2023年第三代半导体产业发展报告

11I前言逐步建立起相对明朗的竞争格局。市场方面，2023年全球碳化硅施建设进程放缓，产能产线趋于稳定。LED光电子领域仍以整合并购，建立“SiC+GaN”双业务引擎。企业格局方面，SiC衬波段的射频器件；推出基于8英寸技术的GaN-on-Si功率放大器。）；I I 1 1 1 4 4 4 6 11 11 11 12 14 14 14 17 21 24 24 24 26 26 26 28 29 32 32 32 35 38 38 39 40 40 42 44 44 44 49 52 52 55 55 57 58 59 61 621一、形势与政策全球半导体产业开始复苏。根据世界半导体贸易统计组织入上升周期，第三代半导体作为其重要组成部分，2和安全局（BIS）发布了针对芯片的出口禁令新规，进一步对先进算34二、市场应用施等应用市场的带动，国内第三代半导体功率电子器件模块市场达年同比增长16.2%。LED器件市场为782.2亿元，同比微增0.5%。导体器件市场将从2023年的约230亿美元快速增长到2028年的3335x万元0UPS工业电机1.90%工商业应用1.65%1.33%0.03%新能源汽车70.67%其他UPS工业电机1.90%工商业应用1.65%1.33%0.03%新能源汽车70.67%光伏及储能3.47%消费电子11.16%5.78%3.47%消费电子11.16%5.78% 风力发电0.01%6800V高压平台规模应用，加速SiC功率器件上车。特斯拉已上市车型：Model3、ModelY、ModelXPlaid、ModelSPlaid蔚来已上市车型：ES8、ES6、EC6、ET7、ET5、ES7、EC7、ET5T理想待上市车型：MEGA小鹏已上市车型：G9、G6极氪已上市车型：极氪001、极氪009、极氪X、极氪001FR待上市车型：极氪CS1E、极氪007华为已上市车型：智界S7、阿维塔127待上市车型：问界M9小米待上市车型：SU7已上市车型：唐EV、汉EV、海豹、仰望U8待上市车型：方程豹豹5、仰望U9上汽已上市车型：智己LS6现代已上市车型：GenesisGV60、GenesisG8、IONIQ5、GenesisGV70EV、IONIQ6待上市车型：IONIQ7、GenesisX起亚已上市车型：起亚EV6待上市车型：起亚EV9大众已上市车型：保时捷Taycan、奥迪e-tronGT待上市车型：保时捷Macan、奥迪RS6（2025年改版）奔驰已上市车型：smart精灵#1已上市车型：Prius、MIRAI、bZ4X、雷克萨斯RZ福特已上市车型：野马Mach-E路特斯已上市车型：ELETRE待上市车型：EMEYA8减少线束成本和重量，提升整车续航里程。随着高端电动车型从欧陆通充电模块采用SiC技术的75KW液冷超充电源模块，宽电压输出200-1000V、宽电压输入260V-530V，可实现半载97%，满载96.5%的高效率。优优绿能已推出40kW、60kWSiC液冷充电模块产品，其中40KWSiC模块最高转换效率可达97%。盛弘股份SiCMOS的50kW充电模块，最高效率超过97%，支持最大133.3A电流稳定输出，支持50-1000V超宽电压输出范围。钛芯电子应用SiCtron™功率器件，可以将充电桩充电效率提高到96%。南方电网充电桩采用SiC技术，其充电桩充电峰值效率达96%，充电场站能耗下降11%，平均20个桩可节省2.5万度电/年。采用SiC充电桩技术，项目总体规划产能为8Gwh/年，具备为12万辆新能源汽车实现配套的能力。项目预计2023年三季度试产，2025年全面建成。威胜联手三安研发SiC充电桩，项目已完成试点。以120kW充电桩为例，普通充电桩充电效率为93%，占地面积为0.4m，该项目SiC充电桩充电效率可达97%，占地面积减少至0.3m。9智能手机国家统计局平板电脑0.28亿洛图科技笔记本电脑0.59亿Canalys显示器0.25亿洛图科技电动工具国家统计局80.060.040.020.05GmMIMO建设是GaNRF应用的第一驱动力。