2022年，在全球碳中和戰略及新能源產(chǎn)業(yè)鏈全面進(jìn)入加速狂奔期的背景下，碳化硅作為寬禁帶半導體的代表，正式爆發(fā)。
市場(chǎng)端，2022年中國新能源汽車(chē)市場(chǎng)占有率已達25%，提前完成2025年達25%目標，同時(shí)受益于800V高壓化發(fā)展，車(chē)用碳化硅需求迅猛上升。除汽車(chē)外，光伏、儲能、電網(wǎng)側、快充等市場(chǎng)對碳化硅的需求也日益增長(cháng)，碳化硅市場(chǎng)迎來(lái)新的歷史機遇。
供應端，受益于終端需求的大幅增長(cháng)，碳化硅產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)爆發(fā)。從最上游的襯底外延材料，到晶圓代工、器件封測，再到碳化硅模塊封裝，全線(xiàn)需求激增。市場(chǎng)需求的爆發(fā)也是一柄雙刃劍，一面是已經(jīng)預定到2024-2025年的訂單，一面是因為產(chǎn)能擴產(chǎn)不及時(shí)從而產(chǎn)生的交付問(wèn)題。碳化硅的供應鏈穩定成為上下游共同關(guān)注的焦點(diǎn)。
市場(chǎng)催生競爭。在產(chǎn)品推動(dòng)市場(chǎng)規模不斷擴大的同時(shí)，碳化硅產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)諸多新的突破。多家企業(yè)碳化硅器件工藝優(yōu)化進(jìn)步，8英寸碳化硅襯底產(chǎn)品頻頻推出，多個(gè)客戶(hù)迎來(lái)超大金額訂單，不斷有新的項目和團隊進(jìn)入，也讓產(chǎn)業(yè)鏈上的競爭變得激烈起來(lái)。
在下游需求帶動(dòng)下，SiC襯底正在從6英寸開(kāi)始向8英寸推進(jìn)，更大的襯底尺寸，意味著(zhù)單片SiC晶圓能夠制造出的芯片數量更多，晶圓邊緣浪費減少，單芯片成本降低。
2022年是國內8吋SiC集體“爆發(fā)”的一年，3月份，爍科率先對外發(fā)布“8英寸N型SiC拋光片的小批量生產(chǎn)”之后，截止目前已有8家國內企業(yè)對外發(fā)布了8英寸產(chǎn)品。
按照目前國內相關(guān)企業(yè)在8英寸SiC襯底上的進(jìn)度，顯然再一次拉近了在SiC襯底上與國際領(lǐng)先水平的距離。相較于6英寸襯底量產(chǎn)的7年時(shí)間差，如果進(jìn)度理想的話(huà)，8英寸SiC襯底量產(chǎn)時(shí)間與海外龍頭的差距可能會(huì )縮短至3年。
但從實(shí)際情況來(lái)看，到底國內的8英寸襯底水平如何？國內其他企業(yè)暫未發(fā)布具體的數據，但國內N型襯底龍頭天科合達在產(chǎn)品發(fā)布時(shí)，公布了8英寸產(chǎn)品的官方數據，8英寸SiC襯底EPD（蝕坑密度）小于4000/cm2、TSD（螺旋位錯）能達到100/cm2以下、BPD（基面位錯）達到200/cm2以下。與Wolfspeed在2021年曾分享過(guò)其當時(shí)8英寸SiC襯底的位錯圖作比較，Wolfspeed發(fā)布的TSD和BPD分別為289/cm2和684/cm2，單從這兩項數據上，確實(shí)天科合達的8英寸襯底已經(jīng)超過(guò)Wolfspeed去年公布的數據。
不過(guò)目前天科合達公布的產(chǎn)品指標，顯然距離大規模量產(chǎn)還有一段距離，最終的量產(chǎn)產(chǎn)品如何最快都要明年小規模量產(chǎn)，送樣下游外延或器件廠(chǎng)商后才能做出判斷?，F階段從下游廠(chǎng)商對6英寸SiC襯底產(chǎn)品的反饋來(lái)看，國內供應商產(chǎn)品的缺陷、良率相比海外龍頭還有一定距離。
在全球汽車(chē)電動(dòng)化熱潮下，碳化硅成為市場(chǎng)追逐的熱點(diǎn)，堪稱(chēng)半導體界的“小紅人”。今年來(lái)，SiC上下游企業(yè)更是開(kāi)啟“搶單”模式，多個(gè)大金額的訂單頻頻出現。
