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據(jù)TrendForce集邦咨詢研究統(tǒng)計，隨著安森美（onsemi）、英飛凌（Infineon）等與汽車、能源業(yè)者合作項目明朗化，將推動2023年整體SiC功率元件市場產(chǎn)值達22.8億美元，年成長41.4%。2023年整體SiC功率元件市場產(chǎn)值達22.8億美元
TrendForce集邦咨詢近日研究統(tǒng)計，第三代半導(dǎo)體包括碳化硅（SiC）與氮化鎵（GaN），整體產(chǎn)值又以SiC占80%為重。SiC適合高壓、大電流的應(yīng)用場景，能進一步提升電動汽車與再生能源設(shè)備系統(tǒng)效率。據(jù)TrendForce集邦咨詢研究統(tǒng)計，隨著安森美（onsemi）、英飛凌（Infineon）等與汽車、能源業(yè)者合作項目明朗化，將推動2023年整體SiC功率元件市場產(chǎn)值達22.8億美元，年成長41.4%。
特斯拉卻提出減少75%的SiC晶體管使用量
北京時間3月2日凌晨，特斯拉在其投資者日的演講中，談到最牽動半導(dǎo)體廠商的一句話，來自特斯拉動力總成工程負責(zé)人——科林·坎貝爾（Colin Campbell），他提到在下一個動力系統(tǒng)中，SiC晶體管作為價格昂貴的關(guān)鍵部件，特斯拉新的解決方案可以在不影響汽車性能或效率的情況下減少75%的使用量。
而就在上個月，英飛凌才宣布將在德國德累斯頓投資50億歐元建廠，劍指模擬/混合信號技術(shù)和功率半導(dǎo)體。同時，安森美和意法半導(dǎo)體（ST）也持續(xù)在相關(guān)板塊發(fā)力。加上這兩年SiC的風(fēng)刮了一陣又一陣，從大面積的應(yīng)用到大規(guī)模量產(chǎn)，似乎很快就會紛至沓來。這一切看似與特斯拉在SiC上遠期的用量驟減南轅北轍。
英飛凌是功率元件的老牌玩家；意法半導(dǎo)體雖說是MCU全球龍頭企業(yè)，但功率元件方面也并不遜色；安森美則屬于近兩年在功率元件領(lǐng)域轉(zhuǎn)型的代表，將原有的低端業(yè)務(wù)迅速向高毛利產(chǎn)品轉(zhuǎn)移，算是一匹SiC的黑馬。
特斯拉的遠期減量方案對于整個SiC生態(tài)來說，算是當(dāng)頭一棒。但由于特斯拉在活動現(xiàn)場，并未透露過多關(guān)于新平臺的技術(shù)細節(jié)，因此無法評估其具體的技術(shù)路線和方案。
可以明確的是，坎貝爾提到了兩點，一是SiC晶體管是關(guān)鍵部件，二是它們很貴。因此，SiC在后續(xù)的道路上，依然是極為關(guān)鍵的，而且價格本身會與其他諸多因素掛鉤，工藝的改進、良率的提升、供給端產(chǎn)能的持續(xù)擴大等等，往往都會促使價格下降。所以主要的分歧點就集中在用量上。
但是別忘了，特斯拉2018年率先在Model 3上應(yīng)用SiC時，算是第一批吃螃蟹的人。可如今，因為SiC昂貴，就放話說以后只用四分之一。但是在具體方案應(yīng)用之前，SiC的應(yīng)用并不會立即減少。甚至等方案出爐的時候，SiC的供需情況或許又是一番天地。
頭部廠商們的動向
公開資料顯示，近期多家功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的國際頭部廠商均在擴張SiC相關(guān)產(chǎn)能。顯然，廠商們在擴產(chǎn)之前一定做過充分的測算和準(zhǔn)備，對于SiC的重要性、必要性及在下游各應(yīng)用中扮演的角色做過深入的研究分析，因此，相比特斯拉的一張空頭支票，這些廠商們的動向更值得作為SiC的風(fēng)向標(biāo)之一。
