LED 芯片龙头，全球化布局的化合物半导体平台企业。三安光电成立于 1993 年， 于 2008 年上市，主要从事化合物半导体材料与器件的研发、生产及销售，凭借 强大的企业实力，继 2014 年扩大 LED 外延芯片研发与制造产业化规模、同时投 资集成电路产业，建设砷化镓高速半导体与氮化镓高功率半导体项目之后，2018 年三安光电在福建泉州南安高新技术产业园区，斥资 333 亿元投资Ⅲ-Ⅴ族化合 物半导体材料、LED 外延、芯片、微波集成电路、光通讯、射频滤波器、电力电 子、SIC 材料及器件、特种封装等产业，实现化合物半导体平台化建设及从衬底 到成品的完整布局。立足中国，着眼世界，公司以成为世界级半导体领先企业战 略目标为指引，在中国、美国、日本、德国、英国等全球多个国家建立分支机构。
从 LED 到化合物半导体，产业链垂直整合布局。公司从Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材 料应用开始，以芯片为核心主业，拓展可见光、不可见光、通讯以及功率转换等 领域。一方面公司传统的可见光业务迅速发展，LED 产能不断扩张，并紧随行业 发展趋势，积极布局新应用领域 Mini LED、Micro-LED 等新型显示应用；另一方 面公司积极推进不可见光业务布局，稳步推进砷化镓 PA、氮化镓/碳化硅电力电 子集成芯片国内外客户验证，进一步推进光通讯和滤波器业务布局。传统业务与 新型业务齐头并进，巩固公司行业龙头地位。
创始人即实控人，间接持股 29.34%，子公司各司其职。公司创始人林秀成先生 持有福建三安集团 59.68%股权，以福建三安持股三安光电及三安电子间接持有 三安光电 29.34%股权。子公司泉州三安主要生产高端 LED、微波射频、电力电 子、光通讯产品；湖北三安主要生产 Mini/Micro LED 外延和芯片产品；厦门三安、 安徽三安、芜湖安瑞、天津三安、福建晶安（蓝宝石衬底）为 LED 产业基地；湖 南三安主要负责碳化硅、氮化镓化合物半导体功率芯片的研发、设计、制造及服 务；厦门三安集成电路主要研发及制造射频、光技术、电力电子化合物半导体； 香港三安、北京三安为贸易主体；Luminus Inc.（朗明纳斯）主要研发超大功率 LED 器件。
营收稳步提升，归母净利润承压。三安光电 2022 年实现营收 132.22 亿元，同比 增长 5.17%，2023 年 1-9 月实现营收 101.56 亿元，同比增长 1.43%，在下游需 求疲软下，营收仍实现逆势小幅增长。2022 年归母净利润为 6.85 亿元，同比下 滑 47.83%，2023 年 1-9 月实现归母净利润 1.73 亿元，同比下滑 82.51%，主要 系公司 LED 芯片销售量较上年同期增加，部分芯片售价环比有一定程度回升，但 整体售价较上年同期相比有较大幅度下降，同时公司设备稼动率逐步恢复，部分 产品生产成本上升。高端产品占比有所改善，但尚未达到预期，致公司营业成本 同比上升，同时公司加大集成电路及 Mini/MicroLED 芯片、红外/紫外 LED 等细 分领域的研发投入，导致利润承压。
毛利率水平行业领先，费用率较为稳定。公司毛利率及净利润近年受行业库存调 整影响，呈现下降趋势，2023 年 1-9 月公司毛利率与净利率分别为 11.58%和 1.7%，与可比公司相比，三安 LED 业务毛利率处于行业较领先地位。三安光电 在技术、规模等方面具有优势，议价能力较强，随着 LED 产能出清，公司在 LED 行业有望进一步巩固其行业龙头地位。公司综合费用率较为稳定，其中销售费用 率近年均处于 2%以下，主要系公司销售体系成熟，客户较为稳定。
持续大力投入研发，LED 突破高端，加码集成电路。公司研发费用逐年增长，2022 年研发费用 5.84 亿元，同比上升 10.24%，占营收比重 4.42%，2023 年 1-9 月 研发费用为 5.1 亿元，营收占比 5.02%，2022 年研发人员数量达 2722 人。公司 不断加大研发，针对高端 LED 芯片及第三代半导体如碳化硅等持续进行突破， 在保持市场地位的同时占据更多份额。
2.1 LED 应用领域广泛
LED 照明即发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。利用固体半导体芯片 作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射， 直接发出红、黄、蓝、绿色的光，在此基础上，利用三基色原理，添加荧光粉， 可以发出任意颜色的光。从应用领域来看，可用于商业照明、家居照明、工业照 明、汽车照明等多个细分领域，国内通用照明、景观照明以及显示屏占比较高。
高端照明逆势上行。据华经情报网数据，2022 年全球 LED 照明行业规模达到 614 亿美金，同比下降 5%，2016-2022 年全球 LED 照明市场以年均复合增长 率达 1.2%，市场规模从 563.8 亿美元增长至 614 亿美元。受益于全球健康节能 照明产品需求激增及汽车智能照明逆势上涨影响，2023 年全球 LED 市场有望 恢复至 638 亿美元，同比上升 4%。TrendForce 数据显示，量价齐跌导致 2022 年全球 LED 芯片市场产值年减 23%，仅 27.8 亿美元。2023 年随着 LED 产业 复苏，又以 LED 照明市场需求恢复最明显，有望进一步带动 LED 芯片产值回 归成长，预期可达 29.2 亿美元。
龙头企业规模优势凸显，LED 市场集中度较高。伴随落后产能淘汰及高端 LED 芯片技术壁垒提升，市场份额逐渐向龙头厂商集中，头部聚集效应明显。2021 年 三安光电、华灿光电、兆驰股份三家企业分别占据中国 LED 芯片产能的 31.7%、 14.3%、12.4%，合计近 60%，三安光电稳居第一。
2.2 Mini/Micro LED 展露头角，芯片用量提升
2.2.1 Mini LED 进入大规模商用时代
画质升级，MiniLED 为显示技术新星。Mini LED 是一种结合了 LCD 与 OLED 优 势的新一代显示技术，通过内置大量微小的 LED 灯珠，以分区域单独调光的方 式，达到最佳显示效果。显示屏幕分区越多，越能够精细地控制背光区域的明灭， 从而使得画面明暗层次更加分明，最终呈现出更高的亮度、更高的对比度、更自 然的色彩。具有与 OLED 匹敌的点控光优势，又具有 OLED 所缺失的亮度高和 寿命长的优势，从而被视作显示技术的明日之星。
