盡管全球半導體步入周期“寒冬”，但功率半導體細分賽道仍穩步增長(cháng)，不僅英飛凌等國際功率半導體龍頭最新財季業(yè)績(jì)向好并上調對2023財年業(yè)績(jì)展望，并且在前沿碳化硅領(lǐng)域拓展中國供應鏈“朋友圈”，為經(jīng)歷特斯拉“減碳”風(fēng)波的碳化硅產(chǎn)業(yè)注入強心劑。

　　證券時(shí)報記者·e公司記者從業(yè)內人士了解到，當前從光伏到新能源汽車(chē)，碳化硅下游市場(chǎng)需求依舊旺盛，特別是車(chē)用級碳化硅襯底產(chǎn)能仍偏緊，國產(chǎn)碳化硅正在從產(chǎn)業(yè)化向商業(yè)化加速邁進(jìn)。與此同時(shí)，今年國內碳化硅成本將加速下降，中低端產(chǎn)品競爭激烈，尚需加速縮小與國際巨頭的技術(shù)差距。

　　自2021年特斯拉開(kāi)始將碳化硅器件使用到主驅動(dòng)逆變器上，憑借更高的系統效率，碳化硅 “上車(chē)”進(jìn)程。然而，今年3月份投資者日活動(dòng)上，特斯拉方面卻表示下一代汽車(chē)平臺的動(dòng)力總成中將減少75%的碳化硅使用，給整個(gè)產(chǎn)業(yè)“潑了一盆涼水”。盡管如此，碳化硅產(chǎn)業(yè)并未止步。

　　近期國際功率半導體巨頭英飛凌拓展碳化硅材料供應商體系，簽約國產(chǎn)碳化硅襯底頭部產(chǎn)商天岳新進(jìn)、天科合達。在業(yè)內人士看來(lái)碳化硅，其重要性被業(yè)內認為堪比消費單子廠(chǎng)商納入“蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)鏈”。

　　“能供貨英飛凌證明國產(chǎn)碳化硅襯底在技術(shù)和產(chǎn)能上的進(jìn)步?！奔钭稍?xún)化合物半導體分析師龔瑞驕向記者表示，無(wú)論市場(chǎng)需求情況還是國際巨頭擴產(chǎn)趨勢，碳化硅特別是車(chē)用類(lèi)高端碳化硅產(chǎn)品仍處于高度景氣。

　　有國產(chǎn)頭部碳化硅廠(chǎng)商向記者表示：“我們目前是沒(méi)有多余碳化硅產(chǎn)能再外供了，雖然特斯拉喊出‘減碳’，但碳化硅的使用量在逐年增加并沒(méi)有減少，市場(chǎng)需求強勁?！睋榻B，公司產(chǎn)品已經(jīng)供給海外頭部功率器件廠(chǎng)商。

　　在碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈中，碳化硅襯底和外延片的價(jià)值量占比超過(guò)一半，并且成為決定碳化硅器件品質(zhì)的關(guān)鍵，市場(chǎng)上由美國Wolfspeed（科銳公司）、Coherent（原貳陸公司）和日本羅姆等廠(chǎng)商壟斷。碳化硅襯底單晶材料可分為導電型襯底和半絕緣型襯底。其中，導電型襯底主要應用于電動(dòng)汽車(chē)、新能源、儲能等碳化硅電力電子器件領(lǐng)域。

　　本次簽約英飛凌的天岳先進(jìn)，在從半絕緣型向導電型襯底轉型布局，去年新建上海工廠(chǎng)已經(jīng)完成第一階段的機電安裝，預計今年上半年實(shí)現量產(chǎn)交付。去年公司與國內外多家汽車(chē)電子、電力電子器件等領(lǐng)域的知名客戶(hù)簽署長(cháng)期協(xié)議。

　　從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，今年國際碳化硅巨頭擴張熱情高漲。另外，汽車(chē)整車(chē)廠(chǎng)商并未放棄碳化硅的合作和方案創(chuàng )新。

