第三代半導體的激流與險灘
原標題：第三代半導體的激流與險灘
雖然從整個半導體器件市場來看，硅材料因其易獲取、低成本等特性，依然是最爲重要的基礎載體，但以新能源汽車、5G基站爲代表的新興行業應用，正託舉出一個新的半導體材料需求市場，也即以碳化硅和氮化鎵爲主的第三代半導體材料應用。
在前面兩代半導體材料方面，我國在相關領域的起步時間較晚，因此造成客觀上存在的差距；而在第三代半導體領域，全球的宏觀起步時間相對接近，且這是一門相對新興的技術領域，目前來看，全球主要襯底材料公司的技術差距並不算很大。
加上第三代半導體具備的耐高壓、耐高溫、低損耗等特性，符合當前功率半導體器件的應用需求。在相關領域由第三代半導體材料替換第一代硅基材料，正有望成爲一種長期趨勢。
綜合這些產業背景，疊加國內相關產業生態此前在碳化硅、氮化鎵等材料領域已有所積累。第三代半導體產業生態在近些年間，正呈現多點開花態勢。
但同時需要注意的是，尚處在發展演進過程中的第三代半導體領域，並未在眼下迎來完全量產商用的節點，同時國內在該領域所佔據的全球市場份額還不如已經成熟發展多年的海外大廠，整個產業生態的成熟落地依然需要足夠時間進行培育。
這依然是一個需要守得雲開方得見月明的半導體技術分支，前路遼闊，但也不能忽視潛藏的挑戰。
發展熱潮
僅從此前擬通過科創板平臺上市的公司來看，就足以顯示出在國內的很多地區，都已經有針對第三代半導體領域在開拓的公司和團隊。
比如正在走上市程序的山東天嶽，此前已經終止上市流程的天科合達和江西瑞能等。即便是在粵港澳大灣區內部，也分散發展着諸多定位在不同具體材料領域和產業鏈環節的公司，如東莞天域、英諾賽科等。
基本半導體董事長汪之涵向21世紀經濟報道記者介紹道，如今掀起的第三代半導體發展熱潮背後，主要源於內外部雙重因素的推動。
“隨着碳達峯、碳中和目標的提出，新能源產業與半導體產業開始產生更多交匯點。採用性能上更優異的第三代半導體材料，可以幫助全球範圍內更快實現目標達成。”他進一步表示，由於碳化硅器件對製程工藝的要求相比硅基來說並不算高，在這方面國內外之間的差距不是很大，也因此國內在碳化硅、氮化鎵相關領域發展的頭部企業，將有很大可能性進入世界一流陣營。
“目前第三代半導體在晶圓尺寸方面演進到了6英寸，走到8英寸量產商用還有一個過程。”汪之涵分析道，從這個角度看，國內與海外的步伐比較接近，取得進一步突破的機會很大。
據汪之涵介紹，碳化硅器件的下游應用市場主要分爲三大方向：工業級、消費級、汽車級。其中，工業級碳化硅器件落地較早，應用包括通訊基站電源、服務器電源、LED驅動電源等，都是未來長期穩定高速發展的領域。
消費市場中，國內市場目前率先推出的產品，主要是針對大功率快充的市場。
新能源汽車則是碳化硅器件未來發展的最重要方向，這也是碳化硅最大的單一應用市場。其優異特性可以應用在新能源汽車諸多部件中，如電機控制器、車載充電器等。
爲此，基本半導體在深圳和日本名古屋的模塊封裝研發團隊，針對碳化硅車規級模塊推出了不同產品系列，希望明年開始在市場得到批量應用。
“成本是第三代半導體材料應用過程中很受關注的一點。”汪之涵向記者指出，但這也要拆分來看，一方面，在很多應用領域，性能提升帶來的效益會比成本支出更高，這時候就會傾向於採用碳化硅、氮化鎵等材料；另一方面，雖然碳化硅器件比硅基器件價格高，但採用前者的器件，可以讓其他匹配部件的成本大幅降低。
他表示，“隨着技術和行業的發展，碳化硅成本會逐步下降，那麼在衆多領域取代傳統硅基材料器件將是一個不可逆的過程。”
舉例來說，在功率半導體器件中，由碳化硅材料取代硅基襯底的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）和MOSFET是行業認同的未來趨勢，且功率半導體迭代週期較慢、生命週期更長，因此未來成長空間會很大。
