2021年中国宽禁带半导体行业产业链分析：国产碳化硅衬底的发展任重道远 [图]

一、产业链概述

宽禁带半导体是指禁带宽度在 2.3eV 及以上的半导体材料，属于第三代半导体，能有效弥补传统一、二代半导体材料在高温、高频等领域的不足，适应半导体技术飞速发展的需要。宽禁带半导体产业的上游为各类原料，目前主要以碳化硅衬底为主；中游是宽禁带半导体的制造；下游为宽禁带半导体的应用，包括5G通信、光伏发电、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域。

宽禁带半导体产业链

资料来源：智研咨询整理

二、上游产业

宽禁带半导体产业的上游为原材料，主要为碳化硅衬底等。2020年全球碳化硅衬底有效产能约为12.6万片，预计未来发展速度较快，2026年有效产能将达到330万片。供给的增加势必使碳化硅衬底的价格下降，有利于宽禁带半导体行业的发展。

2020-2026年全球SiC衬底有效产能估计

资料来源：智研咨询整理

作为宽禁带半导体中不可或缺的部分，碳化硅衬底目前主要生产厂商仍为国外企业。据统计2020年前三家国外企业的碳化硅衬底市场占比达到了78%。不过好在近年来，天科合达、山东天岳等中国企业在碳化硅衬底市场开始发力。国产碳化硅衬底的进步自然也有利于我国宽禁带半导体行业的发展。

2020年全球碳化硅衬底市场占比

资料来源：Yole、智研咨询整理

三、中游产业

宽禁带半导体产业的中游为宽禁带半导体的制造。在衬底上通过处理形成外延层，得到外延片用于制作各类射频器件、功率器件。据Yole测算，2020年全球GaN射频器件的产值达到了8亿美元，预计2025年全球GaN射频器件的产值规模有望突破20亿美元。

2020-2025年全球GaN射频器件产值规模预测

资料来源：Yole、智研咨询整理

碳化硅是目前第三代半导体发展的主流方向，以其作为衬底材料开发的适应高温、高压、高频率和大功率等条件的半导体器件，广泛应用于新能源车、光伏、军事、通信等多个领域。2020年全球SiC功率器件的市场规模达到了5.61亿美元，预计2023年全球SiC功率器件的市场规模将在14亿美元左右。

2017-2023年全球SiC功率器件市场规模

资料来源：Yole、智研咨询整理

相关报告：智研咨询发布的《2022-2028年中国半导体行业市场需求分析及投资方向研究报告》

四、下游产业

宽禁带半导体的下游应用，包括新能源汽车、光伏发电、高速轨道交通、5G通信、消费类电子等领域。其中新能源汽车是其未来最主要的应用方向，未来新能源车行业的发展将带动SiC器件的繁荣，预计2025年全球新能源车SiC器件市场规模将达到30亿美元左右。

2019-2025年全球新能源车SiC器件市场规模

资料来源：智研咨询整理

光伏发电也是宽禁带半导体另一项重要应用领域，基于宽禁带半导体的光伏逆变器能够提高转换效率、延长寿命、降低成本。2020年全球光伏逆变器的新增装机量达到了135.7GW,中国光伏逆变器新增装机量也达到了40.7GW，未来光伏发电行业的高速发展同样会带动宽禁带半导体的扩张。

2020-2025年全球及中国光伏逆变器新增装机量

资料来源：HIS Markit、智研咨询整理

以上数据及信息可参考智研咨询（www.chyxx.com）发布的《2022-2028年中国半导体行业市场发展模式及竞争格局预测报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构，提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号，每天及时掌握更多行业动态。