第三代半導體是國家2030規(guī)劃和“十四五”國家研發(fā)計劃確定的重要發(fā)展方向，被視作我國半導體產(chǎn)業(yè)彎道超車的機會。目前第三代半導體行業(yè)的觸角延伸到了5G基站、特高壓、城際高鐵交通、新能源充電樁等關鍵領域，處于爆發(fā)前夜，前景美好，未來可期。

 

 

隨著《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》（以下簡稱“《綱要》”）的發(fā)布，其中“集成電路”領域，特別提出碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體也就是行業(yè)人士關注的第三代半導體要取得發(fā)展。

 

《綱要》指出，強化國家戰(zhàn)略科技力量。制定科技強國行動綱要，健全社會主義市場經(jīng)濟條件下新型舉國體制，打好關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)，提高創(chuàng)新鏈整體效能。

 

以國家戰(zhàn)略性需求為導向推進創(chuàng)新體系優(yōu)化組合，加快構建以國家實驗室為引領的戰(zhàn)略科技力量。聚焦量子信息、光子與微納電子、網(wǎng)絡通信、人工智能、生物醫(yī)藥、現(xiàn)代能源系統(tǒng)等重大創(chuàng)新領域組建一批國家實驗室，重組國家重點實驗室，形成結構合理、運行高效的實驗室體系。

 

加強原創(chuàng)性引領性科技攻關。在事關國家安全和發(fā)展全局的基礎核心領域，《綱要》提到制定實施戰(zhàn)略性科學計劃和科學工程。瞄準人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領域，實施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目。從國家急迫需要和長遠需求出發(fā)，集中優(yōu)勢資源攻關新發(fā)突發(fā)傳染病和生物安全風險防控、醫(yī)藥和醫(yī)療設備、關鍵元器件零部件和基礎材料、油氣勘探開發(fā)等領域關鍵核心技術。

 

其中，在集成電路領域要取得集成電路設計工具、重點裝備和高純靶材等關鍵材料研發(fā)，集成電路先進工藝和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、微機電系統(tǒng)（MEMS）等特色工藝突破，先進儲存技術升級，碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導體發(fā)展。

 

“十四五”規(guī)劃對半導體產(chǎn)業(yè)鏈各個關鍵“卡脖子”環(huán)節(jié)將重點支持，華安證券指出，由于第三代半導體材料更為優(yōu)異，與國外差距相對較小，國家希望通過“十四五”規(guī)劃，把第三代半導體提升至戰(zhàn)略高度，第三代半導體可能成為我國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的彎道超車機會。

 

 

隨著國家政策不斷出臺扶持集成電路、第三代半導體產(chǎn)業(yè)，目前全國各地積極促進第三代半導體及集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為了進一步加快半導體及集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，北京、上海、江蘇、廣東、安徽均在2021年政府工作報告中提及。十四五時期，集成電路產(chǎn)業(yè)迎來國產(chǎn)化替代的“春天”

 

與此同時，十四五規(guī)劃綱要中還提出支持北京、上海、粵港澳大灣區(qū)形成國際科技創(chuàng)新中心，建設北京懷柔、上海張江、大灣區(qū)、安徽合肥綜合性國家科學中心，支持有條件的地方建設區(qū)域科技創(chuàng)新中心。

 

以上海臨港新片區(qū)為例，近期也發(fā)布了《中國（上海）自由貿(mào)易試驗區(qū)臨港新片區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)專項規(guī)劃（2021-2025）。規(guī)劃提出，到2025年，推進重大項目落地建設，基本形成新片區(qū)集成電路綜合性產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地的基礎框架；到2025年，集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破1000億元，芯片制造、裝備材料主導地位進一步加強，芯片設計、封裝測試形成規(guī)模化集聚；到2035年，構建起高水平產(chǎn)業(yè)生態(tài)，成為具有全球影響力的“東方芯港”。

 

