毋庸置疑，碳化硅已經(jīng)成為了半導(dǎo)體行業(yè),，特別是功率半導(dǎo)體細(xì)分市場的那個(gè)“遠(yuǎn)方”,。行業(yè)老對手和新玩家紛紛涌入，加倍下注（double down）這個(gè)新興市場,。其中不但有射頻大廠Qorvo跨界收購UnitedSiC,，還有三安、露笑等投資百億試圖趕超,。如火如荼的場景不禁讓人聯(lián)想到百年前列強(qiáng)簽訂《五國關(guān)于限制海軍軍備條約》前的場景,。

　　前有美英法意日五大強(qiáng)國的海軍博弈，今有意（法半導(dǎo)體 STMicroelectronics）,、英（飛凌科技 Infineon）,、美（國Wolfspeed）、日（本羅姆 Rohm）和安（森美 onsemi）在碳化硅市場爭奪戰(zhàn)中完成歷史的輪回——這五家供應(yīng)商占據(jù)了2021年碳化硅功率器件市場份額的88%,。

　　然而五巨頭對現(xiàn)狀依然充滿敬畏,，在這個(gè)逆水行舟的市場中，分別祭出了各自的“Z計(jì)劃”和“八八艦隊(duì)規(guī)劃”,，嘗試在已有項(xiàng)目,、客戶資源、產(chǎn)品技術(shù)和制造產(chǎn)能等多方面超越競爭對手,，下面就讓我們盤點(diǎn)這五巨頭的籌碼和底牌,。

　　2021年碳化硅功率器件市場市占率分布情況

　　（來源：Yole,，01芯聞?wù)恚?/span>

　　意法半導(dǎo)體 STMicroelectronics

　　根據(jù)意法半導(dǎo)體在近期財(cái)報(bào)中透露的最新數(shù)據(jù),，截止2022財(cái)年第1季度，公司碳化硅產(chǎn)品已經(jīng)在75個(gè)客戶的98個(gè)項(xiàng)目中送樣測試,，其中工業(yè)應(yīng)用和電動汽車應(yīng)用各占一半,。同時(shí)意法宣布在這個(gè)季度獲得了多個(gè)Design-win, 包括與德國模塊大廠賽米控（Semikron）簽署了一項(xiàng)為期4年的技術(shù)合作,，由意法提供碳化硅芯片,，賽米控提供封裝技術(shù)，共同開發(fā)針對電動汽車的eMPACK功率模塊,。該模塊已被一家德國整車廠選用,，預(yù)計(jì)2025年開始大規(guī)模采購,，合同金額在10億歐元左右。

　　賽米控eMPACK功率模塊由三塊半橋通用構(gòu)建塊組成,，已與意法達(dá)成協(xié)議采用其碳化硅MOSFET芯片 （來源：Semikron）

　　根據(jù)當(dāng)前的項(xiàng)目和訂單儲備,，意法預(yù)計(jì)2022年來自碳化硅產(chǎn)品的營收在7億美元左右，而這一數(shù)字在2024年將達(dá)到10億美元,。目前采用意法碳化硅產(chǎn)品的整車廠客戶首推特斯拉,，自Model 3車型以來就開始采用意法提供的TPAK碳化硅模塊，這也成為碳化硅上車并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；\(yùn)用的標(biāo)志性事件,。另外，去年底開始交付的豪華電動車Lucid Air也是采用意法的碳化硅模塊,。

　　考慮到意法在碳化硅市場的地位,，筆者認(rèn)為意法對未來業(yè)務(wù)增長的預(yù)期略顯保守，與其他幾個(gè)碳化硅主要供應(yīng)商相比增幅并不大,。猜測主要原因是意法現(xiàn)有碳化硅產(chǎn)能已經(jīng)綁定了頭號客戶特斯拉,，因此在新產(chǎn)能上線前，意法能做的事并不多,。