立足技术和性能优势，Mini LED 有望进入千亿民用市场。Mini LED 应用于直接 显示和背光两大场景，在直接显示领域，Mini LED 作为小间距显示屏的升级产 品，对应的 LED 芯片尺寸在 0.08-0.20mm，可用于 RGB 显示屏，逐渐替代超大 尺寸显示方案，未来市场空间广阔。背光领域，采用 Mini LED 背光技术的 LCD 显示屏在亮度、对比度、色彩还原等方面远优于普通 LED 做背光的 LCD 显示屏， 在平板、笔电、电视等中大尺寸显示方面有成本优势，量产渗透率提升在即。
Mini LED 新品层出不穷，应用场景广阔。2023 年 CES 大会上，三星推出两款 Neo QLED 电视，并发布了 4 款 MiniLED 显示器，其中 Odyssey Neo G9 曲面 显示器尺寸达到了 57 英寸，曲率为 1000R，分辨率为 7680 x 2160，像素密度 为 140PPI，对比度为 100 万：1，刷新率为 240Hz，响应时间为 1ms；华硕 ROG 发布了新款 32 英寸显示器，型号为 ROG Swift PG32UQXR，同时还发布了两款 MiniLED 笔记本；友达推出大尺寸 FIDM Plus 一体化车载显示方案，搭载 55 英 寸超大型曲面显示器，采用自研 AmLED（AUO Adapative MiniLED）技术，具 有高分辨力、高亮度、广色域等特点，并可以低能耗在高强光环境下清晰显示图 像。根据 TrendForce，2023 年，Mini LED 背光应用产品的出货量将从 2022 年 的 1700 万台左右增长至 2100 万台左右。
汽车的电动化与智能化双重驱动，Mini LED 显示迎机遇。车规级 Mini LED 背光 光源应用范围广泛，包括车内仪表、中控导航、汽车内部氛围、外部照明以及车 外媒体显示。随着智能网联汽车覆盖率的逐步提升，车载显示市场增速可观。 LCD+Mini LED 背光方案在可靠性、亮度及对比度上的优势使其成为车载显示的 理想选择，能够同时满足行车安全性和驾乘体验的需求，未来发展前景广阔。
2023 年多家厂商推出 Mini LED 上车解决方案。第九届上海国际汽车灯具展览 会上，国星光电、晶科电子、鸿利智汇、瑞丰光电等众多 LED 企业相关厂商均携 相关产品展示。其中晶科电子 Mini LED COB 车载方案采用了 5760 颗 LED，具 备 960 个 Local Dimming 分区控制技术，超百万对比度，色域>100%，鸿利智 汇展示了两款车载显示屏产品，采用 Mini LED 背光源，峰值亮度可达 1400nit， 分区高达 4000 多个，具备百万级对比度，色域 NTSC100 以上，具有高亮度、 高清晰度等优势，为智能座舱和车载交互系统不断拓宽技术、产品和应用的边界， 给用户提供智能、安全和舒适的驾驶体验。
前景可观，车载 Mini LED 市场规模不断扩增。Omdia 预计 2023 年全球车载显 示市场规模将达到 95 亿美元，2024 年将达到 105 亿美元，2021 年全球车载显 示屏出货量达 1.83 亿片，预计到 2026 年全球出货量达 2.53 亿片。GGII 调研统 计数据显示，2022 年全球车用 LED 市场规模超过了 40 亿美元，其中 Mini LED 背光车载显示屏出货量超过了 12.5 万片，车载 MiniLED 发展前景可观。 Mini RGB 与 Mini LED 背光产品形成互补，商显应用场景广阔。不同于 Mini LED 背光，Mini RGB 是将 RGB LED 灯珠直接作为显示像素点，以此提供成像的基 本单位，从而实现图像显示，具有自发光、很薄、色域较广、对比度较高、寿命 长、可靠性较高等特点。Mini RGB 直显产品，在 110 英寸以上超大尺寸领域具 有巨大的应用优势，多应用于商显市场，诸如电影院显示、交通显示控制大厅、 租赁显示、体育场馆显示以及公共显示领域的拼接电视墙等场景，具有较大应用 潜力，市场空间高于 Mini 背光市场，而 Mini LED 背光产品在 110 英寸以下占据 优势，Mini RGB 与 Mini LED 背光产品在商用领域形成良好的互补。
2.2.2 Micro LED 迈入商业化关键节点
Micro LED 是 LCD 和 OLED 之后的新一代显示技术。Micro LED 是 LED 薄膜 化、阵列化、微缩化技术的产物，较主流及同类显示产品，Micro LED 显示具有 “自发光、高效率、低功耗、高集成、高稳定性、全天候工作等优良特性”，画质与 能耗优势显著，它更进一步将我们目前所见的 LED 尺寸微缩至 100μm 以下，是 原本 LED 的 1%，甚至未来有望达到 10um 以内，应用领域主要面向高清显示， 包括 P0.9、P0.6、P0.3 及以下高清显示屏/电视，甚至 AR/VR 等更高清晰度的 显示。未来商显、消费电子及高密度集成半导体信息应用前景开阔，是下一代主 流显示技术的重要选择，也被誉为是面向未来的“终极显示技术”。
产业链共振，上中下游齐头并进。2023H1，Micro LED 相关产品频出，基本覆盖 Micro LED 产业重要环节，包括产业上中游的晶圆、芯片、器件、背板材料、驱 动芯片、生产设备、微显示器、微显示模组，产业下游显示屏、车灯、消费级电 视、AR 眼睛等终端产品，共计约 29 款，产业链共振并进，商业化进程加速。
技术持续突破，成本下降推动应用渗透。受制于制造成本高、关键技术未突破等 因素，Micro LED 暂未实现大规模量产，2023 年 Micro LED 市场产值的成长动 能仍主要来自大型显示屏，整体 Micro LED 市场规模有望从 2022 年约 1,400 万 美元成长至约 3,200 万美元，2024 年穿戴装置将在开始量产后，成为推动 Micro LED 市场产值成长动能。展望 2026 年，随着技术与成本进一步成熟，扩增实境、 车用显示有望进入发展的快车道，带动 Micro LED 芯片需求增长。在成本显著下 降的基础上，2027 年智能手机有望为 Micro LED 提供应用的机会。预估 2027 年 整体 Micro LED 市场产值规模可达 12.44 亿美元，年复合成长率达 146％。Micro LED 道路宽阔，应用前景值得期待。
对 Mini/Micro LED 的投资持续加大，开启 LED 下一个黄金十年。据高工 LED 不完全统计，2022 年针对 Mini/Micro LED 的投资超过 700 亿元规模，基本延续 了 2020-2021 年的投融资热潮。越来越多的面板企业和 TV 厂商入局 LED，并加 大对新一代 LED 技术的投资布局力度，2023 年初开始，多个涉及 Micro LED 迎 来新进度，并已相继进入签约、开工、建设、开业等状态，进一步为未来 Micro LED 的技术研究与产能做好储备。其中深天马的 Micro LED 全制程试验线项目 总投资 11 亿元，目的是打造一条从巨量转移到显示模组的全制程 Micro LED 试 验线，重点研发基于 TFT 基板的巨量转移相关技术，并以车载显示作为重要应用 方向之一。Mini/Micro LED 或将开启 LED 行业下一个黄金十年。
