2023第三代半导体产业发展报告

1 I 前 言 伴随半导体产业逐渐复苏，以及电动汽车、新能源、消费类电子、5G 通信等应用市场的需求带动，2023 年第三代半导体产业保持高速增长态势。2023 年，国际上以龙头企业为代表，不断开发领先技术、加快迭代新产品、持续扩张产能、强化供应链合作，并通过整合并购等策略，逐步建立起相对明朗的竞争格局。市场方面，2023 年全球碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）功率电子市场规模约 30.7 亿美元，电动和混合动力汽车 （EV/HEV）市场占比约 70%，是核心市场驱动力。射频电子 （GaN RF）市场规模约为 15 亿美元，其中电信基础设施是第一大应用市场，占比超过 50%。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。射频电子因 5G 通信基础设施建设进程放缓，产能产线趋于稳定。LED 光电子领域仍以Mini/Micro-LED 为主要投资和扩产方向。龙头企业通过供应链合作、整合并购，建立“SiC+GaN”双业务引擎。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%。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；II 除全 SiC 模块之外，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；发布集成双GaN 开关管的 AHB 半桥芯片；3D 堆叠技术为制备 12 英寸 GaN-on-Si 晶圆提供新路径。开发出基于 SiC 和蓝宝石衬底的 N-face 结构 W波段的射频器件；推出基于 8 英寸技术的 GaN-on-Si 功率放大器。 国内来看，2023 年第三代半导体技术和产业化加快发展。市场方面，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，功率电子生产活跃，射频电子趋于稳定，LED 光电子领域除 Mini/Micro-LED 外，其他方向缓慢复苏。2023 年国内 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，功率电子领域，头部企业优势愈发凸显，竞争梯队逐步形成；射频电子领域格局相对稳定，产品国产化率超 30%；LED 行业进入成熟期，竞争格局确定。产业化技术方面，SiC 8 英寸衬底基本完成验证，开始小批量供货；国产 SiC MOSFET 新品同比翻倍增加，新能源汽车主驱开始验证应用；推出 4 引脚 TO-247-4L GaN 功率器件；推出开关频率 MHZ1000w GaN 功率模块电源。开发出 Si 基 GaN 低压射频器件，拓展手机终端应用可能；推出 0.25μm 和 0.15μm GaN MMIC 代III 工业务。LED 无荧光粉照明实现了整灯光效 100lm/W；Micro-LED 红光芯片效率达到 15% （20*40μm @20uA）；量产 UVC LED 芯片电光转化效率超过 5%。 总体来看，2023 年第三代半导体产业取得显著进步。国产 SiC 衬底、外延均进入国际供应链体系，行业投融资与扩产热情不减，头部企业加快与国际巨头的合作，产业格局在逐步形成中。另一方面，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。展望 2024年，随着国内宏观经济整体复苏预期增强，第三代半导体技术对新质生产力的支撑作用日益增强，产业发展动力持续强劲。 I 目 录 前 言......................................................................................................... I 一、形势与政策 ........................................................................................ 1 （一）相关产业发展态势 ......................................................................... 1 （二）半导体产业相关政策 ..................................................................... 1 二、市场应用 ............................................................................................ 4 （一）功率电子 .................................................................................. 4 1、总体市场规模 .......................................................................... 4 2、重点细分应用 .......................................................................... 6 （二）射频电子 ................................................................................ 11 1、总体市场规模 ........................................................................ 11 2、重点细分应用 ........................................................................ 11 （三）光电子 .................................................................................... 12 三、生产供给 .........................................................