　　針對這一狀況,，意法計(jì)劃在2022財(cái)年投入21億美元的資本金，主要目的之一便是增加碳化硅產(chǎn)能——一方面繼續(xù)擴(kuò)容意大利西西里島卡塔尼亞的6寸碳化硅晶圓廠,，另一方面投入到2022年開始運(yùn)營的,，位于新加坡的第二座6寸碳化硅晶圓廠。公司另將9億美元戰(zhàn)略投資中的一部分投入到碳化硅襯底的生產(chǎn)上,，用于產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合,，在2025年實(shí)現(xiàn)40%的襯底需求內(nèi)部供應(yīng)。

　　同時(shí),，公司也在碳化硅研發(fā)上繼續(xù)投入相當(dāng)資源,。在生產(chǎn)技術(shù)上，意法于2021年年中宣布其挪威分部STMicroelectronics Silicon Carbide A.B. （前身為2019年收購的Norstel A.B.）開始進(jìn)行8寸碳化硅材料的實(shí)驗(yàn)室制造,，預(yù)計(jì)相應(yīng)技術(shù)將在2025年前后成熟,，并應(yīng)用到規(guī)劃中的新加坡8寸碳化硅生產(chǎn)線中。

　　在芯片設(shè)計(jì)上意法繼續(xù)深挖平面設(shè)計(jì)碳化硅MOSFET的技術(shù)潛力,，推出了第4代平面柵碳化硅,，預(yù)計(jì)在今年第二季度量產(chǎn)。而之前規(guī)劃的溝槽柵設(shè)計(jì)產(chǎn)品則順延成為意法的第5代碳化硅MOSFET,，目前應(yīng)該在工程樣品測試階段,，量產(chǎn)時(shí)間待定。

　　意法碳化硅MOSFET的產(chǎn)品路線圖新舊版本略有區(qū)別

　　（來源：STMicroelectronics）

　　相比上一代產(chǎn)品,，第4代平面柵碳化硅的性能有所進(jìn)步,，包括導(dǎo)通電阻減少15%，工作頻率增加一倍至1MHz,。碳化硅芯片技術(shù)的進(jìn)展再搭配意法開發(fā)的先進(jìn)封裝,，例如STPAK，ACEPACK SMIT/DRIVE等,，為意法保持其碳化硅產(chǎn)品核心供應(yīng)商的地位提供了重要支柱,。再加上意法碳化硅TPAK在特斯拉電動車中近5年的大規(guī)模應(yīng)用積累下來的海量數(shù)據(jù)，讓意法的產(chǎn)品在多個(gè)維度都領(lǐng)先眾多競爭對手——Yole Developpment的數(shù)據(jù)顯示意法2021年的市占率為37%,，即便未來群雄割據(jù),，管理層也表示有信心占有30%的碳化硅功率器件市場份額。

　　英飛凌 Infineon

　　這個(gè)季度英飛凌宣布碳化硅產(chǎn)品線再獲Design-win, 分別為中國整車廠的電動汽車逆變器和車載充電機(jī)應(yīng)用提供產(chǎn)品,，合同總金額達(dá)到上億歐元,。即使這兩個(gè)項(xiàng)目不能在今年貢獻(xiàn)顯著的營收，目前已有的碳化硅訂單也使得2022財(cái)年來自碳化硅產(chǎn)品的收入超過去年近一倍,，沖擊3億歐元,。

　　綜合現(xiàn)有Design-in和Design-win項(xiàng)目，公司管理層預(yù)測到2025年前后碳化硅功率器件產(chǎn)品線可以為公司帶來10億美元左右的營收,。目前已經(jīng)開始英飛凌貢獻(xiàn)碳化硅產(chǎn)品營收的客戶包括現(xiàn)代集團(tuán),，其Ioniq 5電動緊湊型休旅車采用緯湃科技Vitesco提供的800V逆變器，內(nèi)部使用的碳化硅模塊即來自英飛凌,。與此同時(shí),，英飛凌還是小鵬汽車的碳化硅模塊的主要提供商，用于旗艦SUV車型G9中,，預(yù)計(jì)今年第3季度起正式交付,。

