21世纪以来，以氮化镓、碳化硅、氧化锌、金刚石为四大代表的第三代半导体材料开始崭露头角，其最大的优点在于能够适应高压、高频、高温的极端环境，性能大幅提升。
随着智能手机、平板电脑、汽车电子、智能家居、光伏等产业快速发展，第三代半导体的应用前景愈发广阔，市场投资也越发活跃。
多地布局第三代半导体产业
目前，第三代化合物半导体产业正在成为各大省市争夺的热门新赛道。
据第一财经消息，在首届中国光谷九峰山论坛暨化合物半导体产业大会上，武汉东湖高新区高调宣布将以九峰山科技园和九峰山实验室为载体，构建化合物半导体设备、材料、设计、芯片、器件、模块、制造、封装、检测的全产业链体系。
无独有偶，广东也在广州、深圳、珠海、东莞布局建设了多个化合物半导体产线项目，产业规模不断壮大。江苏无锡同样瞄准了化合物半导体领域，大力发展氮化镓、碳化硅等第三代半导体材料制造。后起之秀湖南长沙亦针对包括第三代半导体在内的半导体、集成电路产业出台扶持政策，资助金总额达5000万元。
据不完全统计，目前，包括北京、上海、广州、深圳、武汉、西安、厦门、青岛、东莞、长沙、成都、无锡、常州、福州在内的多个城市都相继下发支持政策，政策红利涉及集群培育、科研奖励、人才培育、项目招商、生产激励等多个方面，推动我国化合物半导体材料及器件研发，带动我国各地半导体产业集聚加速。
第三代半导体有何应用方向？
各地加码第三代半导体投资，根本原因在于其应用前景广阔。
以碳化硅和氮化镓两大主流为例：
碳化硅器件下游应用领域包括电动汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网、5G通信等，其中新能源汽车为最大终端应用市场。高转换效率和高功率带来整车系统成本下降，特斯拉、比亚迪、小鹏等车企相继使用SiC MOSFET。Yole预计2027年全球导电型碳化硅功率器件市场规模有望达63亿美元，其中电动汽车下游领域占比达80%。
供给端，目前全球碳化硅市场呈美国、欧洲、日本三足鼎立的格局，海外龙头主导出货量，全球有效产能仍不足。据浙商证券测算，2025年全球碳化硅衬底市场需求达188.4亿元，碳化硅器件市场需求达627.8亿元。2025年之前行业仍呈现供给不足的局面。
氮化镓器件也是支撑新基建建设的关键核心部件，在5G基站、新能源充电桩等新基建代表中均有所应用。随着国家政策的推动和市场的需求，GaN器件在5G基站、数据中心有望集中放量，稳定增长。同时，在太阳能逆变器、风力发电、新能源汽车等方面，GaN也将随着技术不断进步陆续上车。
2021年我国5G基站用GaN射频规模36.8亿元。2023年以后，毫米波基站部署将成为拉动市场的主要力量，带动国内GaN微波射频器件市场规模成倍数增长。在快充场景下，根据Yole预测，2020年全球GaN功率市场规模约为4600万美元，预计2026年可达11亿美元，2020-2026年CAGR有望达到70%。
除此以外，2023年，伴随ChatGPT风靡全球，AIGC有望加速推动其下游业务，对上游算力支撑提出巨大需求，数据中心放量确定性极强。GaN功率半导体主要用于数据中心的PSU电源供应单元，与传统Si相比更具优势。
第三代半导体投资侧重有何变化？
根据中国建投研究院发布的《中国投资发展报告》预测，周期复苏和结构性成长是贯穿2023年半导体行业的投资主旋律。从行业周期来看，根据过往半导体行业3年左右的周期推测，行业有望在2023年下半年进入被动去库存阶段、年底前见到周期底部，并于2024年开启新一个行业上行周期。
具体到我国半导体的投资，更多是取决于自身产业进程：
短期可能由供给主导，即全球库存周期。中期看创新，关注点在于能否通过技术的进步和创新带来的需求结构的提升，比如比如4G、5G、智能手机、智能电车等等。我国半导体长期最主要矛盾和未来增长的核心驱动力，还是在于自主可控和国产替代。
对于半导体行业本身而言，市场依旧看好国内投资机遇。根据产业链结构，半导体行业可以分为上游、中游和下游三个部分。
上游包括半导体设备和材料，中游包括芯片设计、制造和封测，下游包括各种应用领域。其中，上游和中游是核心环节，也是国内目前相对薄弱的环节。
在晶圆厂持续扩产和国产化进程加速的大趋势下，上游和中游的企业有望受益于政策支持、市场需求和价格提升。在人工智能浪潮下，企业对类ChatGPT技术的追求，在服务器产业链的发展上预计将起到积极的促进作用，半导体+AI生态逐渐清晰，具体有两方面：
AI 算力芯片：AI 算力芯片是类ChatGPT模型的基石，支撑类 ChatGPT模型需要大量的算力芯片，其中对 GPU、FPGA、ASIC需求较大；
HBM/Chiplet：AI芯片性能及成本的平衡也带动周边生态，HBM/Chiplet等产业链受益。在HBM领域，AI对话程序在执行计算期间需要大容量、高速的存储支持，预计AI芯片发展也将会进一步扩大高性能存储芯片需求；在Chiplet领域，Chiplet是布局先进制程、加速算力升级的关键技术。
配置上，天风证券建议关注五条主线：①服务器芯片：英伟达、AMD、Intel、寒武纪、海光信息、龙芯中科等；②AI服务器制造：工业富联；③图像数据资源及应用：大华股份、海康威视等；④先进制造及封装：台积电、中芯国际、长电科技、通富微电等；⑤企业级存储：澜起科技、江波龙、兆易创新等。
