一邊龍頭倒下一邊多點(diǎn)落地, 第三代半導(dǎo)體走到哪一步？

2026-06-18 16:55

第三代半導(dǎo)體其實(shí)是一個(gè)更靠材料學(xué)分類(lèi)的術(shù)語(yǔ)，按照禁帶寬度這個(gè)理化指標(biāo)定義的。但在真實(shí)商戰(zhàn)語(yǔ)境里，大家聊的還是那兩員老將：碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）。它們目前主導(dǎo)了幾乎整個(gè)寬禁帶半導(dǎo)體的江湖。

碳化硅，龍頭隕落

全球碳化硅龍頭的隕落來(lái)得猝不及防，卻又早有征兆。

Wolfspeed在2024財(cái)年資本支出高達(dá)21億美元，但全年?duì)I收僅為8.07億美元，巨額投入與營(yíng)收產(chǎn)出嚴(yán)重失衡。其新建的8英寸晶圓廠與材料基地產(chǎn)能遲遲無(wú)法釋放，長(zhǎng)期產(chǎn)能利用率不足20%，高額的設(shè)備折舊、廠房運(yùn)維成本持續(xù)吞噬利潤(rùn)，最終徹底擊穿企業(yè)現(xiàn)金流。2025年6月，深陷財(cái)務(wù)泥潭的Wolfspeed正式申請(qǐng)美國(guó)Chapter 11破產(chǎn)保護(hù)，開(kāi)啟債務(wù)重組自救進(jìn)程。

為挽救經(jīng)營(yíng)頹勢(shì)，Wolfspeed迅速啟動(dòng)大規(guī)模瘦身改革。在申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù)三個(gè)月后，公司完成關(guān)鍵性債務(wù)優(yōu)化，整體債務(wù)規(guī)模削減約70%，同時(shí)關(guān)停達(dá)勒姆150毫米器件工廠、裁員三分之一，并無(wú)限期擱置德國(guó)薩爾州海外擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目，全面收縮戰(zhàn)線(xiàn)、止血減負(fù)。

不過(guò)這家老牌碳化硅龍頭仍保留著深厚的技術(shù)積淀，手握三大核心技術(shù)底牌。今年年1月，Wolfspeed成功量產(chǎn)300mm（12英寸）單晶碳化硅晶圓；3月，推出業(yè)界首款商用10kV SiC MOSFET器件，同時(shí)發(fā)布適配AI數(shù)據(jù)中心機(jī)架電源的新一代封裝解決方案。目前，其AI數(shù)據(jù)中心相關(guān)業(yè)務(wù)已連續(xù)多季度保持約30%的環(huán)比增速，成為公司唯一實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)的細(xì)分賽道。但受制于整體產(chǎn)能虧損、業(yè)務(wù)體量有限，單一板塊的增長(zhǎng)，依舊難以扭轉(zhuǎn)公司整體的經(jīng)營(yíng)頹勢(shì)。

與此同時(shí)，瑞薩電子也在2025年宣布暫停碳化硅投資。

據(jù)弗若斯特沙利文統(tǒng)計(jì)，碳化硅襯底價(jià)格從2020年的4400-6400元/片下滑到2025年的2400-4400元/件（預(yù)計(jì)）。2025年，碳化硅襯底產(chǎn)能過(guò)剩高達(dá)150萬(wàn)片。

但行業(yè)從未靜默。Wolfspeed留下的市場(chǎng)空白迅速被填補(bǔ)。截止今年4月，天岳先進(jìn)在2026年憑借27.6%的份額躍升為全球?qū)щ娦吞蓟枰r底的第一名，其中8英寸產(chǎn)品市占率高達(dá)51.3%。這其中的轉(zhuǎn)折耐人尋味：此前，TrendForce的數(shù)據(jù)曾確認(rèn)天科合達(dá)、天岳先進(jìn)合計(jì)以34.4%的市占率首度超越Wolfspeed的33.7%。

