12月22日，上交所舉辦科創(chuàng)板新質(zhì)生產(chǎn)力行業(yè)沙龍第二期，聚焦第三代半導體產(chǎn)業(yè)領域，邀請華潤微、芯聯(lián)集成、天岳先進3家第三代半導體頭部企業(yè)，與多家證券公司、基金管理公司、QFII等機構齊聚一堂，深入交流第三代半導體的性能優(yōu)勢、應用場景、產(chǎn)業(yè)化進程、發(fā)展趨勢，探討第三代半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)。

水大魚大，第三代半導體龍頭涌現(xiàn)

日前結束的中央經(jīng)濟工作會議提出，要以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，特別是以顛覆性技術和前沿技術催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動能，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。第三代半導體被稱為“未來電子產(chǎn)業(yè)基石”，指的是以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導體材料。天岳先進董事長宗艷民介紹，“相較于傳統(tǒng)半導體材料，第三代半導體材料具有擊穿電場高、熱導率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強等優(yōu)勢，更適合制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件?！?/p>

第三代半導體以此特有的性能優(yōu)勢，在半導體照明、新能源汽車、新一代移動通信、新能源并網(wǎng)、高速軌道交通等領域具有廣闊的應用前景。2020年9月，第三代半導體被寫入“十四五”規(guī)劃，在技術、市場與政策的三力驅動下，近年來國內(nèi)涌現(xiàn)出多家第三代半導體領域龍頭公司。

華潤微作為專注于功率半導體的IDM公司，多年前就布局第三代半導體，基于自身硅基器件設計、制造和銷售優(yōu)勢，建設了6英寸碳化硅半導體生產(chǎn)線，覆蓋從晶圓制造到成品封裝全產(chǎn)業(yè)鏈。華潤微總裁李虹表示，“公司目前6英寸的碳化硅和氮化鎵晶圓線均已穩(wěn)定量產(chǎn)，如碳化硅JBS、碳化硅MOS能比肩國際先進水平，在工業(yè)和汽車領域為較多標桿客戶批量出貨?！?/p>

芯聯(lián)集成同樣積極布局第三代半導體，從2021年起開始投入碳化硅MOSFET芯片、模組封裝技術的研發(fā)和產(chǎn)能建設，并在兩年時間里完成了3輪技術迭代，碳化硅MOSFET的器件性能已經(jīng)與國際先進水平同步，實現(xiàn)了6英寸5000片/月碳化硅MOSFET芯片的大批量生產(chǎn)。芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇表示，“2024年公司還將建成國內(nèi)首條8英寸碳化硅MOSFET產(chǎn)線，碳化硅業(yè)務對公司營業(yè)收入的貢獻將持續(xù)快速提升?！?/p>

專注于碳化硅襯底的天岳先進，成立于2010年，董事長宗艷民表示，“自成立以來，公司集中精力做好一件事，就是要把材料做出來，能夠產(chǎn)業(yè)化，還要趕超海外，目前這個目標我們已經(jīng)做到了?！?天岳先進是全球少數(shù)能批量供應高質(zhì)量4英寸、6英寸半絕緣型碳化硅襯底的企業(yè)，并實現(xiàn)了6英寸導電型碳化硅襯底的批量銷售，以及8英寸導電型碳化硅襯底制備。

全鏈布局，從國產(chǎn)化發(fā)展到加速出海

目前，全球第三代半導體行業(yè)整體處于起步階段，并正在加速發(fā)展。與會嘉賓紛紛表示，我國在第三代半導體領域進行了全產(chǎn)業(yè)鏈布局，各環(huán)節(jié)均涌現(xiàn)出具有國際競爭力的企業(yè)。相比硅基半導體而言，在第三代半導體領域和國際上處于同一起跑線，有望實現(xiàn)國產(chǎn)化發(fā)展。

華潤微總裁李虹認為，“從事碳化硅襯底和外延的國內(nèi)頭部廠家從產(chǎn)量、質(zhì)量上已經(jīng)接近國際先進水平，未來基于規(guī)?；?、良率提升等成本進一步下降，將非常具有競爭力。”

芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇同意上述觀點，并表示，“在器件領域，國內(nèi)企業(yè)碳化硅二極管、氮化鎵器件也都已實現(xiàn)國產(chǎn)化。最難的可以用于車載主驅逆變器的碳化硅MOSFET器件和模塊，芯聯(lián)集成從2023年也開始實現(xiàn)量產(chǎn)。未來，國產(chǎn)化發(fā)展數(shù)量將進一步快速提升?！?/p>

從材料端來看，天岳公司在半絕緣襯底、車規(guī)級襯底的應用已經(jīng)走在國際前列，董事長宗艷民表示，“目前碳化硅襯底不僅能夠滿足國內(nèi)需求，實現(xiàn)了全部國產(chǎn)化發(fā)展，而且還實現(xiàn)了向海外輸出，公司已成為包括英飛凌、博世等海外頭部企業(yè)的主要供貨商?！?/p>

直面挑戰(zhàn)，有賴產(chǎn)業(yè)鏈通力合作

會上，提及碳化硅產(chǎn)業(yè)能否實現(xiàn)實質(zhì)性突破，與會嘉賓也坦言仍存在不小挑戰(zhàn)，根本在于性價比能否實現(xiàn)和IGBT相比擬。芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇指出，“綜合考慮碳化硅器件對整個系統(tǒng)性能提升的優(yōu)勢，只有當碳化硅器件的成本達到對應IGBT器件成本的2.5倍以下時，才是碳化硅器件大批量進入商業(yè)化應用的時代。在這個過程中，襯底、外延、器件生產(chǎn)的良率不斷提升是需要整個產(chǎn)業(yè)鏈通力合作的一個重要降成本方向。”

