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2023年,第三代半导体产业在全球范围内保持高速增长。市场方面,全球碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)功率电子市场规模约30.7亿美元,其中电动和混合动力汽车(EV/HEV)市场占比约70%,成为核心市场驱动力。射频电子(GaN RF)市场规模约为15亿美元,电信基础设施是其最大应用市场,占比超过50%。
技术进展方面,8英寸SiC衬底、外延加快开发;液相法晶体生长技术、复合衬底技术、激光切割技术等促进成本降低。SiC MOSFET和Si IGBT的融合模块设计受到关注;基于GaN衬底的极性超结GaN FET耐压达到万伏。这些技术进步为第三代半导体的广泛应用奠定了基础。
国内来看,2023年中国SiC和GaN功率电子器件模块市场约153.2亿元,同比增长45%。国产产品主要以光伏逆变、消费电子应用为主,电动汽车主逆变器市场开始逐步渗透。射频电子(GaN RF)器件模块市场约102.9亿元,同比增长16.2%。LED器件市场782.2亿元,同比微增0.5%。
供给方面,SiC功率电子投资热情持续,2023年全球新增投资约260亿美元。国内SiC衬底产量75万片、外延产量65万片、芯片器件产量40万片(以上均折合6英寸)。资本市场持续活跃,投融资热情仍然高涨,新增SiC投资增长44%,金额超千亿,多家企业完成或正在IPO。
企业格局方面,SiC衬底环节,Wolfspeed、Coherent市场占比全球领先;功率电子器件环节ST、Infineon、Onsemi、Wolfspeed、Rohm等五大家,市场总占比达到82%,行业头部格局确立。射频电子领域,Sumitomo、Qorvo、Macom(收购Wolfspeed射频业务)、NXP、RFHIC等全球领先,五大家市场总占比达到71%。
发达经济体持续强化本地产业链扶持政策。美国《芯片法案》、《欧洲芯片法案》、韩国《K-Chip法案》和日本经产省的投资计划,均旨在推动半导体关键技术产业化,带动私营企业投资。美日对华半导体出口管控升级,可能对我国半导体先进制程产生不利影响,但第三代半导体由于对先进制程要求较低,且国产化正在加速,短期内受影响较小。
尽管第三代半导体产业取得了显著进步,但国际车企龙头暂缓电动车战略、国内SiC投资过热且分散、同质化产品价格过度竞争等现象,对行业健康、可持续发展提出挑战。
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