汪之涵續稱，目前碳化硅材料的器件成本比硅基器件成本高很多，但未來其成本必然會降至硅基器件的2-3倍，那時候碳化硅器件帶來的性價比優勢會陸續顯現。
短期挑戰
國內產業鏈發展如火如荼，但不可忽視的是，在針對一項新興技術不斷探索背後，依然也面臨着不小的挑戰需要思量並克服。
汪之涵表示，作爲創業企業，尤其是身處第三代半導體領域，在高速發展過程中會面臨各種困難。但相比一般企業都會遇到的資金、供應鏈、客戶認可等問題，他更關注的是人才。
“國內培養的第三代半導體材料、器件、封裝、驅動、應用方面的人才，肯定遠遠無法滿足行業的需求。通過企業自己培養，或者從海外引進專家加盟的方式，是擴充團隊的重要方式。”他如是指出。
除此之外，爲了實現企業在碳化硅領域發展的長期目標和短期目標相平衡，基本半導體與清華大學等高校及研究機構合作，針對一些短期內或許無法產生直接經濟效益，但對未來產業發展具備意義的前沿領域進行聯合研發。
“兩年內有望產業化的技術方向，我們會由內部推動研發；五年後纔有產業化機會的技術方向，我們會積極採取與外部合作研發的方式。”汪之涵續稱。
在市場層面，短期內也還面臨着一定的發展挑戰。有產業投資人向記者表示，當前行業對第三代半導體的關注可能存在熱情過高的跡象。“我們看過了很多第三代半導體公司，但是不太敢下手。”該名人士認爲，目前國內對於相關產業公司的估值偏高，不太符合常規估值方法，其團隊在此時會選擇更加審慎面對市場。
他同時指出，在目前還沒有龐大規模的市場需求背景下，有一些產業內公司已經開始了頻繁在各地建設產線的道路。“考慮到現在的銷售額無法承載這麼大的成本折舊，我們擔心不排除在未來3-5年內，部分今天投資的產線，會面臨資不抵債的難題。”
不過雲岫資本高級經理李俊超向21世紀經濟報道記者表示，總體來看，目前國內對第三代半導體領域的投資還算不上過熱，因爲從整體體量來看，還並沒有達到如美國、日本每年在相關產業投資的力度。
但他同時指出，目前不可忽視的問題是，產業間公司發展相對分散，沒有把核心人才和力量融合在一起。導致若干年後回頭看，可能會存在投資效益偏低的問題。
當然，在此過程中，具備競爭實力的公司依然會成長起來，並且不斷完善技術更迭演進過程。
從市場格局來說，由於前述應用成本偏高，導致尚且無法支持第三代半導體器件的大規模商用，目前下游器件廠商雖然數量較多，但體量尚且不大。反倒是處在行業上游的襯底材料產業環節，由於積累的需求更集中，這類型公司會在先期更快發展起來。“當然，未來隨着商用的持續推進，下游市場的機會的確會逐步擴大。”李俊超表示。
即便是如今已經在全球市場佔據較高份額的歐美國家公司，其最初起步也是從單個產業環節的能力入手，隨着逐步走向成熟，才通過收併購的方式，納入更豐富的產業流程，併成爲具備平臺型能力的綜合型半導體公司。
“考慮到目前第三代半導體市場的整體規模並不算大，目前來看，可能也未必有必須走向如硅基一般有明確設計和製造產業分工的階段。當然，隨着市場空間越來越大，或許產業分工會是未來一種更好的選擇。”李俊超指出，從這個邏輯來看，當下該領域的公司選擇IDM發展模式，的確不失爲一種更完善的發展路線。
宏觀來看，這種產業角色的定位和演變，也是整個半導體產業未來會面臨的新發展命題。
國科瑞華董事總經理王琰向21世紀經濟報道記者指出，目前在歐美市場，已經呈現行業前20家左右半導體公司，但佔據了全市場接近90%的市值、接近80%的利潤，走向寡頭壟斷的市場。
反觀國內，目前還沒有出現產業部署非常成熟和完善的廠商。但已經有相關產業公司，在近些年的發展歷程中，通過橫向和縱向的併購整合，不斷完善在細分領域的市場佈局。
“相信在未來3-5年內，上市的半導體公司之間併購整合會成爲一個主流趨勢。這也會是未來第三代半導體市場將面臨的共性問題。”他續稱，屆時，國內半導體市場也有望如前述歐美半導體市場的趨勢一般，巨頭公司佔據較大市場利潤，產業集中度進一步提升。
（作者：駱軼琪 編輯：曹金良）
