2023年第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告

11I前言逐步建立起相對(duì)明朗的競(jìng)爭(zhēng)格局。市場(chǎng)方面，2023年全球碳化硅施建設(shè)進(jìn)程放緩，產(chǎn)能產(chǎn)線趨于穩(wěn)定。LED光電子領(lǐng)域仍以整合并購(gòu)，建立“SiC+GaN”雙業(yè)務(wù)引擎。企業(yè)格局方面，SiC襯波段的射頻器件；推出基于8英寸技術(shù)的GaN-on-Si功率放大器。）；I I 1 1 1 4 4 4 6 11 11 11 12 14 14 14 17 21 24 24 24 26 26 26 28 29 32 32 32 35 38 38 39 40 40 42 44 44 44 49 52 52 55 55 57 58 59 61 621一、形勢(shì)與政策全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始復(fù)蘇。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織入上升周期，第三代半導(dǎo)體作為其重要組成部分，2和安全局（BIS）發(fā)布了針對(duì)芯片的出口禁令新規(guī)，進(jìn)一步對(duì)先進(jìn)算34二、市場(chǎng)應(yīng)用施等應(yīng)用市場(chǎng)的帶動(dòng)，國(guó)內(nèi)第三代半導(dǎo)體功率電子器件模塊市場(chǎng)達(dá)年同比增長(zhǎng)16.2%。LED器件市場(chǎng)為782.2億元，同比微增0.5%。導(dǎo)體器件市場(chǎng)將從2023年的約230億美元快速增長(zhǎng)到2028年的3335x萬(wàn)元0UPS工業(yè)電機(jī)1.90%工商業(yè)應(yīng)用1.65%1.33%0.03%新能源汽車70.67%其他UPS工業(yè)電機(jī)1.90%工商業(yè)應(yīng)用1.65%1.33%0.03%新能源汽車70.67%光伏及儲(chǔ)能3.47%消費(fèi)電子11.16%5.78%3.47%消費(fèi)電子11.16%5.78% 風(fēng)力發(fā)電0.01%6800V高壓平臺(tái)規(guī)模應(yīng)用，加速SiC功率器件上車。特斯拉已上市車型：Model3、ModelY、ModelXPlaid、ModelSPlaid蔚來(lái)已上市車型：ES8、ES6、EC6、ET7、ET5、ES7、EC7、ET5T理想待上市車型：MEGA小鵬已上市車型：G9、G6極氪已上市車型：極氪001、極氪009、極氪X、極氪001FR待上市車型：極氪CS1E、極氪007華為已上市車型：智界S7、阿維塔127待上市車型：?jiǎn)柦鏜9小米待上市車型：SU7已上市車型：唐EV、漢EV、海豹、仰望U8待上市車型：方程豹豹5、仰望U9上汽已上市車型：智己LS6現(xiàn)代已上市車型：GenesisGV60、GenesisG8、IONIQ5、GenesisGV70EV、IONIQ6待上市車型：IONIQ7、GenesisX起亞已上市車型：起亞EV6待上市車型：起亞EV9大眾已上市車型：保時(shí)捷Taycan、奧迪e-tronGT待上市車型：保時(shí)捷Macan、奧迪RS6（2025年改版）奔馳已上市車型：smart精靈#1已上市車型：Prius、MIRAI、bZ4X、雷克薩斯RZ福特已上市車型：野馬Mach-E路特斯已上市車型：ELETRE待上市車型：EMEYA8減少線束成本和重量，提升整車?yán)m(xù)航里程。隨著高端電動(dòng)車型從歐陸通充電模塊采用SiC技術(shù)的75KW液冷超充電源模塊，寬電壓輸出200-1000V、寬電壓輸入260V-530V，可實(shí)現(xiàn)半載97%，滿載96.5%的高效率。優(yōu)優(yōu)綠能已推出40kW、60kWSiC液冷充電模塊產(chǎn)品，其中40KWSiC模塊最高轉(zhuǎn)換效率可達(dá)97%。盛弘股份SiCMOS的50kW充電模塊，最高效率超過(guò)97%，支持最大133.3A電流穩(wěn)定輸出，支持50-1000V超寬電壓輸出范圍。鈦芯電子應(yīng)用SiCtron?