進(jìn)入2023年的第一個(gè)月,碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈就迎來(lái)不少好消息。國內多家碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)獲得新的融資,多個(gè)碳化硅上下游的項目有了新進(jìn)展,國內碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈都在春節前加速突破。
在過(guò)去一年里,得益于新能源汽車(chē)市場(chǎng)的加速擴張,碳化硅上車(chē)的節奏明顯加快,搭載碳化硅電機驅動(dòng)模塊,或是碳化硅OBC的新車(chē)型陸續上市,比如蔚來(lái)ET5/7、SMART精靈、小鵬G9、比亞迪海豹等車(chē)型在電機驅動(dòng)部分采用了碳化硅器件,而搭載碳化硅OBC的車(chē)型就更多了。
與此同時(shí),下游需求還在以極高的速度增長(cháng),隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)逐步開(kāi)始推廣800V平臺,需求量還將持續高漲。因此當前碳化硅在電動(dòng)汽車(chē)上的應用,關(guān)鍵還是產(chǎn)能和供應的限制。
▍上下游產(chǎn)能持續擴張
剛剛踏入2023年,碳化硅產(chǎn)業(yè)大舉擴張的氛圍繼續得到延續。在融資方面,12月30日,開(kāi)弦資本宣布成功參與SiC功率器件研發(fā)生產(chǎn)商寬能半導體A輪股權投資。據了解,寬能半導體成立于2021年11月,深耕功率半導體器件代工領(lǐng)域,為國內外半導體設計公司和IDM廠(chǎng)商提供高良率、高品質(zhì)且具競爭力的產(chǎn)品。該公司去年與南京浦口經(jīng)開(kāi)區簽約,落戶(hù)總投資20億元的硅基以及碳化硅晶圓代工項目。
1月9日,功率器件設計與封裝制造廠(chǎng)商芯長(cháng)征科技完成了數億元D輪融資,由國壽股權公司領(lǐng)投,錦浪科技、申萬(wàn)宏源、TCL創(chuàng )投、國汽投資、七晟資本等跟投,老股東晨道資本、云暉資本、中車(chē)資本、高榕資本、芯動(dòng)能投資、達泰資本、南曦創(chuàng )投等追加投資。據稱(chēng)資金將用于進(jìn)一步加大在汽車(chē)和新能源等領(lǐng)域的研發(fā)投入及產(chǎn)能擴充,為客戶(hù)提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。
1月12日,車(chē)規級SiC功率MOS廠(chǎng)商愛(ài)仕特宣布武岳峰資本武平總領(lǐng)投愛(ài)仕特A+輪融資,國家開(kāi)發(fā)銀行、中信建投、瑞芯資本、珠海華發(fā)集團、香港鄭氏集團、南通市政府、善金資本、產(chǎn)業(yè)資本上汽恒旭等相關(guān)或關(guān)聯(lián)機構跟投,共計融資超過(guò)3億元人民幣。
1月13日,乾晶半導體宣布公司近期完成了億元Pre-A輪融資,投資機構包括元禾原點(diǎn)、紫金港資本,衢州市國資信安資本和洋哲晨資產(chǎn)等。乾晶半導體表示,本輪融資將用于公司碳化硅襯底的批量生產(chǎn)。
而海外碳化硅大廠(chǎng)年底也對2023年進(jìn)行了預測,紛紛調高營(yíng)收指引,并強調了持續擴產(chǎn)的方向。
近期羅姆在一場(chǎng)行業(yè)會(huì )議上預測,2023年開(kāi)始,電機控制器中的SiC比率將會(huì )迅速上升,滲透率將會(huì )從2022年的9%增長(cháng)到25%。預計到2025年,SiC在電機控制器中的滲透率將高達40%。同時(shí),為了緩解車(chē)企的缺芯難題,羅姆表示將大幅擴產(chǎn),在2025年之前講生產(chǎn)線(xiàn)或產(chǎn)能方面的投資增加3倍左右,總投資金額擴大到1700億日元,產(chǎn)能提升至2021年的6倍。
Resonac(昭和電工在2023年1月1日與昭和電工材料合并轉型后的新公司)近日表示,將在2026年之前,將用于下一代功率半導體的材料的產(chǎn)量提高到目前產(chǎn)量的五倍。1月12日Resonac還與英飛凌簽訂了新的多年期協(xié)議,這份協(xié)議擴展了2021年簽署的現有150mm SiC晶圓協(xié)議,當時(shí)英飛凌計劃在十年內擴大其SiC產(chǎn)量以達到30%市場(chǎng)份額。
安森美也在近期表示,未來(lái)五到十年,碳化硅市場(chǎng)還會(huì )是較為緊缺的狀況,不會(huì )出現產(chǎn)能過(guò)剩的情況。公司CEO透露,2022-2023年在碳化硅方面的資本支出會(huì )達到總收入的12%-20%,其中75%-80%用于碳化硅產(chǎn)能擴張。
