近年来，在政策的激励以及市场的推动下，第三代半导体产业在全国范围内实现了迅猛发展，各地纷纷加大投资力度，扩产热潮不断升温。进入2024年，多个国内第三代半导体项目也取得了新的进展。
据芯师爷统计，近期披露的第三代半导体项目，集中于广东、浙江、山东、福建等地，投资总额高达117.7亿元，涉及芯片、衬底、外延片、石墨等多个领域，碳化硅（SiC）仍是扩产的主要焦点。
其中，刚刚揭牌启用的深圳市第三代半导体材料产业园，以“地处中国工业第一城”、“宁王盯上的碳化硅项目”、“背靠SiC衬底产能规模国内第一的天科合达”、“广东省和深圳市重点项目、深圳全球招商大会重点签约项目”等标签，引起了业内的广泛关注。
01、“宁王”盯上的SiC新玩家，正式入局
2022年6月，号称“宁王”的全球动力电池龙头宁德时代，出资1.5亿元，正式成为重投天科的第三大股东。深圳市第三代半导体材料产业园，也因此进入大众视野。2024年2月27日，产业园正式揭牌启用。
据了解，该项目位于深圳市宝安区石岩街道，总投资32.7亿元，围绕生产衬底和外延等制造芯片的基础材料，重点布局了6英寸SiC单晶衬底和外延生产线，预计2024年衬底和外延产能达25万片。
项目投产后将有效解决下游客户在新能源汽车、轨道交通、分布式新能源、智能电网、高端电源、5G通讯、人工智能等重点领域的碳化硅器件产业链发展的原材料基础保障和供应瓶颈。
“宁王”盯上的重投天科，正是该项目实施主体和运营方。重投天科成立于2020年12月，专注于第三代半导体碳化硅衬底及外延的研发、生产和销售。如今随着产业园的揭牌启用，重投天科作为SiC新玩家，也将正式入局这一竞争激烈的新兴领域。
事实上，除了大名鼎鼎的“宁王”，该项目还有多位重磅投资方，并各自发挥着不同的支持作用。
其中，项目的技术方、全球碳化硅龙头天科合达，是国内成立时间最早、规模最大的碳化硅材料制造商，其SiC衬底产能规模更是位居国内第一、全球第四。近年来在半导体领域频频现身的深圳市重大产业投资集团有限公司（“深重投”），也是重投天科的投资方之一。A轮融资所引进的宁德时代，深度布局于新能源汽车和储能领域，与众多汽车厂商建立了深度合作关系，并投资了多家SiC厂商。
得益于强大的股东阵容，以及其集聚的产业资源，市场对重投天科这位后起之秀寄予厚望。
展望未来，重投天科称将设立大尺寸晶体生长和外延研发中心，并与本地重点实验室在仪器设备共享及材料领域开展合作，与重点装备制造企业加强晶体加工领域的技术创新合作，联动下游龙头企业在车规器件、模组研发等工作上联合创新，助力深圳提升8英寸衬底平台领域研发及产业化制造技术水平。
02、百亿级市场，加速爆发
事实上，重投天科也是近年来第三代半导体产业爆发的一缕缩影。
作为第三代半导体材料的代表，SiC的禁带宽度约是Si的3倍，击穿电场强度约是Si的10倍，热导率约是Si的3.2倍，可以满足高温、高功率、高压、高频等多种应用场景，主要应用于以5G通信、航空航天为代表的射频领域和以新能源汽车、“新基建”为代表的电力电子领域。
2018年，特斯拉Model 3使用碳化硅MOSFET替代传统的硅基IGBT，使车身成功减小了20%，由此引爆了碳化硅市场。此后，比亚迪、小鹏、吉利纷纷效仿布局碳化硅器件，以SiC为代表的第三代半导体也迎来了春天。根据Yole测算，仅SiC器件中的功率器件2027年市场规模预计达62.97亿美元，复合年增长率约34%。
纵观碳化硅产业，衬底是技术壁垒最高的环节，也是产业链价值量占比最高的环节。在制造SiC器件的过程中，衬底材料的成本占据了约47%的制造成本，衬底的发展成为了SiC产业化的核心驱动力。
与此同时，SiC衬底市场长期以来由美国、欧洲、日本三方垄断，虽然天岳先进、天科合达等国内厂商正在努力打破这种垄断态势，但Wolfspeed公司一家独大的地位仍较牢固。
