簡單來說，第三代半導(dǎo)體是以SiC、GaN為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，它們具有耐高溫、耐高壓、高頻率、大功率等特點，相比硅基半導(dǎo)體可以降低50%以上的能量損失，同時使裝備體積減小75%以上，在提高能效、系統(tǒng)小型化、提高耐壓等方面具有優(yōu)勢，是助力節(jié)能減排并實現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的重要發(fā)展方向。

 

從產(chǎn)品應(yīng)用來看， SiC適用于高壓高功率產(chǎn)品，GaN適用于高頻產(chǎn)品，終端主要應(yīng)用于新能源電動車、5G通訊、電子消費及太空衛(wèi)星等領(lǐng)域，其中新能源車是碳化硅最重要的下游市場，包括主驅(qū)逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、充電系統(tǒng)中的車載充電機和充電樁等。

近期即將登陸資本市場，比較有代表性的三代半導(dǎo)體公司是山東天岳，作為國內(nèi)碳化硅襯底領(lǐng)軍企業(yè)，天岳先進(jìn)趕在2021年的最后一天開始網(wǎng)上申購，將在2022年1月中旬將掛牌交易。

 

芯材料翻閱其招股說明書：天岳先進(jìn)將募投建設(shè)6寸導(dǎo)電型襯底廠，一期產(chǎn)能30萬片，在國內(nèi)實現(xiàn)4英寸半絕緣型碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化，當(dāng)前公司有長晶爐585臺，產(chǎn)能利用率100%，晶棒良率50%，襯底良率75%。

 

在2020年天岳已經(jīng)做到了全球市占率30%，排名第三，并完成6英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底的研發(fā)，開始小批量出貨。

從招股書披露的財務(wù)來看，公司發(fā)行價格為82.79元/股，發(fā)行市值355.76億。公司2018-21H1營收分別為1.4/2.7/4.2/2.5億元，毛利率分別為25.6%/37.7%/35.3%/40.0%，凈利潤分別為-0.42/-2.0/-6.4/0.48億元，扣非凈利潤分別為-0.53/0.05/0.23/0.23億元，預(yù)計2021年全年實現(xiàn)營收4.7-5.1億元，凈利潤0.7-1.1億元。

在招股書中預(yù)計的2021年年營收和凈利潤，按照發(fā)行市值355.76億計算，取均值2021年市盈率為395.3倍，市銷率為72.6倍。

 

對標(biāo)公司全球碳化硅領(lǐng)軍公司——科銳2021財年營收5.26億美元，凈利潤虧損5.24億美元，當(dāng)前市值對應(yīng)2021年市銷率為24倍。

 

在技術(shù)參數(shù)上，天岳先進(jìn)與全球頭部企業(yè)的同尺寸產(chǎn)品不存在明顯差距，但在量產(chǎn)能力和大尺寸產(chǎn)品供應(yīng)上，仍與美國科銳、II-VI有差距， 8英寸樣片目前全球只有這兩家占據(jù)領(lǐng)先，預(yù)計2022年研發(fā)出8英寸樣片。

 

SiC常被用于功率器件，適用于600V下的高壓場景，廣泛應(yīng)用于光伏、風(fēng)電、軌道交通、新能源汽車、充電樁等于電力電子領(lǐng)域。

 

隨著5G、新能源汽車等新市場出現(xiàn)，硅基半導(dǎo)體的性能已無法完全滿足需求，SiC和GaN的優(yōu)勢被放大。另外制備技術(shù)進(jìn)步使得SiC與GaN器件成本不斷下降， SiC和GaN的性價比優(yōu)勢將充分顯現(xiàn)，引發(fā)了車企的重視和布局。

 

例如特斯拉在2016年就率先在Model 3上使用意法半導(dǎo)體的碳化硅（SiC）模組，比亞迪在漢EV車型已經(jīng)開始使用自主研發(fā)的SiC MOSFET；蔚來宣布第二代碳化硅電驅(qū)動系統(tǒng)將于2021年底實現(xiàn)量產(chǎn)，搭載在蔚來ET7同步交付；吉利表示采用了基于SiC功率器件的控制器，預(yù)計將于2023年量產(chǎn)；小鵬汽車發(fā)布了國內(nèi)首個量產(chǎn)的800V高壓SiC平臺，可實現(xiàn)充電5分鐘最高補充續(xù)航200公里。

 

其他車企通用、豐田、大眾、長安等都提出了相關(guān)的碳化硅應(yīng)用。

 

 

第三代半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展是水漲船高，從IDM、Fabless/材料、代工廠、設(shè)備、封測等各個產(chǎn)業(yè)鏈均有所布局。

 

