【大回顾 ‖ 电机上市企业2021上半年成绩如何】截止目前，国内上市电机企业均已披露2021年上半年财务报告。接下来，我们将重点关注今年上半年成绩显著的国内上市电机企业有哪些。从营收规模来看，2021年上半年，国内上市电机企业中有三家电机企业规模比较显眼：卧龙电驱营业总收入规模最大，位居第一，其次是大洋电机，拓邦股份紧随其后。
从净利润来看，拓邦股份业绩最为突出，2021年上半年净利润为4.28亿元，随后是卧龙电驱、八方股份和大洋电机。https://t.cn/A6MpNJWV
从净利润来看，拓邦股份业绩最为突出，2021年上半年净利润为4.28亿元，随后是卧龙电驱、八方股份和大洋电机。https://t.cn/A6MpNJWV
【全国首批！#包头已加入“广东城市群”#】
近日，由#包头#市参与申报的燃料电池汽车示范应用广东城市群被财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展改革委、国家能源局正式批准为首批示范城市群。
“ 广东城市群”由哪些城市组成？
广东省燃料电池汽车示范城市群组成
广东省积极响应财政部等五部委关于开展燃料电池汽车示范推广的要求，结合产业发展实际，确定由佛山市牵头，联合广州、深圳、珠海、东莞、中山、阳江、云浮、福州、淄博、包头和六安等城市，组建燃料电池汽车示范应用广东城市群。
广东城市群坚持区域协同发展理念，在技术创新、产业链建设、氢能供给、车辆推广、政策制定等方面加强统筹协调。以佛山、广州、深圳、淄博、六安和包头六大燃料电池技术创新和产业高地为引擎，联动东莞、中山、云浮等关键材料、技术及装备研发制造基地，依托珠海、阳江、福州、包头等氢源供应基地，推动示范应用，全面实现示范城市群跨越式发展。
“广东城市群”具有哪些优势？
◆ 全产业链全国领先
广东城市群产业基础扎实，产业链供应体系完整，电堆、膜电极、双极板、质子交换膜、催化剂、碳纸、空气压缩机、氢气循环系统等燃料电池八大关键核心零部件均有布局相关企业，建成较大规模的燃料电池汽车产业集群。广东燃料电池汽车产业技术水平全国领先，在膜电极、催化剂、碳纸、质子交换膜等领域涌现出广州鸿基创能、广东济平新能源、深圳通用氢能、广州艾蒙特等一批龙头企业，拥有全国产能最大、技术水平最高的膜电极、催化剂、质子交换膜生产线。广州鸿基创能生产的膜电极、云浮国鸿氢能生产的电堆市场占有率均位居全国第一，利用自主化膜电极，在规模化生产条件下电堆功率密度达到3.5kw/L、寿命2万小时（商用车），达到国际先进水平。
◆ 加氢站建设在全国率先破题
在燃料电池汽车产业发展实践中，广东省出台一系列政策措施，部分创新举措在国内多个地区推广。广东城市群在全国率先破解加氢站建设难题，在加氢站行政审批流程、加氢站管理办法、燃料电池汽车示范推广机制等方面探索出“佛山模式”，在全国率先开展加油加氢一体化站、制氢加氢一体站等新的加氢站建设经营模式试点。目前，全省建成加氢站39座、在建10座，数量位居全国首位。
下一步，“广东城市群”将如何开展？
充分发挥广东省燃料电池汽车产业的先发优势，把握纳入国家首批燃料电池汽车示范应用城市群的重大机遇，打破地域限制，探索构建统一的政策和市场体系，整合优势产业资源，加强全国范围内产业链协同联动，培育壮大龙头企业，聚焦关键核心技术自主创新和产业化，补齐产业短板，为我国燃料电池汽车产业高质量发展提供有力支撑。
在技术创新和产业化方面，推动电堆、膜电极等关键部件，质子交换膜、催化剂和碳纸等基础材料，以及燃料电池系统集成与控制、整车的重大研发项目攻关，保持燃料电池汽车关键核心技术水平全国领先，加快自主技术创新与产业化。
在推广应用方面，以市场化机制推动燃料电池汽车规模化示范应用，通过技术创新促进氢燃料电池汽车制造成本不断下降，用氢成本不高于每公斤35元，实现示范期内推广一万辆以上氢燃料电池汽车的目标。
