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　　不知道你是否注意到，近兩年安卓手機的充電速度越來越快了。

　　從“充電五分鐘通話兩小時”的65W快充發展到如今最快150W-200W，高達4000mAh的手機電池，8-10分鐘就可以充滿電量，可以說部分消費者使用手機的習慣已經隨著快充技術的成熟徹底改變。

　　同樣的升級也正在新能源車領域上演。近期小鵬汽車上線了S4超快充首樁，可以在小鵬G9車型上實現“充電5分鐘續航200公里”的提升，還由此引發了“純動、混動，誰是新能源車未來”的討論。

　　這些變革背后，都離不開一條共同的新賽道——第三代半導體。

　　所謂第三代半導體，指的是以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體材料。與前兩代半導體材料相比，其最大的優勢是較寬的禁帶寬度，更適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率的電子器件，因此在5G基站、新能源車、光伏、風電、高鐵等領域有著很大應用潛力。

　　我國在第三代半導體領域與國際先進技術的差距較小，且新能源發展國際領先、有廣泛的第三代半導體應用市場，因此這一賽道也被普遍認為是中國在半導體領域“換道超車”的重要機會，受到了政策的高度重視。國家“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要都明確指出“支持碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體發展”。

　　政府的政策鼓勵、廣泛的下游應用市場和國產替代機遇，讓第三代半導體概念在資本市場上頗受追捧。第三代半導體板塊指數（885908）在去年和今年均經歷過一次大的上漲周期，漲幅接近100%;國內碳化硅外延片生產商鳳凰光學去年股價最高漲幅超過3倍。

　　同時，和所有的新興產業一樣，在換代超車的美好愿景、資本追捧的狂熱背后，還有不少問題有待解決。

　　雖然下游應用廣泛，但受限于市場規模，第三代半導體潛在的市場空間并不算大;雖然政策支持國產替代、資本市場熱捧，但目前國內玩家相關業務的收入和利潤仍然微乎其微。

　　總的來說，第三代半導體目前的雷聲很大，但雨點還小。

　　一、“換代超車”

　　如果說未來是屬于新能源的時代，那么以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導體也將隨之占據舞臺的“C位”。

　　第三代半導體材料本身具備高頻、高效、節能等特性。相比第一代硅基半導體材料，其在高功率、高頻高壓高溫場景下有明顯優勢——相同規格下，碳化硅基MOSFET的尺寸只有硅基的1/10.但導通電阻是后者的1/100.與硅基IGBT相比，碳化硅基MOSFET的總能量損耗可以降低70%。

　　因而在新能源車、光伏、風電、5G通信等領域，第三代半導體都有著很大應用潛力。

　　今年以來，盡管半導體行業處于逆周期，但800V汽車電驅系統、高壓快充樁、消費電子適配器、數據中心及通訊基站電源等細分市場的快速發展，推升了第三代功率半導體的市場需求。

　　電動車是第三代半導體材料最核心的主要應用市場之一。尤其碳化硅功率器件，60%以上用于電動車領域——包括汽車空調、DC/AC主逆變器、OBC車載充電器、DC/DC變換器都需要用到SiC器件。SiC器件可以讓電機控制器的體積減少30%，重量隨之減輕，轉換效率平均大約有5%的提升。

　　目前特斯拉、比亞迪等車企已經開始將SiC器件應用于其新能源汽車的主控電路中。這帶動了一波碳化硅的“上車潮”。國內的小鵬、蔚來、理想等造車新勢力，都已推出或宣布推出SiC模塊。

　　另外在光伏、風電和儲能逆變器領域，耐高壓的SiC器件有望大量應用于大功率組串和集中式逆變器當中;GaN功率器件則更多應用于至高5kW的住宅用微型逆變器中。兩者都可以有效提升能量轉換效率，提升設備循環壽命。根據CASA數據，2020年光伏逆變器中碳化硅器件滲透率為10%，后續還會不斷提升。

　　眾所周知，我國已成為新能源汽車最大的生產國和全球最大的新能源汽車市場，光伏和風電裝機量規模也均是世界第一，發展高效節能的第三代半導體對于我國有著重要意義。在“雙碳”目標的加持下，國產第三代半導體正迎來難得的發展機遇。

　　有業內專家統計，2030年中國年用電總量將超過10.5萬億度，如果用SiC器件全面替代硅器件做能量轉換，那么每年可以節約上萬億度的電，這一數字相當于10個三峽大壩的年發電總量。

　　更關鍵的是，目前第三代半導體處于研發的早期階段，競爭相對沒那么激烈、技術差距較小，我國和國際上其他龍頭大廠是在差不多的起跑線上起步。

　　且第三代半導體產品主要使用成熟制程工藝，與動輒幾納米的硅基半導體不同，它們還遠未達到幾納米級別，都在100納米以上，因此并不需要如荷蘭ASML的高端光刻機，也避免了被其卡脖子。

　　在第一代、第二代半導體落于下風的情況，第三代半導體是幾個重要領域的關鍵突破口，我國最有希望在這一領域“換道超車”。

　　二、“開胃小菜”

　　第三代半導體有著諸多性能上的優勢，也有國內大市場和國家政策為重要支持，但與此同時，它也有一個不可忽視的缺陷——市場很小。

　　如前文所言，碳化硅和氮化鎵是半導體應用材料的雙雄。TrendForce集邦咨詢研究預測，碳化硅功率元件到2025年的全球市場規模將達到33.9億美元，年復合成長率高達78%，而氮化鎵功率元件至2025年市場規模僅為8.5億美元。與規模高達數千億美元的第一代半導體相比，這一市場要窄了不少。