國內(nèi)新能源汽車市場滲透率持續(xù)攀高，碳化硅(sic)賽道如日中天。強勁的上車需求疊加巨大的產(chǎn)能缺口，新一波擴產(chǎn)潮順勢再起，偌大的中國市場，正不斷吸引意法半導體、英飛凌等國際巨頭密集落子，“分羹”本土企業(yè)。

意法牽手三安背后，中國市場成“香餑餑”

近日，意法半導體牽手三安光電合資建廠的消息，直接在碳化硅賽道扔下一枚巨型“炸彈”。

圖源：三安光電

根據(jù)公告，意法半導體和三安光電擬出資32億美元(約合人民幣228億元)在重慶合資建造一座8英寸碳化硅外延、芯片代工廠。項目在取得各項手續(xù)批復后開始建設(shè)，2025年完成階段性建設(shè)并逐步投產(chǎn)，2028年達產(chǎn)，規(guī)劃達產(chǎn)后生產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓1萬片/周。

同時，三安光電將利用自有sic襯底工藝，單獨建造和運營一個新的8英寸sic襯底制造廠，以滿足該合資廠的襯底需求。

無獨有偶，今年5月初，英飛凌分別與國內(nèi)碳化硅材料供應商天科合達、天岳先進簽訂長期協(xié)議，以獲取高質(zhì)量且具有競爭力的6英寸碳化硅晶圓和晶錠，兩家公司的供應量皆預計將占到英飛凌長期需求量的兩位數(shù)份額。

一邊是國際功率半導體領(lǐng)頭羊，另一邊則是國內(nèi)領(lǐng)先的化合物半導體制造平臺，強強聯(lián)合背后，充分體現(xiàn)了中國市場對國際頭部企業(yè)的吸引力正不斷凸顯。

一方面，對于碳化硅功率器件來說，新能源汽車不僅是其最主要應用市場，也是碳化硅產(chǎn)業(yè)近年來的核心增長引擎。

相較于傳統(tǒng)硅基材料，碳化硅具有耐高溫、耐高壓、高頻性能、大功率等優(yōu)勢條件，可有效提升新能源汽車充電效率，解決“充電慢”和“里程短”問題，也因此，碳化硅被捧上高位。

根據(jù)碳化硅行業(yè)全球龍頭廠商wolfspeed預測，受新能源汽車及發(fā)電、電源設(shè)備、射頻器件等需求驅(qū)動，2026年碳化硅器件市場規(guī)模有望達到89億美元，其中用于新能源汽車和工業(yè)、能源的sic功率器件市場規(guī)模為60億美元。

而中國，不僅是全球最大的汽車市場，同時也是全球最大的新能源汽車市場。

中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，我國新能源汽車產(chǎn)銷已連續(xù)8年位居全球第一;今年1-5月，新能源汽車產(chǎn)銷累計完成300.5萬輛和294萬輛，同比分別增長45.1%和46.8%，市場占有率達到27.7%。據(jù)中汽協(xié)預測，隨著今年新能源汽車下鄉(xiāng)活動的進一步深入，預計2023年中國新能源汽車年銷量將達到900萬輛。

新能源汽車市場的爆發(fā)式增長，正不斷推升碳化硅的上車需求。加之，中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的自主化程度、韌性與優(yōu)勢不斷凸顯，這些都使得中國市場成為碳化硅玩家的“必爭之地”。

另一方面，對于意法半導體、英飛凌等國際巨頭而言，通過合作還可以顯著加快投產(chǎn)速度，從而縮短交付周期，“以快取勝”;同時也能借力國內(nèi)頭部企業(yè)的本土化優(yōu)勢，形成互為配套、互為支撐的產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈網(wǎng)絡(luò)，這也是搶占市場的發(fā)力點之一。

也就是說，這種合作方式既能保證整個供應鏈的穩(wěn)定，也有利于這些半導體巨頭以最高效的方式滿足中國客戶不斷增長的需求。

湖南三安董事長林志東就認為，國際巨頭在前沿碳化硅領(lǐng)域不斷拓展中國供應鏈“朋友圈”，這與消費電子廠商納入“蘋果產(chǎn)業(yè)鏈”體系有異曲同工之處。“在碳化硅半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，國際巨頭與國內(nèi)企業(yè)合作是一種必然趨勢。”

