第三代半導(dǎo)體是國家2030規(guī)劃和“十四五”國家研發(fā)計劃確定的重要發(fā)展方向，被視作我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)彎道超車的機(jī)會。目前第三代半導(dǎo)體行業(yè)的觸角延伸到了5G基站、特高壓、城際高鐵交通、新能源充電樁等關(guān)鍵領(lǐng)域，處于爆發(fā)前夜，前景美好，未來可期。

 

 

隨著《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》（以下簡稱“《綱要》”）的發(fā)布，其中“集成電路”領(lǐng)域，特別提出碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導(dǎo)體也就是行業(yè)人士關(guān)注的第三代半導(dǎo)體要取得發(fā)展。

 

《綱要》指出，強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量。制定科技強(qiáng)國行動綱要，健全社會主義市場經(jīng)濟(jì)條件下新型舉國體制，打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)，提高創(chuàng)新鏈整體效能。

 

以國家戰(zhàn)略性需求為導(dǎo)向推進(jìn)創(chuàng)新體系優(yōu)化組合，加快構(gòu)建以國家實(shí)驗室為引領(lǐng)的戰(zhàn)略科技力量。聚焦量子信息、光子與微納電子、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能、生物醫(yī)藥、現(xiàn)代能源系統(tǒng)等重大創(chuàng)新領(lǐng)域組建一批國家實(shí)驗室，重組國家重點(diǎn)實(shí)驗室，形成結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)行高效的實(shí)驗室體系。

 

加強(qiáng)原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)。在事關(guān)國家安全和發(fā)展全局的基礎(chǔ)核心領(lǐng)域，《綱要》提到制定實(shí)施戰(zhàn)略性科學(xué)計劃和科學(xué)工程。瞄準(zhǔn)人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學(xué)、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領(lǐng)域，實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目。從國家急迫需要和長遠(yuǎn)需求出發(fā)，集中優(yōu)勢資源攻關(guān)新發(fā)突發(fā)傳染病和生物安全風(fēng)險防控、醫(yī)藥和醫(yī)療設(shè)備、關(guān)鍵元器件零部件和基礎(chǔ)材料、油氣勘探開發(fā)等領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)。

 

其中，在集成電路領(lǐng)域要取得集成電路設(shè)計工具、重點(diǎn)裝備和高純靶材等關(guān)鍵材料研發(fā)，集成電路先進(jìn)工藝和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）等特色工藝突破，先進(jìn)儲存技術(shù)升級，碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導(dǎo)體發(fā)展。

 

“十四五”規(guī)劃對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各個關(guān)鍵“卡脖子”環(huán)節(jié)將重點(diǎn)支持，華安證券指出，由于第三代半導(dǎo)體材料更為優(yōu)異，與國外差距相對較小，國家希望通過“十四五”規(guī)劃，把第三代半導(dǎo)體提升至戰(zhàn)略高度，第三代半導(dǎo)體可能成為我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的彎道超車機(jī)會。

 

 

隨著國家政策不斷出臺扶持集成電路、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，目前全國各地積極促進(jìn)第三代半導(dǎo)體及集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為了進(jìn)一步加快半導(dǎo)體及集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，北京、上海、江蘇、廣東、安徽均在2021年政府工作報告中提及。十四五時期，集成電路產(chǎn)業(yè)迎來國產(chǎn)化替代的“春天”

 

與此同時，十四五規(guī)劃綱要中還提出支持北京、上海、粵港澳大灣區(qū)形成國際科技創(chuàng)新中心，建設(shè)北京懷柔、上海張江、大灣區(qū)、安徽合肥綜合性國家科學(xué)中心，支持有條件的地方建設(shè)區(qū)域科技創(chuàng)新中心。

 

以上海臨港新片區(qū)為例，近期也發(fā)布了《中國（上海）自由貿(mào)易試驗區(qū)臨港新片區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)專項規(guī)劃（2021-2025）。規(guī)劃提出，到2025年，推進(jìn)重大項目落地建設(shè)，基本形成新片區(qū)集成電路綜合性產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地的基礎(chǔ)框架；到2025年，集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破1000億元，芯片制造、裝備材料主導(dǎo)地位進(jìn)一步加強(qiáng)，芯片設(shè)計、封裝測試形成規(guī)?；?；到2035年，構(gòu)建起高水平產(chǎn)業(yè)生態(tài)，成為具有全球影響力的“東方芯港”。

 