國外市場(chǎng)以英飛凌為例，除了對外公布已與全球汽車(chē)制造商Stellantis簽署諒解備忘錄外，英飛凌的碳化硅客戶(hù)還有現代汽車(chē)、小鵬汽車(chē)、上汽等多個(gè)車(chē)企。英飛凌將在2025-2030年預留產(chǎn)能，向上述客戶(hù)提供碳化硅功率半導體。
英飛凌也正在通過(guò)大量采購或者投資為行業(yè)加速的需求做準備。襯底外延材料端，已與Wolfspeed、GTAT、II-VI、昭和電工以及國內某外延企業(yè)達成合作，2024年，英飛凌新的SiC技術(shù)晶圓廠(chǎng)將在馬來(lái)西亞居林開(kāi)始生產(chǎn)，該廠(chǎng)將按照英飛凌的多基地戰略，補充奧地利菲拉赫的現有制造能力。
國外車(chē)用市場(chǎng)，國基南方、瞻芯、愛(ài)仕特等企業(yè)已向車(chē)企開(kāi)始批量供貨，除主驅市場(chǎng)外，車(chē)用OBC、DCDC、電動(dòng)空調壓縮機等多個(gè)領(lǐng)域均已實(shí)現國產(chǎn)替代，瞻芯更是在對外的報道中稱(chēng)，公司今年將實(shí)現近億元的營(yíng)收。
襯底方面，天岳的13.93億訂單徹底引爆市場(chǎng)，目前國內襯底的主流企業(yè)天科合達、爍科、同光等訂單均已飽和，正在加緊擴產(chǎn)步伐。據統計，明年國內碳化硅襯底產(chǎn)能將突破70萬(wàn)片。
隨著(zhù)新能源汽車(chē)的加速滲透，碳化硅技術(shù)的重要性愈發(fā)凸顯。安森美、Wolfspeed、意法半導體等碳化硅領(lǐng)域主導企業(yè)，均發(fā)表了對行業(yè)發(fā)展的積極展望，并計劃投資擴大產(chǎn)能。碳化硅大廠(chǎng)間的新一輪卡位之戰正在展開(kāi)。
以碳化硅龍頭廠(chǎng)商為例，安森美今年的擴產(chǎn)步伐正在大步走。9月初，其宣布將在美國北卡羅來(lái)納州建造一座價(jià)值數十億美元的新工廠(chǎng)，預計2030年完工。此前，Wolfspeed還在美國紐約州建設全球首座8英寸碳化硅工廠(chǎng)，總投資達到50億美元。Wolfspeed公司首席技術(shù)官John Palmour表示，新工廠(chǎng)實(shí)際最終將使我們的碳化硅晶圓制造能力增加13倍。另一家碳化硅大廠(chǎng)安森美的行動(dòng)也絲毫不慢。9月21日，安森美在捷克Roznov擴建的碳化硅工廠(chǎng)落成，未來(lái)兩年內該廠(chǎng)的產(chǎn)能將逐步提升。8月份，安森美位于美國新罕布什爾州哈德遜的碳化硅工廠(chǎng)建成投產(chǎn)，該廠(chǎng)將使安森美到2022年底的碳化硅晶圓產(chǎn)能同比增加5倍。安森美還在韓國京畿道富川市投資10億美元，建立一座新的研究中心和晶圓制造廠(chǎng)，預計2025年投產(chǎn)。英飛凌同樣也沒(méi)有落于下風(fēng)，2月17日，英飛凌官網(wǎng)宣布，將投資超過(guò)20億歐元（合計約144億人民幣）擴大SiC和GaN半導體的產(chǎn)能，今年6月開(kāi)始動(dòng)工。
中國本土企業(yè)在碳化硅方面的投資熱情也非常高。中車(chē)、斯達、士蘭微、積塔等企業(yè)均有不同的碳化硅產(chǎn)能布局，全年更是不斷有新的項目涌入賽道。襯底市場(chǎng)更是在下游需求爆發(fā)的背景下大力擴產(chǎn)，國內天岳、天科等頭部企業(yè)產(chǎn)能布局均已逼近50萬(wàn)片大關(guān)。
今年這一年對于碳化硅產(chǎn)業(yè)而言，是充滿(mǎn)希望與挑戰的一年。一面是時(shí)代巨輪滾滾向前帶來(lái)的巨大機遇，一面是產(chǎn)業(yè)基礎薄弱，供應鏈不穩的現狀。產(chǎn)業(yè)鏈上下游在汽車(chē)和新能源揚起的塵光里摸索向前。
越來(lái)越多的企業(yè)、越來(lái)越多的資金投入進(jìn)這個(gè)說(shuō)起來(lái)并不寬廣的賽道，這無(wú)異于對于改善碳化硅器件良率，降低制造成本，有著(zhù)非常重要的促進(jìn)作用，隨著(zhù)這些限制碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸被消除，碳化硅器件市場(chǎng)的爆發(fā)點(diǎn)也在逐步臨近。