SiC一戰(zhàn)成名：特斯拉Model 3的成功引發(fā)關(guān)注

2018年,，特斯拉在 Model 3上一擲千金,，在主逆變器中安裝了24個(gè)由意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的碳化硅（SiC）MOSFET 功率模塊,。

當(dāng)時(shí),，一塊SiC芯片的價(jià)格要比傳統(tǒng)硅芯片貴十倍左右,，即使如今SiC售價(jià)有所下降,，但SiC芯片的價(jià)格也是同等硅器件的數(shù)倍,。

馬斯克最終將更昂貴的碳化硅應(yīng)用到Model 3性能版上,，由此帶動(dòng)了一場(chǎng)SiC替代傳統(tǒng)硅基器件的產(chǎn)業(yè)革命。

隨著Model 3的成功,，SiC一戰(zhàn)成名,，功率模塊開始迅速［上車］。

爆發(fā)式增長(zhǎng)的前期：SiC版塊增長(zhǎng)趨勢(shì)不可逆

SiC產(chǎn)業(yè)鏈分為上中下游三個(gè)環(huán)節(jié),，上游包括襯底和外延的生長(zhǎng),，中游包括設(shè)計(jì)制造、下游是應(yīng)用環(huán)節(jié),。

根據(jù)Yole和Omdia數(shù)據(jù),，到2020年底,，SiC電力電子市場(chǎng)規(guī)模約為7．03億美元，到2025年SiC電力電子市場(chǎng)規(guī)模將超過30億美元,，其主要驅(qū)動(dòng)力為新能源汽車和消費(fèi)電子,。

其中Yole預(yù)計(jì)，SiC汽車市場(chǎng)將以38％的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng),，到2025年將超過15億美元,。

SiC未來前景廣闊，但目前SiC下游應(yīng)用大多仍處在研發(fā)階段,，還沒有形成量產(chǎn)化,，預(yù)計(jì)2030年將迎來真正的爆發(fā)，目前SiC處在爆發(fā)式增長(zhǎng)的前期,。

未來三到五年內(nèi),，SiC功率器件將成為新能源汽車中電機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)主流的技術(shù)方案，這將給全球SiC功率器件產(chǎn)業(yè)帶來巨大發(fā)展機(jī)遇,。

SiC廠限時(shí)購(gòu)：［買進(jìn)］上游襯底供應(yīng)商

SiC芯片廠商越來越想把控住上游的襯底供應(yīng),，安森美、羅姆,、英飛凌以及意法半導(dǎo)體紛紛下手,，買下不同的優(yōu)質(zhì)SiC襯底供應(yīng)商。

2009年,，日本的羅姆通過收購(gòu)德國(guó)SiC襯底和外延片供應(yīng)商SiCrystal,，真正有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

2018年,，英飛凌收購(gòu)了碳化硅晶圓切割領(lǐng)域的新銳公司Siltectra,。Siltectra。在得到冷Siltectra公司的分裂技術(shù)后,，將使其SiC 產(chǎn)品的量產(chǎn)變得更加容易,。

2019年12月，意法半導(dǎo)體以1．375億美元現(xiàn)金完成收購(gòu)瑞典SiC襯底和外延片制造商N(yùn)orstel AB,，Norstel生產(chǎn)6英寸的SiC裸晶圓和外延片,。

今年11月，安森美宣布已完成以4．15億美元對(duì)碳化硅（SiC）生產(chǎn)商GT Advanced Technologies（GTAT）的收購(gòu),，此舉將有助于減少安森美對(duì)Wolfspeed原材料的需求,。

此外，安森美計(jì)劃投資擴(kuò)大GTAT的制造設(shè)施,，支持推進(jìn)150mm和200mm SiC晶體生長(zhǎng)技術(shù)的研發(fā)工作,。

亦敵亦友的關(guān)系：競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手卻簽署合作協(xié)議

2018年2月28日，科銳宣布與英飛凌簽署長(zhǎng)期協(xié)議，為英飛凌生產(chǎn)和供應(yīng)Wolfspeed SiC碳化硅晶圓片,。

協(xié)議顯示科銳將向英飛凌供應(yīng)150 mm SiC碳化硅晶圓片,，將幫助英飛凌在包括光伏逆變器和電動(dòng)汽車等高增長(zhǎng)市場(chǎng)擴(kuò)展產(chǎn)品供應(yīng)。

今年8月份,，Wolfspeed和意法半導(dǎo)體宣布擴(kuò)大現(xiàn)有的多年長(zhǎng)期碳化硅晶圓供應(yīng)協(xié)議,。科銳在未來幾年向ST提供150毫米碳化硅裸片和外延片,，價(jià)值超過8億美元,。

例如Wolfspeed既是英飛凌和意法半導(dǎo)體的碳化硅襯底供應(yīng)商，又在碳化硅器件市場(chǎng)上同他們進(jìn)行直接競(jìng)爭(zhēng),，但Wolfspeed需要伙伴來助推功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從硅器件向碳化硅器件轉(zhuǎn)變,。

在功率器件同為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的意法半導(dǎo)體和羅姆，也簽署了超1．2億美元的150mm碳化硅（SiC）晶圓長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議,。

該SiC襯底長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議這將確保意法半導(dǎo)體能夠增加晶圓供給量并補(bǔ)充內(nèi)部產(chǎn)能缺口,，滿足未來幾年客戶在汽車和工業(yè)項(xiàng)目產(chǎn)品方面的強(qiáng)勁增長(zhǎng)的需求。

