第三代半导体产业发展报告

前言 伴随半导体产业逐渐复苏，以及电动汽车、新能源、消费类电子、5G通信等应用市场的需求带动，2023年第三代半导体产业保持高速增长态势。 2023年，国际上以龙头企业为代表，不断开发领先技术、加快迭代新产品、持续扩张产能、强化供应链合作，并通过整合并购等策略，逐步建立起相对明朗的竞争格局。市场方面，2023年全球碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）功率电子市场规模约30.7亿美元，电动和混合动力汽车 （EV/HEV）市场占比约70%，是核心市场驱动力。射频电子 （GaN RF）市场规模约为15亿美元，其中电信基础设施是第一大应用市场，占比超过50%。供给方面，SiC功率电子投资热情持续，2023年全球新增投资约260亿美元。射频电子因5G通信基础设施 建 设 进 程 放 缓 ， 产 能 产 线 趋 于 稳 定 。LED光 电 子 领 域 仍 以Mini/Micro-LED为主要投资和扩产方向。龙头企业通过供应链合作、整合并购，建立“SiC+GaN”双业务引擎。企业格局方面，SiC衬底环节，Wolfspeed、Coherent市场占比全球领先；功率电子器件环节ST、Infineon、Onsemi、Wolfspeed、Rohm等五大家，市场总占比达到82%，行业头部格局确立。射频电子领域，Sumitomo、Qorvo、Macom（收购Wolfspeed射频业务）、NXP、RFHIC等全球领先，五大家市场总占比达到71%。技术进展方面，8英寸SiC衬底、外延加快开发；液相法晶体生长技术、复合衬底技术、激光切割技术等促进成本降低； 除全SiC模块之外，SiC MOSFET和Si IGBT的融合模块设计受到关注；基于GaN衬底的极性超结GaN FET耐压达到万伏；发布集成双GaN开关管的AHB半桥芯片；3D堆叠技术为制备12英寸GaN-on-Si晶圆提供新路径。开发出基于SiC和蓝宝石衬底的N-face结构W波段的射频器件；推出基于8英寸技术的GaN-on-Si功率放大器。 国内来看，2023年第三代半导体技术和产业化加快发展。市场方面，SiC和GaN功率电子器件模块市场约153.2亿元，同比增长45%，国产产品主要以光伏逆变、消费电子应用为主，电动汽车主逆变器市场开始逐步渗透。射频电子 （GaN RF）器件模块市场约102.9亿元，同比增长16.2%。LED器件市场782.2亿元，同比微增0.5%。供给方面，功率电子生产活跃，射频电子趋于稳定，LED光电子领域除Mini/Micro-LED外，其他方向缓慢复苏。2023年国内SiC衬底产量75万片、外延产量65万片、芯片器件产量40万片（以上均折合6英寸）；资本市场持续活跃，投融资热情仍然高涨，新增SiC投资增长44%，金额超千亿，多家企业完成或正在IPO。企业格局方面，功率电子领域，头部企业优势愈发凸显，竞争梯队逐步形成；射频电子领域格局相对稳定，产品国产化率超30%；LED行业进入成熟期，竞争格局确定。产业化技术方面，SiC 8英寸衬底基本完成验证，开始小批量供货；国产SiC MOSFET新品同比翻倍增加，新能源汽车主驱开始验证应用；推出4引脚TO-247-4L GaN功率器件；推出开关频率MHZ1000w GaN功率模块电源。开发出Si基GaN低压射频器件，拓展手机终端应用可能；推出0.25μm和0.15μm GaN MMIC代 工业务。LED无荧光粉照明实现了整灯光效100lm/W；Micro-LED红光芯片效率达到15%（20*40μm @20uA）；量产UVC LED芯片电光转化效率超过5%。 总体来看，2023年第三代半导体产业取得显著进步。国产SiC衬底、外延均进入国际供应链体系，行业投融资与扩产热情不减，头部企业加快与国际巨头的合作，产业格局在逐步形成中。另一方面，国际车企龙头暂缓电动车战略、国内SiC投资过热且分散、同质化产品价格过度竞争等现象，对行业健康、可持续发展提出挑战。展望2024年，随着国内宏观经济整体复苏预期增强，第三代半导体技术对新质生产力的支撑作用日益增强，产业发展动力持续强劲。 目录 前言......................................................................................................... I 一、形势与政策........................................................................................1 （一）相关产业发展态势......................................................................... 1（二）半导体产业相关政策..................................................................... 1 二、市场应用............................................................................................4 1、总体市场规模..........................................................................42、重点细分应用..........................................................................6 （二）射频电子................................................................................11 1、总体市场规模........................................................................112、重点细分应用........................................................................11 （三）光电子....................................................................................12 三、生产供给..........................................................................................14 1、总体产值................................................................................142、投融资与扩产........................................................................173、整合并购................................................................................21 （二）射频电子................................................................................24 1、总体产值................................................................................242、投融资与扩产........................................................................243、整合并购................................................................................26 （三）光电子....................................................................................26 1、总体产值................................................................................262、投融资与扩产........................................................................28 3、整合并购................................................................................29 四、企业格局..........................................................................................32 1、重点企业................................................................................322、竞争格局................................................................................35 （二）射频电子................................................................................38 1、重点企业................................................................................382、竞争格局................................................................................39 （三）光电子....................................................................................40 1、重点企业................................................................................402、竞争格局................................................................................42 五、技术进展..........................................................................................44 1、SiC功率电子.........................................................................442、GaN功率电子........................................................................49 （二）射频电子................................................................................52（三）光电子.............................