广告
广告
我国第三代半导体将迎来全面爆发时期
您的位置 资讯中心 > 独家报道 > 正文

我国第三代半导体将迎来全面爆发时期

2020-12-01 09:35:04 来源:半导体器件应用网 作者:厉丹 点击:2642

受中美贸易摩擦影响,中国半导体材料的本土产业链布局加快。业内人士指出,中国拥有第三代半导体材料最大的应用市场,且产业链齐备,可以实现自主可控。国产化替代和产业升级双驱动下,第三代半导体将迎来下一个产业浪潮。

众所周知,第一代半导体材料主要是指硅(Si)、锗(Ge)元素等单质半导体材料;第二代半导体材料主要是指砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)等材料,主要应用于高速功率放大器和LED中。而第三代半导体主要是指碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等材料。相比于第一、二代半导体,第三代半导体具有更高的禁带宽度、高击穿电压、电导率和热导率等特点。它在新能源车、光伏风电、不间断电源、家电工控等领域有广阔的应用前景。

另外,制备技术的进步使得碳化硅和氮化镓器件成本不断下降。在5G和新能源汽车等新市场需求的驱动下,第三代半导体材料有望迎来加速发展。硅基半导体的性能已无法完全满足5G和新能源汽车的需求,碳化硅和氮化镓等第三代半导体的优势将被充分凸显。

据第三代半导体产业技术创新战略联盟理事长吴玲透露,双循环模式推动国产化替代,2020年中国SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)电力电子和微波射频产值预计将约为70亿元。

氮化镓(GaN)侧重高频性能,广泛应用于基站、雷达、工业、消费电子领域,其中5G基站氮化镓射频器件更能有效满足5G高功率、高通信频段的要求。

随着市场规模逐步扩大,5G加速推进GaN射频应用迅猛增长,2020年中国GaN射频器件市场规模约170亿元;新能源汽车及消费电子成为突破口,2020年中国电力电子器件应用市场规模58.2亿元。

其中,5G基站以及快充两个领域复合增速较快,有望成为氮化镓市场快速增长的主要驱动力。基于氮化镓工艺的基站占比将由50%增至58%,带来大量氮化镓的新增需求。预计到2022年,氮化镓器件的市场规模将超过25亿美元,年复合增长率为17%。

据相关统计,在智能手机行业中,目前已有华为、小米、OPPO、魅族、三星、努比亚、realme等多个品牌推出了氮化镓快充产品。电商方面,目前也有17家品牌先后推出了数十款氮化镓快充新品。已经出货的电源厂商超过100家。

需要注意的是,氮化镓的应用范围不只在快充、智能手机等消费类电子领域,还有数据中心、柔性供电等工业领域,以及自动驾驶、车载充电机等汽车领域。如,低压氮化镓可应用于新一代大数据中心,以减少占地、提高功率、降低能耗。

此外,第三代半导体另一个重要产品碳化硅,则将受益于电动汽车行业的快速成长而迎来爆发机会。

在新能源汽车领域,碳化硅器件主要可以应用于功率控制单元、逆变器、车载充电器等方面。碳化硅功率器件轻量化、高效率、耐高温的特性有助于有效降低新能源汽车的成本。

2018年,特斯拉Model 3采用了意法半导体生产的碳化硅逆变器,是第一家在主逆变器中集成全碳化硅功率模块的车企。以Model 3搭载的碳化硅功率器件为例,其轻量化的特性节省了电动汽车内部空间,高效率的特性有效降低了电动汽车电池成本,耐高温的特性降低了对冷却系统的要求,节约了冷却成本。

此外,近期新上市的比亚迪汉EV也搭载了比亚迪自主研发并制造的高性能SiC-MOSFET控制模块。

碳化硅市场将于2025年达到25亿美元(约合人民币164.38亿元)的市场规模。

新能源汽车行业是碳化硅市场最大的驱动力。到2025年,新能源汽车与充电桩领域的碳化硅市场将达到17.78亿美元(约合人民币116.81亿元),约占碳化硅总市场规模的七成。

