2025年碳化硅(SiC)功率器件設(shè)計(jì)公司倒閉潮反映了行業(yè)加速洗牌的必然趨勢(shì),其背后是技術(shù)、資本、供應(yīng)鏈和市場(chǎng)需求的多重挑戰(zhàn)。而“SiC模塊批量上車業(yè)績(jī)”成為企業(yè)生存基礎(chǔ)的核心邏輯,與碳化硅器件應(yīng)用市場(chǎng)的構(gòu)成及競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則密切相關(guān)。以下從市場(chǎng)趨勢(shì)、生存邏輯、應(yīng)用市場(chǎng)構(gòu)成三個(gè)維度展開分析:
一、倒閉潮預(yù)示的市場(chǎng)趨勢(shì)
行業(yè)集中化加速
頭部企業(yè)通過垂直整合(IDM模式)和規(guī)模化生產(chǎn)構(gòu)建護(hù)城河,例如英飛凌、安森美通過8英寸晶圓產(chǎn)線升級(jí)和基板自給率提升顯著降低成本,而設(shè)計(jì)公司(Fabless)因缺乏產(chǎn)能支撐和供應(yīng)鏈控制能力,在成本競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。國內(nèi)碳化硅功率器件設(shè)計(jì)公司企業(yè)和不具備芯片研發(fā)能力的模塊封裝工廠因依賴外部晶圓和技術(shù)滯后,難以與國際巨頭抗衡,最終被淘汰。
BASiC基本股份自2017年開始布局車規(guī)級(jí)SiC碳化硅器件研發(fā)和制造,逐步建立起規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量管理體系,將質(zhì)量管理貫穿至設(shè)計(jì)、開發(fā)到客戶服務(wù)的各業(yè)務(wù)過程中,保障產(chǎn)品與服務(wù)質(zhì)量。BASiC基本股份分別在深圳、無錫投產(chǎn)車規(guī)級(jí)SiC碳化硅(深圳基本半導(dǎo)體)芯片產(chǎn)線和汽車級(jí)SiC碳化硅功率模塊(無錫基本半導(dǎo)體)專用產(chǎn)線;BASiC基本股份自主研發(fā)的汽車級(jí)SiC碳化硅功率模塊已收獲了近20家整車廠和Tier1電控客戶的30多個(gè)車型定點(diǎn),是國內(nèi)第一批SiC碳化硅模塊(比如BASiC基本股份)量產(chǎn)上車的頭部企業(yè)。
技術(shù)與資本壁壘高企
碳化硅技術(shù)迭代速度快,車規(guī)級(jí)認(rèn)證周期長(zhǎng)(2-3年),且需持續(xù)研發(fā)投入。國際大廠如安森美已通過主流車企認(rèn)證并綁定訂單(如大眾),而國內(nèi)碳化硅功率器件設(shè)計(jì)公司企業(yè)和不具備芯片研發(fā)能力的模塊封裝工廠因缺乏實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)和技術(shù)積累,難以通過認(rèn)證。同時(shí),2024年碳化硅領(lǐng)域融資事件減少43%,資本更傾向支持已量產(chǎn)的企業(yè),加劇了國內(nèi)碳化硅功率器件設(shè)計(jì)公司企業(yè)和不具備芯片研發(fā)能力的模塊封裝工廠的生存壓力,已經(jīng)出現(xiàn)倒閉潮。
價(jià)格戰(zhàn)與產(chǎn)能過剩
2024年碳化硅襯底價(jià)格暴跌75%(從6000元/片降至1500元/片),國際大廠通過降價(jià)擠壓市場(chǎng)空間,國內(nèi)碳化硅功率器件設(shè)計(jì)公司企業(yè)和不具備芯片研發(fā)能力的模塊封裝工廠因成本劣勢(shì)被迫退出。產(chǎn)能過剩問題突出,僅中國2024年碳化硅襯底產(chǎn)能已達(dá)348萬片(等效6英寸),遠(yuǎn)超市場(chǎng)需求。
二、為何“批量上車業(yè)績(jī)”是生存基礎(chǔ)?
