电子展|驱动力揭秘：第三代半导体市场的增长引擎

市场驱动因素

性能优势：第三代化合物半导体（如碳化硅和氮化镓）具有大禁带宽度、高临界击穿场强、高热导率等特性。电子展了解到，碳化硅在高电压、高功率领域应用具有优势，其制成的碳化硅 MOSFET 相比传统硅基 IGBT 能在高频条件下驱动，实现无源器件的小型化，并且导通电阻、开关损耗大幅降低，具有高温、高效和高频特性，可提高能源转换效率。

产品升级迭代：衬底质量不断提升，碳化硅功率晶体设计持续迭代，产品性能也在不断提高。

成本下降与价格优势：随着尺寸增加、可用厚度增加和缺陷密度下降，碳化硅成本逐渐下降，其电力电子器件价格进一步降低，与同类型硅器件价差缩小，达到价格甜蜜点，提高了市场竞争力。

新能源汽车的需求：新能源汽车系统架构中涉及到碳化硅应用的系统主要有电机驱动器、车载充电器（OBC）/ 非车载充电桩和电源转换系统（车载 DC/DC）。碳化硅 IGBT 具有导通压降小、耐压高、开关速度快的优势，目前大量应用于新能源汽车的 OBC、DC/DC 和电机控制器中。随着新能源汽车市场的快速发展，对碳化硅器件的需求也在不断增长。特斯拉已在逆变器中使用碳化硅材料，未来在车载充电器、充电桩等方面也有望扩大应用。

5G 通信的发展：5G 的发展带来了更大的带宽、更高的数据传输速度，意味着对更大功率、更高频率的需求，而氮化镓技术以其在高频下更高的功率输出和更小的占位面积，适合用于制造 5G 和毫米波射频前端系统，被射频行业大量应用，例如可用于高效率功率放大器 PA 的材料。在电信基础设施和国防等市场的推动下，RF GaN 全球市场规模有望持续增长。

政策支持：各国高度重视化合物半导体行业的发展，美国、欧洲等国家和地区相继发布政府或军队层面技术和产业扶持计划，中国也发布了相关国家计划，以推动产业发展。这为第三代化合物市场的发展提供了良好的政策环境。

第三代半导体竞争格局

电子展了解到，目前第三代化合物市场的竞争格局呈现出高度集中的特点，欧美、日韩和中国台湾的企业在各环节占据主导地位，中国大陆企业在技术实力、产能规模和市场份额方面与领先企业存在差距，但也在努力追赶。

以碳化硅功率器件为例，2021 年的数据显示，意法半导体的市场占有率为 37%，英飞凌是 21%，科锐公司约 14%，日本罗姆为 9%，美国安森美是 7%，日本三菱化学约 2%，这 6 家企业占到了全球市场的超过 90% 以上的份额。

在氮化镓领域，其市场占有率同样较为集中。在氮化镓功率半导体方面，前 4 位的企业占了全球市场的 90% 以上，具体为安森美、英飞凌、transphorm、gansystems；而在氮化镓射频半导体领域，前三位占了全球的 85%，分别是日本的住友、美国的科锐以及日本的罗姆。

电子展了解到，中国大陆企业也在一些领域取得了进展，例如在衬底领域已可以开始规模化生产，只是技术相对国外龙头稍落后，且部分企业拥有自主知识产权；在功率器件生产方面，也已经有部分能够开始批量生产。

第三代半导体市场的蓬勃发展并非偶然。通过分析其增长引擎，我们可以看到技术进步、市场需求以及政策支持等多方面因素的共同作用。氮化镓和碳化硅的应用正在重新定义电子设备的性能和效率，并为未来的科技创新铺平道路。展望未来，随着技术的不断成熟和市场需求的进一步扩展，第三代半导体将继续引领科技前沿，推动多个行业的变革与进步。我们期待在不久的将来，这一领域能够为全球经济和社会带来更加深远的影响。

文章来源：导电高研院