中國(guó)企業(yè)在材料端的逆襲有跡可循。據(jù)《第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2025》，我國(guó)碳化硅材料整體供給規(guī)模已占據(jù)全球約 50%，正式躋身全球第一梯隊(duì)。更具里程碑意義的是，國(guó)內(nèi)企業(yè)已完成12 英寸碳化硅襯底的樣品研發(fā)與技術(shù)突破。天岳先進(jìn)自研 12 英寸碳化硅襯底已向臺(tái)積電送樣驗(yàn)證，依托碳化硅超高導(dǎo)熱特性，相關(guān)樣品進(jìn)入高散熱基板測(cè)試流程，有望破解高端 AI 算力芯片長(zhǎng)期存在的散熱瓶頸。三安光電、士蘭微等廠商同步加速產(chǎn)線(xiàn)迭代，推動(dòng) 6 英寸碳化硅產(chǎn)線(xiàn)向 8 英寸升級(jí)；同等規(guī)格芯片下，8 英寸晶圓可切割的晶粒數(shù)量較 6 英寸提升七成以上，能夠顯著攤薄單片生產(chǎn)成本。12 英寸大尺寸碳化硅產(chǎn)線(xiàn)是 Wolfspeed 多年布局的核心目標(biāo)，但其深陷債務(wù)重組危機(jī)后資金鏈承壓，相關(guān)產(chǎn)業(yè)化落地進(jìn)度嚴(yán)重滯后，這條大尺寸產(chǎn)線(xiàn)的發(fā)展藍(lán)圖，反倒被國(guó)內(nèi)廠商率先推進(jìn)落地。

氮化鎵，多點(diǎn)落地

如果說(shuō)碳化硅拼的是誰(shuí)先把產(chǎn)能做起來(lái)、靠規(guī)模成本搶占市場(chǎng)，那氮化鎵走的就是另一條路：下游應(yīng)用需求集中爆發(fā)，同時(shí)自身技術(shù)還在持續(xù)迭代升級(jí)。

氮化鎵正完成重要的技術(shù)落地躍遷，從通信基站場(chǎng)景向下延伸至各類(lèi)智能終端，消費(fèi)電子市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化落地。此前氮化鎵在基站領(lǐng)域滲透率已達(dá)31%，但基站功放采用 28V、48V 高壓供電，和手機(jī)、穿戴設(shè)備的低壓系統(tǒng)存在難以調(diào)和的適配矛盾，一直難以走進(jìn)消費(fèi)市場(chǎng)。

2026年6月初，中國(guó)電科55所自主研發(fā)的全球首款量產(chǎn)智能終端用硅基氮化鎵射頻芯片，累計(jì)交付量已突破500萬(wàn)顆，首次實(shí)現(xiàn)了硅基氮化鎵射頻芯片在智能終端領(lǐng)域的規(guī)模化商用。過(guò)去，氮化鎵在通信基站中的滲透率已達(dá)到31%，但基站功放普遍依賴(lài)28V甚至48V的高壓供電系統(tǒng)，而手機(jī)等終端設(shè)備的供電系統(tǒng)只有個(gè)位數(shù)電壓，兩者之間存在根本性的兼容矛盾。中國(guó)電科55所的科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)獨(dú)創(chuàng)的材料外延制備和芯片設(shè)計(jì)，成功破解了這個(gè)難題，讓氮化鎵真正走進(jìn)了手機(jī)、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)電子產(chǎn)品。

同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)采用成本更低的硅襯底替代昂貴的碳化硅襯底，利用全球成熟的CMOS硅晶圓產(chǎn)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制造，使高性能射頻芯片的成本從“天文數(shù)字”降至消費(fèi)電子可接受的區(qū)間。從性能數(shù)據(jù)來(lái)看，這款芯片較傳統(tǒng)砷化鎵（GaAs）產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了速率提升30%以上、能耗降低25%的雙重優(yōu)勢(shì)。

