《2022年中國氮化鎵行業(yè)全景圖譜》(附市場規(guī)模、競爭格局和發(fā)展趨勢等)

1、預(yù)見2022：2022年中國氮化鎵行業(yè)全景圖譜(附市場規(guī)模、競爭格局和發(fā)展趨勢等) HYPERLINK /hs/zhengquan_688396.SH.html 行業(yè)主要上市企業(yè)：目前國內(nèi)氮化鎵行業(yè)的上市公司主要有華潤微(688396)、三安光電(600703)、士蘭微(600460)、聞泰科技(600745)本文核心數(shù)據(jù)：中國GaN晶圓制造產(chǎn)線匯總、我國氮化鎵(GaN)產(chǎn)能、SiC、GaN電子電力和GaN微波射頻產(chǎn)值、SiC、GaN電力電子器件下游應(yīng)用領(lǐng)域行業(yè)概況1、定義氮化鎵是一種無機物，化學式GaN，是氮和鎵的化合物，是一種直接能隙(direct bandgap)的半導體，自1990年起

2、常用在發(fā)光二極管中。此化合物結(jié)構(gòu)類似纖鋅礦，硬度很高。氮化鎵的能隙很寬，為3.4電子伏特，可以用在高功率、高速的光電元件中，例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極管，可以在不使用非線性半導體泵浦固體激光器(Diode-pumped solid-state laser)的條件下，產(chǎn)生紫光(405nm)激光。氮化鎵是第三代半導體的一種。第三代半導體主要包括碳化硅(SiC)、氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)、金剛石、氧化鋅(ZnO)，其中，碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)并稱為第三代半導體材料的“雙雄”，是第三代半導體材料的典型代表。2、產(chǎn)業(yè)鏈剖析：氮化鎵制造涉及多個環(huán)節(jié)在上游供應(yīng)方面，碳化硅襯底的原

3、料包括石英礦、石油焦，氮化鎵的原料主要從硝酸鹽、金屬鎵中獲取;在中游制造方面，最主要的工序即襯底和外延生長，這是材料技術(shù)的關(guān)鍵點所在;在下游應(yīng)用方面，氮化鎵一般用于器件/模塊的制造，最終形成半導體產(chǎn)品應(yīng)用于各個領(lǐng)域。GaN產(chǎn)業(yè)鏈按環(huán)節(jié)分為Si襯底(或GaN單晶襯底、SiC、藍寶石)、GaN材料外延、器件設(shè)計、器件制造、封測以及應(yīng)用。各個環(huán)節(jié)國內(nèi)均有企業(yè)涉足，如在射頻領(lǐng)域，SiC襯底生產(chǎn)商有天科合達、山東天岳等，GaN襯底有維微科技、科恒晶體、鎵鋁光電等公司。外延片涉足企業(yè)有晶湛半導體、聚能晶源、英諾賽科等。蘇州能訊、四川益豐電子、中科院蘇州納米所等公司則同時涉足多環(huán)節(jié)，力圖形成全產(chǎn)業(yè)鏈公司。行

4、業(yè)發(fā)展歷程：第三代半導體寫入“十四五”規(guī)劃中國第三代半導體興起的時間較短，2013年，科技部863計劃首次阿靜第三代半導體產(chǎn)業(yè)列為國戰(zhàn)戰(zhàn)略發(fā)展產(chǎn)業(yè)。 HYPERLINK /hs/zhengquan_300832.SZ.html 2016年，為第三代半導體發(fā)展元年，國務(wù)院國家新產(chǎn)業(yè)發(fā)展小組將第三半導體產(chǎn)業(yè)列為發(fā)展重點，國內(nèi)企業(yè)擴大第三半導體研發(fā)項目投資，行業(yè)進入快速發(fā)展期。 HYPERLINK /hk/zhengquan_03898.HK.html 2018年1月，中車時代電氣建成國內(nèi)第一條6英寸碳化硅生產(chǎn)線;2018年，泰科天潤建成了國內(nèi)第一條碳化硅器件生產(chǎn)線;2019年9月，三安集成已建成了

5、國內(nèi)第一條6英寸氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)外延芯片產(chǎn)線并投入量產(chǎn)。在2020年7月，華潤微宣布國內(nèi)首條6英寸商用SiC晶圓生產(chǎn)線正式量產(chǎn)。2019年，國家級戰(zhàn)略長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要明確要求長江三角洲區(qū)域加快培育布局第三代半導體產(chǎn)業(yè)。2020年，我國計劃把大力支持發(fā)展第三代半導體產(chǎn)業(yè)，寫入正在制定中的“十四五”規(guī)劃，計劃在2021-2025年期間，在教育、科研、開發(fā)、融資、應(yīng)用等各個方面，大力支持發(fā)展第三代半導體產(chǎn)業(yè)，以期實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)獨立自主。行業(yè)政策背景：政策推動行業(yè)發(fā)展“十三五”時期以來，我國政府部門發(fā)布了多項關(guān)于半導體行業(yè)、半導體材料行業(yè)的支持、引導政策，這些鼓勵政策涉及

