芯片新局面：第三代半导体迎来新机遇(2)
根据联盟的分析，去年我国5G宏基站氮化镓射频功率放大器市场规模73亿元，到2022年市场规模接近100亿元，复合增长率达到17.5%。2023年毫米波基站将开始部署，预计射频功率放大器市场规模将有5-10倍的增长需求。整体来看，5G宏基站、微基站及毫米波基站带来的氮化镓射频功率放大器市场规模将超过1000亿元。折算成晶圆来看，若毫米波基站开始部署，其4英寸氮化镓晶圆总需求量约为200-400万片。
然而，目前全球射频器件市场由住友电工、Cree|Wolfspeed和Qorvo三家企业占据，其中住友电工为华为主要供应商。国内在毫米波领域处于空白，没有相关器件供应商。
差距仍大
尽管目前国内第三代半导体在规模和技术方面发展迅速，但和国际上的主要公司相比仍然有不小差距。
上述华润微人士向记者表示：“这个第三代半导体大家都在研发当中，但是真正能够大规模量产的并不多，目前大部分的量都是进口国外的产品。”
三安光电的内部人士也告诉记者，目前公司大部分的产品还是传统的LED芯片产品，现在第三代半导体产品总体占比不大，不过产品的结构也在慢慢变化，占比在逐渐增加。
来自联盟的数据显示，去年我国第三代半导体产业电力电子和射频电子总产值超过100亿元，较2019年增长69.5%。其中，碳化硅、氮化镓电力电子产值规模达44.7亿元，同比增长54%，衬底材料约2.2亿元，外延及芯片约5亿元，器件及模组约7.2亿元，装置约30亿元，相较前几年，中下游的增长速度加快。而氮化镓微波射频产值达到60.8亿元，同比增长80.3%。其中，衬底约6.5亿元，外延及芯片9.2亿元，器件及模组19.6亿元，装置约25.5亿元。
而根据CASAResearch的不完全统计，截至2020年底，国内有超过170家从事第三代半导体电力电子和微波射频的企业（2018年这个数字尚不足100家），覆盖了从上游材料的制备(衬底、外延)、中游器件设计、制造、封测到下游的应用，基本形成完整的产业链结构。
在此同时，传统半导体企业依托资金、技术、渠道以及商业模式的优势，正在积极布局第三代半导体。比如去年有17家半导体企业陆续登陆科创板，其中有5家企业计划布局第三代半导体。
当然，目前国产替代的过程也在加速，以华为为代表的应用企业调整供应链，使得国内企业获得了试用、改进的机会，国产器件逐渐导入终端产品供应链。国内第三代半导体企业抓住发展机遇，主动与下游应用企业开展合作，推动国产器件的快速应用。
根据联盟提供的信息，国内碳化硅商业化衬底以4英寸为主，逐步向6英寸过渡，微管密度、衬底可用面积、位错等技术参数都有所进步。在研发方面，目前已经实现了高质量6英寸碳化硅衬底材料的制备，但“国内碳化硅衬底单晶质量与国外差距明显，存在单晶性能一致性差、成品率低、成本高等问题，国产高性能衬底自给率仍然较低，占全球的市场份额不到5%。”
此外，联盟认为，目前产业链各环节产能虽然在不断增长，但供给仍然不足。去年新能源汽车、PD快充、5G等下游应用市场增长超预期，但国内现有产品商业化供给无法满足市场需求，尤其是碳化硅电力电子和氮化镓射频存在较大缺口。这也导致我国第三代半导体各环节国产化率较低，超过八成的产品依赖进口。“整体来看，我国第三代半导体供应链的自主保障能力得到增强，但国内企业的市场竞争力较国际巨头仍有差距。与国际企业相比，我国第三代半导体产业规模仍然较小，企业优势不明显。目前各细分应用市场的核心器件均由 Cree|Wolfspeed、ROHM、Infi－neon等国外企业占据，国产产品市占率不足10%。”“（尤其）值得注意的是，大尺寸产线对材料技术和生产技术的要求更高，与国际相比，国内大尺寸晶圆制造技术尚未完全成熟，成本高昂、良率较低。企业要根据自身情况，综合考虑技术、成本、生产效率等多方面因素，选取最优的工艺路线。”联盟表示。
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