事實上，除了上述大廠之間進行長期合作之外，為尋求供應鏈穩(wěn)定，下游車企與上游半導體廠商之間的關(guān)系也更為緊密。

今年以來，已有寶馬、極氪等與安森美簽訂碳化硅長期供貨協(xié)議，梅賽德斯也與wolfspeed達成了碳化硅器件供應合作。去年11月，湖南三安還與某一新能源汽車客戶簽署了長達四年(2024年至2027年)價值38億元的碳化硅芯片大單。

產(chǎn)能缺口之下，各方勢力擴產(chǎn)不停

借勢終端市場的強勁需求，毋庸置疑碳化硅已經(jīng)站上風口。然而，不得不指出的是，現(xiàn)階段的車規(guī)級碳化硅產(chǎn)能遠遠不能滿足實際上車需求。

林志東對此算過一筆賬，一塊主驅(qū)動需要48顆碳化硅芯片，一個車載充電器需要6顆碳化硅二極管，而當前一片碳化硅晶圓只夠裝備兩輛電動汽車。假設(shè)到2025年全球新能源汽車銷量達2000萬輛，碳化硅器件滲透率達到30%~40%，那么以6英寸晶圓為計，對應的年缺口則為300萬片。

為迎接旺盛的下游需求，解決碳化硅產(chǎn)能供不應求局面，“擴產(chǎn)”便成為近年來海內(nèi)外巨頭的核心議題。大家的目標都只有一個：提高碳化硅的產(chǎn)能，搶占先發(fā)優(yōu)勢。

不過，由于新產(chǎn)線從開建到投用往往需要很長一段時間，這注定了短期內(nèi)碳化硅供需矛盾難以得到很好的解決。

再鑒于過去兩年車規(guī)級芯片持續(xù)性短缺所造成的巨大沖擊仍歷歷在目，業(yè)內(nèi)人士對此表示，巨大市場缺口之下，國內(nèi)外大公司尋求合作、簽訂長單將成為行業(yè)“新常態(tài)”。

安森美甚至表示，未來五到十年，碳化硅市場仍是較為緊缺的狀況，不會出現(xiàn)產(chǎn)能過剩的情況。

也因此，這場轟轟烈烈的碳化硅擴產(chǎn)之風仍在持續(xù)席卷全球。

國際方面，為加速“跑馬圈地”，頭部玩家建廠、擴產(chǎn)不遺余力。比如，意法半導體預計在2024年把sic襯底的內(nèi)部供應比率提升到40%，并實現(xiàn)到2030年取得50億美元以上的sic營收目標;英飛凌預計到2027年碳化硅產(chǎn)能將增長10倍，目標在2030年取得30%市場份額;安森美2022-2023年在碳化硅方面的資本支出會達到總收入的12%-20%，其中75%-80%用于碳化硅產(chǎn)能擴張。

圖源：意法半導體

wolfspeed則于今年初宣布與采埃孚建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，在德國薩爾州建設(shè)一座高度自動化、采用前沿技術(shù)的200mm晶圓制造工廠，據(jù)悉該工廠不僅是wolfspeed在歐洲的首座工廠，也將是全球最大、最先進的碳化硅器件制造工廠。

與此同時，國內(nèi)碳化硅企業(yè)也紛紛走向加速擴張期。

碳化硅作為近幾年迅速火起來的新賽點，雖然全球市場還是由美、歐、日三強領(lǐng)先，但是“卡脖子”困局并不如傳統(tǒng)的硅基半導體市場那么難以攻破。得益于國內(nèi)新能源汽車市場的加速爆發(fā)，不少本土企業(yè)正爭相走向舞臺中心。

在由襯底、外延、器件和應用四大部分組成的碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈中，襯底和外延占據(jù)最主要價值，難度也最高。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)從事碳化硅襯底研制的企業(yè)已經(jīng)超過30家，三安光電、天科合達、天岳先進實力靠前，其他如北電新材、露笑科技、同光晶體等公司，都在不斷借助擴產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)鏈布局、上市等方式搶占市場。

