在過去的幾年，半導(dǎo)體市場無疑經(jīng)歷了巨大的波折。

　　從缺芯潮緩解轉(zhuǎn)向下游市場需求疲軟，芯片行業(yè)步入下行周期。無論是終端市場的低迷，還是各類技術(shù)無法突破瓶頸的現(xiàn)狀，以及供需關(guān)系的惡化，都掣肘了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　在半導(dǎo)體賽道的周期性“寒冬”之下，各家企業(yè)相繼采取措施，減產(chǎn)、縮減投資等逐漸成為行業(yè)廠商度過危機(jī)的主要方式之一。

　　在此背景下，碳化硅（SiC）市場的建廠擴(kuò)產(chǎn)熱潮卻愈演愈烈。

　　碳化硅作為目前半導(dǎo)體行業(yè)的熱門投資領(lǐng)域之一，無數(shù)成名已久的IDM大廠，F(xiàn)abless新銳以及初創(chuàng)企業(yè)紛至沓來，試圖從碳化硅價(jià)值鏈的各方面切入這個(gè)前景看好的半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域。

　?。–hinaIT.com訊）作為第三代半導(dǎo)體材料，碳化硅相較于硅材料，具有大禁帶寬度、高擊穿電場、高飽和電子漂移速度、高熱導(dǎo)率、高抗輻射等特點(diǎn)，適合制造高溫、高壓、高頻、大功率的器件。

　　當(dāng)前從光伏到新能源汽車，碳化硅下游市場需求旺盛，特別是隨著電動(dòng)汽車和新能源需求的持續(xù)增長，對SiC材料的需求呈現(xiàn)出井噴式增長的態(tài)勢。國產(chǎn)碳化硅正在從產(chǎn)業(yè)化向商業(yè)化加速邁進(jìn)。

　　從產(chǎn)業(yè)鏈來看，SiC產(chǎn)業(yè)鏈條較長，涉及襯底、外延、器件設(shè)計(jì)、器件制造和封測等一系列環(huán)節(jié)，各個(gè)環(huán)節(jié)的專業(yè)性要求較強(qiáng)，同時(shí)對技術(shù)和資本投入的要求也很高。

　　其中，碳化硅襯底和外延片的價(jià)值量占比超過一半，襯底成本最大，占比達(dá)47%；其次是外延成本占比為23%，成為決定碳化硅器件品質(zhì)的關(guān)鍵。

　　襯底即通過沿特定的結(jié)晶方向?qū)⒕w切割、研磨、拋光，得到具有特定晶面和適當(dāng)電學(xué)、光學(xué)和機(jī)械特性的潔凈單晶圓薄片，用于生長外延層，可分為半絕緣型及導(dǎo)電型。

　　SiC襯底市場高度集中，全球襯底前三名是Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ、Rohm。國外廠商在兩類襯底市場中均占有主要份額。從半絕緣型SiC襯底市場份額來看，Wolfspeed、II-VI和山東天岳三家公司平分秋色，各占據(jù)約30%的市場份額。從導(dǎo)電型SiC襯底的市場份額來看，Wolfspeed占據(jù)超60%的市場份額，在SiC單晶市場價(jià)格和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上有極大話語權(quán)，天科合達(dá)和山東天岳占比僅為1.7%和0.5%。

　　外延環(huán)節(jié)主要是在碳化硅襯底上，經(jīng)過外延工藝生長出的特定單晶薄膜，襯底晶片和外延薄膜合稱外延片。

　　在半絕緣型碳化硅襯底上生長氮化鎵外延層制得碳化硅基氮化鎵（GaN-on-SiC）外延片，可制成微波射頻器件，應(yīng)用于5G通信等領(lǐng)域；在導(dǎo)電型碳化硅襯底上生長碳化硅外延層（SiC-on-SiC）制得碳化硅外延片，可制成功率器件，應(yīng)用于電動(dòng)汽車、新能源、儲(chǔ)能、軌道交通等領(lǐng)域。

　　SiC外延片屬于行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)，其中，Wolfspeed、ShowaDenko呈現(xiàn)雙寡頭壟斷市場，合計(jì)約占SiC導(dǎo)電型外延片95%的市場份額。目前國內(nèi)相關(guān)外延廠商?hào)|莞天域和廈門瀚天天成等均已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，可供應(yīng)4-6英寸外延片。中電科13所、55所、希科半導(dǎo)體等也能供應(yīng)外延片，整體產(chǎn)能仍有較大提升空間。