在使用环境方面，以机制体制创新促进氢能供应体系（制-储-运-加）建设完善，加快建设加氢基础设施，建立安全稳定的氢气供应保障体系，实现示范期内建设超200座加氢站目标。
包头市在“广东城市群”中的优势所在
包头市氢源丰富，可再生能源制氢潜力大，价格具有竞争力。包头市烧碱副产氢产能约0.8吨，制氢成本为16元/kg;可再生能源制取的绿氢产能约1.8万吨，制氢成本为23元/kg。包头市“十四五”期间新增的风电、光伏装机量对应的将新增“绿氢”年产能约1.5~3 万吨，绿氢成本可进一步降至14元/kg，经济性凸显。
白云鄂博矿区是燃料电池低温技术绝佳的试验场。氢能碳中和绿色工矿示范区项目将在白云鄂博矿区和包钢厂区置换氢燃料电池汽车。白云鄂博矿区特殊的气候环境为氢燃料电池低温性能的示范应用提供了绝佳的试验场。
应用场景市场潜力大。包头市柴油货车29773辆，主要往返于白云鄂博矿区和市区，其中14吨以上重型货车21667辆，氢能重卡替代空间较大。
稀土资源丰富为发展固态储氢材料提供支撑。中国的稀土资源80%集中在包头，白云鄂博矿山是世界上最大的稀土矿山，已探明稀土储量超过1亿吨。包头市已聚集中科院包头稀土研发中心、包头稀土研究院、上海交大包头材料研究院等知名科研机构，对包头市固态储氢材料的研究和产业化提供技术支撑。
包头市在“广东城市群”中的城市功能定位和责任
包头市作为参与城市，依托上海交大包头材料研究院、中科院包头稀土研发中心、包头稀土研究院等科研院所，发挥稀土资源、宝钢应用场景和北奔重汽整车制造的优势，联合深圳佳华利道、氢瀛、氢晨科技、蓝能、远见能源等着力打造示范城市群稀土储氢材料开发与制备基地、高端装备制造基地和氢车高寒试验场。依托白玉鄂博矿区丰富的太阳能、风能等可再生能源，打造世界领先超大规模氢能碳中和绿色工矿示范区。
包头市白云鄂博矿区为氢燃料电池汽车提供高寒试验场，与其他参与城市错位互补。凭借丰富的太阳能、风能等可再生能源，可以就质子交换膜纯水电解制氢技术和氢能综合利用与六安展开跨区合作。稀土储氢材料方面，上海交大包头材料研究院、包头稀土研究院等可联合深圳佳华利道进行材料开发以及产业化探索，以解决氢的储运问题。
包头市的企业间上下游联动情况
包头市以北奔重汽氢车制造为核心，带动上下游的燃料电池汽车产业关键零部件企业协同发展，重点关注零部件是燃电池系统、燃料电池电堆、供氢系统，其他环节与示范城市群其他企业配套。
如北奔重汽提出适用于白云鄂博矿区的氢燃料电池重卡的需求，由燃料电池系统企业氢瀛牵头，联合金属电堆企业氢晨科技、供氢系统企业蓝能、空气压缩机企业广东势加透博、氢气循环系统企业广东瑞驱等各环节企业，通力协作开发出符合白云鄂博矿区工况要求的性能产品。
包头市氢能重卡典型应用场景示例
在示范期间，氢瀛加大与氢晨科技、蓝能、广东势加透博、广东瑞驱等企业的合作，加大在燃料电池领域的研发制造，自主研发出成本低、寿命长、效率高、可靠性高的车用氢燃料电池系统。通过紧密合作，促进了氢晨科技研发能力提升，提高电堆整体设计与制造能力，同时提升蓝能在高压储氢瓶阀和减压阀、广东势加透博在空气压缩机、广东瑞驱在氢气循环系统等部件的研发与工程化能力。
包头市燃料电池产业发展现状
技术创新是氢能产业可持续发展的关键因素。包头市拥有内蒙古金属材料研究所、中科院包头稀土研发中心、包头稀土研究院、上海交大包头材料研究院、北大包头创新研究院、浙大包头工研院、五二研究所、内科大等知名科研机构，并已在新型固态储氢材料等领域取得重大突破，能够对全市氢能产业发展提供技术支撑。
包头市作为内蒙古自治区传统的工业基地，具有丰富的工业副产氢和可再生能源制氢资源，保障了氢燃料电池汽车产业发展的氢气需求。2021年3月1日，内蒙古自治区首台100kW级氢燃料电池环卫车在北奔重汽正式下线。该车搭载的是氢晨科技的电堆，同时匹配40Ah的稀土镍氢动力电池，可以保证低温大倍率放电，实现整车低温启动的高性能需求。
