شرکتهای عمده فهرستشده در صنعت: شرکتهای بورسی فعلی داخلی در صنعت نیمهرساناهای نسل سوم عمدتاً شامل China Resources Micro (688396)، Sanan Optoelectronics (600703)، Silan Micro (600460)، Wingtech (600745)، Xinjie Energy (605111) هستند. ، فناوری Roshow (002617)، نیمه هادی ستاره (603290) و غیره.
داده های اصلی این مقاله: طبقه بندی نیمه هادی نسل سوم، SiC، قدرت الکترونیکی GaN و مقدار خروجی فرکانس رادیویی مایکروویو GaN، SiC، قدرت الکترونیکی GaN و مقیاس بازار فرکانس رادیویی مایکروویو GaN
نمای کلی صنعت
1، تعریف
مواد نیمه هادی با شکاف وسیع که توسط کاربید سیلیکون (SiC)، نیترید گالیم (GaN)، اکسید روی (ZnO)، الماس و نیترید آلومینیوم (AIN) نشان داده می شوند، مواد نیمه هادی نسل سوم نامیده می شوند و در حال حاضر نسبتا بالغ هستند. اینها کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید گالیم (GaN) هستند.
در مقایسه با مواد سنتی، مواد نیمه هادی نسل سوم برای ساخت دستگاه های با فرکانس بالا و توان بالا که در برابر دماهای بالا، ولتاژ بالا و جریان های بالا مقاوم هستند، مناسب تر هستند. بنابراین، نیمه هادی های نسل سوم ساخته شده بر اساس آنها دارای شکاف باند وسیع تری هستند، مزایای زیادی مانند میدان الکتریکی شکست بالاتر، فرکانس انتقال حرارت بالاتر و مقاومت در برابر تشعشع قوی تر به طور گسترده در محیط هایی مانند دمای بالا، فرکانس بالا استفاده می شود. و تشعشعات قوی
نیمه هادی های نسل سوم عمدتاً شامل کاربید سیلیکون (SiC)، نیترید آلومینیوم (AlN)، نیترید گالیم (GaN)، الماس و اکسید روی (ZnO) هستند. در میان آنها کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید گالیوم (GaN) با هم نامیده می شوند. این"دو قهرمان" از مواد نیمه هادی نسل سوم و نماینده معمولی مواد نیمه هادی نسل سوم.
2. تجزیه و تحلیل زنجیره صنعتی: زنجیره صنعتی شامل چندین حلقه است
زنجیره صنعت نیمه هادی نسل سوم به تامین مواد اولیه بالادستی، تولید نیمه هادی نسل سوم میانی و لینک های دستگاه نیمه هادی نسل سوم پایین دست تقسیم می شود. مواد خام بالادستی شامل بسترها و ویفرهای همپایه است. Midstream شامل نسخه نسل سوم طراحی بدنه المپیک، ساخت ویفر و بسته بندی و آزمایش است. پایین دست، برنامه های کاربردی دستگاه نیمه هادی نسل سوم، از جمله دستگاه های فرکانس رادیویی مایکروویو، دستگاه های الکترونیکی قدرت و دستگاه های الکترونیک نوری است. زنجیره صنعت صنعت نیمه هادی نسل سوم چین' به شرح زیر است:
شرکت های داخلی در تمام حلقه های زنجیره صنعتی نسل سوم دخیل هستند. تولید کنندگان داخلی که در زمینه ویفرهای بستر فعالیت می کنند عمدتاً از فناوری Roshow، Sanan Optoelectronics، Tianke Heda، Shandong Tianyue، Weiwei Technology، Keheng Crystal، Gallium Aluminium Optoelectronics و غیره استفاده می کنند. تولیدکنندگانی که در تولید ویفرهای همبسته فعالیت میکنند، عمدتاً عبارتند از Hantian Tiancheng، Dongguan Tianyu، Jingzhan Semiconductor، Joneng Jingyuan، Innosecco، و غیره. اخبار انرژی Suzhou، Sichuan Yifeng Electronics، موسسه نانوتکنولوژی سوژو، آکادمی علوم چین و غیره. تولید کنندگان بسیاری از دستگاه های نیمه هادی نسل سوم از جمله BYD Semiconductor، Wingtech، China Resources Micro، Silan Micro، Star Semiconductor، Yangjie Technology، Tyco Tianrun و غیره وجود دارد.
فرآیند توسعه صنعت: زمان افزایش نسبتا کوتاه است
نسل سوم نیمه هادی های چین برای مدت نسبتا کوتاهی در حال ظهور بوده اند. در سال 2013، در طرح 863 وزارت علوم و فناوری، ابتدا صنعت نیمه هادی نسل سوم به عنوان صنعت توسعه استراتژیک برای جنگ ملی فهرست شد.
در سال 2016، اولین سال توسعه نسل سوم نیمه هادی ها، گروه توسعه ملی صنعت جدید شورای ایالتی، سومین صنعت نیمه هادی را به عنوان تمرکز توسعه فهرست کرد. شرکت های داخلی سرمایه گذاری خود را در پروژه های تقویت کننده نیمه هادی R&سوم گسترش دادند و صنعت وارد دوره توسعه سریع شد.