综上考量，从衬底项目入手构建全产业链已成为了国内碳化硅产业发展的“通用公式”。深圳宝安区的重投天科项目、北京顺义区的晶格领域项目、南京江北新区的超芯星项目、河北保定涞源县的同光晶体项目等，均为这一模式的典型代表。
据芯师爷统计，目前国内各地在建SiC衬底项目总投资额超650亿元，预计新增6英寸和8英寸产能将超290万片。
从供给端观察，当前SiC衬底的产能增长速度仍未能匹配下游市场的强劲需求，这直接导致了国内SiC市场的供需失衡。鉴于此，重投天科项目所带来的25万片新增产能，不仅能促进项目的商业化进程，形成投资和研发的良性循环，还将推动碳化硅产业成本的降低，加快产业链的整体成熟与升级。
另一方面，国际龙头的SiC衬底正从6英寸往8英寸发展，国内生产则主要集中在4英寸到6英寸阶段。随着“6英寸、8英寸SiC衬底将是未来市场主流”的行业共识形成，相较于稍显落后的4英寸、以及工艺和成本上仍面临诸多挑战的8英寸，6英寸衬底的应用市场需求相对稳定，无需担忧产能淘汰或转型问题。因此，6英寸也成为了多地新建SiC衬底项目的首选。
03、城市产业布局的又一典范
从城市产业布局和产业集聚的角度出发，重投天科所建设的深圳市第三代半导体材料产业园，将串联起SiC材料、封测、设备、应用等环节，有利于吸引设计、制造等环节企业集聚，无疑是一个值得深入探讨和研究的典型案例。
纵观产业发展历程，重投天科所处的宝安区借“三来一补”浪潮打下了扎实的制造业根基，吸引了富士康、华为等制造业领军企业以及鹏鼎控股、明阳电路等PCB企业在此起家，并由此为基础，成功打造成为全国电路板云集地，推动电子信息产业链的上下游环节持续向此集聚。
这个过程中，当地的集成电路产业链日臻完善，培育出康源半导体、爱协生科技、盛元半导体等国家级“专精特新”小巨人企业，并促使容大感光、劲拓股份、标谱半导体等相关企业向半导体领域转型。目前，这一产业集群已经发展成为近千亿级规模，初步形成了包括设计、制造、封测、设备、材料在内的全产业链生态链。
横向对比深圳、北京、上海主要城区的IC产业规模；图源：芯师爷
作为“中国工业第一城”，深圳在最新的集成电路产业布局中，计划形成“东部硅基、中部设计、西部化合物”全市一盘棋的空间布局。其中，重投天科所处的宝安区，被定位为化合物半导体集聚区，致力于打造从材料到芯片制造、到器件应用完整的宽禁带半导体产业链条。
产业规划中，深圳还制定了化合物半导体赶超工程，并在国内率先提出利用“虚拟全产业链（VIDM）”模式发展第三代半导体产业的思路。而作为“战略支撑深圳打造全国第三代半导体技术创新高地的市级重大项目”，深圳市第三代半导体材料产业园的启用，也标志着该模式实施的关键一步已经迈出。
图源：前瞻产业研究院
着眼于技术层面，SiC器件经常在恶劣的环境中工作，因此对封装材料、结构和技术的要求更高。而据宝安区半导体行业协会数据，宝安半导体封测设备产业集群共有企业55家，现已形成完备产业链，涵盖了18类核心封装设备，实现半导体封测设备全覆盖。
从此来看，随着重投天科项目的揭牌启用，叠加当地半导体封测设备产业集群的深厚基础，有望与SiC产业集群产生联动效应，吸引设计、制造等环节企业落地集聚。
纵观全国，这些成果已经超过了我国不少大城市
此外，作为深圳这座“中国工业第一城”的工业大区，宝安拥有制造业企业多达5.35万家，占比超过全市的三分之一。以智能终端产业集群为例，当地集中着超400家智能终端研发制造和配套企业，如立讯精密、欣旺达、长盈精密等。
可以预见的是，随着当地智能网联汽车、智能制造、激光设备等先进制造业的发展，以及区内新工业化进程的加速转型升级，将为SiC产业提供更为广阔的芯片应用市场空间，打通产业链最后一环。