概況

第三代半導體指以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等材料為代表的帶隙寬度明顯大于硅和砷化鎵的寬禁帶半導體材料。

半導體行業素有“一代材料、一代技術、一代產業”之說。第三代半導體與第一、二代并不是簡單替代關系，而是共存關系。第三代半導體在高頻高壓領域應用具有優勢，這些并非傳統硅材料半導體所擅長的。

本報告基于長三角地區第三代半導體產業的現狀和發展趨勢，對行業進行了整體性體檢，旨在提供一份全面的健康報告，為行業提供有針對性的建議和改善方案。

發育指標

我國第三代半導體產業總體進入成長期。2022年我國第三代半導體功率電子和微波射頻兩個領域實現總產值141.7億元，較2021年增長11.7%。雖然市場規模還不大，但增長迅速，產品應用集中于新能源汽車與ICT產品等行業(如5G），均是前沿科技領域，是各國產業競爭的焦點之一。

長三角和珠三角是發展最具競爭力的兩大區域。從企業數量看，長三角、珠三角總體企業數占全國比重超7成；從專利數量看，2001-2020年各省市第三代半導體專利申請數量，以江蘇省、廣東省位居前列；從落地項目看，2017-2021年9月，全國簽約第三代半導體項目超70個，長三角區域占據“半壁江山”，超其余地區之和。

產業鏈CT掃描

第三代半導體產業鏈具有明顯的上游牽引效應，襯底、外延、器件制造是第三代半導體區分于傳統半導體生產的關鍵環節，其中襯底生產占成本50%。

圖：第三代半導體產業鏈價值分布

SiC產業鏈掃描：

GaN產業鏈掃描：

雖然目前國內廠商與國外尚有差距，但相比傳統半導體，與國際巨頭的代差相對較小，有望突破封鎖、迎頭趕上。第三代半導體核心難點在材料制備，同時設備也較多依賴進口。其他環節可實現較高的國產化度。如2018年天科合達實現6英寸碳化硅晶片量產；2019年美國Cree完成8英寸碳化硅晶圓樣品制備。二者在技術代際差別不懸殊。

細胞分布

上海集成電路產業的基礎雄厚，起點較高，已經成為國內集成電路產業綜合水平高、產業鏈完整、產業生態環境好的地區之一。張江科學城是上海第三代半導體產業最主要的研發、測試集聚地。臨港新片區則成為上海推動第三代半導體產線落地的橋頭堡。上海其他區域吸引部分第三代半導體項目發展。如普陀區聞泰科技將打造5G終端產業園；寶山中科鋼研碳化硅項目總部目標建設擁有國內外多個生產基地、產品銷售與服務中心的企業集團。

江蘇省第三代半導體企業數量最多，南京、蘇州是重點布局城市。企查查數據，長三角共有第三代半導體相關企業1608家，其中江蘇企業1021家，占比63.5%。南京為中國集成電路產業的重鎮之一，以江北新區為核心，江寧開發區、南京開發區兩翼齊飛；蘇州在第三代半導體產業布局較早，形成了較為完善的氮化鎵產業鏈。如在襯底方面，有蘇州納維（氮化鎵單晶襯底）；在外延方面，有蘇州晶湛（大尺寸氮化鎵外延片）和江蘇華功（硅基氮化鎵外延片）等；在功率器件方面，有蘇州能訊（氮化鎵基微波電子器件）、江蘇能華（氮化鎵基開關功率器件）等。空間布局以蘇州汾湖高新區、蘇州吳江區、蘇州工業園區為主陣地。

浙江省將第三代半導體作為重點發展十大標志性產業鏈之一，形成以杭州、寧波、紹興為核心的產業布局。杭州依托良好的營商環境與人才儲備，一批優秀企業和機構在不同領域實現突破，如主營碳化硅和氮化鎵器件研發與銷售的派恩杰半導體；由國家集成電路產業投資基金參與共同發起的安芯眾城半導體基金等。中電化合物、錦浪新能源、芯健半導體分別與寧波某新能源汽車企業、鍇威特半導體以及浙江大學、海特創簽署合作協議。紹興諸暨打造集成電路產教融合基地。

安徽省于自貿區布局發展第三代半導體等前沿產業，推動科技成果轉化與典型應用，主要布局合肥、蕪湖等城市。合肥依托政府投資押注第三代半導體。2021年6月，合肥政府旗下投資基金對合肥露笑半導體增資1.1億元，投資建設第三代功率半導體（碳化硅）產業園。

截至2021年8月，長三角第三代半導體累計已建、在建產線總投資達847億元。上海、蘇州、嘉興、合肥產線投資均超過百億。從項目產業鏈看，51.7%的項目為下游器件制造，上游設備及襯底項目占17.2%，中游外延生長項目占14.4%，全產業鏈覆蓋的項目占16.7%。

