等集成電路主要運用的材料；第二代半導體指一部分化合物半導體，包括砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）等，主要特性是頻率較高，目前手機所使用的關鍵通信芯片都采用這類材料制作。而第三代半導體材料主要是以碳化硅、氮化鎵、氧化鋅（ZnO）、金剛石、氮化鋁（AlN）為代表的寬禁帶的半導體材料。

　　與第一代和第二代半導體材料相比，第三代半導體材料具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導率、更大的電子飽和速度以及更高的抗輻射能力，更適合制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。其中，碳化硅和氮化鎵的研究和發展更為成熟。

　　相對于傳統的硅材料，碳化硅的禁帶寬度是硅的3倍；導熱率為硅的4~5倍；擊穿電壓為硅的8倍；電子飽和漂移速率為硅的2倍，因此，碳化硅特別適合于制造耐高溫、耐高壓、耐大電流的高頻大功率的器件。

　　根據Omdia的《2020年碳化硅和氮化鎵功率半導體報告》，到2020年底，全球碳化硅和氮化鎵功率半導體的銷售收入預計將從2018年的5.71億美元增至8.54億美元。未來十年的年均增長率將維持兩位數，到2029年將超過50億美元。

　　根據Omdia的數據，到2020年底，SiC MOSFET預計將產生約3.2億美元的收入，與肖特基二極管的收入相當。從2021年起，SiC MOSFET將以稍快的速度增長，成為最暢銷的分立碳化硅功率器件。得益于混合動力和電動汽車，電源和光伏（PV）逆變器需求的增長，預計到2021年，SiC和GaN Power的收入將超過10億美元。

　　國內外企業爭相布局

　　當前，以碳化硅和氮化鎵為代表的第三代半導體已逐漸受到國內外市場重視。

　　由于第三代半導體材料及其制作的各種器件的優越性，許多國家將第三代半導體材料列入國家計劃。美國、歐盟均建立了相應的中心及聯盟，致力于研發第三代功率半導體功率器件；2015年和2016年國家科技重大轉型也對第三代半導體功率器件的研制和應用立項。碳化硅電力電子器件市場在2016年正式形成。不少半導體廠商也已率先入局。

　　英飛凌、ST等全球功率半導體巨頭以及華潤微（688396.SH）、中車時代半導體等國內功率廠商都重點布局在該領域的研究。為了發展功率半導體，華為也開啟了對第三代半導體材料的布局。華為旗下的哈勃科技投資有限公司在2019年8月份投資了山東天岳先進材料科技有限公司，持股10%，而山東天岳是我國第三代半導體材料碳化硅龍頭企業。

　　今年關于第三代半導體的投資項目在全國不斷落地。

　　據第一財經記者了解，2020年一季度，國內多個第三代半導體項目有新的進展。2020年3月，中國電科（山西）碳化硅材料產業基地、積塔6英寸碳化硅生產線兩個項目開始投產。一季度，和通訊（徐州）第三代半導體產業基地、綠能芯創碳化硅芯片項目以及博方嘉芯氮化鎵射頻及功率器件項目三個項目開工；泰科天潤運營總部及碳化硅器件生產基地項目、高啟電子氮化鎵外延片項目等多個項目實現簽約。

　　華創證券認為，隨著物聯網、大數據和人工智能驅動的新計算時代的發展，對半導體器件的需求日益增長，對器件可靠性與性能指標的要求也更加嚴苛。第三代半導體開始逐漸受到市場的重視，國際上已形成完整的覆蓋材料、器件、模塊和應用等環節的產業鏈。

　　受益于材料自身優勢，以及5G和新能源汽車等應用拉動，市場預估第三代半導體材料在今年就會起量。

　　國內企業成長

　　由于國內廠商對第三代半導體的研究起步時間并沒有被國外廠商拉開差距，因此在這一材料技術領域中國半導體企業有“彎道超車”的可能。

　　以氮化鎵為例，目前已逐步切入消費電子領域。自小米2月中旬發布氮化鎵充電器以來，多個手機廠商持續跟進，相關概念股表現強勁。Wind數據顯示，今年以來氮化鎵指數整體上漲40%以上。

　　作為第三代半導體材料之一的氮化鎵，具有熱導率高、耐高溫、小體積等特性。此前多運用在光電、軍工以及航空航天領域，但隨著手機頭部公司對充電技術的不斷投入，氮化鎵快速切入消費市場。第一財經記者從小米供應鏈廠商了解到，僅在功率半導體市場，氮化鎵在設備器上的出貨量就從過去每年的幾十萬顆躍升至去年的300萬顆以上，而今年在消費端的出貨量有望達到2000萬顆。

　　中泰證券表示，目前氮化鎵產業仍以海外企業為主，國內企業在襯底外延和設計制造領域都逐漸開始涉足，如氮化鎵襯底制造廠蘇州納維、東莞中鎵；氮化鎵外延制備商蘇州晶湛；GaN-on-Si制造企業英諾賽科、賽微電子（300456.SZ）；氮化鎵晶圓代工企業海特高新（002023.SZ）；GaNIDM（垂直整合制造工廠）三安光電（600703.SH）、聞泰科技（600745.SZ）等。據測算，僅考慮氮化鎵在基站射頻及快充頭的應用，行業空間就在百億美元以上，目前正處于滲透早期。

　　民品業務上，海特高新在5G宏基站射頻氮化鎵產品上取得重大技術突破，并通過可靠性測試，具備了為基站射頻產品提供代工服務的能力；在電力電子方面，硅基氮化鎵功率器件芯片已實現小批量量產，是國內率先進行硅基氮化鎵量產的企業。根據投資者關系記錄，公司2019年在光電領域實現國內第一條6英寸VCSEL產線。

　　三安光電是化合物半導體國產替代龍頭標的，三安集成電路有限公司是三安光電下屬子公司，基于氮化鎵和砷化鎵技術經營業務，是一家專門從事化合物半導體制造的代工廠。

　　而在碳化硅領域，該市場依然以日、美、歐主導。不過方正證券指出，碳化硅的研究起步時間并不晚，國內主要集中于4英寸、6英寸碳化硅襯底生產，8英寸襯底已有樣品出貨，汽車電動化將形成碳化硅最大的下游市場。

　　目前，中國是全球最大的新能源汽車市場，電動汽車產業有國產替代的肥沃土壤。我國的新能源汽車市場占全球市場的一半以上，是全球最大的新能源汽車市場。根據evsales數據，2019年全球新能源汽車銷量為215萬輛，中國市場銷量就達到了116萬輛，中國市場占全球比重達54%。而車用半導體價值量增長，碳化硅應用是未來趨勢。目前xEV車中的主驅逆變器仍以IGBT+SiFRD方案為主，考慮到未來電動車需要更長的行駛里程，更短的充電時間和更高的電池容量，SiC MOSFET元件將是大勢所趨，時間節點在2021年左右。碳化硅有望提高3%~5%的逆變器效率，從而降低電池成本。

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責任編輯：王婷