功率器件，可以將充電樁充電效率提高到96%。南方電網(wǎng)充電樁采用SiC技術(shù)，其充電樁充電峰值效率達(dá)96%，充電場(chǎng)站能耗下降11%，平均20個(gè)樁可節(jié)省2.5萬(wàn)度電/年。采用SiC充電樁技術(shù)，項(xiàng)目總體規(guī)劃產(chǎn)能為8Gwh/年，具備為12萬(wàn)輛新能源汽車實(shí)現(xiàn)配套的能力。項(xiàng)目預(yù)計(jì)2023年三季度試產(chǎn)，2025年全面建成。威勝聯(lián)手三安研發(fā)SiC充電樁，項(xiàng)目已完成試點(diǎn)。以120kW充電樁為例，普通充電樁充電效率為93%，占地面積為0.4m，該項(xiàng)目SiC充電樁充電效率可達(dá)97%，占地面積減少至0.3m。9智能手機(jī)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局平板電腦0.28億洛圖科技筆記本電腦0.59億Canalys顯示器0.25億洛圖科技電動(dòng)工具國(guó)家統(tǒng)計(jì)局80.060.040.020.05GmMIMO建設(shè)是GaNRF應(yīng)用的第一驅(qū)動(dòng)力。隨著5G基站），流量，降低功耗，為此SiC基的GaNRF段到Ku/Ka頻段更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，從其他汽車照明3%信號(hào)及指示顯示屏15%汽車照明3%信號(hào)及指示顯示屏15%背光應(yīng)用景觀照明背光應(yīng)用通用照明45%激光器的市場(chǎng)規(guī)模約為2億元，預(yù)計(jì)到2028年將增長(zhǎng)到4.6億元。三、生產(chǎn)供給0222.823.128.413.92.由于對(duì)5G部署情況估計(jì)相對(duì)樂(lè)觀，20230產(chǎn)SiC功率電子產(chǎn)品目前主要應(yīng)用于光伏儲(chǔ)能、充電基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)到2027年，國(guó)內(nèi)宣布的襯底產(chǎn)能將占全球產(chǎn)能40%以上，行業(yè)出現(xiàn)1天岳先進(jìn)SiC半導(dǎo)體材料項(xiàng)目上海襯底252晶盛機(jī)電SiC襯底片項(xiàng)目紹興襯底21.23世紀(jì)金光年產(chǎn)70萬(wàn)片6-8英寸碳化硅單晶襯底項(xiàng)目包頭襯底34.574三安光電8英寸SiC襯底制造廠項(xiàng)目重慶襯底705高金富恒集團(tuán)SiC半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目廣州襯底256海納半導(dǎo)體SiC單晶生產(chǎn)基地項(xiàng)目（一期）太原襯底257湖南迪佩斯年產(chǎn)36萬(wàn)片碳化硅襯底項(xiàng)目焦作襯底208三安光電、ST8英寸SiC合資制造廠項(xiàng)目重慶外延/芯片228.29深圳嘉力豐正特色工藝晶圓制造項(xiàng)目麗水芯片51杰平方半導(dǎo)體第三代半導(dǎo)體廠房項(xiàng)目香港器件/模塊64.4株洲中車時(shí)代中低壓功率器件產(chǎn)業(yè)化（宜興）一期建設(shè)項(xiàng)目宜興器件/模塊58.26株洲中車時(shí)代中低壓功率器件產(chǎn)業(yè)化（株洲）建設(shè)項(xiàng)目株洲器件/模塊52.93清研半導(dǎo)體SiC單晶材料及裝備項(xiàng)目蘇州材料50盛吉盛武漢碳化硅項(xiàng)目武漢材料20安世半導(dǎo)體安世半導(dǎo)體封測(cè)廠擴(kuò)建項(xiàng)目東莞封測(cè)301上海格晶半導(dǎo)體8英寸GaN功率器件產(chǎn)線項(xiàng)目上饒器件/模塊252鎵谷半導(dǎo)體GaN外延片項(xiàng)目福州外延3立國(guó)芯微電子GaN/SiC項(xiàng)目濟(jì)寧芯片74天狼芯半導(dǎo)體天狼芯—功率三代半封裝測(cè)試基地器件/模塊65江西中科半導(dǎo)體江西中科半導(dǎo)體硅基氮化鎵項(xiàng)目吉安外延26精發(fā)半導(dǎo)體新一代半導(dǎo)體材料氮化鎵外襯底及晶圓再生項(xiàng)目撫州外延27納安半導(dǎo)體氮化鎵單晶襯底項(xiàng)目江蘇襯底8華研偉?？