吳科任
日前,全球功率半導(dǎo)體頭部企業(yè)英飛凌與全球第二大碳化硅襯底企業(yè)高意集團(tuán)(II-VI)簽訂為期多年的供貨合同。電動(dòng)汽車對(duì)碳化硅器件需求上升,是高意集團(tuán)進(jìn)入英飛凌戰(zhàn)略供應(yīng)商名單的契機(jī)。
“新能源汽車將成為碳化硅最大的應(yīng)用領(lǐng)域。碳化硅器件能效高,電池用量就會(huì)減少,系統(tǒng)成本就會(huì)降下來。”在國內(nèi)一家頭部功率半導(dǎo)體廠商擔(dān)任高管的李明(化名)告訴中國證券報(bào)記者,碳化硅也應(yīng)用在光伏、儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
提升碳化硅制造能力
碳化硅是一種第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料,具有禁帶寬度大、臨界磁場(chǎng)高、電子飽和遷移速率較高、熱導(dǎo)率極高等性質(zhì),其產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)大致分為襯底、外延片、設(shè)計(jì)、制造及模塊。其中,襯底環(huán)節(jié)的價(jià)值量最高,占碳化硅器件成本超過40%。
目前,英飛凌主要涉足碳化硅的設(shè)計(jì)、制造及模塊環(huán)節(jié)。電動(dòng)汽車市場(chǎng)快速增長,推升了電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)、車載電池充電單元和充電基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)碳化硅器件的需求。英飛凌正在采取戰(zhàn)略步驟,確保其6英寸碳化硅襯底的供應(yīng)。
汽車業(yè)務(wù)是英飛凌的最大收入支柱。2022財(cái)年第三季度,英飛凌汽車業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入17.01億歐元,同比增長41%,環(huán)比增長14%,占公司當(dāng)季收入總額的47%?,F(xiàn)代汽車、小鵬等車企已經(jīng)成為英飛凌碳化硅模塊的客戶,主要用于逆變器。
“碳化硅在功率密度和效率方面樹立了新的標(biāo)準(zhǔn)。我們正在利用它來實(shí)現(xiàn)脫碳和數(shù)字化戰(zhàn)略。”英飛凌首席采購官Angelique van der Burg說,公司正在加大對(duì)碳化硅制造能力的投資,以滿足客戶快速增長的需求。高意集團(tuán)成為戰(zhàn)略供應(yīng)商有助于發(fā)展公司業(yè)務(wù)。
英飛凌在近日舉行的業(yè)績說明會(huì)上表示,在逆變器方面,得益于IGBT(絕緣柵雙極晶體管)的優(yōu)越性能,公司擁有良好的市場(chǎng)表現(xiàn)。從長遠(yuǎn)來看,碳化硅會(huì)主導(dǎo)逆變器,公司正在碳化硅領(lǐng)域建立與IGBT同樣的市場(chǎng)地位。在車載充電器方面,公司正從IGBT產(chǎn)品轉(zhuǎn)向擁有更好功率密度的碳化硅產(chǎn)品,但最終會(huì)轉(zhuǎn)向氮化鎵產(chǎn)品。
英飛凌希望碳化硅業(yè)務(wù)可以在2022財(cái)年貢獻(xiàn)3億歐元的收入,較上一財(cái)年增長一倍。
新能源汽車市場(chǎng)助力
隨著碳化硅向電力電子領(lǐng)域快速滲透,碳化硅業(yè)務(wù)表現(xiàn)成為功率半導(dǎo)體企業(yè)未來的成長看點(diǎn)。
安森美半導(dǎo)體在8月初舉行的二季度業(yè)績說明會(huì)上表示,二季度公司碳化硅業(yè)務(wù)收入環(huán)比增長一倍。其將2022年碳化硅業(yè)務(wù)收入增長預(yù)期從一倍提升到兩倍,并預(yù)計(jì)2023年這塊業(yè)務(wù)收入超過10億美元。未來三年,公司碳化硅業(yè)務(wù)已獲得超過40億美元的承諾收入?;谇笆鰳酚^預(yù)期,公司將大幅提升資本投入以擴(kuò)大碳化硅產(chǎn)能。
