進入2023年的第一個月，碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈就迎來不少好消息。國內多家碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)獲得新的融資，多個碳化硅上下游的項目有了新進展，國內碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈都在春節(jié)前加速突破。
在過去一年里，得益于新能源汽車市場的加速擴張，碳化硅上車的節(jié)奏明顯加快，搭載碳化硅電機驅動模塊，或是碳化硅OBC的新車型陸續(xù)上市，比如蔚來ET5/7、SMART精靈、小鵬G9、比亞迪海豹等車型在電機驅動部分采用了碳化硅器件，而搭載碳化硅OBC的車型就更多了。
與此同時，下游需求還在以極高的速度增長，隨著電動汽車逐步開始推廣800V平臺，需求量還將持續(xù)高漲。因此當前碳化硅在電動汽車上的應用，關鍵還是產(chǎn)能和供應的限制。
▍上下游產(chǎn)能持續(xù)擴張
剛剛踏入2023年，碳化硅產(chǎn)業(yè)大舉擴張的氛圍繼續(xù)得到延續(xù)。在融資方面，12月30日，開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(jù)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域，為國內外半導體設計公司和IDM廠商提供高良率、高品質且具競爭力的產(chǎn)品。該公司去年與南京浦口經(jīng)開區(qū)簽約，落戶總投資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商芯長征科技完成了數(shù)億元D輪融資，由國壽股權公司領投，錦浪科技、申萬宏源、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、中車資本、高榕資本、芯動能投資、達泰資本、南曦創(chuàng)投等追加投資。據(jù)稱資金將用于進一步加大在汽車和新能源等領域的研發(fā)投入及產(chǎn)能擴充，為客戶提供更優(yōu)質的產(chǎn)品和服務。
1月12日，車規(guī)級SiC功率MOS廠商愛仕特宣布武岳峰資本武平總領投愛仕特A+輪融資，國家開發(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或關聯(lián)機構跟投，共計融資超過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、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)。
而海外碳化硅大廠年底也對2023年進行了預測，紛紛調高營收指引，并強調了持續(xù)擴產(chǎn)的方向。
近期羅姆在一場行業(yè)會議上預測，2023年開始，電機控制器中的SiC比率將會迅速上升，滲透率將會從2022年的9%增長到25%。預計到2025年，SiC在電機控制器中的滲透率將高達40%。同時，為了緩解車企的缺芯難題，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(xiàn)有150mm SiC晶圓協(xié)議，當時英飛凌計劃在十年內擴大其SiC產(chǎn)量以達到30%市場份額。
安森美也在近期表示，未來五到十年，碳化硅市場還會是較為緊缺的狀況，不會出現(xiàn)產(chǎn)能過剩的情況。公司CEO透露，2022-2023年在碳化硅方面的資本支出會達到總收入的12%-20%，其中75%-80%用于碳化硅產(chǎn)能擴張。
ST同樣強調了汽車市場對SiC的需求高漲，他們表示，現(xiàn)在的新車只要有可以用SiC器件的地方，就不會用傳統(tǒng)的功率器件。公司表示未來五年內在擴產(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37萬片，有望實現(xiàn)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，隨著產(chǎn)能的持續(xù)擴張，我們在終端產(chǎn)品上也會更多地看到SiC器件在電動汽車等領域上的應用，市場規(guī)模會迎來更大的增長。
▍汽車仍會是最大的增長市場，國內廠商加速上車
毫無疑問，從海外大廠以及業(yè)內的各方面反饋來看，電動汽車將會是SiC產(chǎn)業(yè)最大的應用市場。
當前從目前的供應情況來看，車規(guī)級SiC MOSFET主要由英飛凌、ST、羅姆三家供應，供不應求現(xiàn)象較為嚴重。另一方面來說，國內也有不少SiC器件廠商推出了車規(guī)級SiC MOSFET產(chǎn)品，但目前已經(jīng)在電動汽車上大量出貨的國產(chǎn)SiC器件廠商以及產(chǎn)品卻還很罕見。
中國發(fā)展碳化硅等第三代半導體產(chǎn)業(yè)，在技術上有一個巨大的優(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，整個產(chǎn)業(yè)鏈自主化程度可以做到很高。
而在市場上，中國則擁有SiC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最佳土壤。中國電動汽車產(chǎn)業(yè)在全球無疑處于領先地位，與此同時，中國還是最大的汽車市場以及汽車生產(chǎn)國。而目前全球汽車產(chǎn)業(yè)正在從燃油車往電動汽車轉移，電動汽車也正在從400V到800V的高壓架構發(fā)展。
在一系列市場需求的轉變下，SiC對電動汽車的能量利用效率、充電速度、電機功率等都帶來巨大的提升。東芝的試驗數(shù)據(jù)顯示，碳化硅基MOSFET在相同環(huán)境下，對比同規(guī)格硅基IGBT的能量損失減少66%，主要來自于開關損耗的大幅減少。相同規(guī)格的碳化硅基MOSFET與硅基MOSFET相比，其尺寸可大幅減小至原來的1/10，導通電阻可至少降低至原來的1/100。
而這些數(shù)據(jù)轉化成為續(xù)航里程，在城市工況下主驅采用SiC器件的電動汽車，要比采用IGBT的電動汽車續(xù)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、小鵬、現(xiàn)代等多家車企都已經(jīng)推出采用SiC模塊的車型。隨著電動汽車的市占率不斷提高，SiC成本下降以及產(chǎn)能的持續(xù)爬升，未來無論是800V還是400V平臺的電動汽車都會陸續(xù)應用到SiC。
但另一方面，這對于中國龐大的汽車產(chǎn)業(yè)來說，也是本土SiC行業(yè)發(fā)展并搶占市場份額的良機。據(jù)一些業(yè)內人士的反饋，在考慮到車企新車研發(fā)周期、以及國內產(chǎn)能擴張速度，2023年將會是國內SiC產(chǎn)業(yè)進入汽車市場的一個關鍵節(jié)點，2025年前后就能見到國產(chǎn)SiC MOSFET在汽車上的大規(guī)模落地了。