1、化合物半导体芯片定义
半导体按照历史进程可分为以硅基为代表的第一代半导体,以砷化镓、磷化铟等化合物为代表的第二代半导体,和以碳化硅、氮化镓等化合物为代表的第三代半导体。与第一代半导体由单一元素组成不同,第二代和第三代半导体材料由两种或以上元素组成,统称为化合物半导体。材料性能决定应用场景,化合物半导体广泛适用于高电压、高功率、高频率等领域。
第一、二、三代半导体材料情况
半导体材料 | 主要材料 | 下游应用 |
第一代材料 | 硅(Si)锗元素(Ge) | 以硅基材料为主,制备工艺较为成熟,且自然界储备量大,成本较低,目前应用最为广泛,包括集成电路、功率半导体,下游涵盖消费电子、通信、光伏军事以及航空航天等多个领域。 |
第二代材料 | 砷化镓(GaAs)磷化镓(GaP) | 以砷化嫁为主,电子迁移率较高,生长工艺成熟,但资源比较稀缺,材料有毒性,易造成环境污染,主要用于制造高频,高速以及大功率电子器件,在卫星通讯、移动通讯以及光通讯等领域有较为广泛的应用。 |
第三代材料 | 氮化镓(GaN)碳化硅(SiC)氧化锌(ZnO)金刚石 | 以碳化硅和氮化嫁为主,是宽禁带半导体材料,适用于高温、高压高频领域,在新能源汽车、5G宏基站光狀风电和高铁等领应用较广,但目前行业尚处发展初期,良率低,成本较高。 |
资料来源:观研天下整理
2、新能源汽车、可再生能源等领域需求推动下,我国化合物半导体芯片行业迎来市场新机遇
根据观研报告网发布的《中国化合物半导体芯片行业发展深度研究与投资趋势调研报告(2025-2032年)》显示,新能源车汽车是化合物半导体芯片最大的应用市场,主要体现在以下几个方面:主驱逆变器使用SiC模块可提升能效,延长续航里程5%-10%,缩短充电时间;车载充电器(OBC)/直流变换器(DC-DC)实现小型化、轻量化和高效化;快充大功率充电桩需要SiC器件来承受高电压和大电流,提升充电速度。根据数据显示,2024年,新能源汽车年产销首次跨越1000万辆大关,分别完成1288.8万辆和1286.6万辆,同比分别增长34.4%和35.5%;2025年1-8月,我国新能源汽车产销量分别达到962.5万辆、962万辆。
数据来源:观研天下整理
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在可再生能源领域,化合物半导体器件可有效提升风电、光伏逆变器的电能转换效率,降低系统成本。随着可再生能源行业的发展,化合物半导体市场需求将持续扩大,具有较大的市场空间和发展机遇。此外,5G商用、人工智能等领域的快速推进,也为化合物半导体芯片发展带来新的发展机遇
3、我国化合物半导体芯片市场规模持续增长
在上述应用领域需求的推动下,我国化合物半导体芯片市场规模持续增长。根据数据显示,2020-2024年期间,全球化合物半导体芯片市场规模由1481.8亿元增长至2716.6亿元,中国化合物半导体芯片市场规模由504.8亿元增长至1070.7亿元,年均复合增长率分别为16.4%和20.7%。
数据来源:观研天下整理
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4、技术创新与低效产能出清,我国化合物半导体芯片行业将进入高质量发展阶段
不过,当前,化合物半导体芯片产业正经历一个结构性调整的“阵痛期”。一方面,新能源汽车与可再生能源等领域的需求持续增长;但另一方面,由于前期的集中产能扩张,导致了部分低端产品的供给过剩。这使得产业在技术升级与成本压缩的双重压力下,陷入了价格下行与竞争加剧的短期困局。然而,从长远来看,这恰是产业走向成熟的必经阶段。随着低效产能被淘汰、技术持续创新,再辅以国家政策的精准支持,行业将迈入一个更加健康、高质量的发展轨道,市场前景依然广阔。(WYD)

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