半导体的未来发展

1. 半导体的未来发展

半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。现在大部分电子产品中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。
一、2019年全球半导体材料市场销售额达521.2亿美元
SEMI报告指出，2019年全球半导体材料市场销售额为521.2亿美元，小幅下降-1.1%。分区域来看，中国台湾、韩国、中国大陆、日本、北美、欧洲半导体销售额分别为113.4亿美元、88.3亿美元、86.9亿美元、77.0亿美元、56.2亿美元、38.9亿美元，分别占全球半导体材料市场份额的22%、17%、17%、15%、11%、17%。中国大陆是2019年各地区中唯一增长的半导体材料市场，销售规模位居第三。



二、2019年封装材料销售额下滑增速超过晶圆制造材料
分产品来看，2019年全球晶圆制造材料销售额328亿美元，略微下降0.4%;其中工艺化学品、溅射靶材和CMP同比下降超过2%。2019年封装材料销售额192亿美元，同比下滑2.3%。

三、2019年一半以上半导体上市公司净利增长
国内上市公司中，也有不少半导体行业上市公司，不过从规模来看比较小，但是在新一轮产能扩展期，将带来新的发展机会。截至2020年1月21日，共有22家半导体企业公布2019年业绩预告，有15家企业净利润出现增长的情况，其中上海新阳、闻泰科技、北京君正、安泰科技、天龙光电、硅宝科技6家企业净利润同比增长超过100%(数据对比以下线为止，下同)，占比27.27%;净利同比下降的企业有7家，分别为强力新材、航锦科技、三安光电、士兰微、鼎龙股份、台基股份、大唐电信，占比为31.82%。

四、核心芯片国产自主化迫在眉睫
未来，中国半导体的发展趋势主要表现在：第一，政策引导推动集成电路成为战略性产业。第二，新兴技术将成为集成电路产业的未来核心产品。第三，核心技术及人才资源成为集成电路产业的可持续发展力。特别需要注意，中国国内的半导体自给率水平非常低，特别是核心芯片极度缺乏，国产占有率都几乎为零，国产产品的自主化迫在眉睫。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《半导体硅片、外延片行业市场前景预测与投资战略规划分析报告》

2. 中国半导体为什么发展不起来？

芯片产业难以发展，是因为人才稀缺吗？中国半导体之父给出结论

3. 半导体行业的发展现状与前景如何?

行业主要上市企业：目前国内第三代半导体行业的上市公司主要有华润微(688396)、三安光电(600703)、士兰微(600460)、闻泰科技(600745)、新洁能(605111)、露笑科技(002617)、斯达半导(603290)等。
本文核心数据：第三代半导体分类、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频产值、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频市场规模
行业概况
1、定义
以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AIN)为代表的宽禁带半导体材料，被称为第三代半导体材料，目前发展较为成熟的是碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。
与传统材料相比，第三代半导体材料更适合制造耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件，因此，其为基础制成的第三代半导体具备更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的导热频，以及更强的抗辐射能力等诸多优势，在高温、高频、强辐射等环境下被广泛应用。

第三代半导体主要包括碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、金刚石、氧化锌(ZnO)，其中，碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)并称为第三代半导体材料的“双雄”，是第三代半导体材料的典型代表。

2、产业链剖析：产业链涉及多个环节
第三代半导体产业链分为上游原材料供应，中游第三代半导体制造和下游第三代半导体器件环节。上游原材料包括衬底和外延片;中游包括第三代版奥体设计、晶圆制造和封装测试;下游为第三代半导体器件应用，包括微波射频器件、电力电子器件和光电子器件等。中国第三代半导体行业产业链如下：

第三代产业链各个环节国内均有企业涉足。从事衬底片的国内厂商主要用露笑科技、三安光电、天科合达、山东天岳、维微科技、科恒晶体、镓铝光电等等;从事外延片生产的厂商主要有瀚天天成、东莞天域、晶湛半导体、聚能晶源、英诺赛科等。苏州能讯、四川益丰电子、中科院苏州纳米所等;从事第三代半导体器件的厂商较多，包括比亚迪半导体、闻泰科技、华润微、士兰微、斯达半导、扬杰科技、泰科天润等。

