產(chǎn)品供不應求降本仍在繼續(xù)碳化硅產(chǎn)業(yè)駛入發(fā)展“快車道”
□三安光電目前有7款產(chǎn)品通過車規(guī)級認證并開始逐步出貨，斯達半導、士蘭微、華潤微也在2022年年報中披露了車規(guī)級碳化硅產(chǎn)品進展情況
□2022年國內碳化硅領域融資超30起，合計金額超30億元。今年一季度，7家碳化硅企業(yè)完成融資，涵蓋碳化硅襯底、外延、器件等環(huán)節(jié)，合計融資額超20億元
(資料圖)
□碳化硅襯底片龍頭企業(yè)一邊降本增效，一邊大幅擴產(chǎn)搶占市場份額。除了三安光電，天岳先進、露笑科技、東尼電子都宣布了數(shù)額可觀的擴產(chǎn)計劃
◎記者 李興彩
“現(xiàn)在，湖南三安的碳化硅（SiC）月產(chǎn)能已爬坡到1.5萬片，你看隔壁，我們的二期廠房主體已經(jīng)完工，一、二期整體規(guī)劃6英寸晶圓年產(chǎn)能是50萬片，應用前景十分廣闊?！?月的長沙，天氣漸熱，夏天的味道越來越濃，在岳麓大道南側的湖南三安半導體有限公司（簡稱“湖南三安”），三安光電副總經(jīng)理林志東告訴上海證券報記者，由于碳化硅產(chǎn)品供不應求，公司正持續(xù)穩(wěn)步推進擴產(chǎn)計劃。
記者調研了解到，當前碳化硅產(chǎn)品的確處于供不應求的狀態(tài)，車規(guī)級器件更是持續(xù)缺貨。供應緊張之下，國內外大公司尋求簽訂長單成為行業(yè)“新常態(tài)”。最新案例是，英飛凌與國內碳化硅公司天科合達、天岳先進簽訂長期協(xié)議，以獲取高質量且具有競爭力的6英寸碳化硅晶圓和晶錠。
“這一產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)高質量發(fā)展，核心在于碳化硅襯底片的降本提質?！闭劶疤蓟璁a(chǎn)業(yè)如何更快、更大規(guī)模發(fā)展，林志東認為，比照硅半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑，碳化硅襯底片進一步降本提質是發(fā)展的關鍵；參照LED降本提質的經(jīng)驗，他認為碳化硅襯底片每年降本5%是可以實現(xiàn)的。而隨著襯底片成本降低，碳化硅器件價格有望快速降低，包括風光儲在內的更多工業(yè)級新應用將帶動碳化硅產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。
需求：車規(guī)缺貨 長單頻現(xiàn)
“咱們這個廠占地是1000畝，規(guī)劃6個廠房一字排開，中間均有走廊連接，一、二期整體規(guī)劃6英寸碳化硅晶圓年產(chǎn)能是50萬片……”在湖南三安的參觀走廊上，林志東指著碳化硅全鏈整合超級工廠的規(guī)劃圖稱，目前公司產(chǎn)品供不應求，手中握著大量的待交付訂單。
三安光電發(fā)展碳化硅業(yè)務，有決心更有信心。據(jù)林志東介紹，湖南三安是一個碳化硅全鏈整合超級工廠，囊括了碳化硅長晶、碳化硅襯底、碳化硅外延、碳化硅芯片、碳化硅封測等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，項目總投資160億元。此外，湖南三安還與理想汽車合資成立了蘇州斯科半導體，規(guī)劃年產(chǎn)240萬只碳化硅半橋功率模塊，目前該項目基礎建設已完成。
規(guī)劃如此多的產(chǎn)能，公司不擔心產(chǎn)品銷路嗎？“客戶訂單都來不及交付??！”林志東笑著說，三安光電目前在手的碳化硅MOSFET長期采購訂單金額超過70億元，其中與某知名車企簽署的碳化硅芯片戰(zhàn)略采購意向協(xié)議就達38億元，另外幾家新能源汽車客戶的意向合作也在跟進中。
