上海计划打造5G产业发展高地相关概念股迎黄金上车机会

作者| 赵玲  编辑：赵佳怡  微信公众号： 巨丰投顾（ID：jfinfo） 

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据媒体报道，9月16日，砷化镓龙头稳懋表示，目前产能已满载，预计第4季进设备扩产，明年产能将扩增5000片，扩产幅度约14%。5G订单比稳懋预估要提早来，量也比预期的大。资料显示，5月份稳懋产能利用率仅55%，8月份产能利用率蹿升至90％。

上述所提及的砷化镓为化合物半导体，化合物半导体是由两种及以上元素构成的半导体材料，目前最常用的材料有GaAs、GaN以及SiC等，作为第二代和第三代半导体的主要代表，因其在高功率、高频率等方面特有的优势，在信息通信、光电应用以及新能源汽车等产业中有着不可替代的地位。

一、三种材料应用点各有倾向

1、砷化镓半导体： 5G 带动砷化镓需求量新一轮成长

砷化镓主要用于微波功率器件，即工作在微波波段（频率300~300000MHz间）的半导体器件。在手机无线网络中，系统中的无线射频模组必定含有两个关键的砷化镓半导体零组件：以HBT设计的射频功率放大器（RF PA）和以pHEMT设计的射频开关器。

5G的需求带动砷化镓需求量新一轮成长，代工经营模式逐渐发展壮大。作为化合物半导体最主要的应用市场，射频器件市场经历了2015年到2016年的缓慢发展，时至今日，随着5G基站更新换代以及设备小型化的巨大需求，全球射频功率器件市场在2016年到2022年间将以9.8%的复合年增长率快速增长。根据Strategy Analytics调查数据，2017 年全球砷化镓元件市场总产值约为88.3 亿美元，较2016年的81.9亿美元成长7.8%。

此外，随着通信行业对器件性能的要求逐渐提高，GaN、GaAs等化合物半导体器件的优势逐渐显现，传统硅工艺器件逐渐被取代，预计到2025年，化合物半导体将占据射频器件市场份额的80%以上。

砷化镓半导体代工经营模式出现。在无线通讯的拉动下砷化镓微波功率半导体需求量快速增长，考虑到半导体制造需要巨额的研发和设备投入，产品价格下降快等因素，未来在砷化镓整体产业拥有竞争力，砷化镓半导体垂直分工的经营模式出现。尽管目前砷化镓半导体主要由美国三家IDM厂商（Skyworks，TriQuint与RFMD合并而成的Qorvo，Avago）占据，但近年来，晶圆代工在整个市场中的占比不断提高。其中中国台湾的稳懋是砷化镓晶圆代工领域龙头，主要客户为Avago、Murata、Skyworks、RDA、Anadgics等。

2、氮化镓半导体：微波器件首选材料, 功率器件未来应用前景广阔

氮化镓材料由于禁带宽度达到3.4eV，与SIC、金刚石等半导体材料一起，被誉为第三代半导体材料，也称为宽禁带半导体。由于氮化镓具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速度大、热导率高、介电常数小、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点，成为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一。

氮化镓大功率器件未来应用前景广阔。由于对高速、高温和大功率半导体器件需求的不断增长，使得氮化镓材料器件逐渐被半导体市场应用。根据MA-COM预计，未来随着氮化镓半导体在新能源、智能电网、信息通讯设备及4C产业的应用逐步拓展， 全球氮化镓半导体市场潜在规模达94亿美元。

3、碳化硅半导体：高功率器件用途广泛，应用市场将逐步拓展

SiC 材料能够同时实现高耐压、低导通电阻、高频这三个特性。SiC功率半导体适合用于深井钻探、太阳能逆变器（实现直流与交流的转换）、风能逆变器、电动汽车与混合动力汽车、工业驱动以及轻轨牵引等需要大功率电源转换的应用。SiC功率半导体瞄准的市场是大约600V以上的耐压用途，GaN功率半导体瞄准的耐压区域比SiC功率半导体低，大约为十几V~600V，GaN功率半导体在此应用范围内能否实现普及，其关键问题在于性价比是否能够超越传统的Si功率半导体（MOSFET）。