意法半導(dǎo)體給出的2023年碳化硅業(yè)務(wù)指引為10億美元。公司近期表示,已具備生產(chǎn)8英寸碳化硅的能力,計(jì)劃進(jìn)行大規(guī)模部署,這將有力驅(qū)動(dòng)未來三年公司碳化硅業(yè)務(wù)的成長。
全球頭部功率半導(dǎo)體IDM企業(yè)一致認(rèn)為,電動(dòng)汽車市場(chǎng)對(duì)其碳化硅業(yè)務(wù)成長的推力最大。安森美坦言,公司碳化硅業(yè)務(wù)高速增長的動(dòng)力有90%與汽車相關(guān)。
李明表示:“從單品看,碳化硅器件比硅基器件要貴1.5-2倍。但從系統(tǒng)角度看,因?yàn)橛昧颂蓟杵骷崞?、電容電感?huì)減小,體積會(huì)減小,所以光伏行業(yè)也開始用了;而在新能源汽車行業(yè),因?yàn)樘蓟杵骷苄Ц?,電池用量就?huì)減少。電池很貴,用得少系統(tǒng)成本就會(huì)降下來。因?yàn)橄到y(tǒng)成本優(yōu)勢(shì),所以終端客戶才會(huì)導(dǎo)入?!?/p>
“如果用在車上,把里程數(shù)、效率這些折算下來,可以把碳化硅器件帶來的高成本覆蓋掉?!眹鴥?nèi)一位資深產(chǎn)業(yè)人士對(duì)記者表示,“雖然系統(tǒng)成本不會(huì)降很多,但汽車的續(xù)航里程、性能、可靠性、穩(wěn)定性會(huì)變好。此外,碳化硅器件還有助于提升新能源汽車的充電效率?!?/p>
國內(nèi)襯底環(huán)節(jié)待補(bǔ)強(qiáng)
“國內(nèi)的碳化硅襯底技術(shù)有了很大進(jìn)步,一些企業(yè)產(chǎn)品通過了驗(yàn)證,也基本可以用了。但整體來看,穩(wěn)定性、可靠性跟國外還有差距。在制造工藝環(huán)節(jié),國內(nèi)發(fā)展的還可以?!鄙鲜霎a(chǎn)業(yè)人士說,“國產(chǎn)的碳化硅襯底在逐步試用,近一兩年應(yīng)該會(huì)有突破?!?/p>
三安光電是國內(nèi)布局碳化硅產(chǎn)業(yè)最為完整的企業(yè),涉及長晶、襯底制作、外延生長、芯片制備及封裝環(huán)節(jié)。其在2022年半年報(bào)中表示,碳化硅襯底已向多家國際大廠送樣驗(yàn)證,且已獲得客戶的驗(yàn)證通過并實(shí)現(xiàn)銷售。碳化硅二極管產(chǎn)品主要客戶包括國內(nèi)某知名客戶、弗迪動(dòng)力、陽光電源、長城汽車等;碳化硅MOSFET產(chǎn)品已送樣數(shù)十家客戶驗(yàn)證。
國內(nèi)功率半導(dǎo)體IDM龍頭華潤微深度布局碳化硅業(yè)務(wù),推出了碳化硅二極管系列產(chǎn)品和碳化硅MOSFET系列產(chǎn)品。上半年,公司碳化硅器件銷售規(guī)模同比增長433%,待交訂單超過1000萬元。公司正在開發(fā)下一代碳化硅功率器件設(shè)計(jì)及工藝技術(shù)。
天岳先進(jìn)和露笑科技專注于碳化硅襯底環(huán)節(jié),正在積極擴(kuò)產(chǎn)。天岳先進(jìn)2021年銷售襯底約5.7萬片,其6英寸導(dǎo)電型襯底已通過車規(guī)級(jí)IATF16949體系的認(rèn)證,多家國內(nèi)外客戶正在進(jìn)行產(chǎn)品驗(yàn)證。
露笑科技近日表示,目前公司每月可供1000片左右,預(yù)計(jì)到今年年底可以實(shí)現(xiàn)每月5000片的供貨能力,明年4月達(dá)到每月1萬片,明年全年實(shí)現(xiàn)20萬片的產(chǎn)量?!澳壳耙r底片市場(chǎng)是一個(gè)供不應(yīng)求的狀態(tài),預(yù)計(jì)兩到三年內(nèi)價(jià)格都沒有下降的可能性?!?/p>
斯達(dá)半導(dǎo)、新潔能、士蘭微等上市公司,亞迪半導(dǎo)、燕東微等IPO企業(yè),都有碳化硅業(yè)務(wù)。斯達(dá)半導(dǎo)近期表示,公司車規(guī)級(jí)碳化硅模塊在新能源汽車行業(yè)開始大批量裝車應(yīng)用。亞迪半導(dǎo)已實(shí)現(xiàn)碳化硅模塊在新能源汽車高端車型電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中的規(guī)?;瘧?yīng)用。