中国大陆芯片企业将不得不依靠外国技术来制造新一代芯片

一些技术专家表示，预计未来几年中国大陆将对第三代半导体产生强劲需求，这些半导体产品主要用于电网、电动汽车和电信基站。

新一代芯片，也称为复合芯片，由碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽带隙材料制成，它们适用于功率器件，可以在高温、高频和高压的环境中工作。

TrendForce表示，全球SiC功率器件市场的价值将从2022年的16.1亿美元攀升至2026年的53.3亿美元，复合年增长率（CAGR）为35%。GaN功率器件的年增长率将从2022.年的1.8亿美元增长到2026年的13.3亿美元，CAGR为65%。

有分析称，由于该行业不在美国制裁的覆盖范围之内，中国可以培养自己的晶圆代工厂，也许有一天能够自行供应第三代半导体芯片。

“SiC市场的发展受到新能源行业的强烈推动，特别是新能源汽车的旺盛需求，”TrendForce分析师Rany Gong（龚先生）最近在深圳举行的一次研讨会上表示。

龚先生表示，他预计汽车用碳化硅功率器件的销售额将从.2022年的10.9亿美元增长到2026年的39.8亿美元，CAGR为38%。

“GaN芯片在汽车市场的前景也在增长，但需要行业参与者做出更多努力，”他说。“GaN市场现在主要由消费电子产品驱动，因为GaN芯片适用于快速充电设备。”GaN芯片将在2025年左右用于车载充电器和DC-DC转换器，到2030年用于电源逆变器。

“第三代半导体可以广泛应用于新能源、交通和光电领域，帮助中国实现排放峰值和碳中和目标，”中国先进半导体产业创新联盟（CASA）指导委员会主任曹健林5月下旬在北京举行的一次研讨会上表示。

曹表示，去年全球半导体市场进入下行周期，但由于汽车、太阳能和储能行业的强劲需求，第三代芯片市场继续增长并进入高速增长期。他说，中国总有一天能够自给自足所需的器件。

中国工程院院士、国家新材料产业发展战略咨询委员会主任甘勇表示，第三代芯片使用量的增加将对未来十年全球半导体产业的发展产生至关重要的影响，他补充说，芯片行业的全球化是不可阻挡的。  

美国制裁 

去年10月，美国商务部工业和安全局（BIS）对中国大陆芯片行业实施了新的限制措施。根据BIS的限制，生产16nm或更低制程节点芯片的中国大陆晶圆厂必须申请许可证才能从美国购买半导体设备等产品。

今年1月，日本和荷兰同意加入美国，限制中国大陆获得先进的半导体设备，今年4月，日本表示，23种芯片技术的供应商最早在7月需要获得政府批准才能出口到包括中国大陆在内的国家和地区。

一些分析师表示，美国的限制措施不会阻止中国制造第三代芯片，因为生产是材料科学的问题，不需要高端光刻技术。

总部位于深圳的千展产业研究院在一份研究报告中表示，与美国的贸易战实际上使中国更加专注于生产第三代芯片，该公司表示，中国SiC和GaN功率器件的销售额从2017.年的17.9亿元人民币增长到2021年的71.7亿元人民币，CAGR为300%。

该公司表示，在截至2027年的5年内，中国大陆SiC和GaN功率器件的销售额将平均每年增长45%，达到660亿元人民币，而同期GaN微波射频器件的销售额将每年增长22%，达到240亿元人民币。

中国科协出版的杂志《中国科技报》发表文章称，第三代芯片领域是中国未来可以超越西方的领域。

“在前两代半导体的发展中，我们的国家比其它国家起步晚，我们在赛车比赛中很难'弯道上超越别人'，”它说。“但在第三代芯片领域，中外企业几乎同时起步，希望我们的国家能够迎头赶上，用本地供应商取代所有外国供应商。”  

两用芯片 

世界上大部分的芯片制造能力仍在制造第一代芯片，这些芯片主要由硅制成。由砷化镓（GaAs）和磷化镓（GaP）制成的第二代芯片用于4G电信设备。一些第三代由氧化锌（ZnO）和氮化铝（AlN）制成。

制造第三代芯片的成本大约是制造硅芯片的两到三倍。

第三代芯片制程通常在90-350nm之间，这些尺寸不受美国制裁的约束，其中，GaN微波射频芯片可用于导弹、雷达和旨在欺骗雷达的电子对抗，SiC芯片可用于喷气式、坦克和海军舰艇发动机以及风洞。

CASA总裁吴玲上个月表示，中国应寻求自给自足芯片，以满足电信，能源，运输和国防工业的巨大需求。她指出，该国仍然缺乏对科学研究的长期稳定投资，缺乏评估研究成果的平台以及鼓励私人资本投资该部门的机制。

一些分析人士表示，中国大陆在第三代芯片领域短期内要赶上西方并不容易，因为包括Wolfspeed、Rohm、Infineon、三菱和STMicroelectronics在内的外国公司仍然拥有核心技术。

目前，中国大陆的主要行业参与者包括华润微电子、三安光电、杭州士兰和株洲中车时代电气有限公司。

6月7日，意法半导体（STMicroelectronics）表示，已与中国三安光电签署协议，在重庆成立一家新的SiC器件制造合资企业。

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