規(guī)劃提出，打造國內(nèi)特色工藝生產(chǎn)高地，堅持市場需求與技術(shù)開發(fā)相結(jié)合，推動BCD、IGBT、CIS、MEMs等特色工藝研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，支持細(xì)分領(lǐng)域IDM項目建設(shè)。推動化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)由國內(nèi)引領(lǐng)向國際領(lǐng)先跨越。推進(jìn)6英寸、8英寸GaAs、GaN和SiC工藝線建設(shè)，面向5G、新能源汽車等應(yīng)用場景，加快化合物半導(dǎo)體產(chǎn)品驗證應(yīng)用。

 

推動集成電路裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，重點(diǎn)支持12英寸高端刻蝕、清洗、離子注入、光刻、薄膜、濕法、熱處理以及光學(xué)量測等設(shè)備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化；支持硅材料產(chǎn)業(yè)做大作強(qiáng)，繼續(xù)提升12英寸大硅片技術(shù)與產(chǎn)能；積極引進(jìn)國內(nèi)外光刻膠、掩膜板、第三代半導(dǎo)體等材料企業(yè)，加強(qiáng)關(guān)鍵材料的本地化配套能力。

 

機(jī)構(gòu)指出，第三代半導(dǎo)體核心難點(diǎn)在材料制備，其他環(huán)節(jié)可實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化程度非常高，加持國家在政策和資金方面大力支持。行業(yè)技術(shù)追趕速度更快、門檻準(zhǔn)入較低、國產(chǎn)化程度更高，中長期給國內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)、襯底材料供應(yīng)商帶來更多發(fā)展空間確定性更強(qiáng)。

 

從國際上來看，處于各國大比拼進(jìn)行時，尚未完成形成涇渭分明的“壟斷”格局。曾有業(yè)內(nèi)人士指出，國際第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從材料、器件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)從研發(fā)到規(guī)模量產(chǎn)的成功跨越，進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展的階段。在新能源汽車、高速列車、5G通信、光伏、消費(fèi)電子等開始進(jìn)入高潮期，這是處在爆發(fā)的前夜。對中國來說，這種市場需求巨大。

 

從國內(nèi)來看，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迎來又一次的歷史機(jī)遇。不論5G技術(shù)的發(fā)展，還是新基建的建設(shè)，都提供了第三代半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展空間。“十四五”已經(jīng)啟程，科技部等政府部門也高度重視第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的科技創(chuàng)新工作，在項目部署布局中優(yōu)先進(jìn)行考慮等等。凡此種種，都為我國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造著有利的環(huán)境。

 

權(quán)威人士指出，未來五年非常重要，我國亟需形成有國際競爭力的產(chǎn)品批量化供應(yīng)，在國際巨頭尚未形成專利、標(biāo)準(zhǔn)壟斷前占據(jù)主動。在新的產(chǎn)業(yè)格局中，躋身于世界先進(jìn)行列。

 

從2021年1月份開始，大眾關(guān)注芯片短缺的現(xiàn)象已經(jīng)持續(xù)了2個多月的時間。除了新冠疫情導(dǎo)致的產(chǎn)能不足，以及芯片需求增長的影響之外，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈自身的情況也加劇了全球缺芯的問題。

 

《日本經(jīng)濟(jì)新聞》指出，全球半導(dǎo)體短缺變得嚴(yán)重，開端是美國政府對中國大陸企業(yè)的制裁。代工企業(yè)中芯國際等成為制裁目標(biāo)，訂單集中涌向臺灣企業(yè)等。再加上全球汽車半導(dǎo)體等各行業(yè)的需求快速復(fù)蘇，供應(yīng)短缺跡象加強(qiáng)。

 

2月26日，工信部電子信息司司長喬躍山表示，將繼續(xù)加大對汽車半導(dǎo)體的技術(shù)攻關(guān)，推動汽車半導(dǎo)體生產(chǎn)線制造能力提升，指導(dǎo)車規(guī)級驗證試用能力建設(shè)。

 

喬躍山指出，半導(dǎo)體是信息社會的基石，是汽車行業(yè)電動化、聯(lián)網(wǎng)化、智能化升級的基礎(chǔ)和源動力。近年來，在汽車行業(yè)的支持下，國內(nèi)汽車半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展迅速，但整體來看，國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)對于汽車產(chǎn)業(yè)的需求，以及對汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品的開發(fā)和推廣經(jīng)驗不足，在車用領(lǐng)域尚未形成系統(tǒng)化的供應(yīng)能力。去年四季度以來，芯片產(chǎn)能供應(yīng)緊缺，更突顯汽車半導(dǎo)體供應(yīng)能力不足的問題。