功率半導(dǎo)體是英飛凌和安森美的安身立命之本,。在去年年底,，安森美與英飛凌簽署了5年SiC晶棒的供貨協(xié)議。

英飛凌把其專有的薄晶圓技術(shù)應(yīng)用到GTAT的晶棒上,，從而獲得安全優(yōu)質(zhì)的碳化硅晶圓供應(yīng),。

廣存［糧］,，［心］不慌：SiC大廠爭(zhēng)先擴(kuò)產(chǎn)

隨著近年來全球?qū)σ許iC晶片為襯底的器件需求持續(xù)增長(zhǎng),，各大國(guó)際廠商紛紛通過加強(qiáng)合作和產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃開啟SiC爭(zhēng)奪戰(zhàn)。

昭和電工與羅姆簽訂長(zhǎng)期供應(yīng)合同,，還與英飛凌科簽訂了供應(yīng)契約,，供應(yīng)包括磊晶在內(nèi)的各種SiC材料。

科銳早在2019年就宣布了擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,，計(jì)劃投資10億美元擴(kuò)產(chǎn)30倍,，以滿足未來市場(chǎng)需求。

昭和電工將籌措約1100億日元資金,，其中約700億日元將用于擴(kuò)增SiC晶圓,、研磨液等半導(dǎo)體材料產(chǎn)能。

羅姆則計(jì)劃在今后5年內(nèi)投資600億日元,，將使用于EV的SiC功率半導(dǎo)體產(chǎn)能擴(kuò)增至現(xiàn)行的5倍,。

在全球半導(dǎo)體材料供應(yīng)不足的背景下，國(guó)際龍頭企業(yè)紛紛提出碳化硅產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃并保持高研發(fā)投入,。

同時(shí),，國(guó)內(nèi)本土SiC廠家加速碳化硅領(lǐng)域布局，把握發(fā)展機(jī)會(huì)，追趕國(guó)際龍頭企業(yè),。

加快追趕大廠步伐：國(guó)內(nèi)SiC產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)多樣態(tài)勢(shì)

目前,，三安光電已宣布總投資160億元，將打造國(guó)內(nèi)首條,、全球第三條SiC垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈,，覆蓋襯底、外延和器件三大環(huán)節(jié),。

露笑科技計(jì)劃總投資100億布局SiC產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目,，目前已經(jīng)開啟6英寸導(dǎo)電性SiC襯底小批量試生產(chǎn)；

光伏晶體設(shè)備生產(chǎn)商晶盛機(jī)電也宣布31．34億元投資SiC襯底晶片生產(chǎn)基地項(xiàng)目,，設(shè)計(jì)產(chǎn)能年產(chǎn)40萬片6英寸及以上尺寸的導(dǎo)電型和半絕緣型SiC襯底晶片,；

鳳凰光學(xué)碳化硅外延材料也已具備量產(chǎn)能力。

華潤(rùn)微,、斯達(dá)半導(dǎo)等半導(dǎo)體企業(yè)也在布局SiC襯底和器件環(huán)節(jié),。

鳳凰光學(xué)近期公告擬通過定增收購(gòu)國(guó)盛電子和普興電子100％股權(quán)。國(guó)盛電子及普興電子是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的硅外延材料供應(yīng)商,，碳化硅外延材料也已具備量產(chǎn)能力,。

鴻海日前也透過買下旺宏6吋廠，宣示進(jìn)軍SiC市場(chǎng)的決心,，目前集團(tuán)規(guī)劃2024年SiC相關(guān)月產(chǎn)能可達(dá)1．5萬片,。

8月5日，富士康旗下鴻海收購(gòu)?fù)甑?英寸晶圓廠,，計(jì)劃將該廠用于研發(fā)生產(chǎn)第三代半導(dǎo)體,，特別是電動(dòng)汽車所用的碳化硅功率元件。

目前SiC產(chǎn)業(yè)鏈中重要的襯底環(huán)節(jié),，我國(guó)三安光電深度布局,，天科合達(dá)和山東天岳已在全球范圍內(nèi)占據(jù)一定份額。

未來隨著產(chǎn)業(yè)鏈上廠商持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)能擴(kuò)張,，國(guó)內(nèi)廠商在SiC時(shí)代將加速追趕外資廠商,，拉近距離。

結(jié)尾：

對(duì)于SiC這樣性能優(yōu)良,、業(yè)界緊需,，但又挑戰(zhàn)頗多的材料而言，在競(jìng)爭(zhēng)中合作,，在合作中共贏,，是產(chǎn)業(yè)快速向前發(fā)展的一大手段。

部分資料參考：愛集微APP：《國(guó)內(nèi)外SiC襯底發(fā)展現(xiàn)狀淺析》《雙碳目標(biāo)下,，第三代半導(dǎo)體大有可為》,，半導(dǎo)體行業(yè)觀察：《買下那家SiC襯底供應(yīng)商》,，智東西：《揭秘碳化硅，第三代半導(dǎo)體材料核心》,，國(guó)盛證券：《黃金十年：SiC功率大力擴(kuò)產(chǎn)應(yīng)對(duì)需求爆發(fā),，國(guó)內(nèi)企業(yè)有望同步成長(zhǎng)》

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