國(guó)內(nèi)碳化硅產(chǎn)能供需持續(xù)緊缺 全球碳化硅功率器件市場(chǎng)復(fù)合增長(zhǎng)率

• 黃江 2023年6月6日 來(lái)源：新浪 210 5
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市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)Yole預(yù)計(jì)，全球碳化硅功率器件市場(chǎng)將從2021年的10.90億美元增長(zhǎng)至2027年的62.97億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)34%。集邦咨詢則預(yù)計(jì)2026年車用碳化硅器件市場(chǎng)將達(dá)到39.4億美元。

國(guó)內(nèi)碳化硅產(chǎn)能供需持續(xù)緊缺

5月31日，緯湃科技與安森美宣布了一項(xiàng)價(jià)值19億美元(約17.5億歐元)的碳化硅產(chǎn)品10年期供應(yīng)協(xié)議，并向安森美提供2.5億美元(2.3億歐元)的投資，用于采購(gòu)碳化硅晶圓生長(zhǎng)、晶圓生產(chǎn)以及外延片等所需的新設(shè)備，以提前鎖定碳化硅的產(chǎn)能。

越來(lái)越多的行業(yè)巨頭選擇強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，共同打造長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定供應(yīng)鏈的局面;另一方面，在碳化硅整體供不應(yīng)求的前提下，海外龍頭因?yàn)楣S延期導(dǎo)致擴(kuò)產(chǎn)不及預(yù)期，進(jìn)一步加劇了供需的緊張狀態(tài)，對(duì)于國(guó)內(nèi)廠商或存在一個(gè)訂單外溢的市場(chǎng)空間，未來(lái)隨著國(guó)內(nèi)廠商的良率提升疊加國(guó)內(nèi)下游客戶要求供應(yīng)鏈自主可控的意愿下，國(guó)內(nèi)功率器件廠商有望迎來(lái)迅速增長(zhǎng)。

碳化硅作為第三代半導(dǎo)體材料擁有良好的發(fā)展前景，新能源汽車是其核心驅(qū)動(dòng)力，其次為光伏及工控領(lǐng)域的器件應(yīng)用。

市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)Yole預(yù)計(jì)，全球碳化硅功率器件市場(chǎng)將從2021年的10.90億美元增長(zhǎng)至2027年的62.97億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)34%。集邦咨詢則預(yù)計(jì)2026年車用碳化硅器件市場(chǎng)將達(dá)到39.4億美元。

全球碳化硅功率器件市場(chǎng)供應(yīng)問(wèn)題

3月初，埃隆·馬斯克在投資者大會(huì)上宣布：未來(lái)要削減特斯拉75%的碳化硅用量。而當(dāng)年正是特斯拉率先在Model 3主驅(qū)的逆變器上使用碳化硅，一手開(kāi)辟了碳化硅“上車”的先河。

業(yè)內(nèi)分析，特斯拉之所以棄“碳”而行，可能是出于成本、產(chǎn)能等多方位考量做出的無(wú)奈選擇。有消息人士分析，此舉與其碳化硅供應(yīng)商有很大關(guān)系，也有人認(rèn)為電動(dòng)汽車巨頭擔(dān)心碳化硅良品率低和供應(yīng)能力不足。

碳化硅單晶制備一直是全球性難題，晶體生長(zhǎng)工藝的穩(wěn)定性難以保證。碳化硅整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈大致上可以分成襯底、外延、器件3類廠商，然而在這一環(huán)接一環(huán)的生產(chǎn)程序上，目前每個(gè)環(huán)節(jié)的良品率都不是很高，生產(chǎn)的襯底很難合格，導(dǎo)致最終的器件成本極高，同時(shí)性能也不穩(wěn)定，產(chǎn)量難以保證。

新能源汽車對(duì)碳化硅的需求量很大，而供應(yīng)又遲遲跟不上車企產(chǎn)能擴(kuò)張的節(jié)奏。有國(guó)內(nèi)碳化硅頭部廠商表示：“我們目前沒(méi)有多余碳化硅產(chǎn)能外供，雖然特斯拉喊出‘減碳’，但實(shí)際上碳化硅的使用量在逐年增加并沒(méi)有減少，市場(chǎng)需求強(qiáng)勁?！?/p>

江西新能源科技職業(yè)學(xué)院新能源汽車技術(shù)研究院院長(zhǎng)張翔也表示：“相較于傳統(tǒng)硅材料，碳化硅材料性質(zhì)更匹配高壓平臺(tái)，具備耐壓能力強(qiáng)、效率高、體積小等優(yōu)勢(shì)，當(dāng)前仍是新能源車電驅(qū)動(dòng)方案的最優(yōu)選擇。”

由此可見(jiàn)，減用碳化硅只是新能源汽車企業(yè)出于精打細(xì)算的綜合抉擇，并不是改弦更張、另起爐灶。

根據(jù)中研普華研究院《2022-2026年中國(guó)碳化硅行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

碳化硅應(yīng)用前景廣闊，國(guó)內(nèi)企業(yè)也看準(zhǔn)了這個(gè)賽道?！暗翘蓟杈w生長(zhǎng)極其困難，20世紀(jì)90年代只有少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家掌握晶體生長(zhǎng)和加工技術(shù)，我國(guó)碳化硅技術(shù)起步相對(duì)較晚，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)正在碳化硅領(lǐng)域奮起直追?！标愋↓堈f(shuō)。

以6英寸碳化硅襯底為例，國(guó)內(nèi)良品率大概有40%，海外有60%～70%。另外，碳化硅半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管分為平面類和溝槽類，在同等條件下，溝槽類更具備成本和性能優(yōu)勢(shì)，但國(guó)內(nèi)企業(yè)需要跨過(guò)巨大的專利鴻溝。