在功率器件賽道，氮化鎵的市場(chǎng)空間同樣迎來(lái)爆發(fā)，AI 數(shù)據(jù)中心的供電需求成為核心推動(dòng)力。國(guó)產(chǎn)廠商英諾賽科 GaN 功率器件累計(jì)出貨量已突破 20 億顆，對(duì)比 2019 年不足 500 萬(wàn)顆、2024 年剛超 12 億顆的數(shù)據(jù)，行業(yè)規(guī)模化速度十分突出。

谷歌的數(shù)據(jù)中心開(kāi)始在2026年2月向英諾賽科批量采購(gòu)GaN芯片。英偉達(dá)的800V HVDC高壓直流電源聯(lián)盟中，英諾賽科成為唯一入選的中國(guó)供應(yīng)商，為Kyber機(jī)架系統(tǒng)提供全鏈路電源方案。事實(shí)上，英偉達(dá)推動(dòng)的800V DC電源架構(gòu)轉(zhuǎn)型，已經(jīng)成為GaN在AI數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域最關(guān)鍵的催化劑。多家頭部半導(dǎo)體廠商已圍繞這一架構(gòu)深度布局：英飛凌宣布加入NVIDIA MGX AI工廠生態(tài)系統(tǒng)，其GaN技術(shù)可在接近1 MHz的切換頻率下實(shí)現(xiàn)高功率密度的800V電壓轉(zhuǎn)換線(xiàn)路與模塊化設(shè)計(jì)；EPC則推出了800 VDC至12.5 VDC、6 kW隔離式轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)了98.2%的峰值效率和97%的滿(mǎn)載效率；Navitas也在COMPUTEX 2026上展示了800V至6V DC-DC電源傳輸板，目標(biāo)峰值效率達(dá)到97.5%。一眾頭部企業(yè)扎堆押注，足以說(shuō)明，氮化鎵不再是優(yōu)化功耗的加分項(xiàng)，而是 AI 數(shù)據(jù)中心電源升級(jí)的硬性剛需。AI 算力瘋狂迭代帶來(lái)暴漲的功耗壓力，傳統(tǒng)硅基器件的性能天花板已經(jīng)徹底頂不住當(dāng)下高端服務(wù)器的供電需求。

與英飛凌之間的專(zhuān)利拉鋸戰(zhàn)也在此刻落下判決。5月8日，美國(guó)國(guó)際貿(mào)易委員會(huì)（ITC）終裁確認(rèn)：英諾賽科現(xiàn)有GaN功率器件產(chǎn)品未侵犯英飛凌相關(guān)專(zhuān)利，可在美國(guó)不受限制地進(jìn)口和銷(xiāo)售。這出持續(xù)近兩年的337調(diào)查大戲，以中國(guó)企業(yè)的技術(shù)原研力戲劇性收?qǐng)觥?/p>

車(chē)與AR，雙輪增長(zhǎng)

傳統(tǒng)認(rèn)知里，碳化硅“主攻”高壓大功率，氮化鎵更適合高頻中小場(chǎng)景，但今天的市場(chǎng)正在用訂單打破一切邊界。

據(jù)QYResearch調(diào)研統(tǒng)計(jì)，2025年全球碳化硅和氮化鎵功率器件市場(chǎng)規(guī)模約為66.99億美元，預(yù)計(jì)2032年將達(dá)到250.4億美元，2026至2032年間年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為21.0%。而弗若斯特沙利文的預(yù)測(cè)則更為樂(lè)觀，認(rèn)為碳化硅行業(yè)規(guī)模將從2024年的32億美元增長(zhǎng)至2030年的197億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)35%。機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)盡管統(tǒng)計(jì)口徑不盡相同，但都指向同一個(gè)判斷：第三代半導(dǎo)體的高速增長(zhǎng)周期已經(jīng)打開(kāi)。

