國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)滲透率持續(xù)攀高，碳化硅（SiC）賽道如日中天。強(qiáng)勁的上車需求疊加巨大的產(chǎn)能缺口，新一波擴(kuò)產(chǎn)潮順勢(shì)再起，偌大的中國(guó)市場(chǎng)，正不斷吸引意法半導(dǎo)體、英飛凌等國(guó)際巨頭密集落子，“分羹”本土企業(yè)。

意法牽手三安背后，中國(guó)市場(chǎng)成“香餑餑”

近日，意法半導(dǎo)體牽手三安光電合資建廠的消息，直接在碳化硅賽道扔下一枚巨型“炸彈”。

圖源：三安光電

根據(jù)公告，意法半導(dǎo)體和三安光電擬出資32億美元（約合人民幣228億元）在重慶合資建造一座8英寸碳化硅外延、芯片代工廠。項(xiàng)目在取得各項(xiàng)手續(xù)批復(fù)后開(kāi)始建設(shè)，2025年完成階段性建設(shè)并逐步投產(chǎn)，2028年達(dá)產(chǎn)，規(guī)劃達(dá)產(chǎn)后生產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓1萬(wàn)片/周。

同時(shí)，三安光電將利用自有SiC襯底工藝，單獨(dú)建造和運(yùn)營(yíng)一個(gè)新的8英寸SiC襯底制造廠，以滿足該合資廠的襯底需求。

無(wú)獨(dú)有偶，今年5月初，英飛凌分別與國(guó)內(nèi)碳化硅材料供應(yīng)商天科合達(dá)、天岳先進(jìn)簽訂長(zhǎng)期協(xié)議，以獲取高質(zhì)量且具有競(jìng)爭(zhēng)力的6英寸碳化硅晶圓和晶錠，兩家公司的供應(yīng)量皆預(yù)計(jì)將占到英飛凌長(zhǎng)期需求量的兩位數(shù)份額。

一邊是國(guó)際功率半導(dǎo)體領(lǐng)頭羊，另一邊則是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的化合物半導(dǎo)體制造平臺(tái)，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合背后，充分體現(xiàn)了中國(guó)市場(chǎng)對(duì)國(guó)際頭部企業(yè)的吸引力正不斷凸顯。

一方面，對(duì)于碳化硅功率器件來(lái)說(shuō)，新能源汽車不僅是其最主要應(yīng)用市場(chǎng)，也是碳化硅產(chǎn)業(yè)近年來(lái)的核心增長(zhǎng)引擎。

相較于傳統(tǒng)硅基材料，碳化硅具有耐高溫、耐高壓、高頻性能、大功率等優(yōu)勢(shì)條件，可有效提升新能源汽車充電效率，解決“充電慢”和“里程短”問(wèn)題，也因此，碳化硅被捧上高位。

根據(jù)碳化硅行業(yè)全球龍頭廠商Wolfspeed預(yù)測(cè)，受新能源汽車及發(fā)電、電源設(shè)備、射頻器件等需求驅(qū)動(dòng)，2026年碳化硅器件市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到89億美元，其中用于新能源汽車和工業(yè)、能源的SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模為60億美元。

而中國(guó)，不僅是全球最大的汽車市場(chǎng)，同時(shí)也是全球最大的新能源汽車市場(chǎng)。

中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷已連續(xù)8年位居全球第一；今年1-5月，新能源汽車產(chǎn)銷累計(jì)完成300.5萬(wàn)輛和294萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)45.1%和46.8%，市場(chǎng)占有率達(dá)到27.7%。據(jù)中汽協(xié)預(yù)測(cè)，隨著今年新能源汽車下鄉(xiāng)活動(dòng)的進(jìn)一步深入，預(yù)計(jì)2023年中國(guó)新能源汽車年銷量將達(dá)到900萬(wàn)輛。