業(yè)內(nèi)人士指出，當(dāng)前碳化硅的下游需求依舊旺盛，特別是車用級(jí)碳化硅襯底產(chǎn)能仍偏緊，國(guó)內(nèi)業(yè)界對(duì)于碳化硅國(guó)產(chǎn)替代的呼聲非常高。國(guó)家也意識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題，在《“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中提出，將加速推動(dòng)以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體新材料新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，催生一批高速成長(zhǎng)的新材料企業(yè)。更值得注意的是，目前已有要對(duì)中國(guó)禁售碳化硅等產(chǎn)業(yè)高精尖設(shè)備的跡象，所以碳化硅國(guó)產(chǎn)化之路勢(shì)在必行。

現(xiàn)在業(yè)內(nèi)已經(jīng)紛紛行動(dòng)起來(lái)，布局碳化硅產(chǎn)業(yè)，加入碳化硅的國(guó)產(chǎn)化隊(duì)伍。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年國(guó)內(nèi)新立項(xiàng)、簽約的碳化硅項(xiàng)目投資額超過(guò)476億元，而2018年這個(gè)數(shù)字還只有50億元。

業(yè)內(nèi)人士指出，隨著未來(lái)兩三年產(chǎn)能密集釋放，國(guó)內(nèi)碳化硅市場(chǎng)供需將會(huì)趨于平衡，成本將加速下降。屆時(shí)，國(guó)內(nèi)碳化硅中低端產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)或?qū)⒏蛹ち?，業(yè)內(nèi)需要在技術(shù)突破上重點(diǎn)發(fā)力，實(shí)現(xiàn)彎道超車和自主可控，縮小與國(guó)際巨頭的差距，爭(zhēng)取在碳化硅高端市場(chǎng)分得一杯羹。

功率半導(dǎo)體正從傳統(tǒng)硅基功率器件IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、MOSFET(金氧半場(chǎng)效晶體管)，走向以SiC(碳化硅)和GaN(氮化鎵)為代表的時(shí)代。

在這條賽道上，企業(yè)融資并購(gòu)、廠商增資擴(kuò)產(chǎn)、新玩家跑步入場(chǎng)、新項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)。

多位長(zhǎng)期關(guān)注功率半導(dǎo)體發(fā)展的專業(yè)人士對(duì)《中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)》記者表示，伴隨著 5G、物聯(lián)網(wǎng)、新能源等行業(yè)的迅速發(fā)展，具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場(chǎng)、熱導(dǎo)率、電子飽和速率及抗輻射能力的碳化硅、氮化鎵等為代表的第三代半導(dǎo)體材料進(jìn)入快速發(fā)展階段，市場(chǎng)前景廣闊。

由于 SiC器件具有耐高溫、低損耗、導(dǎo)熱性良好、耐腐蝕、強(qiáng)度大、高純度等優(yōu)點(diǎn)，并且在禁帶寬度、絕緣擊穿場(chǎng)強(qiáng)、熱導(dǎo)率以及功率密度等參數(shù)方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)硅基半導(dǎo)體。

與碳化硅一樣，氧化鎵同樣被業(yè)內(nèi)所看好，但是，氧化鎵還有諸多技術(shù)瓶頸待突破。比如，由于高熔點(diǎn)、高溫分解以及易開(kāi)裂等特性，大尺寸氧化鎵單晶制備較難實(shí)現(xiàn)，距離真正規(guī)模化、商業(yè)化量產(chǎn)還需要一定時(shí)間。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢《2023 SiC功率半導(dǎo)體市場(chǎng)分析報(bào)告》，隨著Infineon、ON Semi等與汽車、能源業(yè)者合作項(xiàng)目明朗化， 2023年整體SiC功率元件市場(chǎng)規(guī)模有望增長(zhǎng)至22.8億美元，年成長(zhǎng)率為41.4%。同時(shí)，受惠于電動(dòng)汽車及可再生能源等下游主要應(yīng)用市場(chǎng)的強(qiáng)勁需求，2026年SiC功率元件市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到53.3億美元。另Yole數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2023年，全球碳化硅材料滲透率有望達(dá)到3.75%。

海內(nèi)外巨頭也紛紛錨定了這一藍(lán)海市場(chǎng)。汽車半導(dǎo)體芯片巨頭瑞薩電子在日前宣布，將于2025年開(kāi)始使用SiC來(lái)生產(chǎn)降低損耗的下一代功率半導(dǎo)體產(chǎn)品，計(jì)劃在目前生產(chǎn)硅基功率半導(dǎo)體的群馬縣高崎工廠進(jìn)行量產(chǎn)，但具體投資金額和生產(chǎn)規(guī)模尚未確定。

值得注意的是，瑞薩電子此前很少涉及SiC相關(guān)業(yè)務(wù)，不過(guò)，作為新玩家，瑞薩社長(zhǎng)兼CEO柴田英利表示，“在功率半導(dǎo)體上、我們起步非常慢?？蛻魧?duì)瑞薩IGBT的評(píng)價(jià)非常高、會(huì)將這些評(píng)價(jià)活用至SiC業(yè)務(wù)上?，F(xiàn)在SiC市場(chǎng)仍小，但將來(lái)毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)變得非常大?！?/p>

《2022-2026年中國(guó)碳化硅行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》由中研普華研究院撰寫(xiě)，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2022-2026年中國(guó)碳化硅行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告

  隨著碳化硅行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，大型企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的碳化硅企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的分析研究，特別是對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)變化的深入研究，以期提前...

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