汽車(chē)碳化硅市場(chǎng)幾乎占據(jù)整體碳化硅需求的大半壁江山。汽車(chē)市場(chǎng)是碳化硅最大下游應(yīng)用，占據(jù)全球碳化硅過(guò)半需求。五礦證券測(cè)算數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)800V 高壓平臺(tái) 2025 年市場(chǎng)滲透率達(dá)到 11.17%。目前國(guó)內(nèi)已有上百款新能源車(chē)型搭載碳化硅功率器件，特斯拉中國(guó)、比亞迪、小鵬、理想、蔚來(lái)等主流車(chē)企均已在中高端車(chē)型、高壓平臺(tái)上規(guī)模化導(dǎo)入 SiC 電控方案。

在消費(fèi)電子領(lǐng)域，碳化硅的價(jià)值正被AR眼鏡這個(gè)意想不到的賽道所激發(fā)。憑借高折射率（2.65-2.7）、輕質(zhì)高強(qiáng)和優(yōu)異散熱三大特性，碳化硅能夠制造比傳統(tǒng)玻璃更薄、更輕的光學(xué)鏡片，突破了AR眼鏡在重量和熱積累上的物理瓶頸。

從產(chǎn)業(yè)節(jié)奏上看，碳化硅光波導(dǎo)眼鏡的市場(chǎng)化進(jìn)程在2025年下半年明顯提速。2025年7月13日，在大阪世博會(huì)中國(guó)館“杭州日”主題活動(dòng)上，杭州秋果計(jì)劃科技率先發(fā)布了全球首款可量產(chǎn)的碳化硅光波導(dǎo)XR眼鏡Wigain Omnision開(kāi)發(fā)者版。該產(chǎn)品搭載全球首個(gè)可量產(chǎn)碳化硅全彩光波導(dǎo)模組，實(shí)現(xiàn)900尼特入眼亮度和50°超大視場(chǎng)角，搭配雙高通XR2芯片的42TOPS總算力，可用于AI識(shí)圖、實(shí)時(shí)翻譯和工業(yè)遠(yuǎn)程運(yùn)維等場(chǎng)景。緊接著7月16日，成都光嶼高維旗下品牌Coray正式發(fā)布新一代旗艦產(chǎn)品Coray Air2彩色智能AR眼鏡。作為全球首款采用刻蝕碳化硅波導(dǎo)+全彩Micro LED方案的消費(fèi)級(jí)AR設(shè)備，其49克超輕機(jī)身、6000尼特峰值亮度與“全權(quán)限開(kāi)放”生態(tài)體系，將消費(fèi)級(jí)AR設(shè)備首發(fā)價(jià)拉至4999元。9月，乘木科技的SyncSmart One智能眼鏡在德國(guó)柏林IFA展會(huì)斬獲“最佳創(chuàng)新金獎(jiǎng)”，采用碳化硅光波導(dǎo)結(jié)合Micro LED方案，重量?jī)H48克，同樣收獲了多個(gè)意向訂單。

進(jìn)入2026年，技術(shù)迭代進(jìn)一步提速。1月20日，在SPIE AR|VR|MR大會(huì)上，歌爾光學(xué)一口氣發(fā)布了多款碳化硅光波導(dǎo)方案。其中F50Se模組采用折射率2.65的碳化硅基底，突破了傳統(tǒng)玻璃基底30°視場(chǎng)角的物理上限，實(shí)現(xiàn)50°超大視場(chǎng)角，搭配全彩小型化LCoS光機(jī)入眼亮度超過(guò)1500尼特，通過(guò)離子束刻蝕工藝將光波導(dǎo)整體反射率降至5%以下，從根本上消除了殘影和彩虹紋問(wèn)題。同期，慕德微納也在SPIE展會(huì)上推出了迭代版50°碳化硅波導(dǎo)，光效突破1000尼特每流明，在50°視場(chǎng)角下展示亮度超過(guò)3000尼特；該公司已于2025年底完成AR光波導(dǎo)量產(chǎn)線(xiàn)一期建設(shè)，具備每月5000片8英寸晶圓的壓印與刻蝕波導(dǎo)產(chǎn)能。今年3月25日，廣納四維在上海SEMICON CHINA 2026同期論壇上發(fā)布了基于碳化硅光波導(dǎo)芯片的超輕薄近視鏡片解決方案，采用樹(shù)脂保護(hù)片替代傳統(tǒng)玻璃，結(jié)合全貼合工藝將總厚度降至2.4毫米，接近常規(guī)近視鏡片水平，解決了近視人群佩戴智能眼鏡的適配痛點(diǎn)。

