第三代半导体的蓝海市场，玩家几何？

第三代半导体材料主要用于光电子器件、电力电子器件，和微波射频器件。其中光电子占比最大但增长较慢，电力电子（即功率半导体）与微波射频是两大主要增长领域。因而下文我们主要从电力电子器件和微波射频器件两个角度进行分析。

（一）电力电子器件：新能源汽车和快充双驱动

当前SiC和GaN器件在电子电力领域的渗透率约为2.4%，仍处于早期的产品导入阶段。SiC和GaN未来的年复合增长率分别高达28.9%、51.7%，主要驱动分别为新能源汽车和快充市场的增长。

未来随着SiC MOSFET的技术可靠性进一步提高，电动汽车传动系统的主逆变器应用将成为SiC器件的主要驱动因素。据Yole预测，2023年SiC电力电子器件的市场规模将增长至14亿美元，2019-2023的CAGR为28.9%；据IHS Market预测，2024年GaN电子电力器件市场规模将达到6亿美元，2019-2024年的CAGR为51.17%。

新能源汽车新能源汽车的功率半导体价值大幅提升，SiC与GaN器件正加速电动汽车市场渗透。

根据Strategy Analytics统计，传统燃料汽车的车用半导体中MCU含量最高（23%），而新能源汽车中功率半导体含量最高（55%），混动/纯电汽车中的功率半导体单车成本分别为300/455美元，而燃料/轻混汽车为50/75美元。

GaN快充GaN快充有望成为消费电子领域下一个热门应用，CAGR高达85%。

GaN基的MOSFET功率器件具备开关频率高、导通电阻小的特性，使得其在消费电子适用于快充充电器。

（二）射频器件：5G基站和军备国防双驱动

未来GaN将取代GaAs在高功率、高频率卫星通信领域的应用，同时在有线电视(CATV)和民用雷达市场上提供比LDMOS或GaAs更高的附加值，GaN射频器件未来5年的CAGR为12%。

1、5G基站5G基站对射频前端的高性能要求，为GaN发展带来广阔空间。目前的商业化GaN射频器件产品主要有三种，其中基站建设是GaN射频市场成长的主要动力之一。据Yole预计，2022年全球4G/5G基站市场规模将达到16亿美元，2023年基站领域GaN射频器件的市场规模将达到5.21亿美元，在基站的渗透率超过85%。随着GaN技术向更小的工艺尺寸演进，未来将挑战GaAs器件、硅基LDMOS器件的主导地位。

2、军用雷达是军事应用中的一大动力。随着新的基于GaN的有源电子扫描阵列（AESA）雷达系统的实施，基于GaN的军用雷达预计将主导GaN军事市场。据Yole预测，GaN射频军用市场将以22%的CAGR增长，其总价值将在2025年超过11亿美元。

第三代半导体企业

SiC产业链企业

目前全球的SiC产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎立态势。

但由于SiC功率器件市场渗透率较低，增速较快，目前行业内企业还处于跑马圈地阶段，市场竞争格局存在不确定性，国内厂商有望在未来的增量市场中获得一定份额。SiC产业链包括上游的SiC晶片和外延；中游的功率器件制造（设计、制造、封装）；以及下游在工业控制、新能源车、光伏风电等领域的应用。美国在SiC晶圆产量上全球独大，Cree一家市占率高达6成；欧洲拥有完整的SiC产业链和英飞凌等老牌企业；日本是在设备和模块开发方面拥有领先地位。

（二）GaN产业链企业氮化镓GaN产业链的上游主要为原材料衬底制备，国内企业包括天科合达和山东天岳；中游为制造环节（外延片→设计→制造/IDM→封测），国内有三安光电、海特高新等少数企业，海外龙头有日本住友、Qorvo、Cree，中国台湾有稳懋、寰宇；下游为应用环节，氮化镓GaN主要应用于射频、汽车电子和光电领域。

前景展望：成本下降带来渗透率提升

第三代半导体目前渗透率较低，国内企业的第三代半导体收入占比不高。

美国Cree的GaN-on-SiC业务占收入比重52%；国内企业三安光电2020上半年半导体材料收入占比仅为11%，第三代半导体仍处于客户认证阶段；海特高新第二、第三代半导体收入占比合计12%，GaN已实现批量供货。

SiC衬底的高成本是主要瓶颈，未来成本下降将带来渗透率提升。

目前各类SiC器件成本仍比Si基器件高2.4-8倍，未来随着龙头厂商扩产、终端需求逐步释放，规模效应和产能利用率提升将进一步摊薄SiC成本。

风险提示：下游需求不及预期、5G基站建设不及预期、新能源汽车渗透率提升不及预期

（作者为粤开证券研究院策略组负责人）