《滬市匯·硬科硬客》錄制現場
嘉賓們認為,以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體材料具備卓越性能,目前產業處于初期階段。相比硅半導體,中國在第三代半導體領域和國際上處于同一起跑線,有望實現“換道超車”,是振興和發展我國半導體產業的重大歷史機遇。在產業鏈條部分環節上,國內廠家已處于國際領先地位,第三代半導體應用場景豐富,行業競爭中技術能力、創新能力、規模、性價比等因素將成為博弈的焦點,但這也給國內廠家提供了巨大的增量空間。嘉賓們一致強調,為實現中國第三代半導體“換道超車”,整個產業鏈上下游必須通力合作,在守住國內市場份額的同時向國際上進一步拓展。
廓清現狀:進口替代程度幾何、缺口多大?
第三代半導體材料是指以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的寬禁帶半導體材料,與傳統硅半導體材料相比,第三代半導體材料具有擊穿電場高、熱導率高 、電子飽和速率高、抗輻射能力強等優勢,因此采用寬禁帶半導體材料制備的半導體器件能在更高的溫度下穩定運行,適用于高電壓、高頻率場景。此外,還能以較少的電能消耗,獲得更高的功率密度,提升系統性能。整個第三代半導體產業鏈主要由襯底、外延、設計、器件生產、封裝、終端應用等環節構成。
宗艷民表示,全球第三代半導體業目前整體處于起步階段,并且在加速發展。我們國家從材料到芯片進行了全產業鏈布局,并且在各環節都已有具國際競爭力的企業參與。
天岳先進董事長、總經理 宗艷民
國內第三代半導體的發展成就,為逐漸實現進口替代提供了堅實基礎。“現在天岳先進的襯底材料,不僅解決了國內的完全進口替代,而且還向國外輸出。”宗艷民說。
趙奇指出,本土供需缺口正在縮小。“過去兩三年,國內第三代半導體整個產業鏈都在快速發展中,時至今日,襯底、外延都已經比較成熟了,滿足國內需求的同時也都已經實現出口;SiC二極管、GaN器件也都已實現國產化;最難的可以用于車載主驅逆變器的SiC MOSFET器件和模塊從2023年也開始實現量產。”
芯聯集成總經理 趙奇
華潤微執行董事、總裁 李虹
“從進口替代角度來講,今天國內碳化硅器件,特別是高端器件,大部分還是海外進口,這個我們必須承認。”李虹表示,但這也是給我們從事第三代半導體的廠家,不管是材料、設備、器件,都提供了一個巨大的未來增量的空間。從整個產業鏈來說,李虹認為,國產化率最低的還是半導體制造設備,尤其是關鍵的外延爐、注入機、高溫退火和刻蝕設備等。SiC功率器件和模塊目前在除了主驅外的應用場景,國產產品已經在逐步替代,如OBC、充電樁、逆變器、工業電源等,但是最核心同時也是用量最大的汽車主驅應用方面,國內實現量產的不多。在一定時間內,國內廠家仍將圍繞車規級碳化硅功率器件和模塊開展研發和產品提升,是未來必爭的市場。
“我相信,國內的廠家很快也會進入國內新能源汽車的主驅系統里面去。”李虹表示。前瞻未來:應用場景如何、競爭焦點何在?
法國知名半導體咨詢機構Yole預計,到2028年,整個碳化硅市場規模將達89億美元,氮化鎵市場規模將達47億美元(功率+射頻)。從應用場景以及市場規模來看,碳化硅走在了氮化鎵的前面。“很多應用領域在驅動行業的快速增長,尤其2023年我們看到了很多800伏的車上來之后,對整個碳化硅的需求,確實有了一個井噴式的提升。”許興軍表示。
廣發證券發展研究中心總經理兼電子行業首席分析師 許興軍