2021年至今，包钢集团、申能集团、远见能源、北奔重汽以及上海交通大学内蒙古研究院经过多轮的探讨和调研，拟以绿色氢能作为切入点，结合包钢集团绿色智造的战略目标，共同推动包钢白云鄂博矿区和包钢厂区的绿色循环经济发展，即氢能碳中和绿色工矿示范区项目落地。利用白云鄂博矿区排土场及周边区域开发光伏和风力发电，将零碳绿色电力接入矿区配网，置换矿区工业用电负荷，并进行绿电制氢，供应矿区和包钢运行的氢燃料电池车辆使用。同时通过绿色矿山生态修复和节能减排项目的推进，形成以氢能、绿色为主的碳中和综合示范。
基于氢能碳中和绿色工矿示范区项目，包头市正在积极组织策划，拟引进燃料电池系统企业氢瀛、电堆企业氢晨科技、供氢系统企业蓝能，由此构建氢能与燃料电池汽车全产业链体系。（广东省发展和改革委员会）
近日，由#包头#市参与申报的燃料电池汽车示范应用广东城市群被财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展改革委、国家能源局正式批准为首批示范城市群。
“ 广东城市群”由哪些城市组成？
广东省燃料电池汽车示范城市群组成
广东省积极响应财政部等五部委关于开展燃料电池汽车示范推广的要求，结合产业发展实际，确定由佛山市牵头，联合广州、深圳、珠海、东莞、中山、阳江、云浮、福州、淄博、包头和六安等城市，组建燃料电池汽车示范应用广东城市群。
广东城市群坚持区域协同发展理念，在技术创新、产业链建设、氢能供给、车辆推广、政策制定等方面加强统筹协调。以佛山、广州、深圳、淄博、六安和包头六大燃料电池技术创新和产业高地为引擎，联动东莞、中山、云浮等关键材料、技术及装备研发制造基地，依托珠海、阳江、福州、包头等氢源供应基地，推动示范应用，全面实现示范城市群跨越式发展。
“广东城市群”具有哪些优势？
◆ 全产业链全国领先
广东城市群产业基础扎实，产业链供应体系完整，电堆、膜电极、双极板、质子交换膜、催化剂、碳纸、空气压缩机、氢气循环系统等燃料电池八大关键核心零部件均有布局相关企业，建成较大规模的燃料电池汽车产业集群。广东燃料电池汽车产业技术水平全国领先，在膜电极、催化剂、碳纸、质子交换膜等领域涌现出广州鸿基创能、广东济平新能源、深圳通用氢能、广州艾蒙特等一批龙头企业，拥有全国产能最大、技术水平最高的膜电极、催化剂、质子交换膜生产线。广州鸿基创能生产的膜电极、云浮国鸿氢能生产的电堆市场占有率均位居全国第一，利用自主化膜电极，在规模化生产条件下电堆功率密度达到3.5kw/L、寿命2万小时（商用车），达到国际先进水平。
◆ 加氢站建设在全国率先破题
在燃料电池汽车产业发展实践中，广东省出台一系列政策措施，部分创新举措在国内多个地区推广。广东城市群在全国率先破解加氢站建设难题，在加氢站行政审批流程、加氢站管理办法、燃料电池汽车示范推广机制等方面探索出“佛山模式”，在全国率先开展加油加氢一体化站、制氢加氢一体站等新的加氢站建设经营模式试点。目前，全省建成加氢站39座、在建10座，数量位居全国首位。
下一步，“广东城市群”将如何开展？
充分发挥广东省燃料电池汽车产业的先发优势，把握纳入国家首批燃料电池汽车示范应用城市群的重大机遇，打破地域限制，探索构建统一的政策和市场体系，整合优势产业资源，加强全国范围内产业链协同联动，培育壮大龙头企业，聚焦关键核心技术自主创新和产业化，补齐产业短板，为我国燃料电池汽车产业高质量发展提供有力支撑。
在技术创新和产业化方面，推动电堆、膜电极等关键部件，质子交换膜、催化剂和碳纸等基础材料，以及燃料电池系统集成与控制、整车的重大研发项目攻关，保持燃料电池汽车关键核心技术水平全国领先，加快自主技术创新与产业化。
在推广应用方面，以市场化机制推动燃料电池汽车规模化示范应用，通过技术创新促进氢燃料电池汽车制造成本不断下降，用氢成本不高于每公斤35元，实现示范期内推广一万辆以上氢燃料电池汽车的目标。
在使用环境方面，以机制体制创新促进氢能供应体系（制-储-运-加）建设完善，加快建设加氢基础设施，建立安全稳定的氢气供应保障体系，实现示范期内建设超200座加氢站目标。
包头市在“广东城市群”中的优势所在