另外,国务院于2015年5月印发的《中国制造2025》,也对第三代半导体做出了目标规划。《中国制造2025》提出,到2025年,先进半导体材料实现在5G通信、高效能源管理中的国产化率达到50%;在新能源汽车、消费电子中实现规模应用,在通用照明市场渗透率达到80%以上。

吴玲建议,探索构建第三代半导体产业创新生态,摸索“平台+孵化器+基金+基地”以及大中小企业融通发展的新模式,加强精准的国际与区域深度合作,共同努力使全链条进入世界先进行列。

展望中国第三代半导体产业的未来,吴玲预计,到2025年,5G通信基站所需GaN射频器件的国产化率将达到80%;第三代半导体功率器件将在高速列车、新能源汽车、工业电机、智能电网等领域规模应用;Mini/Micro LED、深紫外等材料及芯片产业化可实现在健康医疗、公共安全、信息交互等领域的创新应用。到2030年,国内将形成1~3家世界级龙头企业,带动产值超过3万亿元,年节电万亿度。

本文为哔哥哔特资讯原创文章,未经允许和授权,不得转载,否则将严格追究法律责任;

阅读延展
半导体 碳化硅 氮化镓
  • 九峰山实验室新型SiC Trench MOSFET科研级器件样品发布!

    九峰山实验室新型SiC Trench MOSFET科研级器件样品发布!

    九峰山实验室(JFS Laboratory)推出新型SiC Trench MOSFET科研级器件样品,旨在满足产业及科研机构对具有完全自主知识产权的SiC沟槽新型器件的测试、分析及应用探索需求,进一步推动下一代碳化硅沟槽型MOSFET功率器件的产业发展。

  • 碳化硅压敏电阻概述

    碳化硅压敏电阻概述

    碳化硅压敏电阻是一种电子元器件,具有特殊的电性能,在大型高压电子电路中具有重要的应用价值。它的特点是在电路正常工作时,电阻值很高,但当遭受到外部电压冲击或干扰时,电阻值会瞬间下降,起到保护其他电子元器件的作用。

  • 智能化时代下,如何解码电机技术变革?

    智能化时代下,如何解码电机技术变革?

    碳化硅是一种宽禁带半导体材料,具有高击穿场强、高热导率、低导通电阻等特性,如今已经广泛应用于多个领域。当下电机行业有哪些技术发展方向和趋势?如何把握电机领域新产品、新技术、新解决方案?

  • ST、英飞凌等全球半导体厂商新品盘点

    ST、英飞凌等全球半导体厂商新品盘点

    盘点近期意法半导体、Vishay、Nexperia等全球半导体头部厂商发布的诸多新品,包括降压DC-DC转换器、碳化硅肖特基二极管等产品,应用领域涵盖电动汽车充电、工业电机驱动、光伏系统等等。

  • 多品牌上车应用,SiC想象空间有多大?

    多品牌上车应用,SiC想象空间有多大?

    全球第三代半导体产业发展迅速,成为半导体技术研究的前沿和产业竞争的焦点。在新能源汽车等应用市场快速发展的推动下,国内外厂商正在积极布局碳化硅业务,发展前景究竟如何?

  • 安森美将收购碳化硅JFET技术,以增强其针对人工智能数据中心的电源产品组合

    安森美将收购碳化硅JFET技术,以增强其针对人工智能数据中心的电源产品组合

    安森美宣布已与Qorvo达成协议,以1.15亿美元现金收购其碳化硅结型场效应晶体管(SiC JFET)技术业务及其子公司United Silicon Carbide。

微信

第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索“哔哥哔特商务网”或者“big-bit”,或用手机扫描左方二维码,即可获得哔哥哔特每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!

发表评论

  • 最新评论
  • 广告
  • 广告
  • 广告
广告
粤B2-20030274号   Copyright Big-Bit © 2019-2029 All Right Reserved 大比特资讯 版权所有     未经本网站书面特别授权,请勿转载或建立影像,违者依法追究相关法律责任