萍迹ㄖ楹M琴）福建SiC/GaN項(xiàng)目福建器件/模塊0.69珠海方唯成半導(dǎo)體GaN自支撐襯底項(xiàng)目珠海襯底—西安電子科技大學(xué)、新加坡ICCT氮化鎵器件和集成電路先進(jìn)封裝技術(shù)研究中心項(xiàng)目廣東器件/模塊—芯干線碳化硅和氮化鎵高功率器件項(xiàng)目南京器件/模塊—投資擴(kuò)產(chǎn)需求增加、行業(yè)資金充裕，多個(gè)企業(yè)成功或正在啟動(dòng)IPO。襯底天岳先進(jìn)天科合達(dá)同光股份IPO輔導(dǎo)瀚天天成天域半導(dǎo)體IDM瑞能半導(dǎo)體IPO輔導(dǎo)裝備納設(shè)智能IPO輔導(dǎo)優(yōu)晶科技IPO輔導(dǎo)芯三代IPO輔導(dǎo)配套材料志橙半導(dǎo)體并購(gòu)階段。2023年主要并購(gòu)項(xiàng)目是揚(yáng)杰科技增加對(duì)楚微半導(dǎo)體股權(quán)序號(hào)1BorgWarner234VolkswagenBorgWarner5Rohm678子公司比亞迪半導(dǎo)體SiC外延、SiC器件/模塊蔚來(lái)SiC功率模塊工藝實(shí)驗(yàn)線SiC器件/模塊合資上汽集團(tuán)與英飛凌合資成立上汽英飛凌IGBT模塊、SiC器件/模塊與上海微技術(shù)工業(yè)研究院成立上海汽車芯片工程中心車規(guī)級(jí)芯片吉利汽車與芯聚能等合資成立芯粵能SiC芯片東風(fēng)汽車與中車時(shí)代合資成立智新半導(dǎo)體IGBT模塊一汽集團(tuán)一汽基金領(lǐng)投與億馬先鋒合資組建億馬半導(dǎo)體IGBT和SiC模塊理想汽車與三安半導(dǎo)體設(shè)立合資公司SiC芯片、SiC模塊廣汽集團(tuán)與中車時(shí)代合資成立廣州青藍(lán)半導(dǎo)體有限公司IGBT模塊投資廣汽集團(tuán)瀚薪科技、瞻芯電子SiC芯片上汽集團(tuán)積塔半導(dǎo)體、瞻芯電子、瀚薪科技、比亞迪半導(dǎo)體、天岳先進(jìn)SiC襯底、SiC器件/模塊、IGBT長(zhǎng)城汽車同光股份SiC襯底小鵬汽車天岳先進(jìn)、瞻芯電子SiC襯底、SiC器件/模塊華為瀚天天成、東微半導(dǎo)體、特思迪、天岳先進(jìn)、北京天科合達(dá)SiC襯底、SiC外延、SiC器件/模塊×億元80×億元4030071.963.361.043.527.320.612.70.820162017201820192020202120222023襯底外延器件及模組裝置合計(jì)1中瓷電子GaN微波產(chǎn)品精密制造生產(chǎn)線聊城器件/模塊252國(guó)博電子射頻集成產(chǎn)業(yè)化（二期）項(xiàng)目南京器件/模塊3國(guó)博電子射頻集成產(chǎn)業(yè)化（一期）項(xiàng)目南京器件/模塊4廣東漢瑞通信第三代半導(dǎo)體5G光通信GaNRF功率器件芯片及新能源功率器件IGBT模塊生產(chǎn)項(xiàng)目襄陽(yáng)器件/模塊2.25夕心科技（上海）第三代半導(dǎo)體最新材料非極性GaN項(xiàng)目——6泰新半導(dǎo)體第三代半導(dǎo)體射頻芯片產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目貴陽(yáng)器件/模塊—7優(yōu)鎵科技GaN射頻功放芯片項(xiàng)目成都器件/模塊—8晶能光電硅襯底MicroLED及氮化鎵HEMT射頻器件研發(fā)項(xiàng)目南昌器件/模塊—1等2資銅川高新科技成果轉(zhuǎn)化創(chuàng)業(yè)投資基3 成都華西金智銀創(chuàng)股權(quán)投資基金合4（無(wú)錫）5能利用率不足，行業(yè)整體規(guī)模呈現(xiàn)下滑態(tài)勢(shì)。