行业发展历程：兴起的时间较短
中国第三代半导体兴起的时间较短，2013年，科技部863计划首次阿静第三代半导体产业列为国战战略发展产业。
2016年，为第三代半导体发展元年，国务院国家新产业发展小组将第三半导体产业列为发展重点，国内企业扩大第三半导体研发项目投资，行业进入快速发展期。
2018年1月，中车时代电气建成国内第一条6 英寸碳化硅生产线;2018年，泰科天润建成了国内第一条碳化硅器件生产线;2019年9月，三安集成已建成了国内第一条6英寸氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)外延芯片产线并投入量产。在2020年7月，华润微宣布国内首条6英寸商用SiC晶圆生产线正式量产。
2020年9月，第三代半导体写入“十四五”规划，行业被推向风口。

行业发展现状
1、产值规模逆势增长
随着5G、新能源汽车等市场发展，第三代半导体的需求规模保持高速增长。同时，中美贸易战的影响给国产第三代半导体材料带来了发展良机。2020年在国内大半导体产业增长乏力的大背景下，我国第三代半导体产业实现逆势增长。
2020年我国第三代半导体产业电子电力和射频电子总产值超过100亿元，较2019年同比增长69.5%。

其中，SiC、GaN电子电力产值规模达44.7亿元，同比增长54%;GaN微波射频产值达到60.8亿元，同比增长80.3%。

2、产能大幅增长但仍供应不足
根据CASA数据显示截至2020年底，我国SiC导电型衬底折算4英寸产能约40万片/年，SiC-on-SiC外延片折算6英寸产能约为22万片/年，SiC-onSiC器件/模块(4/6英寸兼容)产能约26万片/年。
GaN-on-Si外延片折算6英寸产能约为28万片/年，GaN-on-Si器件/模块折算 6 英寸产能约为22万片/年。
但随着新能源汽车、5G、PD快充等市场的发展，我国国产化第三代半导体产品无法满足庞大的市场需求，目前有超过八成产品依赖进口。可见第三代半导体产品国产化替代空间较大。

3、电力电子器件市场规模接近50亿元
2017-2020年，中国SiC、GaN电力电子器件应用市场快速增长，2020年，SiC、GaN电力电子器件应用市场规模为46.8亿元，同比增长90%。
2020年，我国半导体分立器件的市场规模约3002.6亿元，SiC、GaN电力电子器件的应用渗透率约为1.56%。

目前，GaN主要应用在射频及快充领域。SiC重点应用于新能源汽车和充电桩领域。我国作为全球最大的新能源汽车市场，第三代半导体器件在新能源汽车充电桩领域的渗透快于整车市场，占比达38%;消费类电源(PFC)占22%;光伏逆变器占了15%;工业及商业电源、不间断电源UPS、快充电源、工业电机分别占6%、3%、3%、1%。

2020年，我国GaN微波射频器件市场规模约为66.1亿元，同比增长57.2%。其中国防军事与航天应用规模34.8亿元，成为GaN射频主要拉动因素。

国防军事与航天应用是我国GaN微波射频器件的主要应用领域，2020年市场规模占整个GaN射频器件市场的53%;其次是无线基础设施，下游市场占比为36%。

行业竞争格局
1、区域竞争格局：江苏省第三代半导体代表性企业分布最多
当前，我国第三代半导体初步形成了京津冀鲁、长三角、珠三角、闽三角、中西部等五大重点发展区域。
从我国第三代半导体行业产业链企业区域分布来看，第三代半导体行业产业链企业在全国绝大多数省份均有分布。其中河南省第三代半导体企业数量分布最多，同时山东、江苏和甘肃等省份企业数量也相对集中。

从代表性企业分布情况来看，江苏省第三代半导体代表性企业分布最多，如苏州纳维、晶湛半导体、英诺赛科等。同时广东、山东代表性企业也有较多代表性企业分布。

2、企业竞争格局：主流企业加速扩张布局
经过初期的发展，第三代半导体迅速在新能源汽车、5G基站、PD快充等领域应用，市场规模增长迅速。同时，行业内的竞争也逐渐加剧。为了迎合市场需求，抢占市场地位，国内主流半导体企业均加强在第三代半导体产业的布局，扩充第三代半导体的产能。其中，代表性的主流企业有三安光电、中电科55所、泰科天润等。

行业发展前景及趋势预测
1、2025年行业规模有望超过500亿元
第三代半导体已经写入“十四五”规划。在国家政策的支持和下游需求增长的背景下，预计到2021-2025年，我国SiC、GaN电力电子器件应用市场将以45%的年复合增长率增长至2025年的近300亿元;GaN微波射频器件市场规模将以25.4%的年均复合增长率增长至2025年的205亿元。2025年第三代半导体整体市场规模有望超过500亿元。

2、国产化进程将加速
未来，在市场竞争趋势方面，我国第三代半导体行业国产化率将会加深;在细分产品发展趋势方面，SiC需求将会增长;在技术发展趋势方面，大尺寸Si基GaN外延等问题将会有所进展。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

4. 中国半导体产业的前景如何?