　　今年來(lái)，寶馬、極氪等與安森美達成碳化硅長(cháng)期供貨協(xié)議，Wolfspeed與梅賽德斯也達成碳化硅器件供應合作； 4月份小鵬正式推出了新一代技術(shù)平臺SEPA 2.0扶搖全域智能進(jìn)化架構，采取全域800V高壓碳化硅平臺，綜合效率達92%；哪吒GT搭載800V碳化硅電驅?zhuān)粬|風(fēng)汽車(chē)600006）發(fā)布馬赫E品牌，將搭載自主開(kāi)發(fā)的碳化硅控制器，還將于年底量產(chǎn)碳化硅模塊。華為也發(fā)布了“DriveONE新一代超融合黃金動(dòng)力平臺”，搭載了高效碳化硅技術(shù)。

　　“碳化硅屬于先進(jìn)技術(shù)，除了特斯拉，當前大部分車(chē)企使用的比較少，未來(lái)也將繼續增加碳化硅的使用量，而不會(huì )減少?！秉S河科技學(xué)院客座教授張翔向記者表示，碳化硅具有耐高溫、耐高壓的特性，非常適用于高壓場(chǎng)景，而且在主逆變器中，碳化硅模塊和IGBT模塊相比，能夠提高約5%的系統效率。

　　有碳化硅廠(chǎng)商介紹，據了解特斯拉減碳75%的計劃主要針對下一代生產(chǎn)低端車(chē)型的產(chǎn)線(xiàn)，而傳統產(chǎn)線(xiàn)并不會(huì )減少用量，因此整體碳化硅的使用凈增量有望提升25%。

　　集邦咨詢(xún)今年一季度統計，國內如比亞迪002594）漢EV、蔚來(lái)ET7、小鵬G9、吉利Smart精靈#1等量產(chǎn)車(chē)型均有搭載碳化硅器件，國產(chǎn)供應商包括比亞迪、斯達半導603290）和芯聚能，加速了碳化硅功率模塊在國內市場(chǎng)的發(fā)展。另外，國內外的主流車(chē)企都已經(jīng)在布局800V平臺，集微咨詢(xún)預測到2025年800V碳化硅的方案滲透率超過(guò)15%。

　　在當下功率半導體市場(chǎng)，硅基IGBT和碳化硅兩種徑相互分流，因成本差異分別服務(wù)中低端與高端新能源市場(chǎng)；在特斯拉“減碳”風(fēng)向下，兩種徑也有望互相交織。

　　國產(chǎn)IGBT巨頭時(shí)代電氣高管近期在接受機構調研時(shí)表示：“公司急迫需要IGBT新產(chǎn)能，來(lái)緩解行過(guò)于旺盛的市場(chǎng)需求?！睋榻B，最近特斯拉發(fā)布新的方案，確定大幅減少碳化硅的方向，很多汽車(chē)廠(chǎng)商也和公司一起研發(fā)新方案，可能加大硅基IGBT的應用。

　　“碳化硅對硅基IGBT逐步的替代是不可逆轉的，”芯聚能總裁周曉陽(yáng)近期功率及化合物半導體論壇活動(dòng)時(shí)指出，但一段時(shí)期內碳化硅在汽車(chē)主驅上的供不應求是沒(méi)有辦決的，因此需要考慮使用部分硅基IGBT來(lái)替代碳化硅，或者采取混合模塊，或者提升碳化硅芯片的功率密度，或者進(jìn)行封裝創(chuàng )新、電驅系統改進(jìn)等方案。

　　回首來(lái)看，2022年堪稱(chēng)國產(chǎn)碳化硅從產(chǎn)業(yè)化邁入商業(yè)化的關(guān)鍵年份，上市公司頻頻斬獲訂單，并且以IDM（設計制造一體化）廠(chǎng)商進(jìn)展尤為突出。

　　作為L(cháng)ED芯片巨頭，三安光電600703）去年業(yè)績(jì)下挫，但以碳化硅二極管、MOSFET及硅基氮化鎵產(chǎn)品為代表的電力電子業(yè)務(wù)進(jìn)展迅速，旗下碳化硅垂直產(chǎn)業(yè)鏈制造平臺湖南三安實(shí)現銷(xiāo)售收入6.39億元，同比增長(cháng)9倍，已簽署的碳化硅MOSFET長(cháng)期采購協(xié)議總金額超70億元，目前湖南三安碳化硅產(chǎn)能已達1.2萬(wàn)片/月，湖南三安二期工程將在今年貫通，達產(chǎn)后配套年產(chǎn)能將達到36萬(wàn)片。