SiC功率元件的前兩大應(yīng)用為電動汽車與再生能源領(lǐng)域
TrendForce集邦咨詢表示，SiC功率元件的前兩大應(yīng)用為電動汽車與再生能源領(lǐng)域，分別在2022年已達到10.9億美元及2.1億美元，占整體SiC功率元件市場產(chǎn)值約67.4%和13.1%。車用方面，安森美與大眾汽車（VW）簽署戰(zhàn)略協(xié)議，為VW提供EliteSiC 1200V主逆變器功率模組，另外該系列產(chǎn)品亦被起亞汽車（Kia Corporation）選中，用于EV6 GT車款，以減少直流與交流轉(zhuǎn)換的功率損失，同時提高效率、降低重量、延長續(xù)航里程；而Wolfspeed與奔馳（Benz）深化合作關(guān)系，提供其電動汽車所需的SiC功率元件。再生能源方面，安森美也與Ampt合作，提供太陽能與儲能系統(tǒng)優(yōu)化器所需的SiC MOSFET；而英飛凌的CoolSiC已導(dǎo)入臺廠臺達電（Delta）的雙向逆變器中，應(yīng)用于太陽能發(fā)電、儲能、電動汽車充電三合一系統(tǒng)，另外也助力布魯姆能源（Bloom Energy）的燃料電池和電解系統(tǒng)效率提升。
意法半導(dǎo)體：兼顧襯底與器件
意法半導(dǎo)體作為ARM架構(gòu)32位MCU的全球龍頭企業(yè)，在功率元件及SiC上也絲毫不弱。2022年，意法半導(dǎo)體在汽車和工業(yè)用SiC方面，實現(xiàn)了7億美元的營收，2023年，預(yù)計營收將超10億美元。
目前該公司的SiC客戶數(shù)有82家。同時，年內(nèi)增加了25個相關(guān)的項目，其中新客戶8家，近六成項目針對汽車客戶。并且，隨著第三代晶體管不斷大批量生產(chǎn)，SiC領(lǐng)域的領(lǐng)先地位不斷得到鞏固，意法半導(dǎo)體還將在2023下半年增加第四代晶體管的產(chǎn)量。
在SiC方面，意法半導(dǎo)體一方面要求前端容量大幅提升，將達到2017年的10倍，同時，還將提升襯底需求的內(nèi)部采購，2024年前內(nèi)采比例將達到40%。由此，彰顯了自身SiC垂直集成戰(zhàn)略，覆蓋更廣的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，目前在建的卡塔尼亞工廠將增加SiC襯底的制造能力，預(yù)計2023年將批量生產(chǎn)，新加坡工廠增加SiC前端設(shè)備的生產(chǎn)，而在摩洛哥和中國工廠提升后端制造能力。
安森美：轉(zhuǎn)型并鎖定45億美元LTSASiC
安森美自2021年通過收購GTAT來擴大SiC的生產(chǎn)及供應(yīng)能力，使其迅速進入SiC頭部玩家的圈子，成長速度十分驚人。2022年安森美在SiC領(lǐng)域收入超2億美元，預(yù)計2023年該領(lǐng)域收入有望超10億美元。營收的增長，意味著客戶的不斷積累，尤其是在汽車領(lǐng)域，安森美與Tier 1廠商的合作也在不斷擴大。
英飛凌：功率半導(dǎo)體再下重注
英飛凌作為老牌的功率元件廠商，在功率元件領(lǐng)域不斷加碼。其在德國德累斯頓新建設(shè)的50億歐元的功率半導(dǎo)體廠，也將成為該公司歷史上最大的單筆投資。
基于英飛凌與Resonac簽署的長期協(xié)議，2023年其在SiC的收入預(yù)期為4.5~5億歐元。這份協(xié)議將深化兩者在SiC材料方面的長期合作，并逐步從6英寸向8英寸晶圓過渡。另外，在Kulim的新廠也將于明年秋季投產(chǎn)，并持續(xù)提升產(chǎn)能。
