“新開局、新挑戰(zhàn)、芯生機、芯活力”，2021年第24屆中國集成電路制造年會暨供應(yīng)鏈創(chuàng)新發(fā)展大會于11月1日到3日在廣州召開，本屆高峰論壇將圍繞當(dāng)前全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)形勢和我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，共商以供應(yīng)鏈創(chuàng)新帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié)聯(lián)動的戰(zhàn)略大計。

在大會上，集微咨詢高級分析師朱航歐對SiC和GaN為代表的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和市場情況。第三代半導(dǎo)體功率芯片和器件的固有特性，決定了其在實現(xiàn)光伏、風(fēng)力等新能源發(fā)電、直流特高壓輸電、新能源汽車等電動化交通、工業(yè)電源、民用家電等領(lǐng)域的電能高效轉(zhuǎn)換優(yōu)勢，支持國家能源革命，助力推動實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

SiC產(chǎn)業(yè)及市場情況

朱航歐介紹到，SiC產(chǎn)業(yè)鏈分為上中下游三個環(huán)節(jié)。上游包括襯底和外延的生長，中游包括設(shè)計制造、下游是應(yīng)用環(huán)節(jié)。SiC器件/模塊主要的應(yīng)用領(lǐng)域是電力電子市場，包括軌道交通、光伏逆變器、新能源汽車以及消費類電子等。

從市場發(fā)展來看，全球SiC功率半導(dǎo)體市場上升。根據(jù)Yole和Omdia數(shù)據(jù)顯示，到2020年底，SiC電力電子市場規(guī)模約為7.03億美元，到2025年SiC電力電子市場規(guī)模將超過30億美元，5年平均年復(fù)合增長率超過34%，其主要驅(qū)動力為新能源汽車和消費電子。2020年全球功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模約為180~200億美元，SiC電力電子器件滲透率約為4.2%~4.5%，較2019年提升一個百分點。

在細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用方面，SiC加入有望改變新能源汽車市場格局。在電驅(qū)動領(lǐng)域，可幫助將電驅(qū)動控制器體積減小80%以上，是提升控制器功率密度的必然選擇。在車載DC/DC中，SiC功率器件可明顯降低了整個系統(tǒng)的重量和體積（縮小40%~70%）。在充電模塊中SiC器件后可實現(xiàn)充電系統(tǒng)高效化、小型化和高可靠性。除了技術(shù)上的優(yōu)勢，SiC功率器件在新能源汽車中的應(yīng)用也將加速車企的新能源汽車產(chǎn)品升級，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)開拓更加廣闊的市場空間。

SiC在新能源汽車市場應(yīng)用的空間巨大，帶動SiC功率半導(dǎo)體市場迅猛增長。具體來看，我國2020年新能源汽車產(chǎn)量為136.6萬輛，預(yù)計2021年產(chǎn)量將達到250萬輛，同比增長83%。據(jù)國際能源機構(gòu)（IEA）統(tǒng)計，中國新能源汽車的市場規(guī)模占全球的40%-50%。從2019年新能源汽車市場不被看好的情況下開始，國際各大整車企尤其是汽車動力總成等零配件企業(yè)仍然不遺余力將研發(fā)及合作重心聚焦于新能源汽車，產(chǎn)業(yè)注定要開始騰飛。

值得關(guān)注的是，整車及零部件企業(yè)積極引入SiC，市場前景十分明確。整車龍頭企業(yè)已經(jīng)引入SiC，更多企業(yè)列入未來規(guī)劃。國內(nèi)新能源汽車企業(yè)首先在OBC和DC-DC中應(yīng)用SiC器件，然后逐步滲透到可靠性要求更高的電機控制器。與此同時，多家零部件供應(yīng)商發(fā)布了開發(fā)、量產(chǎn)SiC電驅(qū)動系統(tǒng)的計劃。

朱航歐預(yù)計，國內(nèi)新能源汽車SiC市場將引領(lǐng)全球SiC市場發(fā)展。從Yole 2020年發(fā)布的數(shù)據(jù)來看，Yole 在2020年對新能源汽車SiC功率半導(dǎo)體的市場預(yù)期偏低，對我國市場的發(fā)展預(yù)估不足。

