SiC一戰(zhàn)成名：特斯拉Model 3的成功引發(fā)關(guān)注
2018年，特斯拉在 Model 3上一擲千金，在主逆變器中安裝了24個(gè)由意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的碳化硅（SiC）MOSFET 功率模塊。
當(dāng)時(shí)，一塊SiC芯片的價(jià)格要比傳統(tǒng)硅芯片貴十倍左右，即使如今SiC售價(jià)有所下降，但SiC芯片的價(jià)格也是同等硅器件的數(shù)倍。
馬斯克最終將更昂貴的碳化硅應(yīng)用到Model 3性能版上，由此帶動(dòng)了一場(chǎng)SiC替代傳統(tǒng)硅基器件的產(chǎn)業(yè)革命。
隨著Model 3的成功，SiC一戰(zhàn)成名，功率模塊開始迅速［上車］。
爆發(fā)式增長(zhǎng)的前期：SiC版塊增長(zhǎng)趨勢(shì)不可逆
SiC產(chǎn)業(yè)鏈分為上中下游三個(gè)環(huán)節(jié)，上游包括襯底和外延的生長(zhǎng)，中游包括設(shè)計(jì)制造、下游是應(yīng)用環(huán)節(jié)。
根據(jù)Yole和Omdia數(shù)據(jù)，到2020年底，SiC電力電子市場(chǎng)規(guī)模約為7．03億美元，到2025年SiC電力電子市場(chǎng)規(guī)模將超過30億美元，其主要驅(qū)動(dòng)力為新能源汽車和消費(fèi)電子。
其中Yole預(yù)計(jì)，SiC汽車市場(chǎng)將以38％的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2025年將超過15億美元。
SiC未來前景廣闊，但目前SiC下游應(yīng)用大多仍處在研發(fā)階段，還沒有形成量產(chǎn)化，預(yù)計(jì)2030年將迎來真正的爆發(fā)，目前SiC處在爆發(fā)式增長(zhǎng)的前期。
未來三到五年內(nèi)，SiC功率器件將成為新能源汽車中電機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)主流的技術(shù)方案，這將給全球SiC功率器件產(chǎn)業(yè)帶來巨大發(fā)展機(jī)遇。
SiC廠限時(shí)購：［買進(jìn)］上游襯底供應(yīng)商
SiC芯片廠商越來越想把控住上游的襯底供應(yīng)，安森美、羅姆、英飛凌以及意法半導(dǎo)體紛紛下手，買下不同的優(yōu)質(zhì)SiC襯底供應(yīng)商。
2009年，日本的羅姆通過收購德國SiC襯底和外延片供應(yīng)商SiCrystal，真正有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
2018年，英飛凌收購了碳化硅晶圓切割領(lǐng)域的新銳公司Siltectra。Siltectra。在得到冷Siltectra公司的分裂技術(shù)后，將使其SiC 產(chǎn)品的量產(chǎn)變得更加容易。
2019年12月，意法半導(dǎo)體以1．375億美元現(xiàn)金完成收購瑞典SiC襯底和外延片制造商N(yùn)orstel AB，Norstel生產(chǎn)6英寸的SiC裸晶圓和外延片。
今年11月，安森美宣布已完成以4．15億美元對(duì)碳化硅（SiC）生產(chǎn)商GT Advanced Technologies（GTAT）的收購，此舉將有助于減少安森美對(duì)Wolfspeed原材料的需求。
此外，安森美計(jì)劃投資擴(kuò)大GTAT的制造設(shè)施，支持推進(jìn)150mm和200mm SiC晶體生長(zhǎng)技術(shù)的研發(fā)工作。
亦敵亦友的關(guān)系：競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手卻簽署合作協(xié)議
2018年2月28日，科銳宣布與英飛凌簽署長(zhǎng)期協(xié)議，為英飛凌生產(chǎn)和供應(yīng)Wolfspeed SiC碳化硅晶圓片。
協(xié)議顯示科銳將向英飛凌供應(yīng)150 mm SiC碳化硅晶圓片，將幫助英飛凌在包括光伏逆變器和電動(dòng)汽車等高增長(zhǎng)市場(chǎng)擴(kuò)展產(chǎn)品供應(yīng)。
今年8月份，Wolfspeed和意法半導(dǎo)體宣布擴(kuò)大現(xiàn)有的多年長(zhǎng)期碳化硅晶圓供應(yīng)協(xié)議。科銳在未來幾年向ST提供150毫米碳化硅裸片和外延片，價(jià)值超過8億美元。
例如Wolfspeed既是英飛凌和意法半導(dǎo)體的碳化硅襯底供應(yīng)商，又在碳化硅器件市場(chǎng)上同他們進(jìn)行直接競(jìng)爭(zhēng)，但Wolfspeed需要伙伴來助推功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從硅器件向碳化硅器件轉(zhuǎn)變。
在功率器件同為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的意法半導(dǎo)體和羅姆，也簽署了超1．2億美元的150mm碳化硅（SiC）晶圓長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議。