 

喬躍山介紹，工信部將加強(qiáng)優(yōu)秀汽車半導(dǎo)體方案的應(yīng)用推廣，同時注重發(fā)揮地方政府和行業(yè)龍頭企業(yè)的關(guān)鍵作用，集中力量和資源，推動汽車半導(dǎo)體跨越發(fā)展。

 

當(dāng)前汽車芯片十分短缺。兩會期間，汽車芯片國產(chǎn)化也成為車企代表關(guān)注焦點(diǎn)，有代表提出，要推動整車和零部件企業(yè)敢于使用國產(chǎn)汽車芯片。根據(jù)媒體報道，目前產(chǎn)業(yè)鏈上下游已在逐步達(dá)成共識，國產(chǎn)半導(dǎo)體在未來2-3年內(nèi)將迎來窗口期。

 

華西證券此前預(yù)測，2021Q1全球汽車業(yè)產(chǎn)量可能比原先目標(biāo)減少67.2萬輛，主要原因系芯片短缺，缺芯的影響預(yù)計將延續(xù)至2021Q3。

 

東吳證券研報稱，受限于半導(dǎo)體產(chǎn)能的緊缺，汽車芯片供不應(yīng)求。當(dāng)汽車市場需求快速復(fù)蘇，并且汽車制造商陸續(xù)開始恢復(fù)生產(chǎn)后，配套芯片在短期內(nèi)供應(yīng)不足，從而導(dǎo)致了當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)因缺乏芯片而減產(chǎn)的困境。

 

除了MCU、功率半導(dǎo)體等半導(dǎo)體產(chǎn)品，汽車電子還涉及中控、電池管理系統(tǒng)、自動駕駛、鋰電池組和充電組件等應(yīng)用。未來，隨著新能源汽車普及帶動的汽車市場的快速發(fā)展，相關(guān)汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈有望充分受益。半導(dǎo)體領(lǐng)域建議關(guān)注：斯達(dá)半導(dǎo)、聞泰科技、比亞迪電子、富瀚微、全志科技、瑞芯微等；中控領(lǐng)域建議關(guān)注：藍(lán)思科技、長信科技等；車載鏡頭領(lǐng)域建議關(guān)注：韋爾股份、晶方科技、聯(lián)創(chuàng)電子等標(biāo)的。

 

國海證券指出，Yole數(shù)據(jù)顯示，2017年全球氮化鎵功率器件市場規(guī)模為3.8億美元，新能源汽車快速增長，電網(wǎng)對輸電性能要求提高將推動氮化鎵功率器件市場快速發(fā)展， 5G基站建設(shè)將大幅度帶動氮化鎵功率器件市場， Yole 預(yù)計2023年市場規(guī)模將達(dá)到13億美元， 2019年-2023年 CAGR為22.9%。

 

該機(jī)構(gòu)表示，從競爭格局來看，以英飛凌、安森美、 羅姆等為代表的歐美日老牌功率大廠具備先發(fā)優(yōu)勢，斯達(dá)半導(dǎo)、華潤微、中車電氣時代等國產(chǎn)廠商加碼布局第三代半導(dǎo)體賽道，目前國內(nèi)SiC產(chǎn)業(yè)鏈已初具雛形。

 

小結(jié)：第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)迎來加快發(fā)展窗口期，未來五年至關(guān)重要。國內(nèi)有著制度、大市場優(yōu)勢以及一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。但是隨著市場需求不斷擴(kuò)大，面對“缺芯”、“卡脖子”技術(shù)等問題，“等靠要”終究不是長久之計，唯有半導(dǎo)體關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的自給自足已是勢在必行。隨著政策的推動，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)勢必會迎來新的發(fā)展高潮。

 

前途是光明的，道路是坎坷的，面對“高門檻”的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)賽道，并不是所有地方、所有企業(yè)都能跟風(fēng)而動，一擁而上。要從頂層設(shè)計入手，因地制宜、統(tǒng)籌兼顧合理配置半導(dǎo)體領(lǐng)域創(chuàng)新資源，聚焦成熟產(chǎn)品市場導(dǎo)入，攻關(guān)關(guān)鍵性“卡脖子”技術(shù)與產(chǎn)品應(yīng)用，搶抓機(jī)遇并合力有序推動，才能真正迎來第三代半導(dǎo)體國產(chǎn)化發(fā)展的春天。