در ژانویه 2018، CRRC Times Electric اولین خط تولید کاربید سیلیکون 6 اینچی را در چین ساخت. در سال 2018، Tyco Tianrun اولین خط تولید دستگاه کاربید سیلیکون داخلی را ساخت. در سپتامبر 2019، شرکت Sanan Integration خط تولید داخلی را تکمیل کرد. اولین خط تولید تراشه همپای گالیوم نیترید 6 اینچی (GaN) و آرسنید گالیم (GaAs) به تولید انبوه رسید. در جولای 2020، China Resources Micro تولید انبوه رسمی اولین خط تولید ویفر SiC تجاری 6 اینچی چین' را اعلام کرد.
در سپتامبر 2020، نسل سوم نیمه هادی ها در"؛ چهاردهمین برنامه پنج ساله"؛ نوشته شد و این صنعت به خط مقدم پیش رفت.
وضعیت توسعه صنعت
1. مقیاس ارزش خروجی در برابر روند رشد می کند
با توسعه بازارهایی مانند 5G و وسایل نقلیه انرژی جدید، مقیاس تقاضا برای نیمه هادی های نسل سوم رشد سریعی را حفظ کرده است. در عین حال، تأثیر جنگ تجاری چین و ایالات متحده فرصت های توسعه ای را برای مواد نیمه هادی نسل سوم داخلی به ارمغان آورده است. در سال 2020، در پس زمینه رشد ضعیف صنعت نیمه هادی بزرگ داخلی، صنعت نیمه هادی نسل سوم کشور من'، برخلاف روند رشد به دست خواهد آورد.
در سال 2020، ارزش کل خروجی صنعت نیمه هادی نسل سوم کشور من'، برق الکترونیکی و الکترونیک فرکانس رادیویی، از 10 میلیارد یوان فراتر خواهد رفت که نسبت به سال 2019 افزایش سالانه 69.5 درصدی را نشان می دهد.
در میان آنها، ارزش خروجی قدرت الکترونیکی SiC و GaN به 4.47 میلیارد یوان رسید که نسبت به سال گذشته 54 درصد افزایش داشت. ارزش خروجی فرکانس رادیویی مایکروویو GaN به 6.08 میلیارد یوان رسید که نسبت به سال گذشته 80.3 درصد افزایش داشت.
2، ظرفیت تولید به طور قابل توجهی افزایش یافته است اما عرضه هنوز کافی نیست
طبق دادههای CASA، تا پایان سال 2020، ظرفیت تولید 4 اینچی سوبسترای رسانای SiC کشور من'، حدود 400000 قطعه در سال است، ظرفیت تولید ویفرهای همپوست SiC-on-SiC با ظرفیت تولید 6 اینچی حدود 220000 قطعه در سال است، دستگاه ها/ماژول های SiC-onSiC (سازگار با 4/6 اینچ) ظرفیت تولید حدود 260000 قطعه در سال است.
ظرفیت تولید ویفرهای اپیتاکسیال GaN-on-Si تبدیل شده 6 اینچی حدود 280000 قطعه در سال است و ظرفیت تولید دستگاه ها/ماژول های GaN-on-Si تبدیل شده 6 اینچی تقریباً 220000 قطعه در سال است.
با این حال، با توسعه وسایل نقلیه انرژی جدید، 5G، شارژ سریع PD و سایر بازارها، محصولات نیمه هادی نسل سوم تولید داخلی کشور من&شماره 39 نمی توانند تقاضای عظیم بازار را برآورده کنند. در حال حاضر بیش از 80 درصد محصولات وارداتی بوده است. مشاهده می شود که محصولات نیمه هادی نسل سوم دارای فضای جایگزین داخلی بزرگی هستند.
3. مقیاس بازار دستگاه های الکترونیکی قدرت نزدیک به 5 میلیارد یوان است
از سال 2017 تا 2020، بازار کاربرد دستگاه های الکترونیکی قدرت SiC و GaN چین' به سرعت رشد کرده است. در سال 2020، بازار کاربرد دستگاه های الکترونیکی قدرت SiC و GaN به 4.68 میلیارد یوان خواهد رسید که نسبت به سال گذشته 90 درصد افزایش داشته است.
در سال 2020، اندازه بازار دستگاه های گسسته نیمه هادی کشور من'؛ حدود 300.26 میلیارد یوان است و نرخ نفوذ کاربرد دستگاه های الکترونیکی قدرت SiC و GaN حدود 1.56٪ است.
در حال حاضر GaN عمدتا در زمینه های فرکانس رادیویی و شارژ سریع استفاده می شود. SiC عمدتاً در زمینه وسایل نقلیه انرژی جدید و شمع های شارژ استفاده می شود. کشور من بزرگترین بازار خودروهای انرژی نو در جهان است. نفوذ دستگاه های نیمه هادی نسل سوم در زمینه شمع های شارژ خودروهای انرژی جدید سریعتر از بازار خودرو است و 38 درصد را به خود اختصاص داده است. منابع تغذیه مصرف کننده (PFC) 22٪ را تشکیل می دهند. اینورترهای فتوولتائیک 15% را تشکیل می دهند. منابع تغذیه صنعتی و تجاری، UPS منبع تغذیه بدون وقفه، منابع شارژ سریع و موتورهای صنعتی به ترتیب 6، 3، 3 و 1 درصد را به خود اختصاص داده اند.