2.2.3 前瞻布局，三安光电 Mini/Micro LED 芯片项目进展顺利
三安光电加码扩产 Mini/Micro LED 芯片，加速产业化。2019 年 4 月三安光电宣 布成立全资子公司湖北三安，建设首条 Mini/Micro LED 外延与芯片生产线，湖 北三安光电有限公司 Mini/Micro 显示产业化项目总投入 120 亿元，项目用地约 756 亩，总建筑面积 47.77 万平方米，主要生产 Mini/Micro LED 氮化镓芯片、 Mini/Micro LED 砷化镓芯片、4K 显示屏用封装三大产品系列。2021 年 9 月，公 司宣布募资不超 79 亿元，加码湖北三安 Mini/Micro LED 项目建设，项目达产后， 将新增氮化镓 Mini/Micro LED 芯片 161 万片/年、砷化镓 Mini/Micro LED 芯片 75 万片/年（均以 4 英寸为当量片）和 4K 显示屏用封装产品 8.4 万台/年的生产能 力，项目实际募资总额达 79 亿元，其中 69 亿用于湖北三安显示项目，截止2023H1，募集资金已投入 15.7 亿元。当前该项目拥有产能 12.5 万片/月，2023H1 营业收入 1.03 亿元，同比增长 22.43%，净利润为 0.14 亿元，产量呈现逐月上 升趋势，子公司已成为多家知名客户的主要供应商。
Micro LED 研发项目进展顺利。公司 Micro LED 技术研发及产业化项目完成并导 入量产，成功开发出新型外延结构、取光技术、巨量转移技术，实现芯片均匀性、 一致性要求，实现高质量的 Micro LED 产品。6 寸 Micro 红光外延与芯片技术开 发项目已完成 MIP CHIP 导产，完成 4 寸、6 寸工艺结构定版，超小尺寸（5 微 米以下）芯片正处开发中，未来项目全部完成将助力公司实现 Micro 超小尺寸红 光外延芯片先进制程工艺研发，助力保持国际领先地位。
2.3 车用 LED 照明需求上行
车用 LED 渗透率逐渐上升。车用 LED 主要集中在头灯、尾灯、标识灯、氛围灯、 格栅灯、车用显示等，随着汽车个性化、智能化发展，ADB 前照灯、多色氛围灯、 贯穿式尾灯，加上车载显示屏面积增长及数量增加，给汽车照明市场带来新的增 长动能，带动车用 LED 渗透率的提升，其中新能源车 LED 渗透率更高。以头灯 为例，根据 TrendForce 分析，2022 年 LED 头灯渗透率于全球乘用车达到 70%， 其中电动车的 LED 头灯渗透率更高达 92%，预计 2023 年将分别提升至 77%与 94%。车用显示先进技术推动下，2023 年全球车用 LED 市场规模预计达 33.07 亿美金。
安瑞光电市场份额进一步提升。三安光电全资子公司安瑞光电主要负责车用产品 的研发与销售，2023H1 实现销售收入 10.69 亿元，同比增长 21.85%，伴随公司 新品及量产进度的逐步推进，公司智能化车灯产品在新一代自动驾驶车中份额逐 步提高，基于 Mini/Micro LED 的像素化照明的星环灯已完成设计开发并向市场推广；像素化矩阵前照灯已导入顶级车型上应用；迭代的 LED 前照灯、音乐律动 后组合尾灯等多种明星产品获得良好的业界口碑。且公司车规级 RS 系列技术开 发项目主要目标的完成及量产的导入，提升红光刹车灯、黄光转向灯性能，产品 竞争力进一步增强，有望提高市场占有率。
3.1 碳化硅器件相比于 Si 器件具有明显的性能优势和系统成本优势
半导体材料根据时间先后可以分为三代： 第一代为锗、硅等普通单质材料，一般多用于集成电路； 第二代为砷化镓、磷化铟等化合物半导体，主要用于发光及通讯材料； 第三代半导体主要包括碳化硅、氮化镓等化合物半导体；目前第三代半导体凭借 优秀的物理化学性质，碳化硅材料在功率、射频器件领域逐渐开启应用。
SiC 高禁带特性，与硅相比具有性能优势。SiC 的禁带宽度为 3eV，是 Si 的 3 倍， 介电击穿强度是 Si 的 10 倍。相较于 Si 材料，SiC 的电子饱和速度高 2 倍，另外 禁带越宽，在高温下的漏电流就越小，效率也越高。SiC 的热导率是 Si 的 3 倍， 导热系数越大，电流密度就越高。
SiC 在高电压、高功率领域具有明显性能优势。目前 SiC 已经实现了 600V、1200V、 1700V 等不同电压等级的商业化应用，而且有望在未来满足 3300V（三菱电机已 经研制成功）和 6500V 级、更高电压等级的需求。随着 SiC 产品向高压大容量 方向发展，SiC 产品的应用领域将持续增长。但在 600V 及以下小容量换流器中， SiC 产品不仅要面对 Si MOSFET 的激烈竞争，还可能受到 GaN 器件的挑战。
从性能的角度分析，SiC MOSFET 相比 Si IGBT 具有明显优势：（1）受结构限 制，IGBT 的内部没有寄生二极管，电感突然断电释放的电容易烧坏回路中的 IGBT；（2）SiC MOSFET 在 600V 以上具有较强优势，相较于传统的 Si-IGBT 体积缩小了 50%，效率提升了 2%，器件的使用寿命得到延长，并且在相同功率下损耗小，散热需求低，在电流密度、工作频率、可靠性、漏电流等性能指标方 面优势明显。
从成本的角度分析，相同性能的 SiC MOSFET 相比 Si IGBT 同样具有优势：根据 《Control and Topologies of Grid Connected Converters》的研究，对 690V 电 网中基于 Si 和 SiC 的两种工业转换器进行了设计比较，发现在给定的设计要求 下，与基于硅的设计相比，基于 SiC 的设计可以显著减轻重量并降低 11%的系统 成本，提高整体效率。
3.2 成本下降推动 SiC 产业化
SiC 产业链主要包括衬底、外延、器件制造、应用等环节。碳化硅器件不可直接 制作于衬底上，需先使用化学气相沉积法在衬底表面生成所需薄膜材料，即形成 外延片，再进一步制成器件。
SiC 市场高度集中。在 SiC 晶圆市场中，海外 Wolfspeed 和 Coherent 占据了 70% 以上的市场份额；碳化硅器件市场中，CR3 的市场份额 69%。我们认为，未来国 产替代空间较大。
