6月11日，在南京舉辦的世界半導體大會《國際第三代半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇》上，第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長于坤山帶來主題為《第三代半導體產(chǎn)業(yè)趨勢及進展》的精彩演講。

第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長于坤山

首先我們從一個大的主題談，今年的一個熱詞叫碳中和、碳達峰，這是國家的一個重大舉措，我是聽到這樣的一個國家的戰(zhàn)略規(guī)劃以后非常的興奮，結合我們企業(yè)的發(fā)展，我們也做了一些歸納和總結。

在這里面實際上它的核心就是節(jié)能減排，以前我們叫節(jié)能減排，現(xiàn)在提出叫碳達峰和碳中和，社會上也有一種說法叫3060，因為正好是2030年碳達峰，2060年是碳中和，這樣的一個國家的戰(zhàn)略決策它的意義非常之大。

在這里面網(wǎng)絡上也有很多說法，叫碳中和要挑戰(zhàn)使用美元，實際上我是贊同，恰恰碳中和是未來國家實力之證，也是中國民族未來40年發(fā)展的趨勢，將取決于我們碳中和這個戰(zhàn)略是不是能夠最終取得勝利。

我們要如何去做？其實我們各行各業(yè)都可以在這個發(fā)展的過程中做出我們的貢獻，貢獻我們的聰明才智，那么我們第三代半導體要做什么呢？首先就是我們的碳化硅和氮化鎵這兩個材料，經(jīng)過30年的研究和開發(fā)，目前這個材料體系已經(jīng)基本的完整，能夠提供給我們社會各行各業(yè)滿足它的需求，在這里面它的應用主要是減少我們各行各業(yè)用電的體積和成本，提高它的效率。

國家也提出來叫做以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，我是對這句話進行了深刻的分析，新型電力系統(tǒng)意味著和我們已有的電力系統(tǒng)不一樣的東西，首先我們的發(fā)電，目前我們的發(fā)電還主要是以火電廠為主，特別是中國以煤電，一部分的水電還有一些核電，現(xiàn)在新能源發(fā)展很快，但是目前占比依然很小。

未來以新能源為主的電力系統(tǒng)就意味著傳統(tǒng)的火電廠它的占比會逐年的減少，到2030年達到一個總量的峰值，2030年之后，它會直線的下降，這是一個大的趨勢。

那么相比之下，我們新能源的占比將會持續(xù)的快速的增長，這就是碳中合這個大目標背景之下它的一個格局變化。

那么在這個新能源里面，將會以我們工業(yè)半導體特別是第三代半導體來為主要的支撐，這是一個大的背景，我希望大家能夠關注。

回過頭來我們來看看國際的發(fā)展，我們總結起來是四個方面：
第一，國際上包括北美地區(qū)、歐洲地區(qū)、東亞、日本和韓國，它都在以前所未有的力度來扶持半導體產(chǎn)業(yè)，里面也包括第三代半導體。

第二，另外企業(yè)它的產(chǎn)品商業(yè)化迅速提升，大家可以看到包括我們新能源汽車，包括充電樁，包括我們消費類，我們第三代半導體的應用快速的切入到這些領域，這是一個總的格局。

第三，另外就是國際上的龍頭企業(yè)在進行產(chǎn)業(yè)鏈的布局，并且是超前布局，大家可能都注意到前幾年很多龍頭企業(yè)在擴產(chǎn)能，他們花了兩到三年的時間去布局這個產(chǎn)能，到今年下半年開始釋放產(chǎn)能。

第四，另外一塊市場的規(guī)模將會持續(xù)增長，并且它是一個增量，除了傳統(tǒng)的已有的積累之外，很大一塊是增量市場，這個增量市場是超乎大家想象的。

這是四個方面的情況，幾個主要的，像國際的以美國為核心，2020年他們國會提出來的主要是針對半導體這個產(chǎn)業(yè)，他們打出的旗號叫半導體產(chǎn)業(yè)要回歸美國，但是我想他會持續(xù)這樣去做，因為半導體確實太重要了。在歐洲也一樣，歐這的這幾個國家也出臺了相應的重大舉措，來推動歐洲地區(qū)半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這里面有1450億歐元的預算。