產(chǎn)業(yè)層面的合縱連橫也在同步加速。2025年2月，慕德微納與天科合達(dá)簽署合作框架協(xié)議，共同出資成立合資公司慕科慧視，在AR衍射光波導(dǎo)鏡片技術(shù)研發(fā)與市場(chǎng)推廣方面展開(kāi)深度合作。同年7月，晶盛機(jī)電、鯤游光電、龍旗科技和XREAL簽署《AI/AR產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略合作協(xié)議》，晶盛機(jī)電子公司SuperSiC浙江晶瑞為合作方提供碳化硅襯底產(chǎn)能保障。6月16日，中電化合物與甬江實(shí)驗(yàn)室圍繞AR眼鏡用SiC光學(xué)晶片簽署聯(lián)合研發(fā)協(xié)議；7月14日，天岳先進(jìn)與舜宇?yuàn)W來(lái)簽署戰(zhàn)略合作，聚焦碳化硅光波導(dǎo)鏡片領(lǐng)域展開(kāi)深度合作。值得一提的是，2025年9月工信部電子信息司在北京專(zhuān)門(mén)舉辦了“AR眼鏡-碳化硅材料產(chǎn)業(yè)鏈供需對(duì)接活動(dòng)”，匯聚AR眼鏡整機(jī)、光波導(dǎo)、微顯示以及碳化硅材料等領(lǐng)域的十余家企業(yè)代表，共同圍繞碳化硅在AR領(lǐng)域的應(yīng)用前景展開(kāi)深入交流。從材料端到光學(xué)設(shè)計(jì)端再到整機(jī)集成，一條圍繞碳化硅光波導(dǎo)的完整產(chǎn)業(yè)鏈正在加速成形。

結(jié)語(yǔ)

從第三代半導(dǎo)體的中長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，全球功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)不可逆的“大分流”。一方面，憑借政策和市場(chǎng)雙重驅(qū)動(dòng)，中國(guó)企業(yè)已在碳化硅襯底等上游環(huán)節(jié)建立起全球領(lǐng)先的產(chǎn)能和成本優(yōu)勢(shì)；另一方面，國(guó)際IDM巨頭也在通過(guò)技術(shù)代際領(lǐng)先、垂直整合深度和知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘守住車(chē)規(guī)級(jí)高端市場(chǎng)的高地。

同時(shí)，第四代半導(dǎo)體——氧化鎵、金剛石等超寬禁帶材料——正加速?gòu)膶?shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化。湖北九峰山實(shí)驗(yàn)室近期成功研制擊穿電壓超過(guò)9000V的氧化鎵橫向MOSFET，浙江省也已率先將氧化鎵、金剛石寫(xiě)入省級(jí)“十五五”新型工業(yè)化規(guī)劃，多地圍繞寬禁帶半導(dǎo)體的全鏈條能力建設(shè)全面鋪開(kāi)。

如今，更多中國(guó)企業(yè)已經(jīng)站上了全球賽道的主舞臺(tái)，屬于本土產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)業(yè)宏圖，仍有廣闊空間待書(shū)寫(xiě)。

原文標(biāo)題 : 一邊龍頭倒下一邊多點(diǎn)落地，第三代半導(dǎo)體走到哪一步？