2017年是全球半导体产业精彩纷呈的一年，全球半导体龙头基于新产业方向均大幅上涨，不断创新高！2017年，在市场分歧及争议中，我们从“科技红利”产业研究基本方法出发，20万字《随笔系列》阐述半导体行业深度产业逻辑，风雨之后终于见彩虹，A股也从下半年开始，在龙头兆易创新等半导体产业龙头引领下，行业板块多个公司创新高，用漂亮的行业整体上涨完美收官！

回顾跌宕起伏的2017年，展望2018年，全球半导体产业第四次转移大势所趋，中国半导体产业崛起天时、地利、人和！从政策、人才、战略、市场纵深、技术、资本等产业快速成长基础迅速具备，产业科技红利拐点更为明显，转换效率继续加速，从行业横向比较来看，单一产品2500亿美金进口额的巨大市场， 又是信息产业、高端制造等所有科技产业的基石，国之重器！而行业的成长拐点已经明确，这几天朋友圈都在贴18岁照片，而中国半导体产业从发展阶段来看应该还没到“18岁”，但已经从蹒跚学步开始慢慢跑起来，奔向“18岁”。

回望2017年，作为全球半导体超级周期之年及中国半导体崛起黄金十年开幕之年，作为一个半导体专业出身的产业人，感触良多！值得我们深刻记忆的事件太多太多，全球超级景气度核心推手半导体硅片剪刀差与创新需求周期第四次硅含量提升的双重叠加历史上第一次同时出现，行业超级景气度同时叠加行业转移，壮哉！
而2017年的半导体和以往不一样，是两极分化的一年，一半是海水一半是火焰，以存储为代表的部分产品涨声一片，而部分产品则毛利率急剧下滑，2018年行情还会继续如此。

中国半导体产业的2017是精彩纷呈的一年！中芯国际引入梁孟松，大师已来，更重要的是意味着我国对顶级人才的吸引力，其实不仅是一个梁大师，很多国际上专业领域有很大声望的专家、中青年实干学子都在陆续归国，为中华半导体崛起贡献自己力量，从我自己的师兄、师姐来看，近几年基于材料、设计的顶级专家都在陆续归国，科技红利基于人才流入的拐点体现的非常明显！
国内龙头企业的发展也是令人激动的，华为的主芯片、人工智能芯片快速突破，达到国际一流水平，而华为应该有更大的战略布局推进半导体；smic引入梁孟松之后，团队陆续到位，加快推进14nm制程；兆易创新在存储器领域这个半导体市场单一最大领域加快突破，nor flash进入国际一线阵营，而合肥项目亮剑DRAM更是展现了企业家的战略雄心，也承载了中华半导体人多年的梦想！

5. 中国半导体技术未来的市场前景如何？

半导体行业隶属电子信息产业，属于硬件产业，以半导体为基础而发展起来的一个产业。随着全球主要市场推出5G商用服务,5G智能手机将迎来高速增长期，从而带动半导体行业恢复增长。
一、2019年半导体板块净利润增速超过80%
根据东方财富Choice数据整理：已经发布2019年业绩预告的222家电子行业上市公司中：业绩增长的有141家，下滑的有76家，亏损的有27家。披露年度业绩预告区间的以区间中位数计算，222家公司2019年全年归母净利润合计572.13亿元，同比增长32.94%。


东方财富Choice数据显示： 48家半导体上市公司披露2019年归母净利润合计约75.78亿，同比增长88.24%。

二、2020年3月疫情好转，半导体板块大幅高开
2020年3月2日，半导体板块大幅高开，截至3月2号上午收盘，慧伦晶体、瑞芯微、斯达半岛涨停，生益科技涨7个百分点以上，泰晶科技、深南电路涨5个百分点以上，胜宏科技、南大光大、华正新材等涨4个百分点以上。

三、行业市场前景：多个机构看涨2020年半导体行业发展
5G时代的杀手级应用将促进新基础设施建设，以半导体为代表的硬核科技成为布局重点。多家券商机构认为，逆周期政策大概率会持续加码，在加码基建的同时，以5G网络为基础的“新基建”将成为重点，在需求端，信息化建设是提高生产效能的最强动力，在此次疫情爆发期间，信息化的需求和应用都得到广泛重视，届时半导体行业直接受益，市场前景较好。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《半导体硅片、外延片行业市场前景预测与投资战略规划分析报告》

