第三代半导体龙头聚首《硬科硬客》畅谈提良率降成本和进口替代产业链“通力合作”成高频关键词

央广网1月3日北京消息（记者孙汝祥）中国第三代半导体在国际竞争中处于何种地位？进口替代缺口是在放大还是在缩小？产业难点、痛点何在，破解之道何在？未来市场格局将如何演变？……

日前，以“换道超车第三代半导体”为主题的《沪市汇·硬科硬客》第二期节目在上海证券交易所成功录制。三家科创板上市公司、细分领域行业领导者，华润微执行董事、总裁李虹，芯联集成总经理赵奇，天岳先进董事长、总经理宗艳民做客《硬科硬客》，深入交流第三代半导体的性能优势、应用场景、产业化进程、发展趋势，探讨“换道超车”的机遇与挑战。本期节目主导嘉宾为广发证券发展研究中心总经理兼电子行业首席分析师许兴军。

嘉宾们认为，以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体材料具备卓越性能，目前产业处于初期阶段。相比硅半导体，中国在第三代半导体领域和国际上处于同一起跑线，有望实现“换道超车”，是振兴和发展我国半导体产业的重大历史机遇。在产业链条部分环节上，国内厂家已处于国际领先地位。而一个必须正视的事实是，大部分高端碳化硅器件还是依赖于进口。但这也给国内厂家提供了巨大的增量空间。

嘉宾们一致强调，为实现中国第三代半导体“换道超车”，整个产业链上下游必须通力合作，推动技术创新，提高良率，降低成本提升性价比，进而在守住国内市场份额的同时向国际上进一步拓展。

嘉宾认为，第三代半导体应用场景丰富，行业竞争中技术能力、创新能力、规模、性价比等因素将成为博弈的焦点。在大浪淘沙的过程中，拥有雄厚积累的头部企业有望保持竞争优势。

《沪市汇·硬科硬客》录制现场

《沪市汇》是由上海证券交易所、中央广播电视总台央广网联合打造的高度融媒体的专属平台，旨在通过系列精品内容输出，为沪市公司高质量发展贡献权威媒体的专业力量。作为《沪市汇》的拳头子栏目，《硬科硬客》聚焦科技创新细分产业链龙头，旨在为“硬科技”发展标志性灵魂人物构建全方位展示和深度交流的空间，让创业科学家进行经验总结、路径复盘、行业展望以及建言献策，进一步引领、助力科创板产业链生态不断完善进而实现高质量发展。

廓清现状：进口替代程度几何、缺口多大？

第三代半导体材料是指以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表的宽禁带半导体材料，与传统硅半导体材料相比，第三代半导体材料具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势，因此采用宽禁带半导体材料制备的半导体器件能在更高的温度下稳定运行，适用于高电压、高频率场景。此外，还能以较少的电能消耗，获得更高的功率密度，提升系统性能。

整个第三代半导体产业链主要由衬底、外延、设计、器件生产、封装、终端应用等环节构成。

宗艳民表示，全球第三代半导体业目前整体处于起步阶段，并且在加速发展。我们国家从材料到芯片进行了全产业链布局，并且在各环节都已有具国际竞争力的企业参与。

天岳先进董事长、总经理宗艳民

国内第三代半导体的发展成就，为逐渐实现进口替代提供了坚实基础。

“现在天岳先进的衬底材料，不仅解决了国内的完全进口替代，而且还向国外输出。”宗艳民说。

赵奇指出，本土供需缺口正在缩小。“过去两三年，国内第三代半导体整个产业链都在快速发展中，时至今日，衬底、外延都已经比较成熟了，满足国内需求的同时也都已经实现出口；SiC二极管、GaN器件也都已实现国产化；最难的可以用于车载主驱逆变器的SiC MOSFET器件和模块从2023年也开始实现量产。”

芯联集成总经理赵奇

“在第三代半导体进口替代这件事情上面，应该说产业链各个方向上，都已经实现了突破，后面只是数量的逐渐地扩大。”赵奇称。

李虹表示，从整个产业链来说，目前国内厂家在衬底、外延和封测部分进步快，但在晶圆制造方面，对标国际先进水平仍存在明显的差距。

华润微执行董事、总裁李虹

“从进口替代角度来讲，今天国内碳化硅器件，特别是高端器件，大部分还是海外进口，这个我们必须承认。”李虹表示，但这也是给我们从事第三代半导体的厂家，不管是材料、设备、器件，都提供了一个巨大的未来增量的空间。

从整个产业链来说，李虹认为，国产化率最低的还是半导体制造设备，尤其是关键的外延炉、注入机、高温退火和刻蚀设备等。SiC功率器件和模块目前在除了主驱外的应用场景，国产产品已经在逐步替代，如OBC、充电桩、逆变器、工业电源等，但是最核心同时也是用量最大的汽车主驱应用方面，国内实现量产的不多。在一定时间内，国内厂家仍将围绕车规级碳化硅功率器件和模块开展研发和产品提升，是未来必争的市场。

“我相信，国内的厂家很快也会进入国内新能源汽车的主驱系统里面去。”李虹表示。

直面挑战：良率如何升、成本怎么降？

对于中国第三代半导体而言，要想真正实现“换道超车”，就不得不面对诸多挑战。如何直面挑战？嘉宾们意见非常一致，那就是，整个产业链上下游必须通力合作，推动技术创新，提高良率，降低成本，进而提升性价比。

