電子發燒友網報道（文/吳子鵬）日前，中國香港媒體的一篇報道引起了廣泛關注，文章的原標題是《中國三代芯片換道超車，超越美國四方聯盟圍堵》。文章中有幾句話如下：

“美國可以用來制裁和控制中國第三代芯片發展的手段和技術也十分有限，中國新興科技產業正迎來追趕和發展的良機。”

“既然第二代芯片被美國封鎖或本身存在巨大的不確定性，不如另覓新徑向第三代芯片進發，至少在其他能追趕上國際水平的領域先追上，并大量地擴大生產，盡量做到自給率越高越好。”

恰逢電子發燒友網此前剛剛完成對全球第三代半導體產業的梳理，我們將中國第三代半導體產業放到全球來看一下，我們是否領先？是否實現了借助第三代半導體的換道超車？

中國第三代半導體的實力

第三代半導體是以碳化硅SiC、氮化鎵GaN為主的寬禁帶半導體材料，具有高擊穿電場、高飽和電子速度、高熱導率、高電子密度、高遷移率、可承受大功率等特點。

目前，國產廠商在SiC和GaN方面都有布局。首先看一下SiC，在制造方面，目前半絕緣型SiC市場主要以4英寸襯底為主，導電型SiC主要以6英寸為主，但在更先進的8英寸晶圓升級上，國際廠商目前是明顯領先國內廠商的。在我們的統計中，II-VI 、Wolfspeed、羅姆、ST 等廠商基本都預備從2022-2023年開始量產8英寸SiC。而根據中國寬禁帶功率半導體及應用產業聯盟的預測，國內在2025年之前主要工作是4英寸到6英寸的升級。

制造方面的進度落后也反應在材料方面，目前國內主要提供SiC晶圓的廠商是山東天岳、天科合達、河北同光等，產品主要還是4英寸襯底為主，6英寸還在研發或者上量的階段。當然，從下方我們分享的一張圖片也能夠看出，目前國內SiC材料廠商和國際廠商的差距。

然后我們再看一下GaN的上游。在GaN-on-GaN方面，蘇州納維在2017年就率先推出4英寸GaN單晶襯底，并且還表示突破了6英寸的關鍵核心技術，算是和國際廠商并駕齊驅，甚至是稍稍領先；而在GaN-on-SiC方面，情況其實是和上面SiC類似的，國際廠商目前份額和技術上都領先；在GaN-on-Si方面，目前市場份額最高的是住友電工、Wolfspeed、Qorvo等三家廠商，不過蘇州晶湛2014年就已研發出8英寸硅基外延片，現階段已能批量生產，因此技術上并不落后。

整體而言，在GaN的上游材料環節，國內企業在一些外延片的技術上已經追趕上，但是份額，或者說是市場的認可程度依然處于落后，并且我們已經規模量產的材料產品多是中低端的，因此仍需要更長的時間來提升。

從大的產業維度來看，第三代半導體的中游便是各大元器件供應商，也可以叫做芯片公司，提供的產品主要是功率電子、射頻電子、光電子等。

在此前電子發燒友的梳理文章《GaN射頻應用優勢明顯，功率玩家厚積薄發》中，我們主要看了射頻以及功率器件。下圖便是GaN器件相關廠商的匯總情況，無論是從廠商數量，還是從技術、應用進度來看，目前我國在GaN器件方面取得的成果是可喜的。

在GaN射頻器件方面，雖然目前依然是國際廠商占據著主要市場，比如恩智浦、住友、Qorvo等，但是隨著國內5G基站的快速建設，國內廠商如蘇州能訊、中興微電子、海特高新等也都在這方面形成了規模出貨。

而在功率器件方面，根據TrendForce的統計數據，2021年國內廠商納微半導體已經以29%的出貨量占比超越Power Integrations（PI），成為該領域的第一名。而國內企業英諾賽科同樣進展神速，以20%的出貨量占比排在第三位。目前，GaN功率器件主要應用是在手機充電器，筆記本電腦廠商也在積極地布局。

