换道超车！第三代半导体加速爆发 多地加大产业投资布局

导读：第三代半导体可以成为我国核心技术“换道超车”的“利器”吗？从其发展态势来看，答案是肯定的。

以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体材料逐渐进入产业化加速放量阶段。

第三代半导体可以成为我国核心技术“换道超车”的“利器”吗？从其发展态势来看，答案是肯定的。

作为电子信息技术发展的基础，全球半导体材料经历了数代的更迭。在第一二代半导体材料的发展上，我国起步时间远远慢于其他国家，导致在材料上处处受制于人，但是在第三代半导体材料领域，国内厂商起步与国外厂商相差不多，有希望实现技术上的追赶，完成国产替代。

如今，以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体材料逐渐进入产业化加速放量阶段，而它们依靠自身优异性能，在新能源汽车、信息通讯、智能电网等领域为我国打开了巨大的市场。

甚至有专家认为，2023年将是第三代半导体大放异彩的一年，市场将见证一个“技术快速进步、产业快速增长、格局大洗牌”的“战国时代”，也是我国实现“换道超车”的一次重要机会。

那么，第三代半导体的快速发展对我国来说意味着什么？目前该产业在我国的发展如何？未来又需要解决哪些发展中的问题？今天，请跟随《中国科技信息》一起来探寻这些问题的答案。

我国第三代半导体正实现“换道超车”

第三代半导体材料是指以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料，主要应用于高压、高温、高频场景。

与前两代半导体材料相比，第三代半导体材料禁带宽度大，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。因此相较于传统硅基器件，采用第三代半导体材料制备的半导体器件不仅体积小重量轻，同时还具备更高的功率输出密度、更高的能量转换效率，可以显著提升系统装置的性能。

其中，碳化硅是第三代半导体材料的核心。碳化硅器件具备耐高压、低损耗和高频三大优势，可以满足高温、高压、大功率等条件下的应用需求，广泛应用于新能源汽车、光伏、工控等领域。而氮化镓器件具备高开关频率、耐高温、低损耗等优势，可用于制作功率、射频、光电器件，广泛应用于消费电子、新能源车、国防、通信等领域。

尽管在第一二代半导体材料的发展上，我国起步时间慢于其他国家，且“弯道超车”难度很大。但在第三代半导体材料领域、国内厂商起步与国外厂商相差不多。5G基站建设、人工智能、工业互联网等“新基建”建设力度的加快，以及在新能源汽车、光伏、储能等需求带动下，对半导体器件性能提出更高要求，国际第三代半导体产业增长超预期，整个产业进入高速成长期。因此，在这条全新跑道上，我国有希望实现技术上的追赶，完成国产替代，也就是人们常常提到的“换道超车”概念。

属于第三代半导体“最好的时代”已经到来

我国在第三代半导体领域“换道超车“，主要得益于我国几大重点发展产业：新能源车、光伏、风电。近年来，相关产业市场需求不断扩大、产值不断增长，而半导体材料在这些产业中发挥着较为关键的作用，因此，它们无疑会带动第三代半导体领域的发展，推进国产替代加速。

而数据和产业发展趋势也显示，“换道超车”发展重任落在了落在“碳化硅”身上。首先，碳中和趋势下，碳化硅有望在新能源汽车、光伏、风电、工控等领域的持续渗透。例如，在新能源车产业中，以碳化硅为基础生产的一个核心产品名为“衬底”，就是类似于一个托盘，是制作芯片的物理基础，在应用到汽车后，可以降低整车功耗20%，并使车辆的续航里程提升5%—15%。这足以说明碳化硅在时代背景下的重要意义。

其次，不久前发布的《2022第三代半导体产业发展白皮书》显示，我国第三代半导体产业已进入成长期，技术稳步提升，产能不断释放，国产碳化硅器件及模块发展更快，已经开始“上机”，生态体系逐渐完善，自主可控能力不断增强，整体竞争实力日益提升。

另有数据预测，从2021年到2026年，碳化硅产品需求有望从10亿美元增长到35亿美元，氮化镓功率产品需求有望从不到1亿美元增长到21亿美元。

从全球市场增速来看，第三代半导体材料将成为创新增长的重要方向。可以说，以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体迎来了“最好的时代”。

掀起投资热潮 产业前景广阔

近年来，国家持续出台相关政策支持第三代半导体发展，在 2021 年列入十四五规划后，各地方也掀起了第三代半导体投资热潮。目前，以京津冀鲁、长三角、珠三角、闽三角、中西部等五大重点发展区域，北京、深圳、济南、保定等多个城市都有深入布局，打造覆盖衬底、外延、芯片及器件、模组、封装检测以及设备和材料研发的第三代半导体全产业链生态。

同时，许多半导体企业，尤其是上市公司，都已抢先在第三代半导体市场布局。衬底环节厂商包括天岳先进、天科合达等；外延厂商包括瀚天天成、东莞天域等；设计厂商包括上海瞻芯电子、上海瀚薪等；IDM 厂商则有三安光电、时代电气、华润微、士兰微等。

数据显示，2022年我国第三代半导体功率电子和微波射频两个领域实现总产值141.7亿元，较2021年增长11.7%，产能不断释放。其中，碳化硅产能增长翻番，氮化镓产能增长超30%；新增投资扩产计划较2021年同比增长36.7%；资本市场活跃，并购金额超45亿元，66家企业融资超64亿元。

在释放积极信号的同时，这些数字也意味着，未来我国第三代半导体企业将面临内外部的激烈竞争。《2022第三代半导体产业发展白皮书》认为，国际半导体企业急速扩张，力图迅速抢占市场，全球供应链格局正逐步成型，国际龙头企业“卡位战”即将结束。而国内企业技术和产业化水平依然落后，产线平台刚刚搭建，核心器件尚未进入汽车、手机等龙头企业供应链，整体国产化率偏低。　　　　

对此，专家指出，国内企业需要加倍努力，在技术创新、人才培养、产品可靠性和产能提升、标准制定以及应用拓展等方面协同发力，共同打造良好的产业生态，促进产业良好、快速发展。