二、行业状况

国外厂商占据主体，国内有所突破。在化合物半导体的射频及功率器件市场，目前主要以IDM厂商为主，代工模式为辅。IDM厂分为美系厂商(如Qorvo、Skyworks、MACOM与Wolfspeed等)，以及日系厂商(如Sumitomo Electric、Murata等)两大阵营，而制造代工厂则以台系厂家稳懋、环宇及汉磊等为主要，从市场份额来看IDM厂商市场份额占据主流位置。

第三代半导体SiC/GaN器件目前供应商也主要以外资厂商为主，国内厂商逐步成长。海外SIC/GaN供应商包括Fuji、英飞凌、Littelfuse、三菱、安森美半导体、意法半导体、罗姆、东芝和Wolfspeed等。同时台积电及世界先进，开始提供GaN-on-Si的代工业务，稳懋则主打GaN-on-SiC领域瞄准5G基站，X-Fab、汉磊及环宇提供SiC及GaN的基础代工业务。

随着代工业务的带动，第三代半导体材料的市场规模也进一步扩大。目前国内下游行业龙头企业比亚迪、阳光电源和华为等等都已经在产品系列中广泛使用了SiC MOSFET。国际欧洲市场， 其350kW超级充电站已经采用了Sic 模块产品，在新能源车中的双向车载充电器、高性能电驱动单元等环节也逐步开始应用Sic模块。

2014 年，三安光电成立子公司三安集成电路有限公司，开始切入化合物半导体领域，同年通讯微电子（一期）项目基建工程开工，根据公司2019年半年报，三安集成已取得国内重要客户的合格供应商认证，并与行业标杆企业展开业务范围内的全面合作。

投资建议：

化合物半导体因其良好的高频高压特性，在固态光源、微波射频以及电力电子等方面有着不可替代的作用，未来随着化合物半导体技术的进一步成熟，其核心地位将愈发凸显，在摩尔定律即将走向终结的背景下，化合物半导体技术无疑为集成电路的发展开辟出一条全新的路径。

以砷化镓/氮化镓/碳化硅为代表的化合物半导体的市场规模高达百亿美元，代工模式拥有强大的市场竞争力，国家政策扶持将加速化合物半导体的国产化进程，2014 年，三安光电成立子公司三安集成电路有限公司，开始切入化合物半导体领域，同年通讯微电子（一期）项目基建工程开工，公司在2015年起全面布局化合物半导体，目标打造化合物半导体制造领军者。根据公司2019年半年报，三安集成已取得国内重要客户的合格供应商认证，并与行业标杆企业展开业务范围内的全面合作。

三安光电(600703)

三安光电是全球最大的 LED 外延片和芯片生产企业，技术国内领先，LED 芯片龙头企业。公司先后受益于 LED 背光、照明、显示等细分领域的爆发，业绩获得高速发展。财务方面，销售毛利率和扣非净利润率在行业内多年持续稳定、领先。目前Mini-LED 芯片已经小批量出货，公司规划 19年开始建设 Micro-LED 产线。考虑到 Mini-LED 和 Micro-LED 对 LED 行业的巨大影响，上游芯片企业受益确定性较高。

根据公司半年报，三安集成已取得国内重要客户的合格供应商认证，并与行业标杆企业展开业务范围内的全面合作，化合物半导体的国产替代趋势将为公司带来广阔市场和发展空间。射频业务 HBT、pHEMT 代工工艺线已经批量供货并得到客户一致好评，产品涵盖 2G-5G 手机射频功放 WiFi、物联网、路由器、通信基站射频信号功放、卫星通讯等市场应用；电力电子业务已推出高可靠性，高功率密度的碳化硅功率二极管及 MOSFET 及硅基氮化镓功率器件，产品主要应用于新能源汽车，充电桩，光伏逆变器等电源市场；光通讯业务已具备生产DFB、VCSEL、 PD APD 等数通产品的能力，产品主要应用于光纤到户， 5G 通信基站传输，数据中心以及消费类终端的 3D 感知探测等应用市场；滤波器业务产线设备已到位并进入全面安装调试阶段，预计今年产线全面组建完成投产。