預(yù)計(jì)全年總體產(chǎn)值約40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%-10.00%-20.00%70006000500040003000200010000上游外延芯片（億元）中游封裝（億元）下游應(yīng)用（億元）總增長(zhǎng)率（%）2023年上半年，LED行業(yè)一方面要— 330條生產(chǎn)線搬遷，分兩期進(jìn)行紫外LED、紅Mini/Micro-LED項(xiàng)目—4——完全統(tǒng)計(jì)，2023年國(guó)內(nèi)LED行業(yè)共發(fā)生了9起企業(yè)收購(gòu)、披露金額123456789以突破Mini/Micro-LED發(fā)展瓶頸。如天馬與三安半導(dǎo)體圍繞車載12心究3456案789團(tuán)XR虛擬拍攝合作XR虛擬拍攝合作停車場(chǎng)照明的智能控制、能源管理和安四、企業(yè)格局SiC功率電子領(lǐng)域，襯底企業(yè)主要有Wolfspeed、Coherent、SiC功率電子領(lǐng)域，襯底市場(chǎng)上Wolfspeed是最大的供應(yīng)商，其他 GTAT其他 GTATSiCrystal8%Wolfspeed 33%天科合達(dá)SKSKsiltroncss天岳先進(jìn) Coherent芯片和器件制造環(huán)節(jié)，龍頭企業(yè)業(yè)績(jī)均實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)，ST、 Onsemi Onsemi其他其他STMicroelectronicsSTMicroelectronics28%ROHMROHMWolfspeed Infineon豐富的制造經(jīng)驗(yàn)、成熟的渠道，有望加入競(jìng)爭(zhēng)，并其他20%PowerIntegrations20%其他20%PowerIntegrations20%GaNGaNSystems 英諾賽科MitsubishiElectric、Toshiba等；代工企業(yè)主要有穩(wěn)懋；設(shè)計(jì)公司有三家企業(yè)市場(chǎng)占比高達(dá)85%。由于SiC功率電子市場(chǎng)需求強(qiáng)勁，Coherent和天岳先進(jìn)、爍科晶體正在將產(chǎn)品生產(chǎn)重點(diǎn)從半絕緣轉(zhuǎn)向集中度較高。根據(jù)CASAResearch對(duì)相關(guān)企業(yè)財(cái)務(wù)報(bào)告的測(cè)算，其他,20%RFHIC,其他,20%RFHIC,6%SumitomoElectric,22%蘇州能訊,4%蘇州能訊,4%中國(guó)電科,中國(guó)電科,5% Qorvo,17% Macom,16%業(yè)步入成熟期，國(guó)際龍頭廠商相繼退出量大面廣的照明業(yè)務(wù)。如FurukawaElectric、Kyma，大功率GaN激光器的主要廠商為日本企業(yè)已經(jīng)開始出貨。五、技術(shù)進(jìn)展方向，量產(chǎn)深紫外LED芯片電光轉(zhuǎn)化效率提高到5%以上。備低位錯(cuò)密度8英寸導(dǎo)電型碳化硅單晶襯底的結(jié)果，其中螺位錯(cuò)將持續(xù)提升良率，加快設(shè)備調(diào)試與工藝微管密度＜0.1個(gè)/cm2，位錯(cuò)缺陷密度<產(chǎn)錯(cuò)（BPD）密度面補(bǔ)償（SSDC）”技術(shù)改良晶錠加工設(shè)備，相較現(xiàn)有方法可將總成MOSFET。國(guó)內(nèi)方面，三安集成、中車時(shí)代，積塔、華為、華與GaN相同的熱膨脹系數(shù)，可以抑制GaN外延層的翹曲和開裂，從而可以實(shí)現(xiàn)大直徑、高質(zhì)量的厚外延生長(zhǎng)。Shin-EtsuChemi器件則更簡(jiǎn)單并穩(wěn)健，對(duì)于高達(dá)1MHz開關(guān)頻率的需求，共源共柵GaN功率器件開發(fā)呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：一是向中高壓突破。商用化4封裝的高集成驅(qū)動(dòng)GaN器件。顯光電、兆馳晶顯等均推出了MicroL六、其他JEDEC制定功率器件評(píng)估指南。2023年，JEDEC發(fā)布6項(xiàng)1JEP1972023年11月GuidelineforEvaluatingBipolarDegrada