随着5G基站），流量，降低功耗，为此SiC基的GaNRF段到Ku/Ka频段更高的数据传输速率，从其他汽车照明3%信号及指示显示屏15%汽车照明3%信号及指示显示屏15%背光应用景观照明背光应用通用照明45%激光器的市场规模约为2亿元，预计到2028年将增长到4.6亿元。三、生产供给0222.823.128.413.92.由于对5G部署情况估计相对乐观，20230产SiC功率电子产品目前主要应用于光伏储能、充电基础设施等领到2027年，国内宣布的衬底产能将占全球产能40%以上，行业出现1天岳先进SiC半导体材料项目上海衬底252晶盛机电SiC衬底片项目绍兴衬底21.23世纪金光年产70万片6-8英寸碳化硅单晶衬底项目包头衬底34.574三安光电8英寸SiC衬底制造厂项目重庆衬底705高金富恒集团SiC半导体产业基地项目广州衬底256海纳半导体SiC单晶生产基地项目（一期）太原衬底257湖南迪佩斯年产36万片碳化硅衬底项目焦作衬底208三安光电、ST8英寸SiC合资制造厂项目重庆外延/芯片228.29深圳嘉力丰正特色工艺晶圆制造项目丽水芯片51杰平方半导体第三代半导体厂房项目香港器件/模块64.4株洲中车时代中低压功率器件产业化（宜兴）一期建设项目宜兴器件/模块58.26株洲中车时代中低压功率器件产业化（株洲）建设项目株洲器件/模块52.93清研半导体SiC单晶材料及装备项目苏州材料50盛吉盛武汉碳化硅项目武汉材料20安世半导体安世半导体封测厂扩建项目东莞封测301上海格晶半导体8英寸GaN功率器件产线项目上饶器件/模块252镓谷半导体GaN外延片项目福州外延3立国芯微电子GaN/SiC项目济宁芯片74天狼芯半导体天狼芯—功率三代半封装测试基地器件/模块65江西中科半导体江西中科半导体硅基氮化镓项目吉安外延26精发半导体新一代半导体材料氮化镓外衬底及晶圆再生项目抚州外延27纳安半导体氮化镓单晶衬底项目江苏衬底8华研伟福科技（珠海横琴）福建SiC/GaN项目福建器件/模块0.69珠海方唯成半导体GaN自支撑衬底项目珠海衬底—西安电子科技大学、新加坡ICCT氮化镓器件和集成电路先进封装技术研究中心项目广东器件/模块—芯干线碳化硅和氮化镓高功率器件项目南京器件/模块—投资扩产需求增加、行业资金充裕，多个企业成功或正在启动IPO。衬底天岳先进天科合达同光股份IPO辅导瀚天天成天域半导体IDM瑞能半导体IPO辅导装备纳设智能IPO辅导优晶科技IPO辅导芯三代IPO辅导配套材料志橙半导体并购阶段。2023年主要并购项目是扬杰科技增加对楚微半导体股权序号1BorgWarner234VolkswagenBorgWarner5Rohm678子公司比亚迪半导体SiC外延、SiC器件/模块蔚来SiC功率模块工艺实验线SiC器件/模块合资上汽集团与英飞凌合资成立上汽英飞凌IGBT模块、SiC器件/模块与上海微技术工业研究院成立上海汽车芯片工程中心车规级芯片吉利汽车与芯聚能等合资成立芯粤能SiC芯片东风汽车与中车时代合资成立智新半导体IGBT模块一汽集团一汽基金领投与亿马先锋合资组建亿马半导体IGBT和SiC模块理想汽车与三安半导体设立合资公司SiC芯片、SiC模块广汽集团与中车时代合资成立广州青蓝半导体有限公司IGBT模块投资广汽集团瀚薪科技、瞻芯电子SiC芯片上汽集团积塔半导体、瞻芯电子、瀚薪科技、比亚迪半导体、天岳先进SiC衬底、SiC器件/模块、IGBT长城汽车同光股份SiC衬底小鹏汽车天岳先进、瞻芯电子SiC衬底、SiC器件/模块华为瀚天天成、东微半导体、特思迪、天岳先进、北京天科合达SiC衬底、SiC外延、SiC器件/模块×亿元80×亿元4030071.963.361.043.527.320.612.70.820162017201820192020202120222023衬底外延器件及模组装置合计1中瓷电子GaN微波产品精密制造生