“目前，車規(guī)級碳化硅器件缺貨，預計未來一段時間內都供不應求?！蹦硣鴥阮^部碳化硅器件廠商相關人士在接受記者采訪時表示，當前碳化硅市場處于結構性缺貨中，車規(guī)級產(chǎn)品持續(xù)短缺，風光儲需求也在增長。博世中國執(zhí)行副總裁徐大全也表示，由于新能源汽車快速發(fā)展，碳化硅芯片在未來2至3年都將呈現(xiàn)供不應求的態(tài)勢。
對于車規(guī)級碳化硅市場規(guī)模，林志東給記者算了一筆賬：一塊主驅動需要48顆碳化硅芯片，一個車載充電器（OBC）需要6顆碳化硅二極管，而現(xiàn)在，一片碳化硅晶圓只夠裝備兩輛電動汽車。假設到2025年全球新能源汽車銷量是2000萬輛，碳化硅器件滲透率達到30%至40%，那么對應的年缺口則為300萬片6英寸晶圓。
巨大的市場缺口之下，國內外大公司尋求簽訂長單成為行業(yè)“新常態(tài)”。除了三安光電手握巨額訂單，天岳先進與天科合達均于5月3日在官網(wǎng)披露，其與英飛凌簽訂了一份長期協(xié)議，為后者提供高質量且有競爭力的6英寸碳化硅襯底和晶棒，并助力其向8英寸碳化硅晶圓過渡。
同時，面對潛在的發(fā)展機遇，碳化硅公司紛紛加快“上車”（車規(guī)級應用）。林志東介紹，三安光電目前有7款產(chǎn)品通過車規(guī)級認證并開始逐步出貨，其中在車載充電器（OBC）客戶端處于驗證導入階段；車規(guī)級1200V MOSFET芯片已在戰(zhàn)略客戶處進行模塊驗證，預計2024年正式量產(chǎn)。斯達半導、士蘭微、華潤微也紛紛在2022年年報中披露了車規(guī)級碳化硅產(chǎn)品進展情況。
“風光儲對碳化硅的需求也在穩(wěn)定增長?！鄙鲜鰢鴥阮^部碳化硅器件廠商相關人士告訴記者，光伏逆變器已經(jīng)開始大規(guī)模使用碳化硅器件，碳化硅的耐高壓優(yōu)勢使得其在風能、儲能領域具有廣闊應用前景。
而在新能源汽車、風光儲等行業(yè)需求拉動下，碳化硅公司相關業(yè)務正步入高速發(fā)展期。
三安光電披露，得益于光儲、新能源汽車等下游滲透率提升，湖南三安2022年實現(xiàn)銷售6.39億元，同比增長909.48%。斯達半導披露，2022年，公司用于乘用車主控制器的車規(guī)級SiC MOSFET 模塊開始大量“上車”，并新增多個使用車規(guī)級SiC MOSFET模塊的800V系統(tǒng)的主電機控制器項目定點，預計2023年開始批量供貨。
產(chǎn)業(yè)：投資火熱 擴產(chǎn)持續(xù)
“上車”加快、風光儲需求升溫，廣闊的市場前景所帶來的巨大發(fā)展空間，使得碳化硅成為全球投資市場最熱的細分賽道之一。即便是特斯拉“少用75%碳化硅”的表態(tài)，也沒有削減一級市場對碳化硅的投資熱情。
“對碳化硅的前景和投資項目持續(xù)看好?！苯K乾融投資控股集團有限公司董事長葉曉明在接受記者采訪時表示，當前車用碳化硅材料供應緊張，特斯拉降低碳化硅使用量正是這種情況下的無奈之舉。隨著碳化硅持續(xù)降本，新能源汽車提升碳化硅器件用量的趨勢更明顯，碳化硅器件在光伏、儲能等領域也有更廣泛的應用。
出于對碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的強烈看好，葉曉明團隊投資了碳化硅材料一體化企業(yè)中電化合物、外延設備公司芯三代以及相關清洗設備、檢測設備、電子特氣等公司。
據(jù)不完全統(tǒng)計，2022年國內碳化硅領域融資超過30起，合計金額超過30億元。今年一季度，7家碳化硅企業(yè)完成融資，涵蓋碳化硅襯底、外延、器件等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，合計融資金額超過20億元。