　　英飛凌對碳化硅功率器件業(yè)務(wù)的財(cái)務(wù)預(yù)期

　　（來源：Infineon）

　　雖然英飛凌的碳化硅營收增長迅猛,，但是英飛凌并非通過薄利多銷的方式來擴(kuò)大其碳化硅市場份額,。CEO Jochen Hanebeck表示碳化硅帶來的毛利潤率反而高于車規(guī)產(chǎn)品事業(yè)部和工業(yè)產(chǎn)品事業(yè)部的平均值。這一點(diǎn)對英飛凌尤為重要：與德州儀器和NXP等競爭對手相比,，目前英飛凌在模擬和功率半導(dǎo)體公司中運(yùn)營利潤率處于墊底的位置,，急需改變所銷售的產(chǎn)品構(gòu)成來提供利潤率，鞏固其功率細(xì)分市場一哥的位置,。

　　英飛凌碳化硅產(chǎn)品能夠定位高質(zhì)高價(jià),，其原因在于起采用的溝槽碳化硅MOSFET技術(shù)的先進(jìn)和成熟。雖然平面結(jié)構(gòu)碳化硅MOSFET生產(chǎn)工藝較為簡單,，柵極氧化物可靠性更高,，但是在與性能相關(guān)的單位面積導(dǎo)通電阻和寄生電容,，以及成本相關(guān)的單位電流芯片尺寸上不能比肩溝柵設(shè)計(jì)。

　　而英飛凌的半包溝槽結(jié)構(gòu)是業(yè)界不多的幾個(gè)能夠量產(chǎn)上車的碳化硅溝槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（其他還包括羅姆的雙溝槽和住友的接地雙掩埋結(jié)構(gòu)等）——按照公眾號“碳化硅芯片學(xué)習(xí)筆記”作者的說法,，“溝槽MOS成套工藝及結(jié)構(gòu)IP，是未來十年碳化硅競爭的入場券,！”

　　平面碳化硅MOSFET的品質(zhì)因素FOM遜于溝槽柵設(shè)計(jì)

　?。▉碓矗篠ystemPlus Consulting）

　　英飛凌的溝槽結(jié)構(gòu)碳化硅以CoolSiC作為商品名，目前已推出了兩代產(chǎn)品,。第一代以1200V為主,，目前處于量產(chǎn)階段。而第二代產(chǎn)品包括1200V和750V兩個(gè)電壓規(guī)格,，相較上一代增加了25-30%的載電流能力,。

　　在針對電動汽車開發(fā)的碳化硅模塊產(chǎn)品上，英飛凌著重?cái)U(kuò)充HybridPACK Drive系列產(chǎn)品,，推出了尺寸和管腳兼容的的HybridPACK Drive CoolSiC,。目的是充分利用前期HybridPACK Drive建立的業(yè)內(nèi)知名度和客戶資源，減少市場推廣成本,，降低客戶切入的壁壘,。

　　不過為了獲得更好的性能和更緊湊的方案尺寸，第二代CoolSiC也采用了業(yè)內(nèi)逐漸流行的雙面水冷封裝HybridPACK DSC,，推出了全新的碳化硅塑封模塊,。

　　英飛凌CoolSiC技術(shù)的迭代，以及對應(yīng)的電壓規(guī)格和功率模塊封裝

　?。▉碓矗河w凌）

　　與同處歐洲的競爭對手意法半導(dǎo)體類似,，英飛凌的碳化硅營收也受制于產(chǎn)能。因此,，公司一方面從技術(shù)要產(chǎn)能,，通過開發(fā)冷裂（Cold Split）技術(shù)減少晶錠（boule）切割過程中的材料損失，從相同的晶錠中獲得多一倍的碳化硅襯底,。目前這一技術(shù)處于小批量試產(chǎn)中,，預(yù)計(jì)2024年完全成熟。