　　從出貨來(lái)看高壓水噴砂機！，湖南三安的碳化硅二極管累計出貨量超1億顆領(lǐng)跑行業(yè)，已推出高性能產(chǎn)品，且七款通過(guò)車(chē)規認證并開(kāi)始逐步出貨。另外，湖南三安半導體銷(xiāo)售副總經(jīng)理張真榕此前介紹，新能源汽車(chē)功率半導體步入放量期，三安用于主驅的碳化硅功率半導體有望在今年四季度正式上車(chē)。

　　另一家IDM企業(yè)華潤微的碳化硅產(chǎn)品進(jìn)展順利，去年碳化硅器件整體銷(xiāo)售規模同比增長(cháng)約2.3倍，待交訂單超過(guò)1000萬(wàn)元，投片量逐月穩步增加。車(chē)規級碳化硅MOS和碳化硅模塊研發(fā)工作進(jìn)展順利，已完成多款碳化硅MOS模塊產(chǎn)品出樣。華潤微給今年寬禁帶半導體的目標是整體銷(xiāo)售上億元。

　　士蘭微600460）也是采用IDM模式，旗下士蘭明鎵在去年已實(shí)施“碳化硅功率器件芯片生產(chǎn)線(xiàn)”項目的建設，并預計今年底形成月產(chǎn)6000片6英寸碳化硅芯片的生產(chǎn)能力。去年10月，士蘭微籌劃非公開(kāi)發(fā)行募資65億元，募投項目之一便是用于“年產(chǎn)14.4萬(wàn)片碳化硅功率器件生產(chǎn)線(xiàn)日定增獲所審核通過(guò)。

　　在今年稍早前接受證券時(shí)報記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)，士蘭微董事長(cháng)陳向東介紹，通過(guò)發(fā)揮IDM一體化優(yōu)勢，士蘭微碳化硅MOSFET/SBD功率器件芯片中試線(xiàn)進(jìn)展順利，芯片性能指標達到業(yè)內領(lǐng)先水平；士蘭微正在加快建設碳化硅芯片量產(chǎn)線(xiàn)，用于汽車(chē)主驅的碳化硅功率模塊已向部分客戶(hù)送樣。

　　在近期接受機構調研時(shí)，時(shí)代電氣高管表示，碳化硅是公司半導體業(yè)務(wù)的一個(gè)重要投入方向，公司在既有產(chǎn)線(xiàn)上提高產(chǎn)能，希望產(chǎn)品研發(fā)商能夠復制IGBT以前的發(fā)展線(xiàn)，從應用方向提升器件的水平，預計今年會(huì )在一些領(lǐng)域做一些批量應用。

　　“碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合更適合新能源汽車(chē)行業(yè)，”三安集成副總經(jīng)理陳東坡在4月出席功率及化合物論壇時(shí)指出，車(chē)規芯片對設計和制造都要求要求高可靠、高穩定、高安全性，產(chǎn)品聲明周期比較長(cháng)，而IDM模式可以更好控制品質(zhì)，并可以通過(guò)系統優(yōu)化降低成本、提升產(chǎn)能，為車(chē)企做到“交鑰匙”工程。

　　當前以IDM模式為代表上市公司在碳化硅業(yè)務(wù)上進(jìn)展迅速，但訂單兌現尚需時(shí)日，現階段在上市公司貢獻有限，難以對抗周期波動(dòng)風(fēng)險；相比之下，部分功率半導體的設計類(lèi)企業(yè)或者分立器件、模組類(lèi)企業(yè)業(yè)績(jì)比較穩定，并發(fā)揮自身優(yōu)勢，通過(guò)自建產(chǎn)能或者綁定晶圓產(chǎn)能，形成“類(lèi)IDM”模式，拓展碳化硅賽道。

　　作為A股IGBT龍頭，斯達半導連續兩年保持翻倍增長(cháng)，去年公司實(shí)現凈利潤約8億元，今年一季度凈利潤實(shí)現約2億元，同比增長(cháng)約36%，并且公司持續布局碳化硅賽道：2020年公司投資約2億元建設全碳化硅功率模組產(chǎn)業(yè)化項目，投資建設年產(chǎn)8萬(wàn)顆車(chē)規級全碳化硅功率模組生產(chǎn)線(xiàn)億元，用于投資IGBT和碳化硅芯片項目等。最新進(jìn)展顯示，公司車(chē)規級SiC模塊開(kāi)始在海外市場(chǎng)小批量供貨，另外，使用公司自主芯片的車(chē)規級SiC MOSFET模塊預計2023年開(kāi)始在主電機控制器客戶(hù)批量供貨。