英飛凌的ATV部門在SiC業(yè)務(wù)上有所突破，拿到了應(yīng)用在起亞和捷恩斯（均來自于現(xiàn)代）未來平臺牽引逆變器的訂單；IPC部門也將受益于其在SiC應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，將繼續(xù)在光伏逆變器、能源存儲系統(tǒng)和電動車充電基礎(chǔ)設(shè)施等方面有所發(fā)揮。由此，SiC晶圓廠的體量和產(chǎn)能也正在按計劃增長。
從全年業(yè)績預(yù)期來看，這兩個部門的營收也將以9%的平均年增長率領(lǐng)跑。隨著半導(dǎo)體市場的分化持續(xù)，汽車、可再生能源等領(lǐng)域的需求提升，而消費類市場需求疲軟，因此，英飛凌預(yù)計將資本支出轉(zhuǎn)移到IGBT、SiC等相關(guān)器件，主要就是汽車、可再生能源領(lǐng)域。PSS部門的MOSFET由于需求疲軟，或?qū)⒉糠之a(chǎn)能轉(zhuǎn)到其他功率元件。
英飛凌還表示，除了技術(shù)領(lǐng)先外，MOSFET和SiC器件要得出最優(yōu)解，還需要用軟件將電源開關(guān)與模擬混合信號器件及微控制器相結(jié)合，這是其優(yōu)勢所在，也體現(xiàn)了其產(chǎn)品到系統(tǒng)的思維方式。
從以上幾家國際廠商的腳步來看，隨著市場需求的增加，總體向SiC業(yè)務(wù)的傾斜很難去扭轉(zhuǎn)，大家也都已經(jīng)看到SiC應(yīng)用的優(yōu)勢，通過正向反饋，還在不斷驅(qū)使相關(guān)產(chǎn)能的增加。
SiC襯底
SiC襯底方面，其在SiC功率元件中成本占比達49%，也是決定元件質(zhì)量的關(guān)鍵，目前Wolfspeed的SiC襯底市占率逾六成，最受市場重視，其他業(yè)者包含英飛凌與Resonac就SiC原料簽署長期供貨協(xié)議，初期側(cè)重6英寸、后期將側(cè)重8英寸材料；另外意法半導(dǎo)體與Soitec合作，采用Soitec的SmartSiC技術(shù)來量產(chǎn)8英寸SiC襯底；以及Wolfspeed除了北卡羅來納州的8英寸SiC襯底廠之外，還計劃在德國建造8英寸SiC 功率元件制造廠，而采埃孚（ZF Group）也將為其投資數(shù)億美元。
全球半導(dǎo)體廠商皆相當(dāng)關(guān)注8英寸SiC襯底，在Wolfspeed率先開出8英寸SiC襯底產(chǎn)能的帶領(lǐng)下，其他供應(yīng)商將陸續(xù)跟上，并積極展開供應(yīng)鏈上、下游合作。因此，TrendForce集邦咨詢預(yù)期，至2026年SiC功率元件市場產(chǎn)值可望達53.3億美元。主流應(yīng)用仍倚重電動汽車及再生能源，電動汽車產(chǎn)值可達39.8億美元、CAGR約38%；再生能源達4.1億美元、CAGR約19%。
2022~2026年全球SiC功率組件市場產(chǎn)值預(yù)估（單位：百萬美元）
國內(nèi)廠商動向
《科創(chuàng)板日報》記者表示，早在2016年，中國“十三五”規(guī)劃中就將SiC列入重點項目，隨后科技部、發(fā)改委等四部門又將SiC襯底技術(shù)列入重點突破領(lǐng)域。同時，中國亦在大力推動SiC行業(yè)發(fā)展，國資不斷支持國內(nèi)廠商立項融資。
財聯(lián)社創(chuàng)投通數(shù)據(jù)顯示，2022年至今，SiC領(lǐng)域一級市場累計完成73起投資。其中，國資LP方面，來自深圳、蘇州、上海和杭州的國資機構(gòu)尤為活躍，并傾向于投資支持本地的SiC相關(guān)企業(yè)的融資發(fā)展。如：深創(chuàng)投投資天狼芯、蘇州高新投布局博志金鉆、杭州金投加碼六方碳素等。