包头市氢源丰富，可再生能源制氢潜力大，价格具有竞争力。包头市烧碱副产氢产能约0.8吨，制氢成本为16元/kg;可再生能源制取的绿氢产能约1.8万吨，制氢成本为23元/kg。包头市“十四五”期间新增的风电、光伏装机量对应的将新增“绿氢”年产能约1.5~3 万吨，绿氢成本可进一步降至14元/kg，经济性凸显。
白云鄂博矿区是燃料电池低温技术绝佳的试验场。氢能碳中和绿色工矿示范区项目将在白云鄂博矿区和包钢厂区置换氢燃料电池汽车。白云鄂博矿区特殊的气候环境为氢燃料电池低温性能的示范应用提供了绝佳的试验场。
应用场景市场潜力大。包头市柴油货车29773辆，主要往返于白云鄂博矿区和市区，其中14吨以上重型货车21667辆，氢能重卡替代空间较大。
稀土资源丰富为发展固态储氢材料提供支撑。中国的稀土资源80%集中在包头，白云鄂博矿山是世界上最大的稀土矿山，已探明稀土储量超过1亿吨。包头市已聚集中科院包头稀土研发中心、包头稀土研究院、上海交大包头材料研究院等知名科研机构，对包头市固态储氢材料的研究和产业化提供技术支撑。
包头市在“广东城市群”中的城市功能定位和责任
包头市作为参与城市，依托上海交大包头材料研究院、中科院包头稀土研发中心、包头稀土研究院等科研院所，发挥稀土资源、宝钢应用场景和北奔重汽整车制造的优势，联合深圳佳华利道、氢瀛、氢晨科技、蓝能、远见能源等着力打造示范城市群稀土储氢材料开发与制备基地、高端装备制造基地和氢车高寒试验场。依托白玉鄂博矿区丰富的太阳能、风能等可再生能源，打造世界领先超大规模氢能碳中和绿色工矿示范区。
包头市白云鄂博矿区为氢燃料电池汽车提供高寒试验场，与其他参与城市错位互补。凭借丰富的太阳能、风能等可再生能源，可以就质子交换膜纯水电解制氢技术和氢能综合利用与六安展开跨区合作。稀土储氢材料方面，上海交大包头材料研究院、包头稀土研究院等可联合深圳佳华利道进行材料开发以及产业化探索，以解决氢的储运问题。
包头市的企业间上下游联动情况
包头市以北奔重汽氢车制造为核心，带动上下游的燃料电池汽车产业关键零部件企业协同发展，重点关注零部件是燃电池系统、燃料电池电堆、供氢系统，其他环节与示范城市群其他企业配套。
如北奔重汽提出适用于白云鄂博矿区的氢燃料电池重卡的需求，由燃料电池系统企业氢瀛牵头，联合金属电堆企业氢晨科技、供氢系统企业蓝能、空气压缩机企业广东势加透博、氢气循环系统企业广东瑞驱等各环节企业，通力协作开发出符合白云鄂博矿区工况要求的性能产品。
包头市氢能重卡典型应用场景示例
在示范期间，氢瀛加大与氢晨科技、蓝能、广东势加透博、广东瑞驱等企业的合作，加大在燃料电池领域的研发制造，自主研发出成本低、寿命长、效率高、可靠性高的车用氢燃料电池系统。通过紧密合作，促进了氢晨科技研发能力提升，提高电堆整体设计与制造能力，同时提升蓝能在高压储氢瓶阀和减压阀、广东势加透博在空气压缩机、广东瑞驱在氢气循环系统等部件的研发与工程化能力。
包头市燃料电池产业发展现状
技术创新是氢能产业可持续发展的关键因素。包头市拥有内蒙古金属材料研究所、中科院包头稀土研发中心、包头稀土研究院、上海交大包头材料研究院、北大包头创新研究院、浙大包头工研院、五二研究所、内科大等知名科研机构，并已在新型固态储氢材料等领域取得重大突破，能够对全市氢能产业发展提供技术支撑。
包头市作为内蒙古自治区传统的工业基地，具有丰富的工业副产氢和可再生能源制氢资源，保障了氢燃料电池汽车产业发展的氢气需求。2021年3月1日，内蒙古自治区首台100kW级氢燃料电池环卫车在北奔重汽正式下线。该车搭载的是氢晨科技的电堆，同时匹配40Ah的稀土镍氢动力电池，可以保证低温大倍率放电，实现整车低温启动的高性能需求。
2021年至今，包钢集团、申能集团、远见能源、北奔重汽以及上海交通大学内蒙古研究院经过多轮的探讨和调研，拟以绿色氢能作为切入点，结合包钢集团绿色智造的战略目标，共同推动包钢白云鄂博矿区和包钢厂区的绿色循环经济发展，即氢能碳中和绿色工矿示范区项目落地。利用白云鄂博矿区排土场及周边区域开发光伏和风力发电，将零碳绿色电力接入矿区配网，置换矿区工业用电负荷，并进行绿电制氢，供应矿区和包钢运行的氢燃料电池车辆使用。同时通过绿色矿山生态修复和节能减排项目的推进，形成以氢能、绿色为主的碳中和综合示范。
