2023年12月10日发(作者：华为平板m6高能版)

实现第三代半导体

行业前景

在中国有意打击房地产等传统行业、大力扶持新能源企业、积极鼓励科技创新的背景下，未来十年经济增长的动力将发生显著变化。当下，中国经济正处于新一轮产业转型的关键时期。以新能源汽车为代表的新能源汽车产业，以芯片半导体为代表的科技创新企业，势必成为经济发展的命脉。在这种情况下，无论内外部条件多么艰难，中国的芯片半导体产业都必须逆势而上，走出一条自己的路，否则我们不仅会在全球经济转型的关键阶段失去机遇，还会处处受制于人

第三代半导体是什么

半导体是电子产品的核心、现代工业的“粮食”。

第一代半导体主要包括硅和锗。硅因其自然储量大、制备工艺简单，成为制造半导体产品的主要原料，广泛应用于集成电路等低压、低频、低功耗场景。然而，第一代半导体材料难以满足大功率、高频器件的要求。

砷化镓(GaAs)是第二代半导体材料的代表，其高电子迁移率使其应用于光电子学和微电子学领域。它是制造半导体发光二极管和通讯器件的核心材料。但砷化镓禁带宽度小，击穿电场低，毒性大，无法在高温、高频、大功率器件领域推广。

第三代半导体材料以碳化硅、氮化镓为代表，与前两代半导体材料相比最大的优势是较宽的禁带宽度，保证了其可击穿更高的电场强度，适合制备耐高压、高频的功率器件 半导体的核心产品之一就是芯片，在如今智能化的时代，一切电子产品都要依赖芯片；小到手机、电视、电脑乃至家用电器，大到电动汽车、5g基站、航空航天装备等新兴领域

硅是半导体的主要原材料，发展半导体产业的基石，碳化硅又是基础中的基础

碳化硅的产业链：碳化硅衬底材料的制备、外延层的生长、器件制造以及下游应用市场，通常采用物理气相传输法（pvt法）制备碳化硅单晶，再在衬底上使用化学气相沉积法（cvd法）生成外延片，最后制成器件。原材料在外延片制造中的生产成本占比超过80%。根据nerl的测算，在美国生产碳化硅外延片的生产成本约是758美元/片，最低售价约是1290美元/片，其中材料成本约为600美元，占生产成本的80%以上。碳化硅衬底是生产碳化硅外延片的主要原材料，占比50%左右，其对碳化硅器件厂商的重要性不言而喻。

当前整个碳化硅功率器件的市场规模在10亿美元左右。根据yole的预测，到2026年整个碳化硅功率器件的市场规模有望达到50亿美元，市场空间巨大，其中60%以上用于新能源汽车领域。

新能源智能汽车市场作为潜力巨大的应用领域，也正迎来发展机遇。 行业调研机构digitimesresearch预估，2025年碳化硅在电动车应用的市场规模可至6.5亿美元，未来5年年增率将介于25％至30％，这行业增速就是我们看好他的最大信心！下面再具体聊聊最赚钱的衬底行业前景。

碳化硅衬底

下游需求旺盛，碳化硅衬底市场空间广阔碳化硅衬底的下游包括射频器件和功率器件。射频器件在无线通讯中扮演信号转换的角色，是无线通信设备的基础性零部件，主要包括功率放大器、滤波器、开关、低噪声放大器、双工器等。半绝缘型碳化硅衬底制备的氮化镓射频器件主要为面向通信基站以及雷达应用的功率放大器。目前主流的射频器件有砷化镓、硅基ldmos、碳化硅基氮化镓等不同类型。氮化镓射频器件正在取代ldmos在通信宏基站、雷达及其他宽带领域的应用。随着信息技术产业对数据流量、更高工作频率和带宽等需求的不断增长，氮化镓器件在基站中应用越来越广泛。根据yole预测，至2025年，功率在3w以上的射频器件市场中，砷化镓器件市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓射频器件有望替代大部分硅基ldmos份额，占据射频器件市场约50%的份额。