6、減免企業(yè)水庫、加大資金支持力度、建立產(chǎn)業(yè)研發(fā)技術(shù)體系等等，具體如下：行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1、已有7條GaN-on-Si晶圓制造產(chǎn)線氮化鎵是一種無機物，化學式GaN，是氮和鎵的化合物，是一種直接能隙(direct bandgap)的半導體，自1990年起常用在發(fā)光二極管中。此化合物結(jié)構(gòu)類似纖鋅礦，硬度很高。氮化鎵的能隙很寬，為3.4電子伏特，可以用在高功率、高速的光電元件中。在GaN電力電子產(chǎn)線方面，截至2020年底，我國已有7條GaN-on-Si晶圓制造產(chǎn)線，另有約4條GaN電力電子產(chǎn)線正在建設(shè)。GaN射頻產(chǎn)線方面，截至2020年底，我國有5條4英寸GaN-on-SiC生產(chǎn)線，約有5條GaN射頻產(chǎn)線正

7、在建設(shè)。2、國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品商業(yè)化供不應(yīng)求根據(jù)CASA Research數(shù)據(jù)顯示，在GaN電力電子方面，GaN-on-Si外延片折算6英寸產(chǎn)能約為28萬片/年，GaN-on-Si器件/模塊折算6英寸產(chǎn)能約為22萬片/年。在GaN微波射頻方面，SiC半絕緣襯底折算4英寸產(chǎn)能約為18萬片/年，GaN-on-SiC外延片折算4英寸產(chǎn)能約為20萬片/年，GaN-on-SiC器件/模塊折算4英寸產(chǎn)能約為16萬片/年。2020年，新能源汽車、PD快充、5G等下游應(yīng)用市場增長超預(yù)期，國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品商業(yè)化供給無法滿足市場需求，尤其是SiC電力電子和GaN射頻存在較大缺口。這也導致我國第三代半導體各環(huán)節(jié)國產(chǎn)化率較低，

8、超過八成的產(chǎn)品依賴進口。3、氮化鎵產(chǎn)值逆勢增長在國內(nèi)大半導體產(chǎn)業(yè)增長乏力的大背景下，我國第三代半導體產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)逆勢增長。根據(jù)CASA的統(tǒng)計，2020年我國SiC、GaN電子電力和GaN微波射頻產(chǎn)值合計達到105.5億元，同比增長69.61%。4、光電領(lǐng)域占據(jù)氮化鎵主要需求市場 HYPERLINK /us/zhengquan_WB.O.html 氮化鎵作為第三代半導體材料，有更高的禁帶寬度，是迄今理論上電光、光電轉(zhuǎn)換效率最高的材料體系，下游應(yīng)用包括微博射頻器件(通信基站等)，電力電子器件(電源等)，光電器件(LED照明、激光等)。5、國防領(lǐng)域為氮化鎵射頻器件主要需求領(lǐng)域 HYPERLINK /us

9、/zhengquan_TSLA.O.html 目前，GaN主要應(yīng)用在射頻及快充領(lǐng)域。SiC重點應(yīng)用于新能源汽車和充電樁領(lǐng)域。我國作為全球最大的新能源汽車市場，隨著下游特斯拉等品牌開始大量推進SiC解決方案，國內(nèi)的廠商也快速跟進，以比亞迪為代表的整車廠商開始全方位布局，推動第三代半導體器件的在汽車領(lǐng)域加速。笫三代半導體器件在充電樁領(lǐng)域的滲透快于整車市場，主要應(yīng)用是直流充電。(注：電網(wǎng)、風力發(fā)電市場占比不足1%，未在圖中顯示)國防軍事與航天應(yīng)用是我國GaN微波射頻器件的主要應(yīng)用領(lǐng)域，2020年市場規(guī)模占整個GaN射頻器件市場的53%;其次是無線基礎(chǔ)設(shè)施，下游市場占比為36%。行業(yè)競爭格局1、區(qū)域競

10、爭：江蘇省氮化鎵相關(guān)企業(yè)數(shù)量較多 HYPERLINK /neeq/zhengquan_832337.OC.html 經(jīng)過幾年的發(fā)展，國內(nèi)氮化鎵(GaN)商業(yè)技術(shù)逐步穩(wěn)定、價格接近甜蜜點、應(yīng)用示范效應(yīng)拉動，各市場漸次開啟，帶來需求高速增長。而供給方面，企業(yè)數(shù)量持續(xù)增加，產(chǎn)線加快建設(shè)，供應(yīng)鏈開始逐步成型，產(chǎn)業(yè)鏈自主可控能力增強。據(jù)CASAResearch不完全統(tǒng)計，截至2020年底，國內(nèi)有超過170家從事第三代半導體電力電子和微波射頻的企業(yè)，而2018年尚不足100家，覆蓋了從上游材料的制備(襯底、外延)、中游器件設(shè)計、制造、封測到下游的應(yīng)用，基本形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。從氮化鎵(GaN)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)來看，主要分布在長三角環(huán)渤海和珠三角地區(qū)。其中江蘇省氮化鎵相關(guān)企業(yè)數(shù)量較多，處在全國領(lǐng)先地位。2、企業(yè)競爭：商業(yè)化進程有待加強氮化鎵材料屬于具有較高技術(shù)含量的電子材料，雖然我國技術(shù)水平緊跟國際先進水平，研發(fā)主體主要是國有分析所及海歸創(chuàng)業(yè)企業(yè)，商業(yè)化量產(chǎn)還有很長的道路。目前國內(nèi)上市公司業(yè)務(wù)中包含氮化鎵產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)產(chǎn)品的如下圖所示：行業(yè)發(fā)展前景及趨勢1、國產(chǎn)GaN滲透率將進一步加深隨著5G、人工智能、