　　另一方面,，公司也在年初宣布斥資逾20億歐元在馬來西亞建設(shè)第三期Kulim晶圓廠,，專門用于寬禁帶半導(dǎo)體包括碳化硅的前道生產(chǎn)。新廠區(qū)計(jì)劃在今年6月開始施工,，2024年夏季進(jìn)行設(shè)備安裝,，首批晶圓于2024年下半年開始出貨。

　　英飛凌的冷裂技術(shù)可使碳化硅襯底產(chǎn)能翻倍

　?。▉碓矗河w凌）

　　Wolfspeed

　　Wolfspeed這個(gè)季度（2022財(cái)年第3季度）最大的新聞就是其位于紐約州莫霍克谷（MVF）的8寸碳化硅晶圓廠正式開始運(yùn)營,，預(yù)計(jì)在2023年上半年貢獻(xiàn)顯著營收,。這座晶圓廠占地6.3萬平方米，耗資10億美元,，是目前世界上最大的碳化硅生產(chǎn)線,。

　　根據(jù)公司在2021年投資者大會上公布的信息，每片8寸晶圓上的碳化硅芯片數(shù)量將比現(xiàn)有的6寸晶圓增加了近90%,，并且得益于先進(jìn)的自動化生產(chǎn)設(shè)備,，良率也比Wolfspeed的6寸產(chǎn)線提高20%-30%。

　　按照粗略的計(jì)算,，MVF的8寸晶圓生產(chǎn)總成本（包括襯底和前道工藝）只要不超過Wolfspeed Durham晶圓廠6寸晶圓成本的2.5倍,，MVF晶圓廠生產(chǎn)的碳化硅芯片成本就可以低于目前水平。而管理層對MVF晶圓廠帶來的成本優(yōu)化的預(yù)期更為樂觀,，認(rèn)為2024財(cái)年Wolfspeed單顆碳化硅芯片成本將僅為當(dāng)前的37%,。

　　Wolfspeed對MVF建成后碳化硅芯片成本變化的預(yù)期，其中28%的降本來自良率提高,，25%來自規(guī)模效應(yīng),，另有10%來自自動化減少的人工和生產(chǎn)周期

　　（來源：Wolfspeed）

　　MVF晶圓廠的運(yùn)營也給Wolfspeed的產(chǎn)能帶來飛躍,。根據(jù)投資者日上間接透露的信息計(jì)算,，2022財(cái)年和2024財(cái)年的公司碳化硅襯底總產(chǎn)能（以8寸晶圓計(jì)）分別為每周2千3百片和3千3百片。假設(shè)這些襯底全部內(nèi)部消化且只用來生產(chǎn)功率器件,，Wolfspeed碳化硅模塊的產(chǎn)能理論上可以滿足2022年170萬臺和2024年240萬臺電動汽車的需求,。

　　本季度除了營收同比和環(huán)比繼續(xù)保持增長外，Wolfspeed的Design-in項(xiàng)目金額也與上季度一樣保持高位,，達(dá)到16億美元,。這使得本財(cái)年迄今為止的Design-in總金額增加到38億美元，較去年同期增加一倍,。

　　這些新增的Design-in項(xiàng)目中,，有大約70%來自電動汽車行業(yè)，包括明星電動車企Lucid的旗艦車型Lucid Air,。在意法的碳化硅模塊之外,，這款高端電動汽車也將引入Wolfspeed的XM3碳化硅功率模塊。預(yù)計(jì)2023年MVF 8寸線能夠穩(wěn)定量產(chǎn)后,，Lucid也將使用內(nèi)含MVF碳化硅芯片的XM3模塊用于Lucid Air及后續(xù)車型,。因此，Lucid首席工程師,、產(chǎn)品資深副總Eric Bach在MVF晶圓廠開業(yè)典禮時(shí)作為客戶代表致辭,，也是為了能夠盡快拿到MVF晶圓廠的量產(chǎn)芯片。