در سال 2020، اندازه بازار دستگاههای فرکانس رادیویی مایکروویو GaN کشور من' تقریباً 6.61 میلیارد یوان خواهد بود که نسبت به سال گذشته 57.2 درصد افزایش داشته است. در میان آنها، مقیاس کاربردهای دفاعی نظامی و هوافضا 3.48 میلیارد یوان است که به عامل اصلی محرک فرکانس رادیویی GaN تبدیل شده است.
کاربردهای نظامی و هوافضای دفاع ملی، حوزههای کاربردی اصلی دستگاههای فرکانس رادیویی مایکروویو GaN کشور من' اندازه بازار در سال 2020 53 درصد از کل بازار دستگاه فرکانس رادیویی GaN را تشکیل می دهد. پس از آن زیرساخت های بی سیم، با بازار پایین دستی 36 درصد است.
الگوی رقابت در صنعت
1. الگوی رقابت منطقه ای: استان جیانگ سو نماینده ترین شرکت های نیمه هادی نسل سوم را دارد.
در حال حاضر، نیمه هادی های نسل سوم کشور من'؛ ابتدا پنج حوزه توسعه کلیدی را تشکیل داده اند، از جمله پکن-تیانجین-هبی-لو، دلتای رودخانه یانگ تسه، دلتای رودخانه مروارید، دلتای فوجیان و غرب میانه.
از منظر توزیع منطقه ای شرکت های زنجیره ای صنعت نیمه هادی نسل سوم کشور من'؛ شرکت های زنجیره ای صنعت نیمه هادی نسل سوم در اکثر استان ها در سراسر کشور توزیع شده اند. در میان آنها، استان هنان دارای بیشترین تعداد شرکت های نیمه هادی نسل سوم است، در حالی که تعداد شرکت ها در شاندونگ، جیانگ سو و گانسو نسبتاً متمرکز است.
از منظر توزیع شرکت های نمایندگی، استان جیانگ سو دارای نماینده ترین شرکت های نیمه هادی نسل سوم مانند سوژو ناویتاس، جینگژان نیمه هادی و اینوسکو است. در عین حال، شرکت های نمایندگی در گوانگدونگ و شاندونگ نیز شرکت های نمایندگی بیشتری دارند.
2. چشم انداز رقابت شرکتی: شرکت های جریان اصلی گسترش خود را تسریع می کنند
پس از توسعه اولیه، نیمه هادی های نسل سوم به سرعت در وسایل نقلیه انرژی جدید، ایستگاه های پایه 5G، شارژ سریع PD و سایر زمینه ها استفاده می شوند و مقیاس بازار به سرعت رشد کرده است. در عین حال، رقابت در داخل صنعت به تدریج تشدید شده است. به منظور پاسخگویی به تقاضای بازار و تصاحب موقعیت در بازار، شرکتهای نیمهرسانای داخلی اصلی، طرحبندی خود را در صنعت نیمهرساناهای نسل سوم تقویت کرده و ظرفیت تولید نیمهرساناهای نسل سوم را افزایش دادهاند. در میان آنها، شرکت های اصلی نماینده شامل San'an Optoelectronics، CLP 55، و Tyco Tianrun هستند.
چشم انداز توسعه صنعت و پیش بینی روند
1. انتظار می رود مقیاس صنعت در سال 2025 از 50 میلیارد یوان فراتر رود
نیمه هادی نسل سوم در" چهاردهمین برنامه پنج ساله" نوشته شده است. در چارچوب حمایت از سیاستهای ملی و رشد تقاضای پاییندستی، تخمین زده میشود که تا سالهای 2021-2025، بازار کاربرد دستگاههای الکترونیکی قدرت SiC و GaN کشور من' با نرخ رشد سالانه مرکب رشد کند. از 45 درصد به نزدیک به 30 میلیارد یوان در سال 2025؛ مایکروویو GaN اندازه بازار دستگاه های فرکانس رادیویی در سال 2025 با نرخ رشد مرکب سالانه 25.4 درصد به 20.5 میلیارد یوان افزایش خواهد یافت. انتظار میرود اندازه کلی بازار نیمهرساناهای نسل سوم در سال 2025 از 50 میلیارد یوان فراتر رود.
2، روند محلی سازی تسریع خواهد شد
در آینده، از نظر روند رقابت در بازار، نرخ بومی سازی صنعت نیمه هادی نسل سوم کشور من' عمیق تر خواهد شد. از نظر روند توسعه محصول، تقاضا برای SiC افزایش خواهد یافت. از نظر روند توسعه فناوری، مشکلاتی مانند اپیتاکسی GaN مبتنی بر Si در اندازه بزرگ افزایش خواهد یافت. پیشرفت خواهد داشت.