值得一提的是，在已披露融資基金的企業(yè)中，所融資金額最大的案例系今年2月完成12億元融資的天域半導(dǎo)體。在該輪融資中，投資方為：海富產(chǎn)業(yè)基金、粵科鑫泰股權(quán)投資基金、南昌工業(yè)控股、嘉元科技、招商資本、乾創(chuàng)投資。
完成上述融資后，天域半導(dǎo)體也成為半導(dǎo)體領(lǐng)域的“超級獨角獸”。目前，該公司正進行A股上市輔導(dǎo)，向二級資本市場發(fā)起沖擊。此外，百識電子、愛仕特亦獲得了3億元左右的大額融資。
除國有背景資方外，最受矚目的還有來自汽車領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)資本。財聯(lián)社創(chuàng)投通數(shù)據(jù)顯示，在SiC領(lǐng)域出手最頻繁的車企當(dāng)屬比亞迪。2022年至今，其與上汽集團共同投資了瞻芯電子、天域半導(dǎo)體，并加碼了邑文電子C+輪融資。小鵬汽車與旗下風(fēng)投平臺星航資本戰(zhàn)略投資了瞻芯電子；廣汽資本加碼了基本半導(dǎo)體；吉利控股與博原資本投資了芯聚能半導(dǎo)體。
寧德時代也對SiC有所布局，其于去年6月投資了SiC襯底企業(yè)重投天科，半導(dǎo)體龍頭韋豪創(chuàng)芯則投資了SiC功率器件領(lǐng)域的青禾晶元。
財聯(lián)社創(chuàng)投通數(shù)據(jù)顯示，在專業(yè)投資機構(gòu)中，對SiC賽道出手最多的是毅達資本。在過去一年多的時間里，其接連投資了百識電子、寬能半導(dǎo)體、致瞻科技、德智新材。與此同時，藍馳創(chuàng)投，光速中國、云暉資本、軟銀中國、紅杉資本等明星機構(gòu)，也出現(xiàn)在SiC企業(yè)的投資人名單中。
特斯拉對于SiC技術(shù)的動態(tài)變化分析
在云岫資本合伙人兼CTO趙占祥看來，特斯拉對于SiC技術(shù)的動態(tài)變化，或?qū)⒏焱苿覵iC產(chǎn)業(yè)向更低價格，并有望結(jié)合更多有效產(chǎn)能發(fā)展?！皩τ谄渌匾I(lǐng)域，如：光伏、儲能、電網(wǎng)等都將帶來重要影響?！?/p>
與非網(wǎng)作者同樣表示，雖然看似特斯拉是在削減遠期方案的SiC用量，但看起來更像是一種抱怨，好東西太貴，再便宜點可好。即使用量真的相對減少，按照目前SiC的用量，還遠沒有到泡沫破滅的時候。SiC的市場才剛剛開始。
趙占祥告訴《科創(chuàng)板日報》記者，“從不同行業(yè)的滲透節(jié)奏來看，800V與SiC相擁而來推動新能源汽車2023年成為第一大爆發(fā)市場，1500V時代下降本增效需求推動光伏成為第二大陣地。2025年，預(yù)計SiC方案成本降至硅基器件的1.5-2倍，光伏及儲能等市場也會開始大量采用SiCMOSFET?！?/p>
從應(yīng)用場景來看，趙占祥預(yù)測，SiC在終端的滲透節(jié)奏為：在電動汽車的使用或?qū)母咧卸顺擞密囅虻投顺擞密囅绿?；或?qū)某擞密囅蛏逃密囈约疤胤N車發(fā)展；并有望向更大的工業(yè)及消費產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
信息及配圖來源：TrendForce集邦咨詢；微信公眾號與非網(wǎng)eefocus：顧子揚；《科創(chuàng)板日報》（記者 曾樂、郭輝、吳旭光，編輯 田簫）版權(quán)歸屬：作者/譯者/原載
