2025-06-18-深企投-2025第三代半导体产业链研究报告_74页_3mb

第三代半导体 SiC/GaN 产业链研究报告总结

核心内容概览

第三代半导体（SiC/GaN）作为新一代半导体材料，具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和速度及更强的抗辐射能力，适合制作高温、高频、大功率器件。当前，第三代半导体在新能源汽车、光伏、工业控制、通信等领域广泛应用，是功率半导体性能升级的主要选择。

主要观点与关键信息

1. 行业发展趋势

• 第三代半导体加速渗透：随着摩尔定律放缓和第三代半导体产品成本下降，其在部分硅基半导体市场中的应用比例将逐渐提升。
• 异质集成成为趋势：将氮化镓与硅衬底结合，或碳化硅与硅基IGBT结合，能够兼顾性能与成本，推动技术融合。
• 国产替代进程加快：在新能源汽车等领域，国产碳化硅器件企业市场份额迅速提升，部分企业已进入车规级供应链。

2. 碳化硅（SiC）产业链

产品概况与应用

• 碳化硅功率器件包括MOSFET、SBD、IGBT、JFET等，其中SiC MOSFET和SBD为主要产品。
• 碳化硅器件在新能源汽车中应用广泛，主驱逆变器、OBC、DC-DC等关键部件中碳化硅渗透率快速提升。
• 在光伏、储能、AI数据中心等领域也有广泛应用。

市场规模与增长预测

• 全球碳化硅功率器件市场规模由2023年的27.46亿美元增长至2029年的98.73亿美元，年复合增速24%。
• 全球碳化硅衬底市场规模预计从2024年的8.24亿美元增长至2031年的24.14亿美元，年复合增速14.38%。
• 碳化硅外延片市场规模由2020年的4亿美元增至2024年的12亿美元，预计2029年达到58亿美元。

竞争格局

• 国际巨头主导市场：意法半导体、安森美、英飞凌、Wolfspeed等占据全球主要市场份额。
• 中国企业崛起：天科合达、天岳先进等国内企业已进入全球前五，其中天科合达为导电型衬底龙头，天岳先进为半绝缘型衬底龙头。
• 8英寸衬底成为趋势：国际企业正加速8英寸衬底量产，国内企业也加快布局，未来8英寸将占据更大市场份额。
• 12英寸衬底技术突破：部分企业已成功研发12英寸衬底样品，预计未来几年将逐步实现量产。

国内主要企业情况

3. 氮化镓（GaN）产业链

产品概况与应用

• 氮化镓器件包括增强型（E-mode）和耗尽型（D-mode），前者适用于消费电子和低压高频场景，后者适用于射频和大功率场景。
• 氮化镓广泛应用于5G通信、消费电子、新能源汽车、数据中心、光伏/储能等领域。

市场规模与增长预测

• 全球氮化镓器件市场规模预计在2029年达到百亿级，年复合增速40%以上。
• 氮化镓衬底市场在2024年达到8.24亿美元，预计2031年增长至24.14亿美元。

竞争格局

• 硅基氮化镓为主流技术：硅基氮化镓在成本、工艺成熟度方面具备优势，是当前主要应用方向。
• 国际厂商仍占主导地位：Wolfspeed、Coherent、罗姆、SK Siltron等在氮化镓市场占据重要地位。
• 国内厂商加速布局：瀚天天成、三安光电、比亚迪半导体等企业已具备一定产能，部分企业正在推进8英寸氮化镓外延片量产。

国内主要企业情况

产业链核心环节分析

衬底制造

• 衬底是碳化硅产业链技术门槛最高、价值量最大的环节，占碳化硅器件成本的47%。
• 国内衬底企业已实现6英寸量产，并加快8英寸布局，未来有望进一步实现12英寸量产，以降低单位成本。
• 衬底分为半绝缘型和导电型，分别用于射频器件和功率器件，其中导电型衬底用于新能源汽车、光伏等领域。

外延片制造

• 外延片是碳化硅器件制造的关键环节，占成本23%，主要采用CVD和MBE两种工艺。
• 6英寸外延片为主流，8英寸商业化进程加快，预计2029年将占64%市场份额。
• 外延片价格持续下降，2020年单价为1.14万元/片，预计2029年降至4400元/片。

器件制造

• 器件制造环节占30%成本，采用IDM模式为主，包括设计、制造、封测一体化。
• 国内企业如比亚迪半导体、士兰微、芯联集成等已实现车规级器件量产，并加速向8英寸衬底发展。
• 部分企业如清纯半导体、纳微达斯等已进入车规级供应链，产品应用于新能源车、光伏等领域。

总结

第三代半导体（SiC/GaN）在性能和应用场景上具有显著优势，正在逐步替代传统硅基半导体。碳化硅在新能源汽车、光伏、工业控制等领域的应用迅速增长，氮化镓则在5G通信、消费电子、数据中心等高频、高功率场景中占据重要地位。随着技术成熟、成本下降和产能提升，第三代半导体市场将保持高速增长，预计到2029年，碳化硅功率器件市场规模将突破100亿美元，氮化镓器件市场规模也将进入百亿级。中国企业在碳化硅和氮化镓领域已形成较强的竞争力，部分企业已进入全球供应链，未来有望在全球市场中占据更大份额。