　　Lucid Air的逆變器中用到了3塊Wolfspeed XM3碳化硅模塊

　?。▉碓矗篖ucid,，Wolfspeed）

　　如果將時(shí)間拉長到過去三年,，Wolfspeed累積的Design-in金額在87億美元這個(gè)驚人的水平，其中包括大眾集團(tuán)“未來汽車供應(yīng)路線（FAST）”計(jì)劃和通用汽車奧騰能平臺項(xiàng)目,。另外,，市場也傳言戴姆勒集團(tuán)和奧迪的下一代E-tron車型也選擇了Wolfspeed的產(chǎn)品。

　　本季度管理層表示已經(jīng)有45%的Design-in即40億美元轉(zhuǎn)化為Design-win,，這意味著Design-win對應(yīng)的客戶已經(jīng)開始實(shí)際批量采購Wolfspeed的碳化硅芯片,，且至少占預(yù)期第一年數(shù)量的20%。

　　按照公司預(yù)估的2024財(cái)年15億美元營收目標(biāo),，這也需要差不多3年時(shí)間才能滿足已有的客戶需求，因此產(chǎn)能不足造成的訂單積壓仍然是一大挑戰(zhàn),?？紤]到這個(gè)情況，管理層把擴(kuò)充碳化硅襯底和器件制造產(chǎn)能依舊作為公司的首要工作,。

　　舉措之一就是在本季度財(cái)報(bào)電話會議中,，Wolfspeed宣布公司已經(jīng)開始著手第二座8寸碳化硅晶圓廠的籌備工作，比之前的規(guī)劃大大提前,。CEO Gregg Lowe透露新晶圓廠較MVF規(guī)模更大,，并且美國聯(lián)邦和州政府依然將提供大力支持，更多信息會在今年底釋出,。另外,，第三座襯底工廠的建設(shè)也在考慮中，以滿足內(nèi)部和外部襯底客戶的需求,。

　　Wolfspeed的碳化硅MOSFET采用平面設(shè)計(jì),，目前處于第3代（Gen 3），涵蓋650V到1200V之間的多個(gè)電壓規(guī)格,。與之前兩代產(chǎn)品相比,，Gen 3 平面MOSFET采用六邊形晶胞微觀設(shè)計(jì)，650V Gen 3和1200V Gen 3+的單位面積導(dǎo)通電阻分別為2.3 m?·cm2和2.7 m?·cm2,，較上一代Strip Cell減少了16%,。

　　（一個(gè)有趣的對比是,，另一家碳化硅MOSFET大廠安森美的技術(shù)升級路線與Wolfspeed正好相反,，其第一代平面產(chǎn)品M1采用Hex Cell設(shè)計(jì)，但是在后面的M3中改為Strip Cell,，性能提高的幅度也是16%,，有待考證為何雙方矛盾的技術(shù)升級卻得到了相同的結(jié)果）

　　Wolfspeed Gen 3碳化硅MOSFET采用Hex Cell的平面技術(shù)

　　（來源：Wolfspeed）

　　一份較早的資料中Wolfspeed提到其Gen 3碳化硅MOSFET已經(jīng)到達(dá)了平面設(shè)計(jì)的實(shí)際性能極限,，下一代產(chǎn)品將是溝槽柵設(shè)計(jì),。目前Wolfspeed的Gen 4 溝槽柵仍在開發(fā)中,，具體量產(chǎn)時(shí)間還沒有透露。

　　不過,，作為一家在碳化硅行業(yè)中浸淫了超過30年的企業(yè),，Wolfspeed及其前身Cree在1991年就推出了第一片量產(chǎn)碳化硅襯底。深厚的經(jīng)驗(yàn)積累和歷史沉淀讓W(xué)olfspeed的碳化硅襯底性能和質(zhì)量獨(dú)占鰲頭,，就連意法,、英飛凌和安森美等同行業(yè)競爭對手不得不花費(fèi)上億美元向其采購。因此,，Wolfspeed的碳化硅產(chǎn)品獲得了至關(guān)重要的先發(fā)優(yōu)勢,，成為了整個(gè)碳化硅行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。

　　Wolfspeed 8英寸碳化硅襯底的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）工藝后的表面質(zhì)量都表現(xiàn)出色