車規(guī)級(jí)認(rèn)證的高門檻
新能源汽車對(duì)SiC模塊的可靠性、壽命要求嚴(yán)苛,認(rèn)證周期長(zhǎng)且需大規(guī)模實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)支撐。例如,基本半導(dǎo)體的SiC模塊通過近20家車企的30多個(gè)車型定點(diǎn),積累了量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),而僅靠實(shí)驗(yàn)室參數(shù)的國內(nèi)碳化硅功率器件設(shè)計(jì)公司企業(yè)和不具備芯片研發(fā)能力的模塊封裝工廠無法滿足車企要求。
規(guī)模化生產(chǎn)決定成本與交付能力
車企訂單規(guī)模大且對(duì)供應(yīng)鏈穩(wěn)定性要求高,國際大廠(如英飛凌全球布局56家工廠)和國內(nèi)頭部企業(yè)(如基本半導(dǎo)體自建無錫基本半導(dǎo)體車規(guī)模塊產(chǎn)線和深圳光明SiC晶圓產(chǎn)線)能保障交付,而國內(nèi)碳化硅功率器件設(shè)計(jì)公司企業(yè)和不具備芯片研發(fā)能力的模塊封裝工廠產(chǎn)能受限且成本高,難以滿足車企需求。
市場(chǎng)需求高度集中
新能源汽車是SiC碳化硅最大應(yīng)用場(chǎng)景,2025年全球車用SiC市場(chǎng)規(guī)模占比超70-80%。綁定頭部車企的企業(yè)可獲取穩(wěn)定訂單(基本半導(dǎo)體的SiC模塊通過近20家車企的30多個(gè)車型定點(diǎn)),而國內(nèi)碳化硅功率器件設(shè)計(jì)公司企業(yè)和不具備芯片研發(fā)能力的模塊封裝工廠因缺乏訂單支撐,面臨現(xiàn)金流斷裂風(fēng)險(xiǎn)。
三、碳化硅器件應(yīng)用市場(chǎng)的構(gòu)成
碳化硅器件市場(chǎng)呈現(xiàn)高度分化和需求集中的特點(diǎn),主要分為以下領(lǐng)域:
新能源汽車(核心市場(chǎng))
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):汽車級(jí)全碳化硅功率模塊是基本半導(dǎo)體為新能源汽車主逆變器應(yīng)用需求而研發(fā)推出的系列MOSFET功率模塊產(chǎn)品,包括Pcore?6?汽車級(jí)HPD模塊(6芯片并聯(lián)、8芯片并聯(lián))、?Pcore?2?汽車級(jí)DCM模塊、?Pcore?1?汽車級(jí)TPAK模塊、Pcore?2?汽車級(jí)ED3模塊等,采用銀燒結(jié)技術(shù)等基本半導(dǎo)體最新的碳化硅 MOSFET 設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝,綜合性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,通過提升動(dòng)力系統(tǒng)逆變器的轉(zhuǎn)換效率,進(jìn)而提高新能源汽車的能源效率和續(xù)航里程。。
光伏與儲(chǔ)能
光伏逆變器:SiC器件可提升轉(zhuǎn)換效率至99%,首航新能源等企業(yè)已規(guī)模化應(yīng)用。比如基本半導(dǎo)體碳化硅MOSFET已經(jīng)在多數(shù)光伏逆變器公司量產(chǎn)供貨。