GaN產(chǎn)業(yè)鏈及市場發(fā)展情況

GaN產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)節(jié)與SiC大致相同，GaN目前主要涉及電力電子、射頻和光電子三大領(lǐng)域。GaN功率器件市場發(fā)展迅猛，未來市場空間巨大。2020年，GaN電力電子市場規(guī)模約為1.51億美元。Yole預(yù)計，到2025年GaN電力電子器件市場預(yù)計將超過15億美元。其中在電源設(shè)備方面的市場應(yīng)用占到了GaN電力電子器件市場規(guī)模的一半以上。

朱航歐指出，GaN電力電子器件在消費電子PD快充市場爆發(fā)。據(jù)CASA Research數(shù)據(jù)，2020年國內(nèi)PD快充GaN電力電子器件市場規(guī)模約1.5億元，全球PD快充GaN電力電子器件市場規(guī)模超過3億元；預(yù)計到2025年市場規(guī)模將超過40億元，年均復(fù)合增長率97%，全球預(yù)計到2025年市場規(guī)模達到80多億元，年均復(fù)合增長率90%。從當(dāng)前的情況來看，GaN電力電子器件在PD快充領(lǐng)域的實際滲透速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于預(yù)期。

除了消費電子外，新能源汽車無疑是第三代半導(dǎo)體電力電子器件市場的主要驅(qū)動力，也是不同技術(shù)路線（Si、SiC和GaN）的主要爭奪市場。從技術(shù)上而言，GaN電力電子器件在48V的混合動力汽車領(lǐng)域?qū)碛休^強的競爭力，但目前發(fā)展并不迅速；但基于其成本優(yōu)勢，未來市場前景被業(yè)內(nèi)人士看好。GaN目前主要應(yīng)用在OBC（車載充電器）和DCDC（逆變器）方面。

同時，GaN微波射頻器件市場規(guī)模超過8億美元。Yole 2020年數(shù)據(jù)顯示，2020-2025年全球GaN射頻器件的總體市場將以12％的年均復(fù)合增長率從8.3億美元增長至超過20億美元。國防應(yīng)用是GaN射頻器件市場的最重要驅(qū)動力量，2020-2025年將以22％的年均復(fù)合增長率從3.4億美元增長至超過11.1億美元；5G基站建設(shè)是GaN射頻器件市場的另一關(guān)鍵驅(qū)動力量，2020-2025年將以15％的年均復(fù)合增長率從3.7億美元增長至超過7.3億美元。

此外，在Micro-LED領(lǐng)域，GaN未來可期。Micro LED適用于極小間距、高對比度和高刷新率的場景，例如智能手表、AR、VR等智能穿戴領(lǐng)域。 Micro LED市場規(guī)模將不斷擴大，全球市場收入快速增長。據(jù)Statista預(yù)測，2026年全球MicroLED出貨量將達到0.15億片，2027年全球MicroLED市場收入將達到718億美元。Mini/Micro LED將成為LED未來的収展斱向。

整體來看，第三代半導(dǎo)體工業(yè)化技術(shù)逐步穩(wěn)定，產(chǎn)品商業(yè)化持續(xù)推進。全球第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍然由美日歐龍頭企業(yè)主導(dǎo)，國際龍頭企業(yè)大力完善產(chǎn)業(yè)布局，加強上下游深化戰(zhàn)略合作，鎖定貨源搶占市場份額，強化競爭優(yōu)勢。國內(nèi)主流企業(yè)積極擴產(chǎn)布局，產(chǎn)業(yè)進入擴張期。龍頭企業(yè)緊抓國產(chǎn)替代機遇，產(chǎn)業(yè)鏈合作水平不斷提升。而傳統(tǒng)半導(dǎo)體企業(yè)依托資金、技術(shù)、渠道以及商業(yè)模式的優(yōu)勢，積極布局第三代半導(dǎo)體。（Arden）

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