規(guī)劃提出，打造國內(nèi)特色工藝生產(chǎn)高地，堅持市場需求與技術開發(fā)相結合，推動BCD、IGBT、CIS、MEMs等特色工藝研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，支持細分領域IDM項目建設。推動化合物半導體產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)由國內(nèi)引領向國際領先跨越。推進6英寸、8英寸GaAs、GaN和SiC工藝線建設，面向5G、新能源汽車等應用場景，加快化合物半導體產(chǎn)品驗證應用。

 

推動集成電路裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展，重點支持12英寸高端刻蝕、清洗、離子注入、光刻、薄膜、濕法、熱處理以及光學量測等設備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化；支持硅材料產(chǎn)業(yè)做大作強，繼續(xù)提升12英寸大硅片技術與產(chǎn)能；積極引進國內(nèi)外光刻膠、掩膜板、第三代半導體等材料企業(yè)，加強關鍵材料的本地化配套能力。

 

機構指出，第三代半導體核心難點在材料制備，其他環(huán)節(jié)可實現(xiàn)國產(chǎn)化程度非常高，加持國家在政策和資金方面大力支持。行業(yè)技術追趕速度更快、門檻準入較低、國產(chǎn)化程度更高，中長期給國內(nèi)功率半導體企業(yè)、襯底材料供應商帶來更多發(fā)展空間確定性更強。

 

從國際上來看，處于各國大比拼進行時，尚未完成形成涇渭分明的“壟斷”格局。曾有業(yè)內(nèi)人士指出，國際第三代半導體產(chǎn)業(yè)從材料、器件已經(jīng)實現(xiàn)從研發(fā)到規(guī)模量產(chǎn)的成功跨越，進入了產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展的階段。在新能源汽車、高速列車、5G通信、光伏、消費電子等開始進入高潮期，這是處在爆發(fā)的前夜。對中國來說，這種市場需求巨大。

 

從國內(nèi)來看，第三代半導體產(chǎn)業(yè)迎來又一次的歷史機遇。不論5G技術的發(fā)展，還是新基建的建設，都提供了第三代半導體技術的發(fā)展空間。“十四五”已經(jīng)啟程，科技部等政府部門也高度重視第三代半導體領域的科技創(chuàng)新工作，在項目部署布局中優(yōu)先進行考慮等等。凡此種種，都為我國第三代半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造著有利的環(huán)境。

 

權威人士指出，未來五年非常重要，我國亟需形成有國際競爭力的產(chǎn)品批量化供應，在國際巨頭尚未形成專利、標準壟斷前占據(jù)主動。在新的產(chǎn)業(yè)格局中，躋身于世界先進行列。

 

從2021年1月份開始，大眾關注芯片短缺的現(xiàn)象已經(jīng)持續(xù)了2個多月的時間。除了新冠疫情導致的產(chǎn)能不足，以及芯片需求增長的影響之外，半導體產(chǎn)業(yè)鏈自身的情況也加劇了全球缺芯的問題。

 

《日本經(jīng)濟新聞》指出，全球半導體短缺變得嚴重，開端是美國政府對中國大陸企業(yè)的制裁。代工企業(yè)中芯國際等成為制裁目標，訂單集中涌向臺灣企業(yè)等。再加上全球汽車半導體等各行業(yè)的需求快速復蘇，供應短缺跡象加強。

 

2月26日，工信部電子信息司司長喬躍山表示，將繼續(xù)加大對汽車半導體的技術攻關，推動汽車半導體生產(chǎn)線制造能力提升，指導車規(guī)級驗證試用能力建設。

 

喬躍山指出，半導體是信息社會的基石，是汽車行業(yè)電動化、聯(lián)網(wǎng)化、智能化升級的基礎和源動力。近年來，在汽車行業(yè)的支持下，國內(nèi)汽車半導體技術發(fā)展迅速，但整體來看，國內(nèi)半導體企業(yè)對于汽車產(chǎn)業(yè)的需求，以及對汽車半導體產(chǎn)品的開發(fā)和推廣經(jīng)驗不足，在車用領域尚未形成系統(tǒng)化的供應能力。去年四季度以來，芯片產(chǎn)能供應緊缺，更突顯汽車半導體供應能力不足的問題。