新能源汽車市場(chǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，正不斷推升碳化硅的上車需求。加之，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的自主化程度、韌性與優(yōu)勢(shì)不斷凸顯，這些都使得中國(guó)市場(chǎng)成為碳化硅玩家的“必爭(zhēng)之地”。

另一方面，對(duì)于意法半導(dǎo)體、英飛凌等國(guó)際巨頭而言，通過(guò)合作還可以顯著加快投產(chǎn)速度，從而縮短交付周期，“以快取勝”；同時(shí)也能借力國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)的本土化優(yōu)勢(shì)，形成互為配套、互為支撐的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，這也是搶占市場(chǎng)的發(fā)力點(diǎn)之一。

也就是說(shuō)，這種合作方式既能保證整個(gè)供應(yīng)鏈的穩(wěn)定，也有利于這些半導(dǎo)體巨頭以最高效的方式滿足中國(guó)客戶不斷增長(zhǎng)的需求。

湖南三安董事長(zhǎng)林志東就認(rèn)為，國(guó)際巨頭在前沿碳化硅領(lǐng)域不斷拓展中國(guó)供應(yīng)鏈“朋友圈”，這與消費(fèi)電子廠商納入“蘋果產(chǎn)業(yè)鏈”體系有異曲同工之處?！霸谔蓟璋雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，國(guó)際巨頭與國(guó)內(nèi)企業(yè)合作是一種必然趨勢(shì)。”

事實(shí)上，除了上述大廠之間進(jìn)行長(zhǎng)期合作之外，為尋求供應(yīng)鏈穩(wěn)定，下游車企與上游半導(dǎo)體廠商之間的關(guān)系也更為緊密。

今年以來(lái)，已有寶馬、極氪等與安森美簽訂碳化硅長(zhǎng)期供貨協(xié)議，梅賽德斯也與Wolfspeed達(dá)成了碳化硅器件供應(yīng)合作。去年11月，湖南三安還與某一新能源汽車客戶簽署了長(zhǎng)達(dá)四年（2024年至2027年）價(jià)值38億元的碳化硅芯片大單。

產(chǎn)能缺口之下，各方勢(shì)力擴(kuò)產(chǎn)不停

借勢(shì)終端市場(chǎng)的強(qiáng)勁需求，毋庸置疑碳化硅已經(jīng)站上風(fēng)口。然而，不得不指出的是，現(xiàn)階段的車規(guī)級(jí)碳化硅產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際上車需求。

林志東對(duì)此算過(guò)一筆賬，一塊主驅(qū)動(dòng)需要48顆碳化硅芯片，一個(gè)車載充電器需要6顆碳化硅二極管，而當(dāng)前一片碳化硅晶圓只夠裝備兩輛電動(dòng)汽車。假設(shè)到2025年全球新能源汽車銷量達(dá)2000萬(wàn)輛，碳化硅器件滲透率達(dá)到30%~40%，那么以6英寸晶圓為計(jì)，對(duì)應(yīng)的年缺口則為300萬(wàn)片。

為迎接旺盛的下游需求，解決碳化硅產(chǎn)能供不應(yīng)求局面，“擴(kuò)產(chǎn)”便成為近年來(lái)海內(nèi)外巨頭的核心議題。大家的目標(biāo)都只有一個(gè)：提高碳化硅的產(chǎn)能，搶占先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

不過(guò)，由于新產(chǎn)線從開(kāi)建到投用往往需要很長(zhǎng)一段時(shí)間，這注定了短期內(nèi)碳化硅供需矛盾難以得到很好的解決。

再鑒于過(guò)去兩年車規(guī)級(jí)芯片持續(xù)性短缺所造成的巨大沖擊仍歷歷在目，業(yè)內(nèi)人士對(duì)此表示，巨大市場(chǎng)缺口之下，國(guó)內(nèi)外大公司尋求合作、簽訂長(zhǎng)單將成為行業(yè)“新常態(tài)”。