　　有接近斯達半導方面人士向記者介紹，從功率模組封裝工藝上來(lái)說(shuō)，碳化硅模塊的封裝工藝要求比IGBT模塊要求更高，斯達半導模塊封裝技術(shù)面臨新的。

　　宏微科技則表示已經(jīng)掌握了碳化硅器件封裝的關(guān)鍵技術(shù)。據介紹，傳統的釬焊加引線(xiàn)鍵合技術(shù)的工藝框架難以滿(mǎn)足某些特殊使用要求；銀燒結技術(shù)作為釬焊技術(shù)的替代方案，可以更好的發(fā)揮碳化硅器件的性能，提高其功率循環(huán)壽命，更適應于高溫的工作。公司已掌握了相關(guān)技術(shù)，并在相關(guān)的模塊封裝產(chǎn)品中得以批量生產(chǎn)應用。

　　宏微科技業(yè)績(jì)也迎來(lái)大爆發(fā)，今年一季度凈利潤同比增長(cháng)1.53倍。據介紹，公司訂單飽滿(mǎn)， 碳化硅二極管研發(fā)成功并實(shí)現小批量供貨。公司高管在接受機構調研中介紹，2022至2023年公司推出了第一代平面碳化硅MOS，預計2024至2025年開(kāi)發(fā)出溝槽產(chǎn)品；應用場(chǎng)景來(lái)看，碳化硅MOS產(chǎn)品主要應用于電動(dòng)汽車(chē)，碳化硅二極管產(chǎn)品應用于光伏領(lǐng)域。

　　另外，揚杰科技300373）采取IDM與Fabless（無(wú)晶圓廠(chǎng)模式）并行，多渠道加速碳化硅產(chǎn)能建設。

　　4月20日，揚杰科技公告計劃投資10億元在江蘇揚州建設6英寸碳化硅晶圓產(chǎn)線(xiàn)片/月，后續擬進(jìn)一步布局6~8英寸碳化硅芯片生產(chǎn)線(xiàn)建設。目前揚杰科技已經(jīng)向市場(chǎng)推出碳化硅模塊及650V 碳化硅 SBD、1200V系列碳化硅SBD全系列產(chǎn)品，碳化硅MOSFET已取得關(guān)鍵性進(jìn)展。

　　揚杰科技還通過(guò)投資控股湖南楚微半導體，進(jìn)一步完善了公司在晶圓制造上的核心能力，形成了比較完備的晶圓產(chǎn)品制造能力。根據規劃，楚微半導體二期建設規劃為新增3萬(wàn)片/月的8英寸硅基芯片生產(chǎn)線(xiàn)英寸碳化硅基芯片生產(chǎn)線(xiàn)項目。

　　近年來(lái)，碳化硅產(chǎn)業(yè)加速了證券化。次新股公司中，東微半導去年凈利潤接近翻倍達到2.84億元，今年一季度凈利潤同比增長(cháng)近五成。其中，公司在碳化硅器件首次實(shí)現營(yíng)業(yè)收入；燕東微披6英寸碳化硅SBD（肖特基二極管）產(chǎn)品處于小批量量產(chǎn)，1200V碳化硅MOSFET首款樣品在性能評測中。

　　在國內新能源汽車(chē)、光伏、工控、射頻通信等領(lǐng)域下游應用需求的高速增長(cháng)背景下，碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)水平及市場(chǎng)規模逐步壯大。據中金公司601995）、華泰證券等研究報告，國內碳化硅襯底現有產(chǎn)能約為25.8萬(wàn)片/年~40萬(wàn)片/年，未來(lái)2~5年，國內碳化硅襯底產(chǎn)能有望達到400萬(wàn)片/年~420萬(wàn)片/年，預計較現有產(chǎn)能可實(shí)現約10倍以上的新增產(chǎn)能增長(cháng)。

　　不過(guò)，相比國際碳化硅玩家，國產(chǎn)碳化硅供應鏈還需要面臨技術(shù)差距以及成本加速下降等多重風(fēng)險和壓力。

　　集邦咨詢(xún)化合物半導體分析師龔瑞驕介紹，以6英寸碳化硅襯底為例，國內良率大概有40%，海外大概有60%~70%；另外，碳化硅MOS分為平面類(lèi)和溝槽類(lèi)，在同等條件下，溝槽類(lèi)更具備成本和性能優(yōu)勢，國內產(chǎn)品發(fā)力需要面對巨大的專(zhuān)利鴻溝。