　?。▉碓矗簑olfspeed）

　　羅姆 Rohm

　　羅姆作為一家在東京證卷交易所上市的科技企業(yè),，其投資者關(guān)系網(wǎng)站上提供的英文資料有限。但是從能夠找到的資料中,，可以看到公司對其碳化硅業(yè)余也是極具信心——管理層預(yù)測2025財(cái)年碳化硅產(chǎn)品營收將超過1000億日元（7.7億美元）,，而目前已挖掘出來的市場機(jī)會則超過8400億日元（65億美元）。

　　這些財(cái)務(wù)和業(yè)務(wù)目標(biāo)來自羅姆積極的產(chǎn)業(yè)布局,。公司已經(jīng)與國際多家客戶建立了緊密的聯(lián)系,，合作項(xiàng)目帶來的預(yù)期營收就占到總營收目標(biāo)的20%-30%。

　　僅在中國,，羅姆就與正海集團(tuán)成立主營碳化硅功率模塊設(shè)計(jì)和制造業(yè)務(wù)的合資企業(yè)海姆?？啤Ｍ瑫r(shí),，與整車廠吉利汽車,，以及國內(nèi)汽車行業(yè)知名一級供應(yīng)商聯(lián)合電子UAES分別成為戰(zhàn)略伙伴關(guān)系或首選供應(yīng)商。另外,，也與聯(lián)合電子和專注新能源汽車動力解決方案的初創(chuàng)企業(yè)臻驅(qū)Leadrive成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室或者聯(lián)合研發(fā)中心,。

　　羅姆碳化硅營收增長目標(biāo)（23-26財(cái)年，對應(yīng)日歷年2022年到2025年）,，以及目前已經(jīng)公布的產(chǎn)業(yè)合作

　?。▉碓矗篟ohm）

　　當(dāng)然，野望需要有匹配的實(shí)力才能實(shí)現(xiàn),。羅姆已經(jīng)規(guī)劃在2021年至2025年的5年間,，投入1200億至1700億日元（10億-13億美元）的資金，將碳化硅產(chǎn)能擴(kuò)充至少6倍,。這些投資現(xiàn)在已看到部分成果,，包括在今年初完成了日本筑后市 Apollo 工廠新大樓的建設(shè)，從而提高了 SiC 芯片產(chǎn)能,。

　　大量投資也涌入了羅姆2010年收購的SiCrystal,。這家碳化硅襯底供應(yīng)商的中期目標(biāo)是每年生產(chǎn)數(shù)十萬片碳化硅襯底,，實(shí)現(xiàn)上億美元的營收。同時(shí),，SiCrystal也在探索8英寸襯底生產(chǎn)的可能性,，目前已經(jīng)開始驗(yàn)證工作，預(yù)計(jì)2023年批量生產(chǎn),。

　　在碳化硅器件技術(shù)方面羅姆也處于領(lǐng)先地位,。2010 年公司就開始量產(chǎn)首款碳化硅MOSFET，與之后推出的第2代產(chǎn)品都采用平面柵極設(shè)計(jì),。2015年羅姆又領(lǐng)先競爭對手,，率先量產(chǎn)雙溝槽結(jié)構(gòu)的第3代產(chǎn)品。

　　羅姆的碳化硅MOSFET技術(shù)路線圖,，以及第4代產(chǎn)品的銷售占比變化

　?。▉碓矗篟ohm）

　　2020 年更進(jìn)一步，推出了針對電動汽車優(yōu)化的第 4 代 1200V碳化硅MOSFET,，在不降低短路耐受時(shí)間的情況下,，通過改進(jìn)雙溝槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，比第3代產(chǎn)品降低了40%的導(dǎo)通電阻,。同時(shí)，通過降低柵漏電容（Cgd）,，使得開關(guān)損耗減少了至多50%,。綜合來看,，第4代產(chǎn)品獲得了更好的FOM（品質(zhì)因數(shù),，F(xiàn)igure of Merit）。羅姆預(yù)測第4代碳化硅MOSFET從今年起在其銷售構(gòu)成中的占比逐漸增加,，直至2024-2025年成為銷售主力,。