国际龙头持续加大衬底产能的扩张。Wolfspeed、罗姆、II-VI（现更名 Coherent） 等巨头都有 5 倍以上的产能扩建规划。罗姆计划从 2019 到 2025 年扩产 6 倍。 II-VI 则在 2020 年提出计划，5 年内产能将扩大 5-10 倍。Wolfspeed 在 2019 年 推出了 5 年实现 30 倍扩产计划。
成本是 SiC 技术产业化的核心变量，SiC 衬底是高成本的主要原因。目前 SiC 大 规模应用的阻碍仍在于 SiC 成本较高。截至 2021 年 9 月，100 安培分立式 SiC MOSFET（650V 和 1200V）的零售价几乎是同等额定 Si IGBT 的 3 倍，尽管 SiC 器件芯片减小了 3-4 倍。造成这种成本差异最大的原因是 SiC 衬底，与硅相比， 其他成本也会导致碳化硅的价格较高，但与衬底成本相比影响较小。
长晶速率和综合良率是衬底重要的降本因子。长晶环节是衬底制造过程中壁垒最 高的环节，直接材料中占比最大的耗材用于长晶环节，提高长晶良率和效率有助 于降低成本。根据 CEMAC 测算，提高 30%的长晶速度，并降低 50%的切割损 耗，可以降低 70%的衬底。
技术升级驱动衬底成本降低。英飞凌在 2018 年收购了 SiC 晶圆切割领域的新锐 公司 Siltectra，其冷切割（Cold Split）使得原材料损耗从传统 50%减至 20%， 每片晶圆的成本可以降低 35%。碳化硅单晶生长方法有物理气相传输法（PVT 法）、高温化学气相沉积法（HTCVD 法）和液相法（LPE 法）等。目前 PVT 方 法是 SiC 单晶生长的主流技术，但该方法生长速度慢，扩晶难度较大。2023 年 6 月，天岳先进携 8 英寸碳化硅衬底最新技术动态亮相 Semicon China，采用液 相法制备出了低缺陷的 8 英寸晶体。
根据 Yole，2023 年 6 寸导电型衬底片的市场零售价 771 美元/片，预计未来会按 照 5%的速度下降，进一步推动 SiC 器件的渗透率提升。
晶圆尺寸增加有助于推动 SiC 芯片成本，目前全球 SiC 龙头衬底尺寸正在向 8 英 寸发展。当前 SiC 主流为 6 英寸，伴随大直径衬底占比不断提高，衬底单位面积 生长成本下降。
沟槽型碳化硅 MOSFET 在成本和性能上都具有较强优势。碳化硅 MOSFET 主要 分为平面结构和沟槽结构。目前 ROHM Gen3 结构（Gen1 Trench 结构）的芯片 面积相当于是 Gen2（Plannar2）的 75%，同一芯片尺寸的导通电阻可降低 50%， 还可以降低成本。
未来 8 英寸衬底 SiC 成本有望继续下降。根据 PGC Consultancy SiC 成本预测模 型结果，随着 8 英寸衬底成本的加速下降和缺陷减少，到 2023 年使用 8 英寸衬 底的 SiC 芯片成本会低于 6 英寸衬底，并且未来持续降低。
垂直整合模式可提高利润率。根据 McKinsey&Company 研究，SiC 晶圆和器件 制造的垂直整合可以提高良率 5 至 10 个百分点，利润率提高 10 至 15 个百分 点。
3.3 新能源汽车是 SiC 器件市场需求最重要驱动力
新能源汽车的高速发展为第三代半导体功率器件带来广阔应用空间。根据麦肯锡 研究结果，预计到 2024 年或 2025 年，电动汽车的总体拥有成（TCO）将在许 多国家达到与内燃机汽车（ICE）持平的水平，2030 年电动汽车在全球轻型汽车 市场中的份额将增长 3.5 倍达到 67%。目前 SiC 器件市场价值约为 20 亿美元， 预计到 2030 年将达到 110 亿至 140 亿美元，复合年增长率预计为 26%，预计 70%的 SiC 需求将来自电动汽车，国内是电动汽车预期需求最高的国家，预计将 占电动汽车生产中碳化硅总需求的 40%左右。
SiC 器件新能源汽车应用中具有更大优势。IGBT 是双极型器件，在关断时存在 拖尾电流，因此关断损耗大。MOSFET 是单极器件，不存在拖尾电流，SiC MOSFET 的导通电阻、开关损耗大幅降低，整个功率器件具有高温、高效和高频 特性，能够提高能源转换效率。
SiC 器件在新能源车中有四大应用，其中逆变器部分价值量最高。SiC 器件在新 能源汽车上有快充系统、车载系统、动力系统和交流/直流转换器四大作用。SiC IGBT 具有导通压降小、开关速度快的优势，大量应用于新能源汽车的 OBC、 DC/DC 和电机控制器中。目前，电动车逆变器的碳化硅器件价值量占到 90%。
碳化硅在新能源车的渗透率和价值量持续提升。根据 Wolfspeed 预测，2027 年 碳化硅在纯电动车中的渗透率将达到 60%以上，电动车中碳化硅器件的价值量将 以 33%的年复合增长率增长，2027 年达到 4986 美金。
电机驱动：SiC 行业龙头 Wolfspeed 预测 SiC 逆变器能够提升 5-10%的续航， 节省 400-800 美元的电池成本（80kWh 电池、102 美元/kWh），与新增 200 美 元的 SiC 器件成本抵消后，能够实现至少 200 美元的单车成本下降。
碳化硅主驱逆变器持续渗透。目前几乎所有的汽车制造商都在开发基于碳化硅的 主驱逆变器，2022 年开始碳化硅在高端电动车的渗透率将加速提升。
电源转换：车载 DC/DC 变换器的功能是将动力电池提供的高压直流电转换为适 合不同系统的低压直流电，从而为动力驱动、HVAC、车窗升降、内外照明、信 息娱乐和一些传感器等提供不同的电压。采用 SiC 器件可以有效降低功率转换的 损耗，并缩小散热部件的尺寸，从而实现变压器的小型化。 充电模块：采用 SiC MOSFET，能够显著提升车载/非车载充电机功率密度、减 少开关损耗，改善热管理。根据 Wolfspeed，汽车电池充电机采用 SiC MOSFET 在系统层面的 BOM 成本将降低 15%。
3.4 湖南三安：碳化硅斩获 38 亿订单，一体化布局里程碑
湖南三安半导体成立于 2020 年 7 月，项目位于湖南长沙高新区，打造专门的碳 化硅垂直整合产业链，覆盖碳化硅长晶、衬底、外延、芯片、封装和测试服务， 为客户的设计提供及时高效的支持，加速产品向市场投放和迭代的周期。一期工 程 2022 年已实现月产 15000 片碳化硅 6 寸晶圆。二期工程将于 2023 年底完工， 达产后将达到 50 万片 6 寸碳化硅晶圆的年产能。
未来中国仍将是最大的 SiC 市场，本土供应商机遇大。根据麦肯锡研究，国内市 场中，大约有 1/3 是中国整车厂，2/3 外国整车厂，预计到 2030 年，中国整车厂 和海外整车厂的比例将达到 1：1。目前，非中国 SiC 制造商供应中国 80%的晶 圆市场和 95%以上的器件市场，出于地缘政治和供应链安全的考虑，中国整车厂 更倾向于本地供应源，预计到 2030 年，中国 OEM 厂商本土采购率将从目前的 约 15%增加到 60%左右。