　　SiC器件環(huán)節(jié)主要負(fù)責(zé)芯片的制造，整體涉及的流程較長，以集合芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封測等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一體的IDM模式最為常見。

　　在器件制備方面，由于材料的特殊性，器件過程的加工和硅不同，采用了高溫工藝，包括高溫離子注入、高溫氧化以及高溫退火工藝。

　　在SiC器件市場，歐美廠商占據(jù)主要份額，90%以上份額被國外公司占據(jù)。根據(jù)Yole 2022年數(shù)據(jù)，ST占據(jù)了全球37%的市場份額，成為市場的領(lǐng)導(dǎo)者；其次是英飛凌占據(jù)19%的份額，緊隨其后的是Wolfspeed，占據(jù)了16%的份額。后面依次是安森美、羅姆和三菱電機(jī)等，這些廠商共同占據(jù)了全球80%以上的SiC市場份額，與各大車企及Tier1廠商互動(dòng)密切。

　　國內(nèi)廠商在SiC功率器件領(lǐng)域入局相對較晚，相關(guān)企業(yè)華潤微、士蘭微、斯達(dá)半導(dǎo)、時(shí)代電氣、泰科天潤、安徽長飛先進(jìn)、派恩杰、上海瞻芯、中電科55所及13所等正積極布局碳化硅器件。

　　當(dāng)前國內(nèi)廠商仍處于發(fā)展初期，與國際巨頭存在一定差距。目前SBD國內(nèi)已經(jīng)量產(chǎn)，但至少相差一代；OBC方面，國內(nèi)通過車企測試的只有一兩家；MOSFET方面，目前ST、英飛凌、Rohm等600-1700V SiC MOS已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并達(dá)成簽單出貨，而國內(nèi)目前SiC MOS設(shè)計(jì)已基本完成，多家設(shè)計(jì)廠商正與晶圓廠流片階段，后期客戶驗(yàn)證仍需部分時(shí)間，在電流密度、減薄工藝、可靠性都亟需提升，因此距離大規(guī)模商業(yè)化仍需要時(shí)間。

　　整體來看，目前碳化硅材料和功率器件主要由海外企業(yè)主導(dǎo)，國內(nèi)企業(yè)仍處于發(fā)展初期，與國際巨頭存在一定差距，正在加速追趕。

　　據(jù)方正證券測算，預(yù)計(jì)2026年全球SiC襯底有效產(chǎn)能為330萬片，距同年629萬片的襯底需求量仍有較大差距。在業(yè)內(nèi)形成穩(wěn)定且較高的良率規(guī)?；鲐浨?，整個(gè)行業(yè)都將持續(xù)陷于供不應(yīng)求。

　　SiC晶圓方面，盡管今年全球經(jīng)濟(jì)和其他半導(dǎo)體材料市場普遍出現(xiàn)放緩，但SiC晶圓將持續(xù)強(qiáng)勁增長。據(jù)TECHCET發(fā)布了最新的碳化硅晶圓材料報(bào)告預(yù)計(jì)，SiC晶圓市場將在2023年進(jìn)一步增長，達(dá)到107.2萬片晶圓，同比增長約22%。2022-2027年的整體復(fù)合年增長率估計(jì)約為17%。

　　成本高，一直是碳化硅器件被吐槽的弊病。

　　因?yàn)樘蓟柙谏a(chǎn)環(huán)節(jié)存在單晶生產(chǎn)周期長、環(huán)境要求高、良率低等問題，碳化硅襯底的生產(chǎn)中的長晶環(huán)節(jié)需要在高溫、真空環(huán)境中進(jìn)行，對溫場穩(wěn)定性要求高，并且其生長速度比硅材料有數(shù)量級的差異。因此，碳化硅襯底生產(chǎn)工藝難度大，良率不高。

　　這直接導(dǎo)致了碳化硅襯底價(jià)格高、產(chǎn)能低的問題。

　　近年來，在下游新能源汽車、光儲(chǔ)等需求的驅(qū)動(dòng)下，國內(nèi)涌現(xiàn)出一批碳化硅相應(yīng)企業(yè)，積極規(guī)劃碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈布局。

　　同時(shí)，資本市場已經(jīng)開始采取長線策略。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2023年以來，國內(nèi)碳化硅領(lǐng)域發(fā)生了22起融資案例，合計(jì)融資資金已超40億元。設(shè)備、襯底、外延、功率器件等，融資幾乎涵蓋了碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈。