　　與其他尚在挑戰(zhàn)首款量產(chǎn)溝槽柵產(chǎn)品的競爭對手相比,，羅姆已領(lǐng)先數(shù)個(gè)身位，第5代產(chǎn)品正在開發(fā)中,，預(yù)計(jì)比上一代產(chǎn)品減低30%的單位面積導(dǎo)通電阻,，計(jì)劃于2025年量產(chǎn)。不止于此,，第6代碳化硅MOSFET也出現(xiàn)在技術(shù)路線圖的遠(yuǎn)景規(guī)劃中,，將于2028年量產(chǎn)。

　　安森美 onsemi

　　安森美在2022年第1季度繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長,，毛利潤率也達(dá)到了近50%的歷史新高,，處于公司成立以來的高光時(shí)期。碳化硅產(chǎn)品的業(yè)績貢獻(xiàn)雖然占比還比較小,，但是增長動量十足——安森美與客戶簽訂的未來三年長期供應(yīng)協(xié)議（LTSA）總金額已達(dá)到26億美元,，其中有超過20億美元來自電動汽車動力總成對碳化硅模塊的需求,，包括蔚來汽車和特斯拉。

　　蔚來汽車ET7將采用安森美900V碳化硅功率模塊驅(qū)動

　?。▉碓矗簅nsemi,，蔚來汽車）

　　CEO Hassan El-Khoury表示這些承諾訂單將從2022年下半年起開始批量履約，推動碳化硅產(chǎn)品線在2022年的營收較上一年增加超過一倍,，并在2023年為安森美貢獻(xiàn)10億美元的銷售額,。

　　不過與英飛凌不同的是，管理層透露2022年下半年至2023年上半年期間碳化硅產(chǎn)品的利潤率將低于公司平均水平,。這歸結(jié)于之前安森美尚未規(guī)模供應(yīng)碳化硅模塊產(chǎn)品,，今年下半年起的產(chǎn)能爬坡所需的啟動成本降低了毛利潤率。

　　雖然安森美在五巨頭中排名末席,，但是其綜合實(shí)力不可小覷,，尤其是2021年第3季度通過收購襯底供應(yīng)商GTAT，搭建了從碳化硅晶錠,、襯底,、器件生產(chǎn)到模塊封裝的垂直整合模式。雖然其中一些項(xiàng)目的技術(shù)實(shí)力與各領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè)還有所差距,，但是整體實(shí)力卻更為均衡——與襯底龍頭Wolfspeed相比,，安森美的模塊封測和量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)略勝一籌；與器件設(shè)計(jì)實(shí)力超群的英飛凌相比,，安森美又有來自GTAT碳化硅材料的加成,。

　　安森美在碳化硅業(yè)務(wù)上的布局

　　（來源：onsemi）

　　安森美也看到了自身在碳化硅方面的綜合實(shí)力,，把碳化硅確立為公司兩大資產(chǎn)投資方向之一,，規(guī)劃在2022年將碳化硅襯底產(chǎn)能增加四倍，意圖在未來能夠自產(chǎn)所需的全部碳化硅襯底和外延片,。

　　在碳化硅晶圓制造上,，安森美已經(jīng)在6寸晶圓上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，目前推出的絕大部分產(chǎn)品如碳化硅MOSFET單管,，光伏碳化硅模塊等均來自韓國Bucheon晶圓廠6寸線,。與此同時(shí)，安森美也跟隨Wolfspeed等行業(yè)領(lǐng)先者的步伐,，在材料方面和晶圓制造上均開始嘗試8寸碳化硅的生產(chǎn),。

　　得益于仙童半導(dǎo)體在碳化硅技術(shù)上的積累，安森美在收購仙童后也獲得了開發(fā)各類碳化硅產(chǎn)品的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。