安森美甚至表示，未來(lái)五到十年，碳化硅市場(chǎng)仍是較為緊缺的狀況，不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩的情況。

也因此，這場(chǎng)轟轟烈烈的碳化硅擴(kuò)產(chǎn)之風(fēng)仍在持續(xù)席卷全球。

國(guó)際方面，為加速“跑馬圈地”，頭部玩家建廠、擴(kuò)產(chǎn)不遺余力。比如，意法半導(dǎo)體預(yù)計(jì)在2024年把SiC襯底的內(nèi)部供應(yīng)比率提升到40%，并實(shí)現(xiàn)到2030年取得50億美元以上的SiC營(yíng)收目標(biāo)；英飛凌預(yù)計(jì)到2027年碳化硅產(chǎn)能將增長(zhǎng)10倍，目標(biāo)在2030年取得30%市場(chǎng)份額；安森美2022-2023年在碳化硅方面的資本支出會(huì)達(dá)到總收入的12%-20%，其中75%-80%用于碳化硅產(chǎn)能擴(kuò)張。

圖源：意法半導(dǎo)體

Wolfspeed則于今年初宣布與采埃孚建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，在德國(guó)薩爾州建設(shè)一座高度自動(dòng)化、采用前沿技術(shù)的200mm晶圓制造工廠，據(jù)悉該工廠不僅是Wolfspeed在歐洲的首座工廠，也將是全球最大、最先進(jìn)的碳化硅器件制造工廠。

與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)碳化硅企業(yè)也紛紛走向加速擴(kuò)張期。

碳化硅作為近幾年迅速火起來(lái)的新賽點(diǎn)，雖然全球市場(chǎng)還是由美、歐、日三強(qiáng)領(lǐng)先，但是“卡脖子”困局并不如傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體市場(chǎng)那么難以攻破。得益于國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)的加速爆發(fā)，不少本土企業(yè)正爭(zhēng)相走向舞臺(tái)中心。

在由襯底、外延、器件和應(yīng)用四大部分組成的碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈中，襯底和外延占據(jù)最主要價(jià)值，難度也最高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)從事碳化硅襯底研制的企業(yè)已經(jīng)超過(guò)30家，三安光電、天科合達(dá)、天岳先進(jìn)實(shí)力靠前，其他如北電新材、露笑科技、同光晶體等公司，都在不斷借助擴(kuò)產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)鏈布局、上市等方式搶占市場(chǎng)。

圖源：天岳先進(jìn)

舉例來(lái)看，天岳先進(jìn)是國(guó)際上少數(shù)幾家同時(shí)在導(dǎo)電型和半絕緣型碳化硅襯底產(chǎn)品領(lǐng)域均具有競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)，在半絕緣碳化硅襯底領(lǐng)域，市場(chǎng)占有率連續(xù)四年保持全球前三，排在Wolfspeed和II-VI兩大巨頭后面。

同時(shí)，天岳先進(jìn)也是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的成功跨入8英寸碳化硅領(lǐng)域的企業(yè)，并進(jìn)入了博世、英飛凌等國(guó)際廠商供應(yīng)鏈體系。公司不僅在山東濟(jì)南、濟(jì)寧建有碳化硅襯底生產(chǎn)基地，上海臨港工廠產(chǎn)品也于今年5月開(kāi)始交付，未來(lái)將形成年產(chǎn)導(dǎo)電型SiC晶錠2.6萬(wàn)塊，對(duì)應(yīng)襯底產(chǎn)品有望形成產(chǎn)能30萬(wàn)片/年。