基于氢能碳中和绿色工矿示范区项目，包头市正在积极组织策划，拟引进燃料电池系统企业氢瀛、电堆企业氢晨科技、供氢系统企业蓝能，由此构建氢能与燃料电池汽车全产业链体系。（广东省发展和改革委员会）
第三代半导体专题研究报告：
1、第三代半导体大势所趋
1.1、什么是第三代半导体
相对于第一代（硅基）半导体，第三代半导体（碳化硅等）禁带宽度大，电导率高、热导率高。硅基因为结 构简单，自然界储备量大，制备相对容易，被广泛应用半导体的各个领域，其中以处理信息的集成电路最为 主要。在高压、高功率、高频的分立器件领域，硅因其窄带隙，较低热导率和较低击穿电压限制了其在该领 域的应用，因而发展出宽禁带、耐高压、高热导率、高频的第二/三代半导体。
三代半导体材料之间的主要区别是禁带宽度。
现代物理学描述材料导电特性的主流理论是能带理论，能带理 论认为晶体中电子的能级可划分为导带和价带，价带被电子填满且导带上无电子时，晶体不导电。当晶体受 到外界能量激发（如高压），电子被激发到导带，晶体导电，此时晶体被击穿，器件失效，禁带宽度代表了 器件的耐高压能力。第三代半导体的禁带宽度是第一代和第二代半导体禁带宽度的近3倍，具有更强的耐高压、 高功率能力。
第三代半导体材料能量密度更高。
以氮化镓为例，其形成的HEMT器件结构中，其能量密度约为5-8W/mm， 远高于硅基MOS器件和砷化镓射频器件的0.5-1W/mm的能量密度，器件可承受更高的功率和电压，在承受 相同的功率和电压时，器件体积可变得更小。
碳化硅更适合作为衬底材料。
半导体芯片结构分为衬底、外延和器件结构。衬底通常起支撑作用，外延为器件所需的特定薄膜，器件结构 即利用光刻刻蚀等工序加工出具有一定电路图形的拓扑结构。
碳化硅热导率高于氮化镓。第三代半导体的应用场景通常为高温、高压、高功率场景，器件需要具有较好的 耐高温和散热能力，以保证器件的工作寿命。碳化硅的热导率是氮化镓热导率的约3倍，具有更强的导热能力， 器件寿命更长，可靠性更高，系统所需的散热系统更小。
氮化镓单晶生长困难。氮化镓因为生长速率慢，反应副产物多，生产工艺复杂，大尺寸单晶生长困难，目前 氮化镓单晶生长尺寸在2英寸和4英寸，相比碳化硅难度更高。因此第三代半导体目前普遍采用碳化硅作为衬 底材料，在高压和高可靠性领域选择碳化硅外延，在高频领域选择氮化镓外延。
1.2、碳化硅
碳化硅衬底器件体积小。由于碳化硅具有较高的禁带宽度，碳化硅功率器件可承受较高的电压和功率，其 器件体积可变得更小，约为硅基器件的1/10。• 碳化硅器件电阻更小。同样由于碳化硅较高的禁带宽度，碳化硅器件可进行重掺杂，碳化硅器件的电阻将变 得更低，约为硅基器件的1/100。
碳化硅衬底材料能量损失更小。在相同的电压和转换频率下，400V电压时，碳化硅MOSFET逆变器的能量损 失约为硅基IGBT能量损失的29%-60%之间；800V时，碳化硅MOSFET逆变器的能量损失约为硅基IGBT能量 损失的30%-50%之间。
碳化硅器件的能量损失更小。相较于硅基IGBT，碳化硅MOSFET电动车的续航里程更长。对于EPA 城市路况，碳化硅MOSFET相较于硅基 IGBT，将节省77%的能量损耗；对于EPA 高速路况，碳化硅MOSFET相较于硅基IGBT，节省85%的能量损耗。能量损耗的节省导致车辆续航里程的增加，使用碳化硅MOSFET的电动车比使用硅基IGBT电动车将增加5- 10%的续航里程。
碳化硅基器件应用空间广阔。第三代半导体目前主流器件形式为碳化硅基-碳化硅外延功率器件、碳化硅基-氮化镓外延射频器件，用以实现 AC->AC(变压器)、AC->DC(整流器)、DC->AC(逆变器)、DC->DC(升降压变换器)，碳化硅器件更适合高压和高 可靠性情景，应用在新能源汽车和工控等领域，氮化镓器件更适合高频情况，应用在5G基站等领域。