三安集成实现国内 SiC 产业链一体化意义重大。当前国内与海外碳化硅产业链在 各环节仍有一定差距。海外厂商衬底正从 6 英寸向 8 英寸升级，国内仍处于 4 英 寸至 6 英寸过渡阶段；国内外延质量较国外仍有提升空间；SiC 二极管国内外发 展均较成熟，但国内 MOSFET 进度较缓；封装设备国产化率低；国内 SiC 车规级产品可靠性验证经验欠缺；仅少数领域应用开始渗透，未来批量应用空间更大。 国外 SiC 产业链各环节形成闭环反馈，有利于加速研发及产品落地，三安集成的 垂直产业链能力对于国内 SiC 产业链发展、公司技术研发及产品商业化具有重要 意义。
从二极管到 MOS 重大突破，三安 SiC 业务迎来放量增长。此前三安碳化硅产品主 要集中于二极管，2021 年公司碳化硅二极管新开拓送样客户超过 500 家，出货客 户超过 200 家，超过 60 种产品已进入量产阶段。在服务器电源、通信电源、光 伏逆变器、充电桩、车载充电机等细分应用市场标杆客户实现稳定供货。2022 年 9 月初，三安光电子公司湖南三安发布了最新 1200V 碳化硅 MOSFET 系列产品，包 含 1200V 80mΩ/1200V 20mΩ/1200V 16mΩ 三款新品，均来自湖南三安自主可靠 的六寸全链整合平台。公司进一步突破车用中 SiC 中价值量更高、盈利水平更高 的 OBC 和主驱等的应用，不断提升车规产品份额，SiC 业务有望迎来放量增长。 深入绑定新能源车客户，与理想成立合资公司。2022 年 3 月 23 日，三安光电全 资子公司湖南三安半导体与理想汽车的关联公司北京车和家汽车科技有限公司， 共同设立合资公司苏州斯科半导体有限公司，主要从事汽车专用功率模块及电力 电子模组的研发导入、生产制造和销售。湖南三安以自有货币资金共计出资人民 币 9,000 万元，持股比例 30.00%。
斩获 38 亿大订单，主驱碳化硅芯片应用实现突破。2022 年 11 月 7 日，三安光电 发布关于全资子公司签署《战略采购意向协议》的公告。子公司湖南三安与从事 新能源汽车业务的需求方签署《战略采购意向协议》，协议约定湖南三安按照一 定的价格向需方提供产品和服务，需方根据实际需求向供方下立采购订单，基于 2022 年市场价格感知，包含 2023 年产生的研发业务需求，至 2027 年预估协议含 税总金额 38 亿元。需方承诺自 2024 年至 2027 年确保向湖南三安每年采购碳化 硅芯片，超出部分由双方协商确定。本次向需方供应的碳化硅芯片将应用于新能 源车主驱，有利于进一步提高公司产品市场占有率，提升公司知名度，为公司碳 化硅业务的长远发展奠定坚实基础。 公司与意法半导体合资建厂。2023 年 7 月，意法半导体和三安光电宣布，双方 已签署协议，将在中国重庆建立一个新的 8 英寸碳化硅器件合资制造厂。新的 SiC 制造厂计划于 2025Q4 度开始生产，预计 2028 年全面落成，届时将更好地 支持中国的汽车电气化、工业电力和能源等应用日益增长的需求。同时，三安光 电将利用自有 SiC 衬底工艺，单独建造和运营一个新的 8 英寸 SiC 衬底制造厂， 以满足该合资厂的衬底需求。
氮化镓低功耗与高功率密度助力器件高可靠性、高能效和小尺寸。随着科技和社 会的发展，电力能源的需求和消耗将持续增加，为实现节能、环保、绿色发展， GaN 是一种突破 Si 理论极限的新型半导体材料，具有更低功耗、更高功率密度的 优势，在特定应用中 GaN 在更高的开关频率下提供比硅或碳化硅更高的效率，是 未来功率半导体发展的重要方向。举例来看，GaN 有望实现新的未来电力电子的 100V-600V 中等功率/最高开关频率中的应用。
GaN 产业链按环节分为衬底（Si、GaN 单晶衬底、SiC、蓝宝石)、GaN 材料外延、 设计、制造、封测以及应用。在中游制造方面,最主要的工序即衬底和外延生长, 也是材料技术的关键；在下游应用方面,氮化镓一般用于器件/模块的制造,最终 形成半导体产品应用于射频、电力电子、光电子等各个领域。其中，2020 年 GaN 光电器件的占比达到 65.22%，其次是 GaN 射频器件，市场占比约为 29.89%，而 GaN 电力电子器件占比为 4.89%。
GaN 场效应管工艺流程为 1）器件隔离：器件隔离是通过离子注入或形成平台(去 除通道层)来实现的；2）欧姆金属化：欧姆金属化产生源极和漏极。在氮化镓中， 欧姆金属化必须在非常高的温度下进行，比其他半导体要高得多；3）氮化钝化： 在漏极和源极形成后，对半导体进行钝化，最常用的是使用氮化硅；4）氮化开口 和栅极金属沉积：在氮化硅中形成开口，金属沉积在其上，从而形成栅极；5）额 外的氮化物和金属层：在沉积了几层额外的氮化物和金属层之后，这些层形成了 源场板、互连和电容器。至此，基片变薄(通常为 100 微米)，基片底部金属化， 并创建通孔(基片顶部和底部之间的短路径)。
GaN 的衬底材料有硅、碳化硅、蓝宝石以及氮化镓等：1）蓝宝石：生产技术成熟、 器件质量、稳定性都较好，能够运用在高温生长过程中，机械强度高，易于处理 和清洗，由于衬底性能限制，无法应用到射频和功率领域，广泛应用于 LED 产业， 主流为 4 英寸；2）碳化硅：碳化硅与 GaN 晶格失配较小、导电、热导率高，在目 前半导体照明芯片上占有优势，但价格昂贵、折射率较大、缺陷密度高、热失配 也较大；3）硅：适用于小功率射频，中小功率器件，硅的生长速度很快，硅基上 外延氮化镓可以有效降低成本，制作大尺寸外延片；4）氮化镓：成本高。
4.1 射频：5G 基站驱动射频 GaN 量价齐升
射频 GaN 市场规模有望在 2028 年达到 27 亿美元。GaN 在 5G 移动通信基站建 设中十分重要，中国 5G 建设提速及技术逐渐成熟推动氮化射频器件需求。我国 工信部数据显示，2023 年预计将新建开通 5G 基站 60 万个，累计 5G 基站总数 超过 90 万个。《中华人民共和国无线电频率划分规定》率先在全球将 6GHz 频 段划分用于 5G/6G 系统，有利于推动 6G 产业研发和产业化进展。氮化射频器件 将受益于 6G 基站发展。根据 Yole，2022 年全球氮化射频器件市场规模达 13 亿 美元，预计 2028 年将达 27 亿美元，CAGR 为 12%。
射频氮化镓市场份额高度集中，CR3 超 50%。2022 年 SEDI、Wolfspeed、Qorvo 和是射频氮化镓器件业务的主要参与者，分别占据了 22%/17%/15%的市场份额， CR3 达 54%，恩智浦在进入电信市场供应链后增长显著，目前占据了 9%的市场 份额。在国防领域，雷神、诺斯洛普格鲁门公司和中国电子科技集团正引领氮化 镓方案的推进，爱立信和诺基亚推动电信市场射频氮化镓器件开发。