天科合達(dá)則是國(guó)內(nèi)導(dǎo)電型碳化硅襯底龍頭，也是國(guó)內(nèi)最早建立完整的碳化硅晶片生產(chǎn)線的公司，不僅實(shí)現(xiàn)了2-6英寸SiC晶片的規(guī)?；a(chǎn)和器件銷售，去年11月，其8英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底正式發(fā)布，預(yù)計(jì)2023年將實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。今年3月，天科合達(dá)還宣布將在徐州經(jīng)開(kāi)區(qū)啟動(dòng)子公司江蘇天科合達(dá)二期年產(chǎn)16萬(wàn)片碳化硅襯底，以及三期100萬(wàn)片外延片項(xiàng)目建設(shè)。

圖源：天科合達(dá)

三安光電全資子公司湖南三安是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的碳化硅垂直產(chǎn)業(yè)鏈制造平臺(tái)，從長(zhǎng)晶、襯底制作、外延生長(zhǎng)、芯片制備到封裝和應(yīng)用，皆有涉及。根據(jù)三安光電2022年年報(bào)，湖南三安碳化硅產(chǎn)能1.2萬(wàn)片/月，襯底已通過(guò)幾家國(guó)際大客戶驗(yàn)證，其中一家實(shí)現(xiàn)批量出貨，且2023年、2024年供應(yīng)已基本鎖定。截至2022年底，其已簽署的SiC MOSFET長(zhǎng)期采購(gòu)協(xié)議總金額超70億元。

又如碳化硅襯底公司東尼電子“年產(chǎn)12萬(wàn)片碳化硅半導(dǎo)體材料”項(xiàng)目，預(yù)計(jì)于今年11月達(dá)產(chǎn)，目前正處于送樣階段；露笑科技則在去年5月再度募資超25億元，加碼碳化硅產(chǎn)業(yè)。

在外延片領(lǐng)域，天域半導(dǎo)體、瀚天天成、南京國(guó)盛、普興電子等公司也都在爭(zhēng)相擴(kuò)產(chǎn)。其中，天域半導(dǎo)體在今年2月獲得12億元融資，以繼續(xù)用于碳化硅外延產(chǎn)線的擴(kuò)產(chǎn)以及持續(xù)加大碳化硅大尺寸外延生長(zhǎng)研發(fā)投入。

另外在芯片及制造領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體企業(yè)如士蘭微、華潤(rùn)微、揚(yáng)杰科技、斯達(dá)半導(dǎo)、基本半導(dǎo)體、芯聚能等也在頻繁加碼。如士蘭微65億元定增申請(qǐng)已于今年6月獲批，其中便涵蓋SiC功率器件生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目；揚(yáng)杰科技4月公告稱，擬10億元投建6英寸碳化硅晶圓生產(chǎn)線項(xiàng)目，項(xiàng)目全部建成投產(chǎn)后將形成碳化硅6英寸晶圓產(chǎn)能5000片/月。

小結(jié)

外資巨頭和本土企業(yè)大手筆且密集布局背后，顯示電動(dòng)汽車市場(chǎng)對(duì)碳化硅業(yè)務(wù)成長(zhǎng)的巨大推力，而巨大的產(chǎn)能缺口也在不斷催生投融資熱情。

據(jù)化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，今年以來(lái)，已有30家SiC相關(guān)企業(yè)獲得融資，融資金額超33億元。就在近期，便有瀚芯科技、芯塔電子、芯三代半導(dǎo)體等相繼完成了相關(guān)融資。而對(duì)比2022年數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)碳化硅領(lǐng)域融資超30起，合計(jì)金額逾30億元。足見(jiàn)在行業(yè)巨大需求之下，當(dāng)前碳化硅投資、擴(kuò)產(chǎn)熱度仍舊非同一般。

因上車特斯拉而大火特火的碳化硅器件，也因今年3月特斯拉下一代汽車平臺(tái)大砍75%碳化硅使用量的公開(kāi)宣言，曾一度遭受市場(chǎng)質(zhì)疑。然而結(jié)合產(chǎn)業(yè)界這段時(shí)間的動(dòng)作來(lái)看，碳化硅這把火，遠(yuǎn)不會(huì)被澆熄。

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