随着全球芯片产业的快速发展，代工技术的重要性与日递增。目前，全球芯片代工市场有超过70%的份额，被台积电、三星两家晶圆厂所把控。

无论是中企还是美企设计的芯片，都需要交由两家代工厂进行生产。但这一局面却在2019年出现了反转，为限制华为在5G技术领域的发展，美不惜通过修改规则的方式，限制台积电、三星等使用其技术的芯片公司，对外出货。

在这样的局面下，华为也不得不对自身的业务进行调整，入局新能源汽车、转型政企业务，都是为了消除智能手机等主要营收业务下滑所造成的影响。

面对美国的频频出手，中企则开始对第三代半导体技术领域发起技术攻关。据了解，以美国为首的西方国家，手中只掌握了大量的第二代半导体技术，也就是硅基芯片的半导体专利。

在第三代半导体领域，国内的专利技术占比不仅不输给西方国家，某些领域更是实现了“换道超车”。对此，就有香港媒体表示，中国第三代半导体技术的发展，将打破以美为首的“四方联盟”围堵。

那么，国内的第三代半导体技术进展如何，又能否取代硅基芯片，成为新时代的“翘楚”？

01 第三代半导体

第三代半导体以碳化硅和氮化镓为代表的芯片都是功率半导体器件，替代或者提高性能针对的都是第二代半导体中三极管/MOSFET/IGBT等电源及电机驱动用途还有化合物半导体的射频器件及光器件方面的芯片，和现在硅基芯片中主流的逻辑芯片/模拟芯片/CPU/GPU/MCU及DRAM/FLASH等存储器等等主流的电子芯片无关。所以，目前的芯片研发及制造工艺的升级还要进行，同时加快量子芯片的开发，实现换道超车。

目前，碳化硅和氮化镓是第三代半导体中应用最广的两类材料，其中碳化硅商用更加成熟，氮化镓市场初起步。在当前的半导体世界中，硅器件仍占据九成市场，第三代半导体规模仍小、技术也需要再突破，但是整体成长速度飞快。

半导体分析师龚瑞骄表示：“在全球疫情反复等客观因素的影响下，消费电子等终端市场需求有所下滑，但应用于功率元件的第三代半导体在各领域的渗透率仍然呈现持续攀升之势，其中，800V汽车电驱系统、高压快充桩、消费电子适配器、数据中心及通讯基站电源等领域的快速发展，推升了2022年SiC(碳化硅)/GaN(氮化镓)功率半导体市场需求。”

国内企业也纷纷落子第三代半导体，布局新能源、新基建等增长型市场，同时也面临着挑战。龚瑞骄告诉21世纪经济报道记者，整体来看，国内第三代半导体的困境体现在两方面，其一是器件技术方面，比如碳化硅MOS芯片和海外有较大差距，并且主要依靠海外代工;其二，原材料领域，国际上碳化硅衬底已经进入8英寸，中国才刚刚步入6英寸量产。

有业内专家统计，2030年中国年用电总量将超过10.5万亿度，如果用SiC器件全面替代硅器件做能量转换，那么每年可以节约上万亿度的电，这一数字相当于10个三峡大坝的年发电总量。

更关键的是，目前第三代半导体处于研发的早期阶段，竞争相对没那么激烈、技术差距较小，我国和国际上其他龙头大厂是在差不多的起跑线上起步。

且第三代半导体产品主要使用成熟制程工艺，与动辄几纳米的硅基半导体不同，它们还远未达到几纳米级别，都在100纳米以上，因此并不需要如荷兰ASML的高端光刻机，也避免了被其卡脖子。

在第一代、第二代半导体落于下风的情况，第三代半导体是几个重要领域的关键突破口，我国最有希望在这一领域“换道超车”。

02 “开胃小菜”

有着广泛下游应用和巨大经济价值的第三代半导体，只是一碟“开胃小菜”。

第三代半导体有着诸多性能上的优势，也有国内大市场和国家政策为重要支持，但与此同时，它也有一个不可忽视的缺陷——市场很小。

如前文所言，碳化硅和氮化镓是半导体应用材料的双雄。TrendForce集邦咨询研究预测，碳化硅功率元件到2025年的全球市场规模将达到33.9亿美元，年复合成长率高达78%，而氮化镓功率元件至2025年市场规模仅为8.5亿美元。与规模高达数千亿美元的第一代半导体相比，这一市场要窄了不少。