2019年氮化镓射频器件市场规模达7.14亿美元，碳化硅功率器件市场规模达5.41亿美元。根据yole数据，2025年氮化镓射频器件市场将达到20亿美元，2019-2025年市场规模cagr达18%。其中，军事应用将是增量主要来源，军事用射频器件市场规模增速将达22%。2025年碳化硅功率器件市场规模将达25.62亿美元，增速超过氮化镓射频器件，2019-2025年市场规模cagr达30%。其中，电动汽车将是最大的增量来源，同时，2019-2025年轨道交通、电动汽车充电基础设施对应的功率器件市场规模cagr将分别达到55%和90%。预计下游器件需求量将带动碳化硅沉底市场规模稳步增长，导电型衬底市场规模增速将超过半绝缘型衬底。

因为大尺寸衬底单位面积能够生产的芯片更多，衬底的大尺寸化是未来趋势。根据yole数据，2020年全球4英寸半绝缘型碳化硅衬底的市场收入占比为85%，但预计6英寸半绝缘型衬底的市场收入占比将逐年递增，到2023年或达55%。导电型衬底市场规模增速将远超半绝缘型衬底，预计2030年我国6英寸导电型衬底的生产量能达到40万片，是6英寸半绝缘型衬底的两倍。

竞争格局 美国全球独大，占全球sic产量的70%~80%；

欧洲拥有完整的sic衬底、外延、器件以及应用产业链；

日本是设备和模块开发方面的领先者；

中企纷纷布局衬底、外延、器件。

具体的参与者主要以两类海外厂商为主：

功率半导体的传统龙头:英飞凌(欧洲)、意法半导体(欧洲)、三菱电机(日本)、康美(美国)、瑞萨电子(日本)、罗马(日本)等。这些公司凭借在硅基功率器件制造方面积累的经验，提前布局了碳化硅器件的制造。目前，这些制造商是碳化硅功率器件的主要制造商。

具备光电子和光通信材料技术的公司：cree（科锐，美国）、道康宁（美国）、ii-vi（贰陆公司，美国）、昭和电工（日本）等。化合物半导体材料在光电子和光通信领域有着广泛的应用，这些公司依靠着在材料领域积累的优势，从材料端切入了碳化硅产业链，并基本实现从衬底到外延的连续布局。其中，科锐和罗姆两家厂商已经具备了从材料端到器件生产端的全流程覆盖，具备产业链中最强的实力。

前面我们说过碳化硅主要价值量集中于上游碳化硅衬底（占比50%左右），请记住这张图中的山东天岳，稍后会注重介绍！

重点投资公司

天岳先进

公司成立于2010年，是国内领先的宽带隙半导体(第三代半导体)衬底材料制造商，主要从事碳化硅衬底的研发、生产和销售。2019年和2020年，公司不仅在全球半绝缘碳化硅衬底市场排名前三，还成功掌握了导电碳化硅衬底材料的制备技术和产业化能力。

经过十余年的技术发展，公司已掌握涵盖了设备设计、热场设计、粉料合成、晶体生长、衬底加工等环节的核心技术，自主研发了不同尺寸半绝缘型及导电型碳化硅衬底制备技术。目前，公司主要产品是半绝缘型碳化硅衬底，导电型碳化硅衬底材料已形成小批量销售。公司碳化硅衬底应用领域广泛，市场竞争地位突出。公司凭借先进的开发技术和良好的产品质量，获得了优质的客户资源。尤其是半绝缘型碳化硅衬底产品方面，公司已到达行业领先水平。由于半绝缘型碳化硅（siliconcarbide,sic）衬底是有源相控阵雷达、毫米波通信设备、激光武器、“航天级”固态探测器、耐超高辐射装臵等军事装备中的核心组件，2008年《瓦森纳协定》就对半绝缘型碳化硅衬底材料进行明确的限制，部分西方发达国家作为协定成员国对我国实施禁运。公司实现的批量供应半绝缘型碳化硅衬底打破了海外公司垄断。国产之光！掌声在哪里！！公司半绝缘型碳化硅衬底市场份额全球第三，在国内处于领先。根据yole的数据，2019年和2020年全球半绝缘型碳化硅衬底市场规模分别为1.5亿美元和1.8亿美元，公司的市占率分别是18%和30%。可以看到公司的市占率在飞速提升！