GaN 在通信基站中具有高功率和高频率的优势，未来渗透空间广阔。电信基础设 施方面，高功率和高频率性能的氮化镓已渗透到各种基站中。随着宏/微蜂窝从 RRH 向 AAS 过渡，大规模 MIMO 基站需要更多 PA 单元。与 LDMOS 相比，氮 化镓在 3GHz 频率以上有更高的 PAE 和宽带能力。随着 GaN 器件成本的下降和 工艺的成熟，GaN 材料有望成为基站 PA 主流材料，根据 Yole，到 2028 年基于 氮化镓的电信基础设施设备市场将占总市场的近 45%，氮化镓将占 PA 出货量的 87%以上。
4.2 电力电子：快充/适配器驱动功率 GaN 市场扩容
快充、适配器引领功率 GaN 市场扩容，2028 年市场规模将超 20 亿美元。2022 年 功率 GaN 市场规模为 1.8 亿美元，预计 2028 年功率 GaN 市场规模将达 20.4 亿 美元，CAGR 为 49%，有望实现高速增长。功率提高（300W）和全氮化镓充电 器的出现提高了充电器的氮化镓元件比例，智能手机中的过压保护（OVP）等消 费类应用也促进了功率 GaN 市场规模扩容。汽车领域中 ADAS 激光雷达、车载 充电器（OBC）和 DC-DC 转换器，数据通信等也都推动了功率 GaN 的应用。
在快充中氮化镓的应用已逐渐成为主流，2026 年中国快充 GaN 功率器件市场规 模有望超 70 亿元。材料在充电器中主要存在于 PFC 开关管和初级开关管里， 2018 年 ANKER PowerPort Atom PD1 充电器率先采用氮化镓，功率密度和充电 性能出色，被消费者和厂商青睐，主流产品功率在 30W~100W，氮化镓充电器几 乎已经成了高性能充电器的代名词。根据集微咨询，2022 年中国快充 GaN 功率 器件市场规模为 7.5 亿元，预计至 2026 年将达 71.8 亿元，2022-2026 年 CAGR 达 76%，实现高速增长。
GaN 功率器件在新能源车中的应用范围有望扩大，2028 年全球规模预计达 5 亿美 元。在新能源汽车中，GaN 功率器件的主要应用于车载充电器 OBC 和 DC-DC， 使得系统更高效，减少物理空间，降低能耗与系统工作温度，在 650V 以下有优 势。根据与非网 eefocus，一辆电动汽车中氮化镓芯片的总潜在市场空间超 250 美元，其中，车载充电器 OBC 近 50 美元，DC-DC 逆变器约 15 美元，而主驱动 接近 200 美元。根据 Yole，2022 年汽车 GaN 功率器件的全球市场规模为 600 万美元，2028 年有望达 5 亿美元，2022-2028 年 CAGR 达 110%。
湖南三安氮化镓技术平台产品逐步完善，从消费电子拓展至工业与新能源车，应 用领域不断扩大。湖南三安氮化镓技术平台覆盖 100/200V 低压 E-Mode 器件， 650V/900V E-Mode、D-Mode 器件、GaN IC 集成芯片，可用于 DC-DC 转化、 适配器、消费快充、伺服电机等，逐渐从消费电子领域扩展至工业领域和新能源 汽车等更高电流、更高电压、更低电压等的领域。公司拥有硅基氮化镓代工平台， 硅基氮化镓产能 2000 片/月，650V 芯片代工平台已在消费电子领域广泛导入， 正开发扩展至高可靠度的大功率工业电机、服务器以及汽车车载充电器等，高压 900V 器件开发已完成，并已导入客户产品设计及系统验证。
使用砷化镓衬底制造的半导体器件拥有高功率密度、低能耗、高发光效率、抗辐 射、高击穿电压等特性。衬底的制造中分别需要经过多晶合成以及单晶合成等工 艺。多晶合成：由于自然界中不存在天然的磷化铟、砷化镓多晶，因此首先需要 通过人工合成制备该等化合物多晶，将两种高纯度的单质元素按一定比例装入热 解氮化硼（PBN）坩埚中，在高温高压环境下合成化合物多晶。 单晶合成：化合物半导体单晶生长的制备方法有水平布里奇曼法（HB）、垂直布 里奇曼法（VB）、液封切克劳斯基法（LEC）、垂直梯度冷凝法（VGF）。 单晶直径上：目前 HB 法生长的单晶直径最大一般为 3 英寸，LEC 法生长的单晶 直径最大可达 12 英寸，但 LEC 法的生长单晶晶体设备投入成本更高，且生长的 晶体不均匀且位错密度大。目前 VGF 与 VB 法生长的单晶直径最大可达 8 英寸， 生长的晶体较为均匀且位错密度较低。 单晶质量上：相较其他方法 VGF 法生长的晶体位错密度低且生产效率稳定。 生产成本上：HB 的成本最低，LEC 的成本最高，VB 与 VGF 类似，但 VGF 取 消了机械传动结构，与 VB 相比能以更低成本稳定生产单晶。
外延制造：外延也被称为磊晶，是在单晶衬底材料上淀积一层薄的单晶层的一种 制备高纯微电子复合材料的工艺过程。在衬底上新淀积的单晶层便被称为外延层， 而淀积有外延层的衬底材料则被叫做外延片。外延使用的技术主要为 MOCVD、 MBE 以及 LPE。MOCVD（金属有机物化学气相淀积）是外延生长的一项技术， 其利用特制的设备并以金属有机物源（MO 源）作为原料，用氢气或氮气作为载 气，通入液体中携带出蒸汽，与 V 族的氢化物混合，再通入反应室，在加热的衬 底表面发生反应，外延生长化合物晶体薄膜。目前 MOCVD 是生产红色和黄色 LED 以及蓝色、绿色和白色 LED 的主流方法之一。
射频器件、显示与光电子技术助推砷化镓市场规模增速。在 5G 通信、新一代显 示（Mini LED、Micro LED）、 无人驾驶、人工智能、数据中心等新兴市场需求 的带动下，未来砷化镓元器件市场规模将逐步扩大。自 90 年以来，砷化镓技术 迅速发展，并逐渐成为最成熟的半导体材料之一。二代半都具有电子迁移率高、 光电性能好等特点，砷化镓被广泛应用于在通讯射频、LED 以及半导体激光芯片 等各个终端领域之中。
5.1 射频器件：智能手机通信技术迭代驱动射频前端芯片需求