另外就是我們東亞地區(qū)韓國和日本也一樣，大家知道日本的半導體產(chǎn)業(yè)曾經(jīng)是非常之輝煌的，在第三代半導體領域他們也做了長期的布局，有幾家企業(yè)都是具有國際影響力的，韓國也不落后。

另外回到我們整個技術方向上，像碳化硅大家比較關注，碳化硅應該說在第三代半導體領域，碳化硅、氮化鎵這兩個材料，碳化硅它的產(chǎn)業(yè)化是走在前列的，時間也很長。目前碳化硅的6英寸的已經(jīng)能量產(chǎn)，美國已經(jīng)開始在布局8英寸的襯底產(chǎn)業(yè)，這是一個總的方向。

另外就是它的一些相關的器件，包括碳化硅的二級管，目前在市場上你能夠買到的各種各樣的，最高電壓等級產(chǎn)品化的已經(jīng)到3300伏，從650伏、1200、1700一直到3300伏，已經(jīng)產(chǎn)品化，實驗室的水平當然是6500伏甚至10千伏及以上，這是總的發(fā)展。

另外一塊就是晶體管、晶閘管這兩個器件組合在一起，才能夠真正形成我們這個器件市場，這里面也可以看到現(xiàn)在MOSFET的技術發(fā)展是非常之快的，到目前為止也已經(jīng)實現(xiàn)了1200、1700，最高到6500伏這樣一個產(chǎn)品，各行各業(yè)都已經(jīng)在開始應用。

另外它的一些其他的各個廠家的一些情況，這里面我們都有詳細的幾家公司，前面三家是龍頭，目前在我們的電動汽車、整車全碳化硅的模塊應用，主要是以這幾家企業(yè)的產(chǎn)品為主，后面我會介紹國內(nèi)的一些發(fā)展情況，它的性能不斷在提升，特別是MOSFET的導重電阻在不斷的往下降，目前已經(jīng)進入到第四代器件的水平，這是非常好的一個勢頭。

另外還有其他的模塊，我們下面材料、芯片的模塊，因為最終我們的功率器件的應用，它最好的應用形態(tài)是封裝成模塊，但這里面涉及到很多一些關鍵的技術，這里面可以看到最大的電流目前已經(jīng)到了500安培單模塊，甚至汽油更大的實驗室水平，到600安培以上。

另外一塊就是氮化鎵這個材料，氮化鎵可能大家關注到我們原來在LED里面，氮化鎵這個材料已經(jīng)得到了非常高速的發(fā)展，目前的市場還在持續(xù)的推進。除了在LED應用以外，氮化鎵它還有一個應用，就是微波射頻，還有在功率器件，這是氮化鎵目前材料方面取得一些進展，首先說我們氮化鎵的襯底，目前已經(jīng)實現(xiàn)了10英寸的研發(fā)水平，現(xiàn)在已經(jīng)在開始往前推，一會兒我們會有專門的報告談這個這個氮化鎵的。6英寸已經(jīng)在開始，也在研發(fā)階段。還有異質外延的襯底，像硅襯底、藍寶石襯底、碳化硅襯底，這些技術的發(fā)展也非常之快。

在硅襯底方面，目前我們國內(nèi)已經(jīng)率先實現(xiàn)了8英寸硅級氮化鎵功率器件的量產(chǎn)，這個發(fā)展也是非常之快的，國際上的這些企業(yè)也在往這方面去推進，特別是以5G應用為核心的射頻基建，在氮化鎵這個材料上得到了很好的展現(xiàn)。