可能会有人觉得不可思议，有着广泛下游应用和巨大经济价值的第三代半导体，为何只是一碟“开胃小菜”。

这或许是由于“第三代半导体”的称呼让人产生了错觉。实际上，第三代半导体并不是第一代和第二代半导体的升级，并不比前两代更加先进，三者其实是共存的关系，各有各的优势和应用领域：

第一代半导体以硅材料为主，应用极为广泛，其主要细分领域包括了集成电路、光电子、分立器件、传感器；从昂贵的英伟达显卡、苹果M1芯片，到只有几分钱一个的二极管都属于第一代半导体；

第二代半导体以砷化镓、锑化铟为代表，主要应用于移动通信、无线通信、光纤通信、LED、卫星导航等领域；

第三代半导体以氮化镓、碳化硅为代表，其主要应用于新能源车、光伏、风电、5G通信等领域。

从整体产值规模来看，第三代半导体目前还是一个小众市场，第二代、第三代半导体市场占比加起来不过 10%。

台积电董事长刘德音曾在2021年公开表示，第三代半导体产值小，无法与硅基半导体相比，是特殊技术。“尽管备受期待，但目前有一部分是广告效果。”

从产品细分领域来看，第三代半导体主要应用于功率器件，属于分立器件、独立器件的层面（与集成电路相对立），其应用的产品范围比第一代硅基材料要窄得多。

从价格层面上，第三代半导体虽然是新兴技术，但新主要体现在材料处理上，使用的还是成熟工艺，技术门槛并不算很高。功率器件也很难像高端集成电路一样卖出高价，获得高利润。

以氮化镓mosfet为例，其单颗价格大约是硅基mosfet的6倍，但在1688网站上的单个批发价格也不到10元，与高端集成电路如单颗售价上千元的高通骁龙旗舰芯片有着显著差别。这也造成其市场规模整体不大。

03 “四足鼎立”

国内的竞争却要比国际上更加激烈，众企竞逐，格局混乱。

由于使用成熟工艺，第三代半导体的技术门槛并不算很高，又由于整个赛道仍然处于初级阶段，本身就不大的市场上吸引了众多企业涌入，显得格外拥挤。

全球范围内，有专家指出，美国、欧洲、日本、中国在第三代半导体发展上处于“四足鼎立”状态。英飞凌（欧洲）、意法半导体（欧洲）、三菱电机（日本）、安森美（美国）、瑞萨电子（日本）等玩家凭借着在硅基功率器件的制造经验，都在布局第三代半导体的制造。

并且由于历史原因，这些国际对手的技术水平上仍然领先于我国本土企业。

但国内的竞争却要比国际上更加激烈，众企竞逐，格局混乱。从衬底、外延、到设计、制造、封测领域，以三安光电、闻泰科技、露笑科技、新洁能、时代电气、山东天岳、士兰微、扬杰科技、斯达半导、宏微科技等半导体公司都在加速布局。

且第三代半导体不需要像台积电那样一座晶圆厂动辄投入数百亿元，大约10亿元就能建起一个一般规模的制造厂。中芯国际创始人张汝京就曾表示，第三代半导体材料和器件的生产制造投资金额较小，并且周期较短。叠加行业的技术门槛并不高，这些都在客观上助推了行业的激烈竞争。

受到了来自资本市场、媒体舆论等多方面的追捧与期待，但第三代半导体业务对于国内玩家们真实的业绩贡献，在现阶段还不算高，尤其是新玩家，能展示在财务报表中的收入和利润更少。

以龙头企业三安光电为例，2021年集成电路芯片业务营收15.33亿元，仅占其总营收的12.2%；且该业务中还包含了激光器及探测器芯片、砷化镓射频芯片等相当部分非三代半导体的产品。至今其主力业务还是LED芯片。

对于士兰微、新洁能、闻泰科技、扬杰科技等功率半导体玩家来说，还需要面临的一个问题是碳化硅、氮化镓功率器件，是否会对其原业务硅基功率器件形成替代，一旦新技术、新产品跟不上，其业绩更容易受到竞争对手的冲击。

整体上看，目前国内第三代半导体玩家的业绩仍然主要依赖传统硅基芯片业务。 当半导体行业处于周期下行阶段时，业绩也会受到冲击。

没有坚实业绩的支撑的情况下，只依靠扩产消息和想象力，这些概念公司还无法走出长牛。

文章来源：数码解说客，投资快报，巨潮WAV