國內(nèi)不少做半導(dǎo)體器件企業(yè)都采用了IDM模式，比如華潤微、楊杰科技、聞泰科技、士蘭微、三安、捷捷微電、華微電子等，因為IDM更有核心競爭力，更適合垂直整合

 

國內(nèi)發(fā)展第三代半導(dǎo)體企業(yè)

（公開資料整理）

 

 

華潤微：第三代半導(dǎo)體器件生產(chǎn)商，已發(fā)布并量產(chǎn)6英寸650V、1200V SiC BS系列產(chǎn)品，并且完成新一代SiC BS產(chǎn)品設(shè)計、工藝開發(fā)和樣品產(chǎn)出。

 

揚杰科技：近五年來公司研究和儲備第三代半導(dǎo)體應(yīng)用技術(shù)，目前已有第三代半導(dǎo)體相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品成果，和小批量SIC器件供應(yīng)市場。

 

聞泰科技：650V氮化鎵（GaN）技術(shù)已經(jīng)通過車規(guī)級測試，碳化硅產(chǎn)品第一批晶圓和樣品已交付，有望在2021年底到2022年開始量產(chǎn)

 

士蘭微：已經(jīng)建成了6英寸的硅基氮化鎵集成電路芯片生產(chǎn)線。2021 年上半年，公司硅基 GaN 化合物功率半導(dǎo)體器件的研發(fā)在持續(xù)推進(jìn)中，公司SiC功率器件的中試線已在二季度實現(xiàn)通線。

 

賽微電子：現(xiàn)有GaN業(yè)務(wù)包括外延材料和芯片設(shè)計，公司GaN外延材料業(yè)務(wù)是指基于自主掌握的工藝訣竅，根據(jù)既定技術(shù)參數(shù)或客戶指定參數(shù)，通過MOCVD設(shè)備生長并對外銷售6-8英寸GaN外延材料。公司在GaN外延材料方面已完成6-8英寸GaN外延材料制造項目（一期）的建設(shè)，具備了高水平的研發(fā)與生長條件。

 

賽微電子在山東青島擁有一條8英寸GaN外延晶圓產(chǎn)線。在GaN芯片設(shè)計方面已陸續(xù)研發(fā)、推出不同規(guī)格的功率芯片產(chǎn)品及應(yīng)用方案，同時正在推動微波芯片產(chǎn)品的研發(fā)。

 

露笑科技：掌握制造SiC長晶爐的核心技術(shù)，合肥露笑半導(dǎo)體項目總投資100億元，從2020年11月份破土開工建設(shè)，一期產(chǎn)能規(guī)劃為24萬片導(dǎo)電型6英寸碳化硅襯底和5萬片外延片，全部達(dá)產(chǎn)后將年產(chǎn)10萬片8英寸外延片和15萬片8英寸襯底片。

 

三安光電：6月23日宣布總投資160億元的湖南三安半導(dǎo)體基地一期項目正式點亮投產(chǎn)，將打造國內(nèi)首條、全球第三條碳化硅垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)悉，該產(chǎn)線可月產(chǎn)3萬片6英寸碳化硅晶圓。

 

吉林華微電子：已建立肖特基、快恢復(fù)、單雙向 可控硅、全品類 MOS 及 IGBT 等國內(nèi)齊全、且具有競爭優(yōu)勢的功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)品體系，目前正在積極布局以SiC和GaN為代表的第三代半導(dǎo)體器件技術(shù) 。

 

捷捷微電：已與中科院微電子研究所、西安電子科大合作研發(fā)以 SiC、GaN 為代表第三代半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體器件，目前有少量碳化硅器件的封測，該系列產(chǎn)品仍在持續(xù)研究推進(jìn)過程中。

 

 

斯達(dá)半導(dǎo)：11月18日，斯達(dá)半導(dǎo)擬使用募集資金向全資子公司斯達(dá)微電子增資1，977，999，800 元，其中5億元用于“SiC 芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目”建設(shè)。2021年上半年，公司在機車牽引輔助供電系統(tǒng)、新能源汽車行業(yè)控制器、光伏行業(yè)推出的各類 SiC 模塊得到進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。在新能源汽車領(lǐng)域，公司新增多個使用全 SiC MOSFET 模塊的800V 系統(tǒng)的主電機控制器項目定點。

 

新潔能：自成立以來，公司始終專注于半導(dǎo)體功率器件行業(yè)，具備獨立的MOSFET和IGBT 芯片設(shè)計能力和自主的工藝技術(shù)平臺。目前1200V新能源汽車用SiC MOSFET和650V PD電源用GaN HEMT在境內(nèi)外芯片代工廠的處于流片驗證階段，進(jìn)展順利。

 