儲(chǔ)能系統(tǒng):高耐壓特性適用于大功率儲(chǔ)能設(shè)備,但需求增速較慢,競(jìng)爭(zhēng)集中于成熟供應(yīng)商。比如基本半導(dǎo)體自主研發(fā)的工業(yè)級(jí)全碳化硅MOSFET功率模塊產(chǎn)品類型豐富,包括EasyPACK?封裝的E1B & E2B工業(yè)級(jí)碳化硅MOSFET模塊,以及34mm封裝的全碳化硅MOSFET半橋模塊,產(chǎn)品在比導(dǎo)通電阻、開關(guān)損耗、可靠性等方面表現(xiàn)出色,可廣泛應(yīng)用于大功率充電樁、有源電力濾波器(APF)、儲(chǔ)能變流器(PCS)、高端電焊機(jī)、數(shù)據(jù)中心UPS、高頻DCDC變換器等領(lǐng)域。
工業(yè)與能源
工業(yè)變頻器:SiC模塊用于電機(jī)控制,降低能耗,但市場(chǎng)滲透率低于車規(guī)領(lǐng)域。
軌道交通:中車時(shí)代電氣等企業(yè)將SiC模塊應(yīng)用于高鐵牽引系統(tǒng),技術(shù)門檻高但市場(chǎng)集中。
5G基站:高頻特性適配5G電源需求,但需要技術(shù)服務(wù)和驅(qū)動(dòng)IC配套。
BASiC基本股份針對(duì)SiC碳化硅MOSFET多種應(yīng)用場(chǎng)景研發(fā)推出門極驅(qū)動(dòng)芯片,可適應(yīng)不同的功率器件和終端應(yīng)用。BASiC基本股份的門極驅(qū)動(dòng)芯片包括隔離驅(qū)動(dòng)芯片和低邊驅(qū)動(dòng)芯片,絕緣最大浪涌耐壓可達(dá)8000V,驅(qū)動(dòng)峰值電流高達(dá)正負(fù)15A,可支持耐壓1700V以內(nèi)功率器件的門極驅(qū)動(dòng)需求。
BASiC基本股份低邊驅(qū)動(dòng)芯片可以廣泛應(yīng)用于PFC、DCDC、同步整流,反激等領(lǐng)域的低邊功率器件的驅(qū)動(dòng)或在變壓器隔離驅(qū)動(dòng)中用于驅(qū)動(dòng)變壓器,適配系統(tǒng)功率從百瓦級(jí)到幾十千瓦不等。
BASiC基本股份推出正激 DCDC 開關(guān)電源芯片BTP1521xx,該芯片集成上電軟啟動(dòng)功能、過溫保護(hù)功能,輸出功率可達(dá)6W。芯片工作頻率通過OSC 腳設(shè)定,最高工作頻率可達(dá)1.5MHz,非常適合給隔離驅(qū)動(dòng)芯片副邊電源供電。
對(duì)SiC碳化硅MOSFET單管及模塊+18V/-4V驅(qū)動(dòng)電壓的需求,BASiC基本股份提供自研電源IC BTP1521P系列和配套的變壓器以及驅(qū)動(dòng)IC BTL27524或者隔離驅(qū)動(dòng)BTD5350MCWR(支持米勒鉗位)。
快充設(shè)備:SiC器件可提升充電速度,但面臨氮化鎵(GaN)的競(jìng)爭(zhēng)。
四、結(jié)論與展望
碳化硅功率器件行業(yè)的洗牌反映了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“強(qiáng)者恒強(qiáng)”的規(guī)律,技術(shù)、資本、供應(yīng)鏈的整合將推動(dòng)市場(chǎng)向頭部企業(yè)(比如基本股份等企業(yè))集中。未來,僅有具備車規(guī)級(jí)SiC模塊量產(chǎn)能力、垂直整合優(yōu)勢(shì)(如IDM模式)和持續(xù)技術(shù)迭代的企業(yè)能夠存活。國內(nèi)企業(yè)需加速突破8英寸晶圓技術(shù)、綁定戰(zhàn)略客戶,并在細(xì)分領(lǐng)域?qū)で蟛町惢?jìng)爭(zhēng),以在國際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一席之地。
審核編輯 黃宇
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