這是它的一些器件，特別是電元電子器件和模塊目前發(fā)展的一些情況，在這里面可以看到英培寧也在建8英寸的硅級氮化鎵的線，這是一個未來發(fā)展的趨勢。

目前的一些產(chǎn)品，到2020年底我們做了一個總結，總的大概有519款產(chǎn)品在市場上形成了銷售，應該未來會越來越多。

另外一塊它的應用就是光電器件，去年開始在光電領域特別是Mini和Micro LED發(fā)展非常之迅速，今年有關Micro和Mini LED這方面的信息非常之多，這也是展現(xiàn)了氮化鎵這個材料未來在光電子應用領域，在顯示方向上這是有可能會成為一個爆發(fā)點，當然其他的還有紫外、激光等等這些應用，目前發(fā)展也非常之快。

這是目前我們對這個產(chǎn)業(yè)鏈它的各個企業(yè)市占率的情況，我們看到國際上從功率半導體這里面，80%是由下面5家公司所占領的，可以看到后面我介紹我們國內(nèi)這個差距，剩下20%是其他的企業(yè)，那么在這個氮化鎵的功率半導體它的模塊應用方向，另外還有射頻的應用方向，從這三塊大家能夠看到，國際這些龍頭企業(yè)他們所占據(jù)的市場份額，當然這里面龍頭企業(yè)的布局我就不重復了，總的能夠反應出來，國際上的這些龍頭企業(yè)他們提早三年就已經(jīng)在做量產(chǎn)的布局了，這是一個現(xiàn)實，可以看到未來在這方面馬上面臨的就是一個嚴酷的市場競爭，有可能進入到價格戰(zhàn)的階段。

我們可以看到整個發(fā)展的進展，2020年的增長是6.8%，總的6.8%看起來不高，但是對于一個處于快速增長的市場來說，未來它的影響可能會巨大，在整個半導體的市場，全球是4400億美金，占到6.8%的比例。

這個是市場的持續(xù)增長，從2020年我們預設到2025年這個增長的比例差不多就是要4倍的增速，特別是針對我們的兩大材料體系，碳化硅的電力電子，和氮化鎵的電力電子，基本上都是這樣的情況，但總的絕對量可能比例不是很高，但是增速很高，這也是預設這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱度。

另外就是整個價差來看，因為最終的市場還是考慮成本，價格起決定的因素，碳化硅和氮化鎵總體的價格和硅級的器件相比，它的價差是在縮小的趨勢，有幾個典型的，這個是隨著我們碳化硅的晶圓尺寸的增長，它的產(chǎn)量提升同時會帶來成本的下降，氮化鎵也是一樣，這是一個總的趨勢，不詳細去說了，詳細的數(shù)據(jù)大家可以看我們的報告。

從這里面都可以看到，整個下降的趨勢我們分析下來，有四個方面的原因：
第一，襯底的產(chǎn)能和它的技術提升，使得持續(xù)成本的下降，這個未來還會繼續(xù)往下走。
第二，我們的量產(chǎn)基數(shù)，特別是我們國內(nèi)進入到第三代半導體產(chǎn)業(yè)化這樣一個大部隊，將會極大促進產(chǎn)品的下降。
第三，我們的各種產(chǎn)線規(guī)格，從4寸6寸到8寸，這樣的話也會催生成本的下降。
第四，再就是更多的企業(yè)的加入，將加劇這個行業(yè)的競爭，當然還包括我們未來應用市場這樣一個啟動。

這個是微波射頻的市場目前已經(jīng)差距了8個億的美金未來這個市場還會再擴大，除了我們的基站將未來在我們的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能還有汽車的無人駕駛，這樣的一些應用領域將會產(chǎn)生一些新的射頻的應用市場，未來的這種需求增長是可期的。

我們再看國內(nèi)，我們也總結了四個方面的的主要特征，一個就是我們的政府，對第三代半導體行業(yè)極大的支持的力度，招引我們的企業(yè)到各地去落戶，還有我們自身的研發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)化能力也在提升，差距在縮小，第三個方面就是在政策市場的這種驅動之下，產(chǎn)業(yè)的規(guī)模保持高速的增長。

第四個就是市場的加速滲透，第三代半導體逐漸切入到整個半島體這樣的一個大市場，它的占比會不斷的增加，包括國家出臺的相關政策，這個是我們第三代半導體納入了國家的“十四五”規(guī)劃，另外還有國家的2030新材料的重大專項，以及各地方對于第三代半導體一個大力的支持和扶持，這個是我們的一個巨大的利好。