产线聊城器件/模块252国博电子射频集成产业化（二期）项目南京器件/模块3国博电子射频集成产业化（一期）项目南京器件/模块4广东汉瑞通信第三代半导体5G光通信GaNRF功率器件芯片及新能源功率器件IGBT模块生产项目襄阳器件/模块2.25夕心科技（上海）第三代半导体最新材料非极性GaN项目——6泰新半导体第三代半导体射频芯片产业项目贵阳器件/模块—7优镓科技GaN射频功放芯片项目成都器件/模块—8晶能光电硅衬底MicroLED及氮化镓HEMT射频器件研发项目南昌器件/模块—1等2资铜川高新科技成果转化创业投资基3 成都华西金智银创股权投资基金合4（无锡）5能利用率不足，行业整体规模呈现下滑态势。预计全年总体产值约40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%-10.00%-20.00%70006000500040003000200010000上游外延芯片（亿元）中游封装（亿元）下游应用（亿元）总增长率（%）2023年上半年，LED行业一方面要— 330条生产线搬迁，分两期进行紫外LED、红Mini/Micro-LED项目—4——完全统计，2023年国内LED行业共发生了9起企业收购、披露金额123456789以突破Mini/Micro-LED发展瓶颈。如天马与三安半导体围绕车载12心究3456案789团XR虚拟拍摄合作XR虚拟拍摄合作停车场照明的智能控制、能源管理和安四、企业格局SiC功率电子领域，衬底企业主要有Wolfspeed、Coherent、SiC功率电子领域，衬底市场上Wolfspeed是最大的供应商，其他 GTAT其他 GTATSiCrystal8%Wolfspeed 33%天科合达SKSKsiltroncss天岳先进 Coherent芯片和器件制造环节，龙头企业业绩均实现高速增长，ST、 Onsemi Onsemi其他其他STMicroelectronicsSTMicroelectronics28%ROHMROHMWolfspeed Infineon丰富的制造经验、成熟的渠道，有望加入竞争，并其他20%PowerIntegrations20%其他20%PowerIntegrations20%GaNGaNSystems 英诺赛科MitsubishiElectric、Toshiba等；代工企业主要有稳懋；设计公司有三家企业市场占比高达85%。由于SiC功率电子市场需求强劲，Coherent和天岳先进、烁科晶体正在将产品生产重点从半绝缘转向集中度较高。根据CASAResearch对相关企业财务报告的测算，其他,20%RFHIC,其他,20%RFHIC,6%SumitomoElectric,22%苏州能讯,4%苏州能讯,4%中国电科,中国电科,5% Qorvo,17% Macom,16%业步入成熟期，国际龙头厂商相继退出量大面广的照明业务。如FurukawaElectric、Kyma，大功率GaN激光器的主要厂商为日本企业已经开始出货。五、技术进展方向，量产深紫外LED芯片电光转化效率提高到5%以上。备低位错密度8英寸导电型碳化硅单晶衬底的结果，其中螺位错将持续提升良率，加快设备调试与工艺微管密度＜0.1个/cm2，位错缺陷密度<产错（BPD）密度面补偿（SSDC）”技术改良晶锭加工设备，相较现有方法可将总成MOSFET。国内方面，三安集成、中车时代，积塔、华为、华与GaN相同的热膨胀系数，可以抑制GaN外延层的翘曲和开裂，从而可以实现大直径、高质量的厚外延生长。Shin-EtsuChemi器件则更简单并稳健，对于高达1MHz开关频率的需求，共源共栅GaN功率器件开发呈现以下趋势：一是向中高压突破。商用化4封装的高集成驱动GaN器件。显光电、兆驰晶显等均推出了MicroL六、其他JEDEC制定功率器件评估指南。2023年，JEDEC发布6项1JEP1972023年11月GuidelineforEvaluatingBipolarDegrada