1.3、产业规模持续上涨
目前第三代半导体器件已经迅速进入了新能源汽车、光伏逆变、5G 基站、PD 快充等应用领域，碳化硅主要 应用在新能源汽车和工控等领域，氮化镓器件主要应用在5G基站等领域。2020 年我国第三代半导体产业电力 电子和射频电子总产值超过 100 亿元，同比增长 69.5%。其中，SiC、GaN 电力电子产值规模达 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%。
碳化硅功率器件市场增速快。碳化硅功率器件被广泛应用于新能源汽车中的主驱逆变器、DC/DC转换器、充电系统中的车载充电机和充电 桩等，光伏、风电等领域。受益新能源汽车的放量，碳化硅功率器件市场将快速增长。根据Yole数据，2018年和2024年碳化硅功率器件市场规模分别约4亿和50亿美金，复合增速约51%，按照该 复合增速，2027年碳化硅功率器件市场规模约172亿美金。
碳化硅衬底材料市场增速快。受益新能源汽车的放量和5G建设应用的推广，碳化硅衬底材料市场规模有望实现快速增长。根据Yole统计，碳化硅衬底材料市场规模将从2018年的1.21亿美金增长到2024年的11亿美金，复合增速达 44%。按照该复合增速，2027年碳化硅衬底材料市场规模将达到约33亿美金。
2、碳化硅和氮化镓产业链环节梳理
2.1、碳化硅产业链主要厂商
碳化硅产业链环节分为设备、衬底片、外延片和器件环节。从事衬底片的国内厂商主要有露笑科技、三安光电、 天科合达、山东天岳等；从事碳化硅外延生长的厂商主要有瀚天天成和东莞天域等；从事碳化硅功率器件的厂 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。
2.2、氮化镓产业链主要厂商
氮化镓产业链分为衬底、外延片和器件环节。尽管碳化硅被更多地作为衬底材料（相较于氮化镓），国内仍有 从事氮化镓单晶生长的企业，主要有苏州纳维、东莞中镓、上海镓特和芯元基等；从事氮化镓外延片的国内厂 商主要有三安光电、赛微电子、海陆重工、晶湛半导体、江苏能华、英诺赛科等；从事氮化镓器件的厂商主要 有三安光电、闻泰科技、赛微电子、聚灿光电、乾照光电等。
3、中国第三代半导体群雄并起
3.1、CREE：全球碳化硅市场龙头
CREE是全球碳化硅市场龙头企业，子公司Wolfspeed从事碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体衬底、功率器件、射 频器件等产品的技术研究与生产制造。
CREE占据导电型SiC衬底市场62%的份额，其碳化硅衬底产品包括4英寸至6英寸导电型和半绝缘型，8英寸产品 且已成功研发并开始建设生产线。2017-2019年Wolfspeed营收持续增长，分别为2.21、3.29、5.38亿美元，2020年受疫情影响收入有所下降，为 4.71亿美元。
3.2、三安光电：化合物半导体全产业链布局
子公司三安集成承接化合物半导体业务，布局砷化镓、氮化镓、碳化硅、光通讯和滤波器五大板块。三安集成 2018-2020年收入分别为1.71、2.41、9.73亿元。公司碳化硅业务布局衬底、外延、器件全产业链，主要应用 在光伏和储能等领域，应用包括服务器电源、矿机电源、新能源汽车等。
碳化硅衬底布局情况：湖南三安收购北电新材，北电新材2019年拟在福建投资建设碳化硅衬底生产项目，规 划年产能3.6万片。公司在长沙投资建设碳化硅等化合物第三代半导体等的研发及产业化项目，是国内首条碳 化硅垂直整合产业链，月产3万片（6英寸），预计将实现年销售额120亿元。
3.3、山东天岳：国内半绝缘型SiC衬底龙头
