未來五到十年供應(yīng)都會緊缺？國產(chǎn)SiC能成功上主驅(qū)嗎？

進(jìn)入2023年的第一個(gè)月，碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈就迎來不少好消息。國內(nèi)多家碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)獲得新的融資，多個(gè)碳化硅上下游的項(xiàng)目有了新進(jìn)展，國內(nèi)碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈都在春節(jié)前加速突破。

在過去一年里，得益于新能源汽車市場的加速擴(kuò)張，碳化硅上車的節(jié)奏明顯加快，搭載碳化硅電機(jī)驅(qū)動模塊，或是碳化硅OBC的新車型陸續(xù)上市，比如蔚來ET5/7、SMART精靈、小鵬G9、比亞迪海豹等車型在電機(jī)驅(qū)動部分采用了碳化硅器件，而搭載碳化硅OBC的車型就更多了。

與此同時(shí)，下游需求還在以極高的速度增長，隨著電動汽車逐步開始推廣800V平臺，需求量還將持續(xù)高漲。因此當(dāng)前碳化硅在電動汽車上的應(yīng)用，關(guān)鍵還是產(chǎn)能和供應(yīng)的限制。

上下游產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張

剛剛踏入2023年，碳化硅產(chǎn)業(yè)大舉擴(kuò)張的氛圍繼續(xù)得到延續(xù)。在融資方面，12月30日，開弦資本宣布成功參與SiC功率器件研發(fā)生產(chǎn)商寬能半導(dǎo)體A輪股權(quán)投資。據(jù)了解，寬能半導(dǎo)體成立于2021年11月，深耕功率半導(dǎo)體器件代工領(lǐng)域，為國內(nèi)外半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司和IDM廠商提供高良率、高品質(zhì)且具競爭力的產(chǎn)品。該公司去年與南京浦口經(jīng)開區(qū)簽約，落戶總投資20億元的硅基以及碳化硅晶圓代工項(xiàng)目。

1月9日，功率器件設(shè)計(jì)與封裝制造廠商芯長征科技完成了數(shù)億元D輪融資，由國壽股權(quán)公司領(lǐng)投，錦浪科技、申萬宏源、TCL創(chuàng)投、國汽投資、七晟資本等跟投，老股東晨道資本、云暉資本、中車資本、高榕資本、芯動能投資、達(dá)泰資本、南曦創(chuàng)投等追加投資。據(jù)稱資金將用于進(jìn)一步加大在汽車和新能源等領(lǐng)域的研發(fā)投入及產(chǎn)能擴(kuò)充，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。

1月12日，車規(guī)級SiC功率MOS廠商愛仕特宣布武岳峰資本武平總領(lǐng)投愛仕特A+輪融資，國家開發(fā)銀行、中信建投、瑞芯資本、珠海華發(fā)集團(tuán)、香港鄭氏集團(tuán)、南通市政府、善金資本、產(chǎn)業(yè)資本上汽恒旭等相關(guān)或關(guān)聯(lián)機(jī)構(gòu)跟投，共計(jì)融資超過 3 億元人民幣。

1月13日，乾晶半導(dǎo)體宣布公司近期完成了億元Pre-A輪融資，投資機(jī)構(gòu)包括元禾原點(diǎn)、紫金港資本，衢州市國資信安資本和洋哲晨資產(chǎn)等。乾晶半導(dǎo)體表示，本輪融資將用于公司碳化硅襯底的批量生產(chǎn)。

而海外碳化硅大廠年底也對2023年進(jìn)行了預(yù)測，紛紛調(diào)高營收指引，并強(qiáng)調(diào)了持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)的方向。

近期羅姆在一場行業(yè)會議上預(yù)測，2023年開始，電機(jī)控制器中的SiC比率將會迅速上升，滲透率將會從2022年的9%增長到25%。預(yù)計(jì)到2025年，SiC在電機(jī)控制器中的滲透率將高達(dá)40%。同時(shí)，為了緩解車企的缺芯難題，羅姆表示將大幅擴(kuò)產(chǎn)，在2025年之前講生產(chǎn)線或產(chǎn)能方面的投資增加3倍左右，總投資金額擴(kuò)大到1700億日元，產(chǎn)能提升至2021年的6倍。

Resonac（昭和電工在2023年1月1日與昭和電工材料合并轉(zhuǎn)型后的新公司）近日表示，將在2026年之前，將用于下一代功率半導(dǎo)體的材料的產(chǎn)量提高到目前產(chǎn)量的五倍。1月12日Resonac還與英飛凌簽訂了新的多年期協(xié)議，這份協(xié)議擴(kuò)展了2021年簽署的現(xiàn)有150mm SiC晶圓協(xié)議，當(dāng)時(shí)英飛凌計(jì)劃在十年內(nèi)擴(kuò)大其SiC產(chǎn)量以達(dá)到30%市場份額。