“目前功率器件部分，全球市场超过90%的份额仍掌握在国际大厂手中，较为先进的SiC Trench MOS工艺专利甚至包括一些平面的专利基本也都在国际大厂手中，且国际厂家市场应用比国内起步更早，产业链更成熟。”李虹表示，整个产业链从设备端、到衬底、到外延、到器件、到封装，产业链上下游要开诚布公、通力合作，以倍于国际厂家的努力来缩短并赶超国际水平，才有可能把综合成本降下来。

“一方面把器件良率进一步地提升，第二个是把器件的面积尽量做小。相信整个第三代半导体还是会朝前发展。硅基的发展路径，已经证明我们能够克服各种技术挑战。”李虹补充道。

而国内针对6英寸还是8英寸衬底“先有鸡还是先有蛋”展开讨论的同时，国外SiC主流厂商都已经在积极布局8英寸的衬底、外延和器件生产能力了。

“国内目前主要还在发展6英寸，8英寸的还只在规划和研发状态中。无论是衬底，还是器件制造，从6英寸到8英寸，还有很多技术改进和突破要完成，这是一条充满挑战但必须要走的路。”赵奇强调。

此外，即便是在6英寸上，虽然衬底和外延在规模上实现了国产的同时已经开始出口，但在SiC MOSFET器件特别是能够用于主驱逆变器的批量生产上，国内才刚起步，规模上和国外主流厂商比起来还有差距。

赵奇指出，因为中国的新能源汽车以及风、光、储等已经是全球第一梯队的终端，所以近两年国外主流厂商也纷纷在国内积极布局，旨在抢夺国内需求的市场份额。

“我们整个产业链还在逐渐走向成熟的过程之中，现在国外比我们走得早的碳化硅厂家，又杀到门口来。”赵奇表示，现实要求国内整个产业链通力合作，更加努力地在技术领先、技术创新、成本优势方面下功夫，以性价比更好的产品来迎接挑战。

宗艳民表示，目前衬底的成本已经实现了大幅下降，在终端应用环节已经能够实现综合系统成本的下降和性能的显著提升，以及明显的节能效果。随着终端应用的不断扩大，规模化生产之后有望成本进一步降低。

“第三代半导体产业正在快速发展，需要国家和企业一起整合各方资源共同努力，鼓励和引导国内终端厂家加大对国产芯片的应用，既要保护好已经建立起来的相对优势，又要在此基础上继续建立新的竞争优势，实现‘换道超车’。”宗艳民说。

前瞻未来：应用场景如何、竞争焦点何在？

法国知名半导体咨询机构Yole预计，到2028年，整个碳化硅市场规模将达89亿美元，氮化镓市场规模将达47亿美元（功率+射频）。从应用场景以及市场规模来看，碳化硅走在了氮化镓的前面。

“很多应用领域在驱动行业的快速增长，尤其2023年我们看到了很多800伏的车上来之后，对整个碳化硅的需求，确实有了一个井喷式的提升。”许兴军表示。

广发证券发展研究中心总经理兼电子行业首席分析师许兴军

“未来国内行业每年会以双位数的增长率朝前推进。”李虹认为，碳化硅市场目前正处于成长期，近5年年复合增长率超过20%，主要基于一是碳化硅主要的应用市场如新能源汽车、充电桩、光伏、储能等行业正处于快速发展期，二是碳化硅功率器件由于其高压高温高频特性，在很多应用领域在逐步替代硅基产品的市场份额，比如空压机、UPS、射频电源等等。

“越来越多有一定技术能力的公司正在围绕碳化硅功率器件特性设计下一代新产品，可以预期未来一两年碳化硅功率器件市场将有质的变化。”李虹表示。

基于在高电压、高温、高频方面的性能优势，赵奇认为，碳化硅器件有四个主要的应用场景：

一是新能源车的主驱逆变器，特别是采用了800V平台后，2024年会是碳化硅器件使用量大爆发的一个年份；二是车载充电机(OBC)，这个已经是确定的、在大量装车的一个应用场景；三是光伏/风力电站和储能的逆变器；四是大于万伏的超高压输配电，未来市场潜力预计可以超过新能源车。

“所以，碳化硅器件的市场空间是足够的，各个调研机构预估接下来几年的年复合增长率都在30%-40%。”赵奇称。

巨大市场前景使得“老玩家”之外，每年都有很多“新玩家”进场。数据显示，近三年新成立的碳化硅相关的公司有514家，氮化镓相关的公司有32家，竞争态势激烈。

“未来碳化硅的应用，是一个巨大的蓝海市场，这个应该是没有什么争议了。现在相当于足球世界杯预选赛，大家都可以参赛。一旦进行淘汰赛，都离不开经济属性，每个行业，最后也就剩那几家。”宗艳民建议，参与一个蓝海市场的未来发展还是要保持冷静理性。

宗艳民认为，没有一定的技术储备的小厂很难参与决赛。因为一旦加速扩大供应量，小厂是无法保证供货的。对于大厂而言，是不敢采用小厂供货的。

不过，宗艳民认为，淘汰赛不会像光伏行业那么惨烈，也不会形成其他行业的产量竞争。

“中国碳化硅以及至氮化镓的项目很多，但是真正能做好并最终实现产业化的，可能不会太多。”李虹表示。

“前几年还没有完全实现整个产业链的突破，所以有非常多的新公司，因为当没有突破的时候，大家总是可以讲一些愿景，讲一些故事。但是到2023年，整个产业链，不管从衬底、外延、器件、模组，包括应用都已经实现了突破。”赵奇表示。

“由此，国内第三代半导体产业发展的‘春秋时代’结束了，接下来会进入‘战国时代’，最终会出现‘战国七雄’的格局”。赵奇如是形容。

赵奇认为，在“战国七雄”格局形成过程中，会伴随激烈竞争。