中国砷化镓器件市场规模近 200 亿人民币。根据 Yole 预测，2023 年国内砷化镓 元器件行业利润合计达约 190 亿元，其中光电器件、射频器件合计约 150 亿元； 中国射频前端芯片市场规模在 2022 年达到了 914.4 亿元，预计 2023 年全年规 模为 975.7 亿元，同比增长 6.7%。射频器件是实现信号发送和接收的关键器件， 射频器件主要包括功率放大器、射频开关、滤波器、数模/模数转换器等器件，其 中，功率放大器是放大射频信号的器件，其直接决定移动终端和基站的无线通信 距离和信号质量，砷化镓由于其高电子迁移率与高饱和电子速率等优势，在功率 放大器中占据主流地位。 5G 带动砷化镓射频器件需求增长。砷化镓射频器件应用工作频率可达 8Ghz，适 用于 4G、5G 移动通信设备；氮化镓射频器件应用频率则在 40Ghz 以内，但氮 化镓射频器件功率密度要求较高，因此主要用于通信基站中。相比原有 4G 通信， 5G 通信在频率范围、频段数量、频道带宽等方面都有较大的提升，并且技术应 用也变得更为复杂，射频前端芯片数量的大幅增加，5G 的单机价值量相较于 4G 有约 67%-88%的涨幅，其中砷化镓功率放大器的单机价值量从 3.3 增加至 7.5 美 元。截止 2023 年上半年，三安光电拥有砷化镓射频产能为 1.5 万片/每月。
5.2 半导体激光芯片：光电子技术核心部件
半导体激光芯片是光电子技术的核心部件，下游应用拓展迅速。半导体激光芯片 是采用半导体芯片制造工艺，以电激励源方式，以半导体材料为增益介质，将注 入电流的电能激发，从而实现谐振放大选模输出激光、电光转换。下游应用已从 光模块、光通信等通信类光电子技术，拓展到激光雷达、3D 空间以及人脸检测、 工业等非通信类光电子技术应用。 砷化镓可作为半导体激光芯片的增益介质与衬底。半导体激光芯片是采用半导体 芯片制造工艺，以电激励源方式，以半导体材料为增益介质，将注入电流的电能 激发，从而实现谐振放大选模输出激光，实现电光转换。其增益介质与衬底主要 为掺杂 III-V 族化合物的半导体材料，如 GaAs（砷化镓），InP（磷化铟）等。 利用砷化镓电子迁移率高、光电性能好的特点，使用砷化镓衬底制造的红外激光 器、传感器具备高功率密度、低能耗、抗高温、高发光效率、高击穿电压等特点。
半导体激光芯片根据谐振腔制造工艺的不同分为边发射激光芯片（EEL：Edge Emitting Lasers）和面发射激光芯片（VCSEL：Vertical Cavity Surface EmittingLaser）两种。边发射激光芯片是在芯片的两侧镀光学膜形成谐振腔，沿 平行于衬底表面发射激光，而面发射激光芯片是在芯片的上下两面镀光学膜，形 成谐振腔，由于光学谐振腔与衬底垂直，能够实现垂直于芯片表面发射激光。面 发射激光芯片有低阈值电流、稳定单波长工作、可高频调制、容易二维集成、没 有腔面阈值损伤、制造成本低等优点，但输出功率及电光效率较边发射激光芯片 低，其主要使用砷化镓衬底材料。 VCSEL:受益 5G、AI 及车载应用，应用市场规模持续提升。根据 Yole 预测，2022 年全球 VCSEL 激光器市场规模约 16 亿美金，预计到 2027 年将增长至 39 亿美元， 年复合增长率达到 19.2%。随着 3D 传感技术在各领域的深度应用，将持续推动 VCSEL 激光器市场的快速发展，其中通信及基础设施是增速最快的市场，由 2022 年的 7.8 亿美金，增长至 2027 年的 21 亿美金，CAGR 22.2%。汽车领域，作为无 人驾驶车辆、光纤数据传输和医学成像的激光雷达引导，渗透率日趋增高。
市场生态变化，双头垄断格局形成。2017 年，作为唯一一家获得苹果认证的 VCSEL 供应商，Lumentum 主导 VCSEL 市场，市场占比达 41%，尽管其他家也占据较 为重要份额，但相比之下，较为分散，随着市场领导者并购动作的持续，如 Coherent（原 II-VI）收购了 Finisar，最终形成双头垄断格局，到 2022 年 Lumentum 和 II-VI 合计占据 80%的市场份额。
三安光电光技术产品应用于接入网、数据通信、电信传输、智能 AI、消费工业类 （光感测、医美、监控、加热等）领域和车载激光雷达芯片市场，据公司 2023 年 半年报，目前产能已达 2750 片/月。公司集成电路光芯片业务在数据通信类 VCSEL 应用领域出货占比最高，产品布局涵盖 10G VCSEL 到 56G NRZ VCSEL，并深入 WDM 和车载数通领域。在非数通类应用领域，已有产品 进入头部手机厂商供应链，在车载雷达领域获得定点；在工业激光应用 方面，正在与中科院合作开发领先的激光加热解决方案 ，2023 年上半年， 公司光技术业务合作客户超 170 家，其中车载激光雷达和消费工业类领域新开发 客户达 40 多家，涵盖国内外行业主要厂商。
滤波器是射频前端价值量最高部分。射频前端芯片包括射频开关、射频低噪声放 大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。射频滤波器是其中价值量 最高的部分，滤波器即用来过滤波的装置，其作用主要是过滤掉不需要的频率成 分并使特定的频率成分通过，从而得到一个特定频率的电源信号，而使不同频段 不同形式的无线通信设备才能得以不互相干扰。 一款高端智能电子设备要对数十个频段的 2G、3G 和 4G 无线信号的接收和发送进 行滤波处理，Wi-Fi、蓝牙和 GPS 接收器的信号处理也需要滤波器，必须对各接 收路径的信号进行隔离使其互不干扰同时还必须要对其它各式不需要的外部信 号进行抑制。
移动端的滤波器以采用半导体加工工艺的声学滤波器为主，其中主要为表面声波 滤波器（SAW）和体声波滤波器（BAW）。SAW 的声波是在表面传播，BAW 的声波是 纵向传播。 SAW 主要用于低频，BAW 适用高频。不同频段由于使用的电磁波频率不一样，适 用不同的滤波器。SAW 在 1.5GHz 以上效果就较差，一般 2.1GHz 以上就需要使用 BAW。因此，在 5G 时代的 Sub-6 GHz 及毫米波，滤波器新增需求主要会来自 BAW 及更高端的产品上。
在射频前端市场驱动及国产替代趋势下，单一均质压电材料的声表器件（普通 SAW， N-SAW）技术愈加成熟。普通 SAW 声表器件的局限性也日益凸显，即温度稳定性 表现差、品质因素 Q 值低和器件散热差而导致的最大输入功率偏低这使得普通 SAW 器件在性能和应用场景方面比较受限。 TC SAW 改善温度性能。SAW 滤波器一般以钽酸锂、铌酸锂、二氧化硅等材料基片 作为压电衬底，蒸镀一层金属膜，然后经过光刻，在两端各形成一堆叉指形电极 组成。SAW 对温度变化敏感，温度升高性能变差，TC SAW 在 SAW 内部结构中增加 了保护层，改善了温度性能，成本较 SAW 高，但比 BAW 仍低一些。 行业在 2018 年提出“不可思议高性能 SAW（I.H.P SAW）”器件的概念，着重提 高谐振器的 Q 因子，使得 HP-SAW 的 Q 特性峰值在 1.9GHz 频段超过 3,000，超过 了一般 BAW 器件的数值。另外，HP-SAW 在温度特性上也做出了明显的改善，可以 表现出±8 ppm/℃或更低的改进偏移。