圖：長三角地區第三代半導體產線投資

病癥診斷

經檢驗，長三角第三代半導體產業存在以下癥結：

一是研發端有效創新積累不夠。雖然專利積累量大，但高校和科研單位的專利申請占比居多，其中僅很少一部分專利轉移給了企業。而日本、美國的技術專利基本都是企業申請。且企業申請專利數排名靠前的多為光電行業企業，電力電子、射頻領域等新興領域還不多。

二是設備端高等級的工藝、檢測、制造裝備缺乏。一些特殊的生產設備，如高溫離子注入機、量產型高溫退火爐、MOCVD反應室等，美、歐、日掌握著市場近90%的份額。

三是人才支撐不足。目前培養的第三代半導體材料方面的人才，遠遠無法滿足行業的需求。以GaN射頻芯片為例，其芯片設計不像數字芯片那樣大量依靠EDA工具，而有賴設計人員對制造工藝、器件的理解，需要長時間的試驗與積累。

四是存在一定程度無序競爭現象。如股市借第三代半導體概念炒作，各地間產業競爭，部分企業被盲目追捧，造成資源浪費。

健康建議

（一）強基固本：研發端對接產業化+商業化

站在產業化、商業化角度，建立長三角產學研用創新聯合體。聯合長三角主要政、產、學、研、用、金等資源，建立風險共擔、收益共享、多元主體的協同創新共同體，共同攻克重大科技難題。

推動長三角產業共享平臺建設。建設組織運行開放、創新資源集聚的專業化國家技術創新中心，共享設備、技術、專利、人才等資源，統籌協調，構建可持續發展的公共研發平臺，解決創新資源薄弱、創新成果轉化難等問題。

案例：韓國釜山功率半導體商業化中心

韓國半導體產業試圖減輕對存儲產品的依賴，向其他領域進軍。由于缺乏技術和專利，韓國第三代半導體90%以上的市場需求依賴進口。

釜山市從2017年開始著手打造SiC(碳化硅)功率半導體產業集群，釜山技術園區是主要載體。園區建設功率半導體商業化中心（PSCC），與韓國半導體產業協會共同推進“功率半導體原型共同生產支援計劃”，目標是在開發半導體原型的過程中，將生產和設備的成本降低50%-60%，幫助企業加速商業化。

功率半導體商業化中心建立了可共享的韓國國內第一個6英寸碳化硅功率半導體原型制造工廠，擁有生產設備28臺，占地面積1244平方米，幫助企業驗證工藝、降低成本并推向市場化。目前已與9家公司簽署了產品研發合同。

（二）內育外引：利用長三角下游應用企業多的優勢，引領更多應用場景落地

編制《長三角第三代半導體供需對接手冊》。由政府主導開展長三角第三代半導體產業供需情況調研，向標桿企業征集供給和需求信息，幫助上下游企業了解各方的零部件、技術及產品的需求，促進長三角地區產業鏈協同、融合發展。

整合終端需求提高龍頭企業營收和產量。發揮我國電力電網、高速鐵路、新能源汽車等產業規模優勢，以下游市場應用拉動上游研發制造，開展核心技術攻關、關鍵產品研制、產品集成應用等工作，打通國產第三代半導體全產業鏈，建立“設計-研發-制程-測評-認證-集成-應用-孵化-標準”良性循環的產業生態。

積極對接國際資源，為企業進入國際市場創造機遇。組建國際第三代半導體科技創新合作中心，積極參與國家“一帶一路”總體工作部署，共建聯合實驗室并深入開展雙邊科技和市場對接。

（三）疏通氣血：合理引導資本流動，創造良性競爭環境

設立長三角半導體產業基金，借“混改”融通多元主體。通過社會資本與國有資本相互融合，促進商業模式的不斷創新，推動更多優質第三代半導體企業上市。設立長三角產業基金，支持跨區域投資國內外優質潛力項目。

以良性競爭吸引產業投資。適當的泡沫有利于資本集中，促進競爭，活躍市場，重點關注泡沫背后，能不能留下一批好公司、好產品、好技術。

（四）調養經絡：全球獵取+自身培養，充實產業人才隊伍

構建人才地圖，全球獵取領軍人才。針對不同的人群分類、能力現狀及未來能力要求，鎖定全球企業、高校中的高端人才，獵取至國內機構及企業中來。

繪制人才培養路線圖，潛心培育人才。與長三角的復旦、交大、浙大等知名高校，以及企業大學共同發起。通過資源要素集聚融合、優勢互補，打造支撐產業高質量發展的產教融合人才培養體系。

來源：經邑智研