 

喬躍山介紹，工信部將加強優(yōu)秀汽車半導體方案的應用推廣，同時注重發(fā)揮地方政府和行業(yè)龍頭企業(yè)的關鍵作用，集中力量和資源，推動汽車半導體跨越發(fā)展。

 

當前汽車芯片十分短缺。兩會期間，汽車芯片國產(chǎn)化也成為車企代表關注焦點，有代表提出，要推動整車和零部件企業(yè)敢于使用國產(chǎn)汽車芯片。根據(jù)媒體報道，目前產(chǎn)業(yè)鏈上下游已在逐步達成共識，國產(chǎn)半導體在未來2-3年內(nèi)將迎來窗口期。

 

華西證券此前預測，2021Q1全球汽車業(yè)產(chǎn)量可能比原先目標減少67.2萬輛，主要原因系芯片短缺，缺芯的影響預計將延續(xù)至2021Q3。

 

東吳證券研報稱，受限于半導體產(chǎn)能的緊缺，汽車芯片供不應求。當汽車市場需求快速復蘇，并且汽車制造商陸續(xù)開始恢復生產(chǎn)后，配套芯片在短期內(nèi)供應不足，從而導致了當前汽車產(chǎn)業(yè)因缺乏芯片而減產(chǎn)的困境。

 

除了MCU、功率半導體等半導體產(chǎn)品，汽車電子還涉及中控、電池管理系統(tǒng)、自動駕駛、鋰電池組和充電組件等應用。未來，隨著新能源汽車普及帶動的汽車市場的快速發(fā)展，相關汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈有望充分受益。半導體領域建議關注：斯達半導、聞泰科技、比亞迪電子、富瀚微、全志科技、瑞芯微等；中控領域建議關注：藍思科技、長信科技等；車載鏡頭領域建議關注：韋爾股份、晶方科技、聯(lián)創(chuàng)電子等標的。

 

國海證券指出，Yole數(shù)據(jù)顯示，2017年全球氮化鎵功率器件市場規(guī)模為3.8億美元，新能源汽車快速增長，電網(wǎng)對輸電性能要求提高將推動氮化鎵功率器件市場快速發(fā)展， 5G基站建設將大幅度帶動氮化鎵功率器件市場， Yole 預計2023年市場規(guī)模將達到13億美元， 2019年-2023年 CAGR為22.9%。

 

該機構表示，從競爭格局來看，以英飛凌、安森美、 羅姆等為代表的歐美日老牌功率大廠具備先發(fā)優(yōu)勢，斯達半導、華潤微、中車電氣時代等國產(chǎn)廠商加碼布局第三代半導體賽道，目前國內(nèi)SiC產(chǎn)業(yè)鏈已初具雛形。

 

小結：第三代半導體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)迎來加快發(fā)展窗口期，未來五年至關重要。國內(nèi)有著制度、大市場優(yōu)勢以及一定的產(chǎn)業(yè)基礎。但是隨著市場需求不斷擴大，面對“缺芯”、“卡脖子”技術等問題，“等靠要”終究不是長久之計，唯有半導體關鍵技術與設備的自給自足已是勢在必行。隨著政策的推動，第三代半導體產(chǎn)業(yè)勢必會迎來新的發(fā)展高潮。

 

前途是光明的，道路是坎坷的，面對“高門檻”的第三代半導體產(chǎn)業(yè)賽道，并不是所有地方、所有企業(yè)都能跟風而動，一擁而上。要從頂層設計入手，因地制宜、統(tǒng)籌兼顧合理配置半導體領域創(chuàng)新資源，聚焦成熟產(chǎn)品市場導入，攻關關鍵性“卡脖子”技術與產(chǎn)品應用，搶抓機遇并合力有序推動，才能真正迎來第三代半導體國產(chǎn)化發(fā)展的春天。