另外就是我們還有一些相應的機構，這里頭可以看到，也是積極的加入，特別我們一些著名的高校一些國內(nèi)的龍頭企業(yè)，成為我們第三代半導體產(chǎn)業(yè)的領頭羊帶動我們這個產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的增長。

這是一些各地方的一些政策，由于時間關系我就不多說了，特別是我們住珠三角長三角地區(qū)，還有我們京津冀地區(qū)，都在積極的推動這個第三代半導體相關產(chǎn)業(yè)整體的發(fā)展。

另外就是我們的實力也在提升，我們?nèi)ツ陱?英寸開始切入到6英寸應該說2021年基本上以6英寸為主導，現(xiàn)在有的機構也在開始研發(fā)，8英寸的，那這個是一個非常好的發(fā)展勢頭。

我們的器件包括二極管MOSFET，去年我們國內(nèi)能夠提供MOSFET的機構很少，但是今年我了解了一下很多公司和我們的研究機構都已經(jīng)開始量產(chǎn)，這個是非常好的發(fā)展勢頭，氮化鎵的，我們也是在氮化鎵的治理方向上也做得非常好，昨天晚上我跟南京大學的教授在一起吃飯的時候，他們也給了我一些非常好的信心，這樣也反映出我們國內(nèi)的研究機構，他們確確實實在潛心推動這個技術的進步，這個未來可能會有一些新的突破。

國家政策的一些推動和扶持，能夠帶動我們第三代半導體的一個快速增長這個也要看到去年疫情的影響對我們這個產(chǎn)業(yè)也有些相應的一些干擾，應該到2021年開始會有一個非常好的回升，這是一個總的方向，這是我們國內(nèi)目前的一個產(chǎn)業(yè)布局。

大家可以看到我們長三角、珠三角、京津冀、粵港澳、閩三角等等還有中西部各地都在上相關的項目，但是相比之下長三角、珠三角、京津冀這個產(chǎn)業(yè)鏈是比較完整的，起步也很早，布局相關的一些機構和企業(yè)在這方面特別是最近幾年都取得了很好的發(fā)展機會，同時我們的資本市場也持續(xù)的活躍，可能今天在座的有很多都是投資類的朋友，最近這一段時間我走道很多地方，很多都是投資界的他們對這個行業(yè)非常的關注，他們也具有專業(yè)度和對市場的敏感度對政策的敏感度。

我想我們這樣的投資機構將會對我們產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有很好的推動作用，那未來我們的產(chǎn)線不斷的開通，我們進行了一個統(tǒng)計和分析，包括碳化硅、氮化鎵、氮化鎵射頻的這三個方向上，目前在建的和已經(jīng)已有的產(chǎn)線我們都做了一個統(tǒng)計大家可以看到未來的產(chǎn)能將會是巨大的。

這個我們也要看到目前存在的一些不足，這里面主要是目前我們材料仍然是“卡脖子”的雖然我們建了很多具有足夠產(chǎn)能的企業(yè)，但是離我們未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，特別是對高質量高性能材料的需求目前還存在差距，這個我們的材料企業(yè)依然還要繼續(xù)努力，這個電子電力器件市場的規(guī)模將近50個億，未來的發(fā)展會有一個意想不到的這樣的一個因素。

特別是我們碳達峰、碳中和國家政策的驅動未來可能會贏得我們市場的一個部分爆發(fā)，加速滲透一些新的應用在不斷的開啟，我們經(jīng)常說2020年是我們第三代半導體應用的一個轉換點那么兩個標志一個就是以特斯拉、摩托桑采用碳化硅模塊，碳化硅材料這個產(chǎn)業(yè)，因為電動汽車而帶動，那我們國內(nèi)的比亞迪也已經(jīng)在它的漢這一款車上采用了全碳化硅模塊，未來它可能逐漸在電動汽車里面切入碳化硅的應用。

