《滬市匯·硬科硬客》錄制現(xiàn)場
嘉賓們認為,以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體材料具備卓越性能,目前產業(yè)處于初期階段。相比硅半導體,中國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)“換道超車”,是振興和發(fā)展我國半導體產業(yè)的重大歷史機遇。在產業(yè)鏈條部分環(huán)節(jié)上,國內廠家已處于國際領先地位,第三代半導體應用場景豐富,行業(yè)競爭中技術能力、創(chuàng)新能力、規(guī)模、性價比等因素將成為博弈的焦點,但這也給國內廠家提供了巨大的增量空間。嘉賓們一致強調,為實現(xiàn)中國第三代半導體“換道超車”,整個產業(yè)鏈上下游必須通力合作,在守住國內市場份額的同時向國際上進一步拓展。
廓清現(xiàn)狀:進口替代程度幾何、缺口多大?
第三代半導體材料是指以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的寬禁帶半導體材料,與傳統(tǒng)硅半導體材料相比,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,因此采用寬禁帶半導體材料制備的半導體器件能在更高的溫度下穩(wěn)定運行,適用于高電壓、高頻率場景。此外,還能以較少的電能消耗,獲得更高的功率密度,提升系統(tǒng)性能。整個第三代半導體產業(yè)鏈主要由襯底、外延、設計、器件生產、封裝、終端應用等環(huán)節(jié)構成。
宗艷民表示,全球第三代半導體業(yè)目前整體處于起步階段,并且在加速發(fā)展。我們國家從材料到芯片進行了全產業(yè)鏈布局,并且在各環(huán)節(jié)都已有具國際競爭力的企業(yè)參與。
天岳先進董事長、總經理 宗艷民
國內第三代半導體的發(fā)展成就,為逐漸實現(xiàn)進口替代提供了堅實基礎。“現(xiàn)在天岳先進的襯底材料,不僅解決了國內的完全進口替代,而且還向國外輸出。”宗艷民說。
趙奇指出,本土供需缺口正在縮小。“過去兩三年,國內第三代半導體整個產業(yè)鏈都在快速發(fā)展中,時至今日,襯底、外延都已經比較成熟了,滿足國內需求的同時也都已經實現(xiàn)出口;SiC二極管、GaN器件也都已實現(xiàn)國產化;最難的可以用于車載主驅逆變器的SiC MOSFET器件和模塊從2023年也開始實現(xiàn)量產。”
芯聯(lián)集成總經理 趙奇
華潤微執(zhí)行董事、總裁 李虹
“從進口替代角度來講,今天國內碳化硅器件,特別是高端器件,大部分還是海外進口,這個我們必須承認。”李虹表示,但這也是給我們從事第三代半導體的廠家,不管是材料、設備、器件,都提供了一個巨大的未來增量的空間。從整個產業(yè)鏈來說,李虹認為,國產化率最低的還是半導體制造設備,尤其是關鍵的外延爐、注入機、高溫退火和刻蝕設備等。SiC功率器件和模塊目前在除了主驅外的應用場景,國產產品已經在逐步替代,如OBC、充電樁、逆變器、工業(yè)電源等,但是最核心同時也是用量最大的汽車主驅應用方面,國內實現(xiàn)量產的不多。在一定時間內,國內廠家仍將圍繞車規(guī)級碳化硅功率器件和模塊開展研發(fā)和產品提升,是未來必爭的市場。
“我相信,國內的廠家很快也會進入國內新能源汽車的主驅系統(tǒng)里面去。”李虹表示。前瞻未來:應用場景如何、競爭焦點何在?
法國知名半導體咨詢機構Yole預計,到2028年,整個碳化硅市場規(guī)模將達89億美元,氮化鎵市場規(guī)模將達47億美元(功率+射頻)。從應用場景以及市場規(guī)模來看,碳化硅走在了氮化鎵的前面。“很多應用領域在驅動行業(yè)的快速增長,尤其2023年我們看到了很多800伏的車上來之后,對整個碳化硅的需求,確實有了一個井噴式的提升。”許興軍表示。
廣發(fā)證券發(fā)展研究中心總經理兼電子行業(yè)首席分析師 許興軍