富滿電子：在第三代半導(dǎo)體GaN（氮化鎵）快充領(lǐng)域，目前有可搭配GaN的中高功率（≥65W）主控芯片、PD協(xié)議芯片等產(chǎn)品。相關(guān)芯片NF7307，具備更高集成度（集成啟動電阻&X電容放電），更出色的性能（優(yōu)良的Qr特性，更低待機功耗）及更高可靠性（全面的保護(hù)機制），已經(jīng)上市。

 

 

蘇州固锝：自成立以來，專注于半導(dǎo)體整流器件、功率器件和QFN、MEMS等集成電路封測領(lǐng)域。2021年發(fā)布了全系列600V-1200V新一代SiC二極管，SIC產(chǎn)品目前處于小批量試產(chǎn)階段。

 

華天科技：公司主營業(yè)務(wù)為集成電路封裝測試，有基于氮化鎵材料的封測業(yè)務(wù)。

 

華峰測控：在第三代化合物半導(dǎo)體，尤其是GaN布局較早。根據(jù)投資者互動平臺信息，臺積電2020年10月首次直接采購GaN測試設(shè)備，此前多次通過供應(yīng)鏈客戶采購GaN測試設(shè)備。

 

 

晶盛機電：在碳化硅領(lǐng)域，產(chǎn)品主要有碳化硅長晶設(shè)備及外延設(shè)備，已通過客戶驗證，同時在碳化硅晶體生長、切片、拋光環(huán)節(jié)已規(guī)劃建立測試線，以實現(xiàn)裝備和工藝技術(shù)的領(lǐng)先，加快推進(jìn)第三代半導(dǎo)體材料碳化硅業(yè)務(wù)的前瞻性布局。

 

北方華創(chuàng)：提供第三代半導(dǎo)體碳化硅相關(guān)設(shè)備，例如長晶爐、外延爐、刻蝕、高溫退火、氧化、PVD、清洗機等，氮化鎵方面可提供刻蝕、PECVD、清洗機等設(shè)備。

 

 

英唐智控：公司控股子公司上海芯石研發(fā)的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品中，已經(jīng)通過代工方式實現(xiàn)了SiC-SBD產(chǎn)品的小批量銷售，SiC-MOSFET目前研發(fā)工作已經(jīng)進(jìn)行進(jìn)入尾聲，已準(zhǔn)備開展產(chǎn)線的投片驗證工作。

 

海特高新：子公司海威華芯投資21億元，在中國大陸建成了首條6英寸砷化鎵/氮化鎵半導(dǎo)體集成電路芯片軍民兩用商業(yè)化生產(chǎn)線。

 

楚江新材：子公司頂立科技，提供第三代半導(dǎo)體碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）單晶所需的關(guān)鍵材料、關(guān)鍵構(gòu)件和關(guān)鍵裝備的研發(fā)和制造，自主研發(fā)了第三代半導(dǎo)體材料SiC單晶生長用關(guān)鍵原料——超純C粉的生產(chǎn)設(shè)備，掌握了將5N及以下的C粉提純到6N及以上的技術(shù)，目前生產(chǎn)的高純碳粉已實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。

 

 

南大光電：主要從事先進(jìn)前驅(qū)體材料、電子特氣、光刻膠及配套材料三類半導(dǎo)體材料產(chǎn)品研發(fā)，其高純?nèi)谆壆a(chǎn)品可以用于生產(chǎn)第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵。

 

 

華燦光電：在浙江建有第三代半導(dǎo)體材料與器件重點實驗室，正在積極探索GaN等第三代半導(dǎo)體材料，并拓展至電力電子半導(dǎo)體器件等領(lǐng)域。

 

乾照光電：布局以GaAs和GaN材料為基礎(chǔ)的化合物半導(dǎo)體方向，產(chǎn)品有GaN LED芯片。

 

國星光電：推出一系列第三代半導(dǎo)體新產(chǎn)品，分為3大產(chǎn)品系列，包括SiC功率器件、GaN-DFN器件、功率模塊。目前公司已完成三代半功率器件實驗室及功率器件試產(chǎn)線的建立工作，計劃2021年底實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。

 

聚燦光電：主要從事化合物光電半導(dǎo)體材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售業(yè)務(wù)，產(chǎn)品為GaN基高亮度LED外延片、芯片。

 

東尼電子：擬定增募資4.67億元，其中3.27億元投資于年產(chǎn)12萬片碳化硅半導(dǎo)體材料項目。

 

鳳凰光學(xué)：并購中國電科旗下半導(dǎo)體外延材料廠商普興電子、國盛電子，普興電子新建年產(chǎn)36萬片6寸SiC外延片項目，預(yù)計22年9月投產(chǎn)，國盛電子SiC外延片項目規(guī)劃年產(chǎn)24萬片，鳳凰光學(xué)有望成為全國最大SiC外延片廠。