　　安森美的第1代碳化硅MOSFET技術(shù)（M1）采用平面設(shè)計(jì),，耐壓等級為1200V。之后從中衍生出900V和750V耐壓的規(guī)格，微觀結(jié)構(gòu)也改為Hex Cell設(shè)計(jì),，這兩個(gè)改動相疊加使得碳化硅MOSFET的導(dǎo)通電阻降低了35%左右,。目前安森美推出的大部分碳化硅產(chǎn)品均基于M1與其衍生出的M2平臺。

　　目前最新的一代碳化硅技術(shù)（M3）仍然采用平面技術(shù),，但是改為Strip Cell設(shè)計(jì),，導(dǎo)通性能較上一代衍生版本再提高了16%。這一代產(chǎn)品將逐漸成為公司的主力車規(guī)碳化硅平臺,，在電壓規(guī)格上覆蓋電動汽車主流的400V和800V平臺,。

　　而安森美的下一代技術(shù)平臺M4則會從平面結(jié)構(gòu)升級為溝槽結(jié)構(gòu)，目前已積累了大約20份相關(guān)專利,。與初代碳化硅技術(shù)相比,，在相同載電流的要求下可以減少相當(dāng)?shù)男酒娣e。這意味著以前210kW輸出功率需要4片碳化硅芯片并聯(lián)才能實(shí)現(xiàn),，而M4平臺預(yù)計(jì)只需要其一半面積的芯片即可,。如果再加上M4平臺可能采用8寸晶圓生產(chǎn)，預(yù)期M4的成本較之前將顯著降低,。

　　安森美的碳化硅技術(shù)持續(xù)進(jìn)步,，功率密度、散熱能力和成本不斷優(yōu)化

　?。▉碓矗簅nsemi）

　　根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Yole Développement最近的一份研報(bào),，碳化硅器件的主要應(yīng)用場合為電動汽車，占到總營收的近80%,。而碳化硅功率模塊又是碳化硅芯片的主流封裝模式,。因此,，高性能大功率模塊封裝是碳化硅應(yīng)用,，特別是車規(guī)應(yīng)用的關(guān)鍵研發(fā)領(lǐng)域之一。

　　通過IGBT模塊上的多年積累,，安森美在大功率車規(guī)模塊上早有布局,，其技術(shù)涵蓋了市場上主流的兩種大功率模塊類型，一是有凝膠灌封的框架式模塊,，二是整體覆蓋環(huán)氧樹脂材料的塑封式模塊,。前者即是被應(yīng)用于蔚來汽車ET7的功率模塊，而后者更是安森美的研發(fā)重點(diǎn),。

　　相較框架式模塊,，塑封模塊可以實(shí)現(xiàn)更高的功率密度。同時(shí),，外形設(shè)計(jì)具有靈活性,，可以根據(jù)客戶的要求進(jìn)行半定制或者完全定制。正是因?yàn)檫@些特點(diǎn),，再加上公司在模塊設(shè)計(jì)和量產(chǎn)上的成功經(jīng)驗(yàn),，最終讓安森美從特斯拉初獲得了TPAK模塊新增供應(yīng)商的門票,。

　　小結(jié)

　　碳化硅功率器件五巨頭都對未來市場發(fā)展和各自公司碳化硅產(chǎn)品營收增長表達(dá)了樂觀的看法，因此投入重金積極擴(kuò)充碳化硅襯底和晶圓制造產(chǎn)能,。與此同時(shí),，這些公司也積極進(jìn)行技術(shù)升級，包括向8英寸制造演進(jìn),，以及開發(fā)溝槽結(jié)構(gòu)MOSFET,，以期獲得性能提升的同時(shí)，獲得更多的單位產(chǎn)出和更低的成本,。

　　不止于此,，五巨頭在各自擅長的領(lǐng)域建立了準(zhǔn)入壁壘，包括意法的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和封裝,，Wolfspeed的8寸制造能力,，英飛凌和羅姆的溝槽柵設(shè)計(jì)，以及安森美的垂直整合,，意圖在未來仍然維持起行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的地位,。