其中，東莞市天域半導體科技有限公司（簡稱“天域半導體”）在2月初獲得12億元融資，居于融資額榜首。據(jù)悉，天域半導體本輪融資將繼續(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。就在1月18日，天域半導體的上市輔導備案獲得廣東證監(jiān)局受理。
如今，從設備到襯底片、外延片、器件，碳化硅細分產(chǎn)業(yè)都在快速發(fā)展。為搶占發(fā)展先機，行業(yè)內頭部公司紛紛擴產(chǎn)“圈地”。
林志東告訴記者，湖南三安二期廠房已經(jīng)完成主體建筑封頂，公司的8英寸襯底片研發(fā)進展良好。值得一提的是，三安已經(jīng)在長沙帶動構建了一個“碳化硅集聚區(qū)”，形成了產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。
在外延片領域，廣東天域、瀚天天成、南京國盛、普興電子等焦點企業(yè)都在競相擴產(chǎn)。同樣，在芯片及制造領域，揚杰科技、士蘭微、芯聚能、基本半導體等也在擴產(chǎn)。揚杰科技近日公告，公司擬在邗江區(qū)政府轄區(qū)投資新建6英寸碳化硅晶圓生產(chǎn)線項目，規(guī)劃6英寸碳化硅晶圓月產(chǎn)能5000片，總投資約10億元。此前，揚杰科技已兩度入股了楚微半導體，以期強化晶圓制造能力和產(chǎn)能。
未來：攻關襯底 降本提質
一邊是整機廠“等芯上車”，一邊是碳化硅產(chǎn)能不足，上下游產(chǎn)業(yè)鏈不順暢的問題出在哪里？
“當前，碳化硅產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展所要突破的瓶頸，主要在碳化硅襯底片方面?！睋?jù)林志東介紹，如果一輛汽車前后驅動都用碳化硅器件，成本就是1萬元，那么售價20萬元以下的電動車都用不起，而碳化硅器件降本的最主要環(huán)節(jié)是降低襯底片成本。
公開資料顯示，碳化硅襯底約占整個器件成本的47%，外延環(huán)節(jié)占成本的23%，制造前的成本合計高達70%。與此相對比，在硅基器件中，硅片僅占器件成本的7%，整個晶圓制造成本占到50%。碳化硅襯底成本高昂，影響碳化硅功率器件在下游的滲透。
那么，如何降低碳化硅襯底片的成本？林志東告訴記者，作為一個全產(chǎn)業(yè)鏈公司，三安光電經(jīng)過多年摸索后認為，提升長晶效率、提高晶體質量、減少切割磨損、設備原材料供應鏈本土化是襯底片降本的重要途徑。更為重要的是，基于在LED領域的成功經(jīng)驗，公司認為在較短的時間內大幅降低碳化硅襯底片成本，是可以實現(xiàn)的。
可作參考的是，隨著生產(chǎn)技術快速提升、設備原材料國產(chǎn)化加快推進，相較于2000年時，當前LED襯底片藍寶石的成本已經(jīng)降低了95%，每年的成本降幅達到5%至8%。
葉曉明告訴記者，如果碳化硅襯底片成本大幅降低，帶動碳化硅器件價格下降，就意味著大量的新能源汽車也可以用上碳化硅器件，碳化硅的市場規(guī)模由此將進一步擴大。國內某頭部碳化硅器件廠商相關人士也告訴記者，相關趨勢一旦形成，整個產(chǎn)業(yè)便將迎來大發(fā)展階段。而當前則是碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵期。
在這個關鍵期，碳化硅襯底片的龍頭企業(yè)一邊致力于降本增效，一邊大幅擴產(chǎn)搶占市場份額。除了三安光電，天岳先進、露笑科技、東尼電子都宣布了數(shù)額可觀的擴產(chǎn)計劃，而爍科晶體等企業(yè)也在“奮起直追”。
“目前宣布擴產(chǎn)的企業(yè)確實很多，但實際有效產(chǎn)能（能落地的）并不多，能‘上車’的產(chǎn)能就更少了?？梢灶A見，至少在未來2至3年內，碳化硅產(chǎn)品都將供不應求?！庇袠I(yè)內人士告訴記者。
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