華潤微總裁李虹認為，“第三代半導體由于不同于硅基材料的物理特性，使得制造難度大幅提升。同時，第三代半導體材料的缺陷率也明顯高于硅基材料，對于制造過程中的缺陷控制也是業(yè)內(nèi)努力提升的重要方向。另外，在封裝階段，圍繞碳化硅特性的新封裝材料和封裝工藝仍在探索和攻關?！崩詈绾粲?，“產(chǎn)業(yè)鏈上下游通力合作，努力縮短并趕超國際水平。”

天岳先進董事長宗艷民也表示，“碳化硅材料的缺陷是影響良率和成本的關鍵因素，公司將繼續(xù)在缺陷管理方面加大基礎性技術研發(fā)。同時，隨著終端應用的不斷擴大，襯底規(guī)模化生產(chǎn)之后有望進一步降低成本。”

為進一步整合上下游資源，提升市場競爭力，行業(yè)頭部公司正在加緊產(chǎn)業(yè)布局。例如，芯聯(lián)集成于2023年下半年分拆碳化硅業(yè)務，聯(lián)合博世、小鵬、立訊精密、上汽、寧德時代、陽光電源等新能源、汽車及半導體相關上下游企業(yè)，成立了專注于碳化硅業(yè)務的芯聯(lián)動力科技（紹興）有限公司，定位于車規(guī)級碳化硅芯片制造及模塊封裝的一站式系統(tǒng)解決方案提供者。

華潤微總裁李虹也介紹道，“公司對上游材料、自身的器件制造以及下游的市場應用端都有著長遠的規(guī)劃和布局，比如通過投資入股、收購兼并、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等方式來完善和強化產(chǎn)業(yè)鏈?！?/p>

同時，與會嘉賓也呼吁相關產(chǎn)業(yè)政策加大對上下游合作的支持。天岳先進董事長宗艷民提出，“國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)成熟，可為終端應用提供可靠的功率器件。希望政府能夠繼續(xù)引導產(chǎn)業(yè)鏈上下游加強合作，共同構建我們國家第三代半導體的競爭優(yōu)勢。”

展望未來，第三代半導體增長超預期

對于未來的市場需求和增長空間，與會嘉賓均認為第三代半導體屬于藍海市場，顯示出充分的信心。根據(jù)yole數(shù)據(jù)，預計2028年全球碳化硅市場規(guī)模將高達89.06億美元，氮化鎵市場規(guī)模將達47億美元。對于上述數(shù)據(jù)，與會嘉賓不約而同表示符合預期，甚至實際增長可能超預期。

華潤微總裁李虹表示，“碳化硅市場目前正處于成長期，主要基于一是碳化硅主要的應用市場如新能源汽車、充電樁、光伏、儲能等行業(yè)正處于快速發(fā)展期，二是碳化硅、氮化鎵由于其高壓高溫高頻特性，在很多應用領域逐步替代硅基產(chǎn)品的市場份額，比如空壓機、不間斷電源、射頻電源等。越來越多有一定技術能力的公司正在圍繞碳化硅功率器件特性設計下一代新產(chǎn)品，可以預期未來一兩年碳化硅功率器件市場將有質(zhì)的變化?！?/p>

芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇也指出，“調(diào)研機構預估接下來幾年全球第三代半導體年復合增長率在30-40%。對于中國企業(yè)而言，由于我們在新能源汽車、光伏等主要終端應用市場占據(jù)了領先優(yōu)勢，預計將實現(xiàn)高于全球平均的增長曲線。”同時，趙奇進一步分析了未來碳化硅器件四個主要的應用場景，分別是新能源車的主驅逆變器、車載充電機、光伏/風力電站和儲能的逆變器、大于萬伏的超高壓輸配電。其中，電動車800V超充技術升級后，2024年會是碳化硅器件大量使用到車載主驅逆變器的一年。

處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的天岳先進，對于市場需求的爆發(fā)有強烈直觀的感受。天岳先進董事長宗艷民表示，“目前英飛凌、博世等海外頭部企業(yè)的擴產(chǎn)力度很強，期待國內(nèi)的制造廠商持續(xù)加大擴產(chǎn)力度，抓住行業(yè)發(fā)展的機遇，鞏固中國市場的優(yōu)勢。”

談及未來產(chǎn)業(yè)格局和市場博弈的焦點，芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇表示，“國內(nèi)第三代半導體產(chǎn)業(yè)正在從‘春秋時代’進入‘戰(zhàn)國時代’，競爭一定會激烈，這也是產(chǎn)業(yè)成熟化的必由之路。市場博弈的焦點會是技術領先性、技術創(chuàng)新能力、規(guī)模大小、性價比?！?/p>

天岳先進董事長宗艷民認為，“從碳化硅襯底來看，實現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)存在較高的技術門檻。雖然據(jù)報道有多家公司投資碳化硅襯底生產(chǎn)，但是從客戶端看，能夠規(guī)模化、批量供應高品質(zhì)襯底的廠家供貨能力依然不足?！?/p>

華潤微總裁李虹同樣認為，“目前入局第三代半導體的企業(yè)眾多，大家都在積極努力往產(chǎn)業(yè)化的道路上耕耘。華潤微在第三代半導體領域具有前瞻性布局和全面性規(guī)劃，在碳化硅、氮化鎵領域不斷尋求技術突破并不斷豐富產(chǎn)品系列，積極拓展新能源、汽車電子、高端消費電子等潛力賽道，對于第三代半導體的前景和未來，公司充滿信心。公司作為全產(chǎn)業(yè)鏈一體化半導體企業(yè)，也將充分發(fā)揮IDM商業(yè)模式優(yōu)勢，協(xié)同上下游，通力合作，為我國在第三代半導體領域的發(fā)展作出應有的貢獻。”