　　“從下游應用場(chǎng)景來(lái)看，國產(chǎn)碳化硅產(chǎn)品主要以應用于工業(yè)市場(chǎng)的二極管和MOS產(chǎn)品為主，主驅MOS還在驗證，而且面臨激烈競爭?！饼徣痱湵硎?，隨著(zhù)產(chǎn)能在未來(lái)兩三年密集，碳化硅市場(chǎng)供需將會(huì )趨于平衡。

　　國內頭部碳化硅廠(chǎng)商向記者表示，從價(jià)格來(lái)看，碳化硅襯底除了2020年沒(méi)變外，一直在下降；并且今年國內降幅大約是10%~20%，降幅遠超海外市場(chǎng)。

　　相比龍頭企業(yè)，碳化硅襯底新秀更容易“寒冬”。東尼電子603595）1月初宣布獲得6英寸碳化硅大額訂單，其中2023年交付13.5萬(wàn)片，銷(xiāo)售金額6.75億元，疊加2022年業(yè)績(jì)預增消息刺激，公司股價(jià)一度沖高，但很快回落。業(yè)內人士指出，這個(gè)價(jià)格相當于大約5000元/片，在業(yè)內處于偏低水平。

　　2021年?yáng)|尼電子定增募投年產(chǎn)12萬(wàn)片碳化硅項目，對于募投項目最新進(jìn)展，東尼電子在年報介紹，2022年公司碳化硅襯底材料已形成階段性，開(kāi)始小批量供貨；但碳化硅募投行項目受技術(shù)要求高、迭代快，受研發(fā)進(jìn)度、下游驗證周期等多方面因素影響，存在不確定性，項目達產(chǎn)可能延期；目前碳化硅襯底片市場(chǎng)售價(jià)已低于預案測算值，且公司工藝線(xiàn)切換，設備投入加大，該業(yè)務(wù)經(jīng)濟效益可能不及預期。

　　從技術(shù)進(jìn)展來(lái)看，國產(chǎn)碳化硅廠(chǎng)商以6英寸碳化硅晶圓為主，而國際碳化硅大廠(chǎng)已經(jīng)紛紛邁入8英寸，并將量產(chǎn)節點(diǎn)提前到今年。本次簽約英飛凌的天岳先進(jìn)和天科合達，也將助力英飛凌向200毫米（8英寸）直徑碳化硅晶圓的過(guò)渡。與之相應，上述廠(chǎng)商也作出準備：天岳先進(jìn)已經(jīng)完成高品質(zhì)8英寸導電型碳化硅襯底制備；天科合達2020年開(kāi)展8英寸導電型碳化硅單晶襯底的研發(fā)，計劃在2023年實(shí)現8英寸襯底產(chǎn)品的小規模量產(chǎn)。

　　有廠(chǎng)商向記者介紹，目前其公司產(chǎn)線(xiàn)英寸，這是市場(chǎng)和技術(shù)趨勢，但當前8英寸綜合成本比較高，單8英寸設備也比6英寸貴好幾倍。

　　目前國產(chǎn)碳化硅企業(yè)對來(lái)自歐洲、日本的碳化硅設備仍有很大的依賴(lài)，國產(chǎn)設備廠(chǎng)商也在發(fā)力。北方華創(chuàng )002371）作為A股半導體設備巨頭，公司負責人出席功率及化合物半導體論壇時(shí)介紹，公司可以提供碳化硅的全套解決方案；A股半導體清洗巨頭盛美上海并在今年3月份盛美上海宣布首次獲得Ultra C SiC碳化硅襯底清洗設備的采購訂單，該設備兼容6英寸和8英寸，每小時(shí)可達70多片晶圓的產(chǎn)能，可避免薄且易碎的碳化硅襯底的碎片。

　　設備廠(chǎng)商也親自探索8英寸碳化硅晶體。晶盛機電300316）介紹，公司在大尺寸碳化硅晶體研發(fā)上取得的重大突破，通過(guò)自有籽晶經(jīng)過(guò)多輪擴徑，成功生長(cháng)出8英寸N型碳化硅晶體，加速大尺寸碳化硅晶體生長(cháng)和加工技術(shù)自主可控。

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