　　無論是頭部企業(yè)還是初創(chuàng)公司，仍在享受著資本注入帶來的快速發(fā)展紅利。

　　長飛先進(jìn)總裁陳重國指出，除了資本市場的支持外，相比行業(yè)巨頭，國內(nèi)廠商擁有以下幾大優(yōu)勢：

　　首先是市場優(yōu)勢，目前碳化硅應(yīng)用市場主要在新能源汽車以及光伏行業(yè)，而這兩大行業(yè)的市場一半以上都在中國，這是我們相對海外行業(yè)巨頭的第一大優(yōu)勢。

　　第二是政策支持，我們國家對半導(dǎo)體行業(yè)的支持有目共睹。近年來，為了鼓勵(lì)國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，打破國外壟斷，實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主，國家多部門出臺(tái)了一系列支持和引導(dǎo)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)，這對促進(jìn)國內(nèi)半導(dǎo)體廠商的發(fā)展也起到了非常大的推動(dòng)作用。

　　第三是工程師優(yōu)勢，我國每年畢業(yè)的理工科工程師有幾百萬，這也是我們相比于歐美等國最大的人才優(yōu)勢，同時(shí)也是我們可以在短時(shí)間內(nèi)快速發(fā)展壯大的原因。

　　此外，本土廠商還存在價(jià)格優(yōu)勢。伏友文表示，一方面，隨著國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟，市場規(guī)模不斷增大，產(chǎn)品良率不斷提高，本土廠商在原材料、人工、生產(chǎn)管理上可以控制的更低；另一方面，國產(chǎn)SiC產(chǎn)品可以避免進(jìn)口產(chǎn)品較高的運(yùn)輸、關(guān)稅和匯率成本。

　　在諸多優(yōu)勢加持下，國產(chǎn)碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在加速。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)“已有+在建”碳化硅產(chǎn)線超過100條，雖然市場需求在增長，但同時(shí)競爭也在日漸激烈。

　　對于行業(yè)現(xiàn)狀，有觀點(diǎn)稱，碳化硅國產(chǎn)化發(fā)展存在兩大謎題：一方面，如果項(xiàng)目布局規(guī)模和投資量過大，包袱重，運(yùn)營成本高，可能會(huì)導(dǎo)致失血過快，現(xiàn)金流斷裂；另一方面，如果項(xiàng)目布局規(guī)模不夠，導(dǎo)致規(guī)模效應(yīng)不足，單位成本居高，市場競爭力不夠，客戶認(rèn)可度不高；從而重復(fù)投資耗時(shí)耗錢，吸引不到新投資，最終被淘汰出局。

　　對此，陳重國認(rèn)為，當(dāng)規(guī)模不夠時(shí)，市場競爭力不強(qiáng)是必然的。小規(guī)模廠商不僅成本下不去，無法與大規(guī)模廠商競爭，同時(shí)也無法滿足用戶的產(chǎn)能需求，更難吸引資本市場的注意。未來隨著碳化硅市場競爭格局逐漸成型，一些小規(guī)模廠商必然會(huì)被淘汰出局。

　　但整體而言，這并不是投資量與盈虧平衡的問題，投資量大并不等于包袱重。投資與產(chǎn)能就好比分母與分子，分母大的話我們的分子也會(huì)大，這還會(huì)降低每一片晶圓的成本，在市場上更有競爭力，只要產(chǎn)品能賣出去就不存在包袱重、失血過快的問題。

　　這里的關(guān)鍵其實(shí)是要慎重地做好市場評估與自我評估，也就是說讓我們的實(shí)力與投資量相匹配。這些實(shí)力包括成本控制能力、產(chǎn)品可靠性以及強(qiáng)大的銷售能力等，需要我們基于對自身實(shí)力的了解再去作市場評估，再去作投資，建設(shè)相匹配的規(guī)模，搶占更大的市場。

　　還需要注意的是，本土企業(yè)在擴(kuò)張過程中要提升自己的差異化優(yōu)勢，而不是去扎堆同質(zhì)化嚴(yán)重的產(chǎn)品。

　　隨著SiC技術(shù)的不斷突破和國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的完善，國內(nèi)SiC產(chǎn)業(yè)有望進(jìn)一步壯大并在全球競爭中占據(jù)更有利的地位。而隨著市場的起伏，火熱的碳化硅行業(yè)終將逐漸回歸理性，唯有護(hù)城河深的企業(yè)才能受到青睞。

審核編輯：劉清