在車用方面，GaN功率器件當前的主要應用集中在OBC上，國內廠商安世半導體和國際廠商ST、英飛凌、Ti、GaN Systems等幾乎是齊頭并進。

而從下圖也能夠看出，目前國內廠商在GaN器件正在積極地布局。

相較于GaN器件層面的成績，國產SiC器件就顯得遜色了一些，目前主要市場依然掌握在BIG5廠商手里，也就是ST、英飛凌、Wolfspeed、羅姆和安森美。不過，積極的一面是，國內在這個方面還是有很強的趕超意識和追趕姿態，在SiC二極管、SiC MOSFET和SiC模組方面都有布局。比如在SiC二極管方面，有泰科天潤、三安、華潤微電子、揚杰科技等廠商，而瞻芯電子、派恩杰、國基南方等則在積極布局SiC MOSFET。

中國第三代半導體的潛力

從芯片產業來看，國內廠商在第三代半導體的每一個環節都有布局，不過除了在GaN器件方面，目前國產廠商在各個環節都還處于追隨者的位置，并沒有完全體現出換道超車的效果，當然已經有了厚積薄發的態勢。

不過，值得注意的是，目前和國產廠商競爭的主要對手是歐日廠商，美國在第三代半導體方面的優勢并不如在硅半導體方面那么大。當然美國自己也意識到了這個問題，美國芯片制造商Wolfspeed已經在紐約州建成美國制訂本土半導體振興計劃后的首家大型SiC晶圓廠，也是一座大型的8英寸SiC工廠，正在搶灘SiC市場。

因此，從當前的產業動態來看，第三代半導體確實是中國芯片產業突破美國封鎖的一條可選路線。

并且，從下游市場來看，國內發展第三代半導體確實有著更堅實的市場基礎。第三代半導體主要應用于光電、電力電子、以及微波射頻三大領域，智能電網、新能源汽車、軌道交通、光伏、移動電子設備等是重要的終端市場，這其中國內在各個領域都有巨大的市場容量，我們以香港媒體提到的光伏和新能源汽車來看一下。

根據CPIA（中國光伏行業協會）的統計數據，2021年底中國大陸企業硅片產能約為407.2GW，占全球的98.1%，占據絕對領先地位，目前全球十大光伏企業均為中國企業。

而在新能源汽車方面，目前國產廠商發展速度同樣迅猛。根據工信部的統計數據，2021年，我國新能源汽車產銷量均超過350萬輛，同比增長1.6倍。工信部裝備工業一司副司長郭守剛曾用三個“快速”形容國產新能源汽車產業，即產銷規模快速增長、質量品牌快速提高、產品出口快速增長。2022年，國內新能源汽車市場持續火熱，根據工信部總工程師田玉龍此前透露的數據，上半年國內新能源汽車產銷分別完成266.1萬輛和260萬輛，同比均增長1.2倍，市場滲透率為21.6%。

因此，從市場環境來看，國內第三代半導體擁有一片沃土。當然，在新能源汽車領域，國產第三代半導體廠商依然存在起步晚的天然劣勢，需要從工規一點點向車規過渡，而這個門檻非常高，周期也非常長。業內人士表示，按照汽車行業的驗證周期維度來算，我們可能會在1-2年后，看到國產SiC MOSFET大規模被應用在新能源汽車上。

寫在最后

第三代半導體從時間節點上看，確實屬于新興賽道，國產芯片廠商在這方面的劣勢并不像硅半導體那么明顯，因此在一些環節上，已經跑在了全球領先的位置，當然還有很多產業短板需要補齊，但差距并不大，有非常大“換道超車”的可能，并且不太容易受到美國的“封鎖”干擾。

不過，第三代半導體是整個半導體產業的一個重要分支，而不是全部。在未來可預見的、非常長的一段時間里，硅半導體依然是核心戰場，是不可回避的產業內容，國產半導體切不可真的“你打你的，我打我的”，而顧此失彼。因此，中國芯未來依然道阻且長。