另外一個就是氮化鎵的快充，去年成為網(wǎng)紅產(chǎn)品那么今年依然是一個快速增長的一個小的產(chǎn)業(yè)，目前這個產(chǎn)值已經(jīng)超過了100個億增長速度非常之快，將來快沖將會滲透到各個領域，因為有了這兩個典型的應用，將會帶動我們碳化硅將來在新能源、光伏逆變器、風電電流器、充電樁以及我們的工業(yè)應用還有包括我們能源互聯(lián)網(wǎng)的應用，將會加速在這些領域的應用，那么氮化鎵也不會失落。

在650伏G以下的這些電壓領域將會是氮化鎵的天下，除了目前的快充未來會涉足我們數(shù)據(jù)中心的電源以及我們一些低電壓的一些電源領域，那么都是氮化鎵電力電子它的應用市場，那么在新能源汽車這個是未來一個主要的驅動力，那么這個驅動力的發(fā)展我們可以充分的去想象。

去年大概我們國家新能源汽車已經(jīng)超過了100萬輛，年產(chǎn)超過100萬輛，那么今年增速可能會更快，這就意味著電動汽車里面采用碳化硅器件，因為它的一些典型優(yōu)勢，我們國內(nèi)的很多企業(yè)都已經(jīng)在介入碳化硅的應用，這個將帶動我們碳化硅這個市場，以此為契機，其他的在新能源也必然有采用，這是發(fā)展的一個必然趨勢，那么氮化鎵的電力電子器件，那么以快充作為一個領頭羊。

在其他的方向上也會帶來一個拓展，這次總的市場預期我們有一個數(shù)據(jù)，大概年均的符合增長率是97%，這個數(shù)據(jù)應該是比較好的。

氮化鎵射頻未來的市場會超過60個億，當然射頻這一塊如果僅僅是我們的基站建設這個市場是有天花板的，我們既希望拓展到其他的一些應用領域，前面我提到包括我們電動汽車的無人駕駛，還有我們的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等等這些應用將會催生一些新的應用市場，這是它的一個規(guī)模大概也是60億人民幣。

最后就是一個總結，總的來看，雖然我們跟國外跟西方這樣的一些競爭，給我們的半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了一些干擾，但是總的來看這個是一件好事，這樣也催生了我們國內(nèi)在這個領域各方面的一個共識，就是我們要做這項工作，那在產(chǎn)業(yè)鏈的建設方向我們依然要看到我們跟國外之間的差距，這里面特別是在材料，在一些關鍵技術，在工藝還有在人才培養(yǎng)方面，這快依然是我們的短板。

這個我們要有一些清醒的認識，雖然未來的市場美好，前景美好但我們依然要踏踏實實解決目前我們遇到這些問題，更重要的的是我們各行各業(yè)，我們的科研機構我們的產(chǎn)業(yè)公司，我們的地方政府我們的投資機構大家要齊心協(xié)力，團結起來，共同去應用目前我們存在的問題。

在產(chǎn)業(yè)應用方向上，我們依然要注重開發(fā)增量市場，在目前已有的市場基礎之上，我們要圍繞國家的戰(zhàn)略舉措去開發(fā)不斷的挖掘我們新的增長的應用，這是未來我們要做的一些工作。

最后就是“十四五”是第三代半導體發(fā)展的一個關鍵時期，目前已經(jīng)進入到最佳的窗口時期，我們的產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)進入到這個領域的里面，要把握這樣的機會，想進入的要慎重，因為這個格局已定，新進入者意味著巨大的風險，這個我們有時間可以在下面交流，那么未來五年各行各業(yè)，特別是在第三代半導體的應用領域，將會有一個巨大的機會。

我們希望我們所有的企業(yè)都能夠把握住，另外就是未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要產(chǎn)業(yè)鏈的完善，特別我們一直在推動的各地區(qū)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的建設，產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間的協(xié)同，包括我們各地方政府的政策配套，還有一些應用環(huán)節(jié)的配套，依然是重要的。