ST同樣強調了汽車(chē)市場(chǎng)對SiC的需求高漲,他們表示,現在的新車(chē)只要有可以用SiC器件的地方,就不會(huì )用傳統的功率器件。公司表示未來(lái)五年內在擴產(chǎn)方面的投資金額約為7.3億歐元,其中在意大利建設的SiC襯底項目年產(chǎn)將超過(guò)37萬(wàn)片,有望實(shí)現40%SiC襯底的自主供應。
而回顧去年一整年,國內更是有更多SiC擴產(chǎn)項目落地,涵蓋襯底、外延、器件制造、封裝、模塊等全產(chǎn)業(yè)鏈,其中有不少在2023年內能夠投入使用。所以2023年,隨著(zhù)產(chǎn)能的持續擴張,我們在終端產(chǎn)品上也會(huì )更多地看到SiC器件在電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域上的應用,市場(chǎng)規模會(huì )迎來(lái)更大的增長(cháng)。
▍汽車(chē)仍會(huì )是最大的增長(cháng)市場(chǎng),國內廠(chǎng)商加速上車(chē)
毫無(wú)疑問(wèn),從海外大廠(chǎng)以及業(yè)內的各方面反饋來(lái)看,電動(dòng)汽車(chē)將會(huì )是SiC產(chǎn)業(yè)最大的應用市場(chǎng)。
當前從目前的供應情況來(lái)看,車(chē)規級SiC MOSFET主要由英飛凌、ST、羅姆三家供應,供不應求現象較為嚴重。另一方面來(lái)說(shuō),國內也有不少SiC器件廠(chǎng)商推出了車(chē)規級SiC MOSFET產(chǎn)品,但目前已經(jīng)在電動(dòng)汽車(chē)上大量出貨的國產(chǎn)SiC器件廠(chǎng)商以及產(chǎn)品卻還很罕見(jiàn)。
中國發(fā)展碳化硅等第三代半導體產(chǎn)業(yè),在技術(shù)上有一個(gè)巨大的優(yōu)勢,就是相比于硅基集成電路產(chǎn)業(yè)鏈,SiC由于應用于功率半導體為主,對制程的需求很低,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈自主化程度可以做到很高。
而在市場(chǎng)上,中國則擁有SiC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最佳土壤。中國電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在全球無(wú)疑處于領(lǐng)先地位,與此同時(shí),中國還是最大的汽車(chē)市場(chǎng)以及汽車(chē)生產(chǎn)國。而目前全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正在從燃油車(chē)往電動(dòng)汽車(chē)轉移,電動(dòng)汽車(chē)也正在從400V到800V的高壓架構發(fā)展。
在一系列市場(chǎng)需求的轉變下,SiC對電動(dòng)汽車(chē)的能量利用效率、充電速度、電機功率等都帶來(lái)巨大的提升。東芝的試驗數據顯示,碳化硅基MOSFET在相同環(huán)境下,對比同規格硅基IGBT的能量損失減少66%,主要來(lái)自于開(kāi)關(guān)損耗的大幅減少。相同規格的碳化硅基MOSFET與硅基MOSFET相比,其尺寸可大幅減小至原來(lái)的1/10,導通電阻可至少降低至原來(lái)的1/100。
而這些數據轉化成為續航里程,在城市工況下主驅采用SiC器件的電動(dòng)汽車(chē),要比采用IGBT的電動(dòng)汽車(chē)續航里程多5%-10%。所以自2017年特斯拉首次將SiC器件應用到主驅逆變器上,截至今年,比亞迪、吉利、蔚來(lái)、小鵬、現代等多家車(chē)企都已經(jīng)推出采用SiC模塊的車(chē)型。隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的市占率不斷提高,SiC成本下降以及產(chǎn)能的持續爬升,未來(lái)無(wú)論是800V還是400V平臺的電動(dòng)汽車(chē)都會(huì )陸續應用到SiC。
但另一方面,這對于中國龐大的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),也是本土SiC行業(yè)發(fā)展并搶占市場(chǎng)份額的良機。據一些業(yè)內人士的反饋,在考慮到車(chē)企新車(chē)研發(fā)周期、以及國內產(chǎn)能擴張速度,2023年將會(huì )是國內SiC產(chǎn)業(yè)進(jìn)入汽車(chē)市場(chǎng)的一個(gè)關(guān)鍵節點(diǎn),2025年前后就能見(jiàn)到國產(chǎn)SiC MOSFET在汽車(chē)上的大規模落地了。