《沪市汇·硬科硬客》录制现场
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,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,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,在守住国内市场份额的同时向国际上进一步拓展。
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
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。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