安森美也在近期表示，未來五到十年，碳化硅市場還會是較為緊缺的狀況，不會出現(xiàn)產(chǎn)能過剩的情況。公司CEO透露，2022-2023年在碳化硅方面的資本支出會達(dá)到總收入的12%-20%，其中75%-80%用于碳化硅產(chǎn)能擴(kuò)張。

ST同樣強(qiáng)調(diào)了汽車市場對SiC的需求高漲，他們表示，現(xiàn)在的新車只要有可以用SiC器件的地方，就不會用傳統(tǒng)的功率器件。公司表示未來五年內(nèi)在擴(kuò)產(chǎn)方面的投資金額約為7.3億歐元，其中在意大利建設(shè)的SiC襯底項(xiàng)目年產(chǎn)將超過37萬片，有望實(shí)現(xiàn)40%SiC襯底的自主供應(yīng)。

而回顧去年一整年，國內(nèi)更是有更多SiC擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目落地，涵蓋襯底、外延、器件制造、封裝、模塊等全產(chǎn)業(yè)鏈，其中有不少在2023年內(nèi)能夠投入使用。所以2023年，隨著產(chǎn)能的持續(xù)擴(kuò)張，我們在終端產(chǎn)品上也會更多地看到SiC器件在電動汽車等領(lǐng)域上的應(yīng)用，市場規(guī)模會迎來更大的增長。

汽車仍會是最大的增長市場，國內(nèi)廠商加速上車

毫無疑問，從海外大廠以及業(yè)內(nèi)的各方面反饋來看，電動汽車將會是SiC產(chǎn)業(yè)最大的應(yīng)用市場。

當(dāng)前從目前的供應(yīng)情況來看，車規(guī)級SiC MOSFET主要由英飛凌、ST、羅姆三家供應(yīng)，供不應(yīng)求現(xiàn)象較為嚴(yán)重。另一方面來說，國內(nèi)也有不少SiC器件廠商推出了車規(guī)級SiC MOSFET產(chǎn)品，但目前已經(jīng)在電動汽車上大量出貨的國產(chǎn)SiC器件廠商以及產(chǎn)品卻還很罕見。

中國發(fā)展碳化硅等第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，在技術(shù)上有一個(gè)巨大的優(yōu)勢，就是相比于硅基集成電路產(chǎn)業(yè)鏈，SiC由于應(yīng)用于功率半導(dǎo)體為主，對制程的需求很低，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈自主化程度可以做到很高。

而在市場上，中國則擁有SiC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最佳土壤。中國電動汽車產(chǎn)業(yè)在全球無疑處于領(lǐng)先地位，與此同時(shí)，中國還是最大的汽車市場以及汽車生產(chǎn)國。而目前全球汽車產(chǎn)業(yè)正在從燃油車往電動汽車轉(zhuǎn)移，電動汽車也正在從400V到800V的高壓架構(gòu)發(fā)展。

在一系列市場需求的轉(zhuǎn)變下，SiC對電動汽車的能量利用效率、充電速度、電機(jī)功率等都帶來巨大的提升。東芝的試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，碳化硅基 MOSFET 在相同環(huán)境下，對比同規(guī)格硅基 IGBT 的能量損失減少66%，主要來自于開關(guān)損耗的大幅減少。相同規(guī)格的碳化硅基 MOSFET 與硅基 MOSFET 相比，其尺寸可大幅減小至原來的1/10，導(dǎo)通電阻可至少降低至原來的 1/100。

而這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為續(xù)航里程，在城市工況下主驅(qū)采用SiC器件的電動汽車，要比采用IGBT的電動汽車?yán)m(xù)航里程多5%-10%。所以自2017年特斯拉首次將SiC器件應(yīng)用到主驅(qū)逆變器上，截至今年，比亞迪、吉利、蔚來、小鵬、現(xiàn)代等多家車企都已經(jīng)推出采用SiC模塊的車型。隨著電動汽車的市占率不斷提高，SiC成本下降以及產(chǎn)能的持續(xù)爬升，未來無論是800V還是400V平臺的電動汽車都會陸續(xù)應(yīng)用到SiC。

但另一方面，這對于中國龐大的汽車產(chǎn)業(yè)來說，也是本土SiC行業(yè)發(fā)展并搶占市場份額的良機(jī)。據(jù)一些業(yè)內(nèi)人士的反饋，在考慮到車企新車研發(fā)周期、以及國內(nèi)產(chǎn)能擴(kuò)張速度，2023年，將會是國內(nèi)SiC產(chǎn)業(yè)進(jìn)入汽車市場的一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，2025年前后就能見到國產(chǎn)SiC MOSFET在汽車上的大規(guī)模落地了。

審核編輯 ：李倩