6. 半导体行业有发展前景吗？

半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。现在大部分电子产品中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。
一、2019年全球半导体材料市场销售额达521.2亿美元
SEMI报告指出，2019年全球半导体材料市场销售额为521.2亿美元，小幅下降-1.1%。分区域来看，中国台湾、韩国、中国大陆、日本、北美、欧洲半导体销售额分别为113.4亿美元、88.3亿美元、86.9亿美元、77.0亿美元、56.2亿美元、38.9亿美元，分别占全球半导体材料市场份额的22%、17%、17%、15%、11%、17%。中国大陆是2019年各地区中唯一增长的半导体材料市场，销售规模位居第三。


二、2019年封装材料销售额下滑增速超过晶圆制造材料
分产品来看，2019年全球晶圆制造材料销售额328亿美元，略微下降0.4%;其中工艺化学品、溅射靶材和CMP同比下降超过2%。2019年封装材料销售额192亿美元，同比下滑2.3%。

三、2019年一半以上半导体上市公司净利增长
国内上市公司中，也有不少半导体行业上市公司，不过从规模来看比较小，但是在新一轮产能扩展期，将带来新的发展机会。截至2020年1月21日，共有22家半导体企业公布2019年业绩预告，有15家企业净利润出现增长的情况，其中上海新阳、闻泰科技、北京君正、安泰科技、天龙光电、硅宝科技6家企业净利润同比增长超过100%(数据对比以下线为止，下同)，占比27.27%;净利同比下降的企业有7家，分别为强力新材、航锦科技、三安光电、士兰微、鼎龙股份、台基股份、大唐电信，占比为31.82%。

四、核心芯片国产自主化迫在眉睫
未来，中国半导体的发展趋势主要表现在：第一，政策引导推动集成电路成为战略性产业。第二，新兴技术将成为集成电路产业的未来核心产品。第三，核心技术及人才资源成为集成电路产业的可持续发展力。特别需要注意，中国国内的半导体自给率水平非常低，特别是核心芯片极度缺乏，国产占有率都几乎为零，国产产品的自主化迫在眉睫。

——以上数据来源于前瞻产业研究院《半导体硅片、外延片行业市场前景预测与投资战略规划分析报告》。

7. 中国半导体为什么发展这么难？

在如今互联网社会，芯片基本上变得无处不在，计算机、手机和其他数字电器成为社会结构不可缺少的一部分。这是因为，现代计算、交流、制造和交通系统，包括互联网，而这全都依赖于集成电路的存在，因为芯片是指内含集成电路的硅片。

很多学者认为有集成电路带来的数字革命是人类历史中最重要的事件。今天我们就来聊聊集成电路的发展史以及芯片的设计制造流程。
这里，我们需要先搞懂这三个概念之间的区别。
集成电路（IC）就是在一块极小的硅单晶片上，利用半导体工艺制作上许多晶体二极管、三极管及电阻、电容等元件，并连接成完成特定电子技术功能的电子电路。
集成电路

芯片是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。
芯片
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。
半导体材料
简单理解来说，在半导体上镶嵌多个相关联的电路，然后封装在管壳上就想成了集成电路。芯片就是半导体元件产品的统称，是集成电路的载体。
芯片的设计生产流程

芯片设计生产极其复杂，并且投入巨大。这也是为什么很少企业敢涉足半导体领域的原因。
芯片设计分为前端设计和后端设计，前端设计（也称逻辑设计）和后端设计（也称物理设计）并没有统一严格的界限，涉及到与工艺有关的设计就是后端设计。
首先企业在研发的时候，需要制订好芯片规格，也就像功能列表一样，包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。比如华为公司需要研发下一代的麒麟1020芯片，那么芯片所要达到的功能与性能是怎么样的，这需要提前制定好，这样研发人员才能拿出设计解决方案和具体实现架构，划分模块功能。

8. 半导体行业有发展前景吗？

从大的方面，前途有限。
随着东南亚的廉价劳动力渐渐超过中国，未来10年以相对低端代工为主的大陆制造业 前途其实不能算很乐观的，如果国家不下大力气引导行业重点转移的话。
 
半导体行业确实是电子行业的基石。
但是 绝大多数利润都被上游design house和下游数码终端消费类电子产品制造商所获得。
而剩下的半导体封装制造业 只是喝喝汤而已。

小的方面，其实一直以来行业竞争都很激烈的，而非所谓的近两年，而且每年都会有不太景气的时候，每3~5年都会出现很不景气的时候。
这个是全球而绝非只是中国大陆的产能过剩造成的。