2018-2020年，公司收入逐年增长， 2020年实现营收4.25亿元；净利润水平下降系公司实施股权激励所致。2019年公司确认股份支付费用2.36亿元，2020年确认6.58亿元。• 扣除股份支付费用后，2019年公司实现净利润3561万元，2020年实现净利润1680万元。
报告节选：…
1、第三代半导体大势所趋
1.1、什么是第三代半导体
相对于第一代（硅基）半导体，第三代半导体（碳化硅等）禁带宽度大，电导率高、热导率高。硅基因为结 构简单，自然界储备量大，制备相对容易，被广泛应用半导体的各个领域，其中以处理信息的集成电路最为 主要。在高压、高功率、高频的分立器件领域，硅因其窄带隙，较低热导率和较低击穿电压限制了其在该领 域的应用，因而发展出宽禁带、耐高压、高热导率、高频的第二/三代半导体。
三代半导体材料之间的主要区别是禁带宽度。
现代物理学描述材料导电特性的主流理论是能带理论，能带理 论认为晶体中电子的能级可划分为导带和价带，价带被电子填满且导带上无电子时，晶体不导电。当晶体受 到外界能量激发（如高压），电子被激发到导带，晶体导电，此时晶体被击穿，器件失效，禁带宽度代表了 器件的耐高压能力。第三代半导体的禁带宽度是第一代和第二代半导体禁带宽度的近3倍，具有更强的耐高压、 高功率能力。
第三代半导体材料能量密度更高。
以氮化镓为例，其形成的HEMT器件结构中，其能量密度约为5-8W/mm， 远高于硅基MOS器件和砷化镓射频器件的0.5-1W/mm的能量密度，器件可承受更高的功率和电压，在承受 相同的功率和电压时，器件体积可变得更小。
碳化硅更适合作为衬底材料。
半导体芯片结构分为衬底、外延和器件结构。衬底通常起支撑作用，外延为器件所需的特定薄膜，器件结构 即利用光刻刻蚀等工序加工出具有一定电路图形的拓扑结构。
碳化硅热导率高于氮化镓。第三代半导体的应用场景通常为高温、高压、高功率场景，器件需要具有较好的 耐高温和散热能力，以保证器件的工作寿命。碳化硅的热导率是氮化镓热导率的约3倍，具有更强的导热能力， 器件寿命更长，可靠性更高，系统所需的散热系统更小。
氮化镓单晶生长困难。氮化镓因为生长速率慢，反应副产物多，生产工艺复杂，大尺寸单晶生长困难，目前 氮化镓单晶生长尺寸在2英寸和4英寸，相比碳化硅难度更高。因此第三代半导体目前普遍采用碳化硅作为衬 底材料，在高压和高可靠性领域选择碳化硅外延，在高频领域选择氮化镓外延。
1.2、碳化硅
碳化硅衬底器件体积小。由于碳化硅具有较高的禁带宽度，碳化硅功率器件可承受较高的电压和功率，其 器件体积可变得更小，约为硅基器件的1/10。• 碳化硅器件电阻更小。同样由于碳化硅较高的禁带宽度，碳化硅器件可进行重掺杂，碳化硅器件的电阻将变 得更低，约为硅基器件的1/100。
碳化硅衬底材料能量损失更小。在相同的电压和转换频率下，400V电压时，碳化硅MOSFET逆变器的能量损 失约为硅基IGBT能量损失的29%-60%之间；800V时，碳化硅MOSFET逆变器的能量损失约为硅基IGBT能量 损失的30%-50%之间。
碳化硅器件的能量损失更小。相较于硅基IGBT，碳化硅MOSFET电动车的续航里程更长。对于EPA 城市路况，碳化硅MOSFET相较于硅基 IGBT，将节省77%的能量损耗；对于EPA 高速路况，碳化硅MOSFET相较于硅基IGBT，节省85%的能量损耗。能量损耗的节省导致车辆续航里程的增加，使用碳化硅MOSFET的电动车比使用硅基IGBT电动车将增加5- 10%的续航里程。
碳化硅基器件应用空间广阔。第三代半导体目前主流器件形式为碳化硅基-碳化硅外延功率器件、碳化硅基-氮化镓外延射频器件，用以实现 AC->AC(变压器)、AC->DC(整流器)、DC->AC(逆变器)、DC->DC(升降压变换器)，碳化硅器件更适合高压和高 可靠性情景，应用在新能源汽车和工控等领域，氮化镓器件更适合高频情况，应用在5G基站等领域。
1.3、产业规模持续上涨