三安集成发布全自主 HP-SAW 产品 B8&B25 双工器，支持下一代 1411 尺寸封装。 三安集成作为射频前端全方位解决方案提供商与制造平台，将多年化合物半导体 制造经验延伸至滤波器领域，拥有滤波器全产业链的研发和制造能力。三安集成 于近期提出可量产的 HP-SAW 解决方案。该产品在低边带可以达到 0ppm/℃的温漂 参数，高边带对比上一代 TC-SAW 产品，大幅优化至-17ppm/℃，插损和隔离度特 性也显示出比前代工艺更明显的优势。综合而言，HP-SAW 工艺可帮助客户实现低 插损、高隔离度的设计要求，并具备向小延伸至 1411 尺寸的超小型化可能性。 同时三安集成也同步开发了 WLP 封装以支持集成化要求更高的客户。另外，为支 持客户在欧美市场业务拓展，三安集成同步推出 B25 双工器，适配北美市场，采 用相同的自主 HP-SAW 技术。
BAW 滤波器尺寸随频率升高而减小，适合高频应用，成本高。BAW 具有插损小、 温度变化不敏感、衰减大等优点，在高频具有性能优势，此外 BAW 滤波器尺寸还 随着频率升高而缩小，非常适合 4G/5G 应用。BAW 以石英晶体作为基板，利用石 英基板上下两面的金属发出声波，以形成驻波。其中，采用薄膜腔声波谐振技术 的称为 FBAR，采用固体堆叠谐振技术称为 SMR BAW。从技术路径角度而言，博通 主推 FBAR，Qorvo 主推 SMR BAW。BAW 的价格高于 SAW，BAW 器件所需制造工艺步 骤是 SAW 的 10 倍，但 BAW 是在更大晶圆上制造的，因此每片晶圆产出的 BAW 器 件也多了约 4 倍，但 BAW 成本仍高于 SAW。
通讯技术升级，滤波器量价齐升。4G 手机所需要的滤波器数量多于 2G 及 3G 时 代，随着 4G 的不断普及以及 5G 的引入，滤波器的需求量提升。此外，载波聚合 和 MIMO 都是基于多频谱技术，每个频谱需要新增两个滤波器，是滤波器数量增 长的另一个推力。根据 Yole Development 对全球滤波器市场的预测，2017 年滤 波器市场规模达到 80 亿美元，而至 2023 年全球滤波器市场规模将会达到 225 亿 美元，CAGR 18.8%。
美日垄断全球滤波器市场，美国主导 BAW，日本掌控 SAW。从滤波器的全球竞争 格局上看，美国和日本基本垄断了整个行业。在 SAW 滤波器领域，日本企业 Murata、 TDK 和太阳诱电占据市场 80%以上的份额；在 BAW 滤波器领域，博通和 Qorvo 两 家厂商占据市场 90%以上的份额。国内 SAW 滤波器厂商有麦捷科技、中电二十六 所、中电德清华莹、华远微电和无锡好达电子，BAW 滤波器领域商业化进度有限。
领先厂商通过兼并收购，技术优势良性循环牢占市场。根据 Murata，公司连续近 10 年占 SAW 滤波器市场近半市场份额；Avago 收购 Broadcom 成立新博通，掌控 BAW 市场；TriQuint 与 RFMD 合并为 Qorvo，二者结合使得 Qorvo 不仅同时具备 BAW 与 SAW 研发生产能力，且具备了更完善的前端模块生产能力；高通与 TDK 通 过合资企业 RF360，实现二者无线通信技术上的互补（TDK 2008 年收购 EPCOS， 获得声学滤波器生产技术，从而提供完整的射频无源器件解决方案）；Skyworks 收购松下滤波器部门，补全 SAW 技术。由于这些公司在射频前端其他分立器件、 PA 模组等环节都有布局，因此在滤波器模组化过程中再次占据领先优势，良性循 环牢牢把控市场地位。
模组化是目前射频前端国际竞争主赛道。5G 时代，智能终端天线数量增加带来射 频元器件数量增加，但 5G 手机中射频前端 PCB 面积受限，因此对射频前端高集 成度模组化需求增加，声学滤波器是前端模块的重要一环以及很多公司的最后一 环。近些年博通、Qorvo、Skyworks 等公司通过兼并整合，兼具生产独立的滤波 器和前端模块的能力。日本企业如 TDK、村田、太阳诱电等目前仍主要生产分立 滤波器元件，这些公司不仅对设备制造商直供集成式的滤波器，也向射频前端模 块生产商提供滤波器元件生产外包服务。射频前端模组化是目前国际业界积极布 局的主赛道。 高端手机注重模组化，分立器件仍在中低端市场占重要地位。根据 Yole 及 SystemsPlus Consulting 对主流厂商手机拆解发现，智能手机从低端到高端，模 组成本占比逐步提升，苹果、三星等高端机型中模组化程度非常高，射频前端成 本也较高。未来市场整体有射频前端集成度提升趋势，高端市场射频前端集成度 将持续提升，但考虑成本问题，国产安卓系厂商产品中，射频前端仍将大量采用 分立器件。
近年来逐步有内资优秀厂商切入滤波器赛道，但技术仍与国际水平有较大差距。 国内从事 SAW 滤波器布局的厂商包括三安、卓胜微，中电 26 所、中电 55 所（德 清华莹）、麦捷科技、信维通信、好达电子等，BAW 滤波器厂商包括中电 26 所、 开元通信、天津诺斯等。技术方面，国内厂商起步晚，而滤波器的性能受设计与 制造工艺影响大，高性能滤波器设计和制造工艺（专利）大多掌握在美日 IDM 厂 商中，国内滤波器的代工工艺不够成熟。模组化方面，掌握多种射频前端芯片工 艺是模组化前提，尤其是滤波器和 PA 的制造和集成。外资厂商通过并购整合方 式占领射频前端模块市场，而国内厂商目前在滤波器等分立器件领域技术以及先 进封装工艺的差距，使得国内模组化进展较为缓慢。 三安日本设立研发中心，吸引人才储备技术。依托日本在滤波器芯片设计、制造 及应用方面的人才及技术优势，三安 2017 年在日本设立滤波器研发中心，吸收 日本研发人员，储备日本在滤波器行业的技术资源，进行滤波器的研发配合射频 前端模组布局。
南安投资 333 亿，包含射频、滤波器产业化项目。2017 年 12 月，公司拟投资 333 亿元在泉州芯谷南安园区投资若干项目，其中包括射频、滤波器的研发与制造产 业化项目。2018 年，公司滤波器产品研发及可靠性验证取得实质性进展，进入客 户送样阶段，同时公司滤波器业务相关设备逐步到厂。2019 年上半年，滤波器产 线设备到位并进入全面安装调试阶段，2019 年底，产线持续扩充备货中。公司 Band1+Band3 四工器性能达行业前沿水平，为国内首个能够提供 PhaseVNR 架构所 需的全套四工器和双工器产品的企业，目前滤波器产能达 150KK/月。 从晶体到封装，垂直布局滤波器。三安计划垂直布局滤波器，福建晶安负责钽酸 锂衬底片研发生产，三安集成与泉州三安为滤波器晶圆生产基地，未来公司将逐 步完成从滤波器工艺技术，滤波器产品线，到先进封装的布局。
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