該SiC襯底長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議這將確保意法半導(dǎo)體能夠增加晶圓供給量并補(bǔ)充內(nèi)部產(chǎn)能缺口，滿足未來幾年客戶在汽車和工業(yè)項(xiàng)目產(chǎn)品方面的強(qiáng)勁增長(zhǎng)的需求。
功率半導(dǎo)體是英飛凌和安森美的安身立命之本。在去年年底，安森美與英飛凌簽署了5年SiC晶棒的供貨協(xié)議。
英飛凌把其專有的薄晶圓技術(shù)應(yīng)用到GTAT的晶棒上，從而獲得安全優(yōu)質(zhì)的碳化硅晶圓供應(yīng)。
廣存［糧］，［心］不慌：SiC大廠爭(zhēng)先擴(kuò)產(chǎn)
隨著近年來全球?qū)σ許iC晶片為襯底的器件需求持續(xù)增長(zhǎng)，各大國際廠商紛紛通過加強(qiáng)合作和產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃開啟SiC爭(zhēng)奪戰(zhàn)。
昭和電工與羅姆簽訂長(zhǎng)期供應(yīng)合同，還與英飛凌科簽訂了供應(yīng)契約，供應(yīng)包括磊晶在內(nèi)的各種SiC材料。
科銳早在2019年就宣布了擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，計(jì)劃投資10億美元擴(kuò)產(chǎn)30倍，以滿足未來市場(chǎng)需求。
昭和電工將籌措約1100億日元資金，其中約700億日元將用于擴(kuò)增SiC晶圓、研磨液等半導(dǎo)體材料產(chǎn)能。
羅姆則計(jì)劃在今后5年內(nèi)投資600億日元，將使用于EV的SiC功率半導(dǎo)體產(chǎn)能擴(kuò)增至現(xiàn)行的5倍。
在全球半導(dǎo)體材料供應(yīng)不足的背景下，國際龍頭企業(yè)紛紛提出碳化硅產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃并保持高研發(fā)投入。
同時(shí)，國內(nèi)本土SiC廠家加速碳化硅領(lǐng)域布局，把握發(fā)展機(jī)會(huì)，追趕國際龍頭企業(yè)。
加快追趕大廠步伐：國內(nèi)SiC產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)多樣態(tài)勢(shì)
目前，三安光電已宣布總投資160億元，將打造國內(nèi)首條、全球第三條SiC垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈，覆蓋襯底、外延和器件三大環(huán)節(jié)。
露笑科技計(jì)劃總投資100億布局SiC產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，目前已經(jīng)開啟6英寸導(dǎo)電性SiC襯底小批量試生產(chǎn)；
光伏晶體設(shè)備生產(chǎn)商晶盛機(jī)電也宣布31．34億元投資SiC襯底晶片生產(chǎn)基地項(xiàng)目，設(shè)計(jì)產(chǎn)能年產(chǎn)40萬片6英寸及以上尺寸的導(dǎo)電型和半絕緣型SiC襯底晶片；
鳳凰光學(xué)碳化硅外延材料也已具備量產(chǎn)能力。
華潤微、斯達(dá)半導(dǎo)等半導(dǎo)體企業(yè)也在布局SiC襯底和器件環(huán)節(jié)。
鳳凰光學(xué)近期公告擬通過定增收購國盛電子和普興電子100％股權(quán)。國盛電子及普興電子是國內(nèi)領(lǐng)先的硅外延材料供應(yīng)商，碳化硅外延材料也已具備量產(chǎn)能力。
鴻海日前也透過買下旺宏6吋廠，宣示進(jìn)軍SiC市場(chǎng)的決心，目前集團(tuán)規(guī)劃2024年SiC相關(guān)月產(chǎn)能可達(dá)1．5萬片。
8月5日，富士康旗下鴻海收購?fù)甑?英寸晶圓廠，計(jì)劃將該廠用于研發(fā)生產(chǎn)第三代半導(dǎo)體，特別是電動(dòng)汽車所用的碳化硅功率元件。
目前SiC產(chǎn)業(yè)鏈中重要的襯底環(huán)節(jié)，我國三安光電深度布局，天科合達(dá)和山東天岳已在全球范圍內(nèi)占據(jù)一定份額。
未來隨著產(chǎn)業(yè)鏈上廠商持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)能擴(kuò)張，國內(nèi)廠商在SiC時(shí)代將加速追趕外資廠商，拉近距離。
結(jié)尾：
對(duì)于SiC這樣性能優(yōu)良、業(yè)界緊需，但又挑戰(zhàn)頗多的材料而言，在競(jìng)爭(zhēng)中合作，在合作中共贏，是產(chǎn)業(yè)快速向前發(fā)展的一大手段。
部分資料參考：愛集微APP：《國內(nèi)外SiC襯底發(fā)展現(xiàn)狀淺析》《雙碳目標(biāo)下，第三代半導(dǎo)體大有可為》，半導(dǎo)體行業(yè)觀察：《買下那家SiC襯底供應(yīng)商》，智東西：《揭秘碳化硅，第三代半導(dǎo)體材料核心》，國盛證券：《黃金十年：SiC功率大力擴(kuò)產(chǎn)應(yīng)對(duì)需求爆發(fā)，國內(nèi)企業(yè)有望同步成長(zhǎng)》
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