圖源：天岳先進

舉例來看，天岳先進是國際上少數(shù)幾家同時在導電型和半絕緣型碳化硅襯底產(chǎn)品領(lǐng)域均具有競爭力的企業(yè)，在半絕緣碳化硅襯底領(lǐng)域，市場占有率連續(xù)四年保持全球前三，排在wolfspeed和ii-vi兩大巨頭后面。

同時，天岳先進也是國內(nèi)為數(shù)不多的成功跨入8英寸碳化硅領(lǐng)域的企業(yè)，并進入了博世、英飛凌等國際廠商供應鏈體系。公司不僅在山東濟南、濟寧建有碳化硅襯底生產(chǎn)基地，上海臨港工廠產(chǎn)品也于今年5月開始交付，未來將形成年產(chǎn)導電型sic晶錠2.6萬塊，對應襯底產(chǎn)品有望形成產(chǎn)能30萬片/年。

天科合達則是國內(nèi)導電型碳化硅襯底龍頭，也是國內(nèi)最早建立完整的碳化硅晶片生產(chǎn)線的公司，不僅實現(xiàn)了2-6英寸sic晶片的規(guī)?；a(chǎn)和器件銷售，去年11月，其8英寸導電型碳化硅襯底正式發(fā)布，預計2023年將實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。今年3月，天科合達還宣布將在徐州經(jīng)開區(qū)啟動子公司江蘇天科合達二期年產(chǎn)16萬片碳化硅襯底，以及三期100萬片外延片項目建設(shè)。

圖源：天科合達

三安光電全資子公司湖南三安是國內(nèi)為數(shù)不多的碳化硅垂直產(chǎn)業(yè)鏈制造平臺，從長晶、襯底制作、外延生長、芯片制備到封裝和應用，皆有涉及。根據(jù)三安光電2022年年報，湖南三安碳化硅產(chǎn)能1.2萬片/月，襯底已通過幾家國際大客戶驗證，其中一家實現(xiàn)批量出貨，且2023年、2024年供應已基本鎖定。截至2022年底，其已簽署的sic mosfet長期采購協(xié)議總金額超70億元。

又如碳化硅襯底公司東尼電子“年產(chǎn)12萬片碳化硅半導體材料”項目，預計于今年11月達產(chǎn)，目前正處于送樣階段;露笑科技則在去年5月再度募資超25億元，加碼碳化硅產(chǎn)業(yè)。

在外延片領(lǐng)域，天域半導體、瀚天天成、南京國盛、普興電子等公司也都在爭相擴產(chǎn)。其中，天域半導體在今年2月獲得12億元融資，以繼續(xù)用于碳化硅外延產(chǎn)線的擴產(chǎn)以及持續(xù)加大碳化硅大尺寸外延生長研發(fā)投入。

另外在芯片及制造領(lǐng)域，功率半導體企業(yè)如士蘭微、華潤微、揚杰科技、斯達半導、基本半導體、芯聚能等也在頻繁加碼。如士蘭微65億元定增申請已于今年6月獲批，其中便涵蓋sic功率器件生產(chǎn)線建設(shè)項目;揚杰科技4月公告稱，擬10億元投建6英寸碳化硅晶圓生產(chǎn)線項目，項目全部建成投產(chǎn)后將形成碳化硅6英寸晶圓產(chǎn)能5000片/月。

小結(jié)

外資巨頭和本土企業(yè)大手筆且密集布局背后，顯示電動汽車市場對碳化硅業(yè)務(wù)成長的巨大推力，而巨大的產(chǎn)能缺口也在不斷催生投融資熱情。

據(jù)化合物半導體市場不完全統(tǒng)計，今年以來，已有30家sic相關(guān)企業(yè)獲得融資，融資金額超33億元。就在近期，便有瀚芯科技、芯塔電子、芯三代半導體等相繼完成了相關(guān)融資。而對比2022年數(shù)據(jù)，國內(nèi)碳化硅領(lǐng)域融資超30起，合計金額逾30億元。足見在行業(yè)巨大需求之下，當前碳化硅投資、擴產(chǎn)熱度仍舊非同一般。

因上車特斯拉而大火特火的碳化硅器件，也因今年3月特斯拉下一代汽車平臺大砍75%碳化硅使用量的公開宣言，曾一度遭受市場質(zhì)疑。然而結(jié)合產(chǎn)業(yè)界這段時間的動作來看，碳化硅這把火，遠不會被澆熄。