研发实力：

半绝缘型碳化硅市场，目前衬底规格以4英寸为主；而在导电型碳化硅市场，目前主流的衬底产品规格为6英寸，衬底的大尺寸化是国际主流趋势。目前，公司已实现6英寸半绝缘型与导电型的量产，8英寸导电型衬底也进入研发阶段。从销售额看，现阶段4英寸半绝缘型衬底的销售额占到了公司衬底总营收的98.29%。

营收状况 公司收入规模稳定增长。2018年至2020年，随着公司半导体级碳化硅衬底销量和收入持续增长，公司营收由1.36亿元增至4.25亿元，年均复合增速76.78%，2021年上半年营收2.47亿元，公司营业收入呈稳步上涨态势。毛利润也逐年增长，从2018年的0.35亿元增至2020年的1.5亿元，2021年上半年毛利润0.99亿元。2018年至2020年，公司净利润由-0.42亿元降至-6.42亿元。这是因为公司为了吸引经验丰富的高端人才、建立稳定的研发和管理团队，于2019年和2020年公司实施股权激励，分别产生2.36亿元、6.58亿元的股份支付费用，2021年上半年公司已实现净利润0.48亿元。在剔除非经常性损益因素影响后，公司2019年、2020年和2021年上半年实现盈利，归母净利分别为522.91万元、2268.78万元、2317.27万元。

总而言之，一个很牛逼的公司，田玉娥先进，一个民族希望的公司，还有一个叫卢晓科技的公司，目前总市值大概207亿。卢晓科技的碳化硅业务去年11月开工建设，今年6月设备安装，9月小批量生产。也就是说新创立的业务还是占很小的比例，这里就不赘述了。由于第三代半导体仍处于发展初期，市场上可供投资的标的很少。我们会继续跟踪行业的发展，寻找好的公司。希望大家关注一下，和这个行业在中国一起成长。

国产之光

在这里，为什么我认为第三代半导体的发展是中国之光？因为如果第三代半导体能够崛起，将是中国半导体产业弯道超车的绝佳机会。就汽车行业而言，目前中国的电动汽车行业可以说是世界第一，这也是我们中国在汽车行业实现弯道超车的原因。我们中国很难突破传统的燃油车，比如发动机，变速箱等等，直接挡住了我们的发展道路。所以第三代半导体对我们中国来说是一个弯道超车半导体产业的绝佳机会，因为目前全球第三代半导体都处于早期发展阶段。与第一代硅材料和第二代砷化镓材料相比，我国第三代半导体与国际巨头的差距并没有那么大。

第二点，第三代半导体是一种材料，是用来做半导体器件的。制造过程更具包容性和包容性，下游制造环节对设备要求相对较低，投资相对较小。这是什么意思？也就是说，第三代半导体不需要先进的设备，也就是不需要先进的制造工艺，比如20纳米以下，10纳米，7纳米等。，甚至我们不需要这么先进的光刻机等等。

众所周知，目前中国半导体发展最关键的一点就是制造，而制造最关键的一点就是光刻机。对于第三代半导体来说，不需要这么先进的光刻机和先进的制造设备，第三代半导体最关键的点就是上游材料端。所以我们国家如果能在第三代半导体的上游碳化硅衬底材料产业取得突破，就能弯道超车，就能实现自主可控，不被美国卡住。

另外一个就是像我们十四五里反复提到的新基建，国家为了稳经济，今年发力的大概率还是新基建，而不是说目前市场热衷的老基建，目前市场更因为风格情绪的因素，对一些估值较低的老基建的公司比较热捧，但是真正从国家层面财政支出层面而言，新基建更应该受到我们的关注。所谓的新基建像5g特高压、城际高铁、城市轨交、新能源、汽车、充电桩、大数据中心，这些就是新基建，碳化硅在这些新基建领域应用是非常广泛的，是面向经济主战场国家重大需求的战略性的半导体的材料。

朋友今天和你分享这个。国产替代车轮不会停下来，中国科技崛起的障碍终将被推倒。希望能和你一起见证一个科技强国的崛起！喜欢的朋友，别忘了喜欢评论，欢迎大家一起交流。