一段時(shí)間內(nèi)，中國大陸芯片企業(yè)將不得不依靠外國技術(shù)來制造新一代芯片。

一些技術(shù)專家表示，預(yù)計(jì)未來幾年中國大陸將對第三代半導(dǎo)體產(chǎn)生強(qiáng)勁需求，這些半導(dǎo)體產(chǎn)品主要用于電網(wǎng)、電動汽車和電信基站。

新一代芯片，也稱為復(fù)合芯片，由碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等寬帶隙材料制成，它們適用于功率器件，可以在高溫、高頻和高壓的環(huán)境中工作。

TrendForce表示，全球SiC功率器件市場的價(jià)值將從2022年的16.1億美元攀升至2026年的53.3億美元，復(fù)合年增長率（CAGR）為35%。GaN功率器件的年增長率將從2022.年的1.8億美元增長到2026年的13.3億美元，CAGR為65%。

有分析稱，由于該行業(yè)不在美國制裁的覆蓋范圍之內(nèi)，中國可以培養(yǎng)自己的晶圓代工廠，也許有一天能夠自行供應(yīng)第三代半導(dǎo)體芯片。

“SiC市場的發(fā)展受到新能源行業(yè)的強(qiáng)烈推動，特別是新能源汽車的旺盛需求，”TrendForce分析師Rany Gong（龔先生）最近在深圳舉行的一次研討會上表示。

龔先生表示，他預(yù)計(jì)汽車用碳化硅功率器件的銷售額將從.2022年的10.9億美元增長到2026年的39.8億美元，CAGR為38%。

“GaN芯片在汽車市場的前景也在增長，但需要行業(yè)參與者做出更多努力，”他說。“GaN市場現(xiàn)在主要由消費(fèi)電子產(chǎn)品驅(qū)動，因?yàn)镚aN芯片適用于快速充電設(shè)備。”GaN芯片將在2025年左右用于車載充電器和DC-DC轉(zhuǎn)換器，到2030年用于電源逆變器。

“第三代半導(dǎo)體可以廣泛應(yīng)用于新能源、交通和光電領(lǐng)域，幫助中國實(shí)現(xiàn)排放峰值和碳中和目標(biāo)，”中國先進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟（CASA）指導(dǎo)委員會主任曹健林5月下旬在北京舉行的一次研討會上表示。

曹表示，去年全球半導(dǎo)體市場進(jìn)入下行周期，但由于汽車、太陽能和儲能行業(yè)的強(qiáng)勁需求，第三代芯片市場繼續(xù)增長并進(jìn)入高速增長期。他說，中國總有一天能夠自給自足所需的器件。

中國工程院院士、國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略咨詢委員會主任甘勇表示，第三代芯片使用量的增加將對未來十年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，他補(bǔ)充說，芯片行業(yè)的全球化是不可阻擋的。

美國制裁

去年10月，美國商務(wù)部工業(yè)和安全局（BIS）對中國大陸芯片行業(yè)實(shí)施了新的限制措施。根據(jù)BIS的限制，生產(chǎn)16nm或更低制程節(jié)點(diǎn)芯片的中國大陸晶圓廠必須申請?jiān)S可證才能從美國購買半導(dǎo)體設(shè)備等產(chǎn)品。

今年1月，日本和荷蘭同意加入美國，限制中國大陸獲得先進(jìn)的半導(dǎo)體設(shè)備，今年4月，日本表示，23種芯片技術(shù)的供應(yīng)商最早在7月需要獲得政府批準(zhǔn)才能出口到包括中國大陸在內(nèi)的國家和地區(qū)。

一些分析師表示，美國的限制措施不會阻止中國制造第三代芯片，因?yàn)樯a(chǎn)是材料科學(xué)的問題，不需要高端光刻技術(shù)。

總部位于深圳的千展產(chǎn)業(yè)研究院在一份研究報(bào)告中表示，與美國的貿(mào)易戰(zhàn)實(shí)際上使中國更加專注于生產(chǎn)第三代芯片，該公司表示，中國SiC和GaN功率器件的銷售額從2017.年的17.9億元人民幣增長到2021年的71.7億元人民幣，CAGR為300%。

該公司表示，在截至2027年的5年內(nèi)，中國大陸SiC和GaN功率器件的銷售額將平均每年增長45%，達(dá)到660億元人民幣，而同期GaN微波射頻器件的銷售額將每年增長22%，達(dá)到240億元人民幣。

中國科協(xié)出版的雜志《中國科技報(bào)》發(fā)表文章稱，第三代芯片領(lǐng)域是中國未來可以超越西方的領(lǐng)域。

“在前兩代半導(dǎo)體的發(fā)展中，我們的國家比其它國家起步晚，我們在賽車比賽中很難'彎道上超越別人'，”它說。“但在第三代芯片領(lǐng)域，中外企業(yè)幾乎同時(shí)起步，希望我們的國家能夠迎頭趕上，用本地供應(yīng)商取代所有外國供應(yīng)商。”

兩用芯片

世界上大部分的芯片制造能力仍在制造第一代芯片，這些芯片主要由硅制成。由砷化鎵（GaAs）和磷化鎵（GaP）制成的第二代芯片用于4G電信設(shè)備。一些第三代由氧化鋅（ZnO）和氮化鋁（AlN）制成。

制造第三代芯片的成本大約是制造硅芯片的兩到三倍。

第三代芯片制程通常在90-350nm之間，這些尺寸不受美國制裁的約束，其中，GaN微波射頻芯片可用于導(dǎo)彈、雷達(dá)和旨在欺騙雷達(dá)的電子對抗，SiC芯片可用于噴氣式、坦克和海軍艦艇發(fā)動機(jī)以及風(fēng)洞。

CASA總裁吳玲上個(gè)月表示，中國應(yīng)尋求自給自足芯片，以滿足電信，能源，運(yùn)輸和國防工業(yè)的巨大需求。她指出，該國仍然缺乏對科學(xué)研究的長期穩(wěn)定投資，缺乏評估研究成果的平臺以及鼓勵私人資本投資該部門的機(jī)制。

一些分析人士表示，中國大陸在第三代芯片領(lǐng)域短期內(nèi)要趕上西方并不容易，因?yàn)榘╓olfspeed、Rohm、Infineon、三菱和STMicroelectronics在內(nèi)的外國公司仍然擁有核心技術(shù)。

目前，中國大陸的主要行業(yè)參與者包括華潤微電子、三安光電、杭州士蘭和株洲中車時(shí)代電氣有限公司。

6月7日，意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）表示，已與中國三安光電簽署協(xié)議，在重慶成立一家新的SiC器件制造合資企業(yè)。

審核編輯：劉清