目前第三代半导体器件已经迅速进入了新能源汽车、光伏逆变、5G 基站、PD 快充等应用领域，碳化硅主要 应用在新能源汽车和工控等领域，氮化镓器件主要应用在5G基站等领域。2020 年我国第三代半导体产业电力 电子和射频电子总产值超过 100 亿元，同比增长 69.5%。其中，SiC、GaN 电力电子产值规模达 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%。
碳化硅功率器件市场增速快。碳化硅功率器件被广泛应用于新能源汽车中的主驱逆变器、DC/DC转换器、充电系统中的车载充电机和充电 桩等，光伏、风电等领域。受益新能源汽车的放量，碳化硅功率器件市场将快速增长。根据Yole数据，2018年和2024年碳化硅功率器件市场规模分别约4亿和50亿美金，复合增速约51%，按照该 复合增速，2027年碳化硅功率器件市场规模约172亿美金。
碳化硅衬底材料市场增速快。受益新能源汽车的放量和5G建设应用的推广，碳化硅衬底材料市场规模有望实现快速增长。根据Yole统计，碳化硅衬底材料市场规模将从2018年的1.21亿美金增长到2024年的11亿美金，复合增速达 44%。按照该复合增速，2027年碳化硅衬底材料市场规模将达到约33亿美金。
2、碳化硅和氮化镓产业链环节梳理
2.1、碳化硅产业链主要厂商
碳化硅产业链环节分为设备、衬底片、外延片和器件环节。从事衬底片的国内厂商主要有露笑科技、三安光电、 天科合达、山东天岳等；从事碳化硅外延生长的厂商主要有瀚天天成和东莞天域等；从事碳化硅功率器件的厂 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。
2.2、氮化镓产业链主要厂商
氮化镓产业链分为衬底、外延片和器件环节。尽管碳化硅被更多地作为衬底材料（相较于氮化镓），国内仍有 从事氮化镓单晶生长的企业，主要有苏州纳维、东莞中镓、上海镓特和芯元基等；从事氮化镓外延片的国内厂 商主要有三安光电、赛微电子、海陆重工、晶湛半导体、江苏能华、英诺赛科等；从事氮化镓器件的厂商主要 有三安光电、闻泰科技、赛微电子、聚灿光电、乾照光电等。
3、中国第三代半导体群雄并起
3.1、CREE：全球碳化硅市场龙头
CREE是全球碳化硅市场龙头企业，子公司Wolfspeed从事碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体衬底、功率器件、射 频器件等产品的技术研究与生产制造。
CREE占据导电型SiC衬底市场62%的份额，其碳化硅衬底产品包括4英寸至6英寸导电型和半绝缘型，8英寸产品 且已成功研发并开始建设生产线。2017-2019年Wolfspeed营收持续增长，分别为2.21、3.29、5.38亿美元，2020年受疫情影响收入有所下降，为 4.71亿美元。
3.2、三安光电：化合物半导体全产业链布局
子公司三安集成承接化合物半导体业务，布局砷化镓、氮化镓、碳化硅、光通讯和滤波器五大板块。三安集成 2018-2020年收入分别为1.71、2.41、9.73亿元。公司碳化硅业务布局衬底、外延、器件全产业链，主要应用 在光伏和储能等领域，应用包括服务器电源、矿机电源、新能源汽车等。
碳化硅衬底布局情况：湖南三安收购北电新材，北电新材2019年拟在福建投资建设碳化硅衬底生产项目，规 划年产能3.6万片。公司在长沙投资建设碳化硅等化合物第三代半导体等的研发及产业化项目，是国内首条碳 化硅垂直整合产业链，月产3万片（6英寸），预计将实现年销售额120亿元。
3.3、山东天岳：国内半绝缘型SiC衬底龙头
2018-2020年，公司收入逐年增长， 2020年实现营收4.25亿元；净利润水平下降系公司实施股权激励所致。2019年公司确认股份支付费用2.36亿元，2020年确认6.58亿元。• 扣除股份支付费用后，2019年公司实现净利润3561万元，2020年实现净利润1680万元。
报告节选：…
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