2021年，碳化硅火爆局面大幅升级，全球来看，除了传统半导体公司技术上你争我赶的革新，还有诸如博世、丰田的跨界下场竞争，搅动市场。放眼国内，局面同样火热，投资投产络绎不绝。
2021年，碳化硅的时间来了。
2021，密集扩张与收购
全球碳化硅产业链国内外厂商情况。来源：前瞻产业研究院
第三代半导体材料碳化硅的概念已经不再新鲜，对于高压、高频和高温环境，它是一种理想的半导体材料，其产品体积更小，更节能。目前，碳化硅的市场仍然被美国、日本、德国垄断，国内仍然还有较大差距，国外企业在衬底领域甚至能达到9成份额，并且这些厂商同样不断进步和扩张。
在全球碳化硅市场上，安美森半导体、Cree（现Wolfspeed）、意法半导体、英飞凌、罗姆、东芝等厂商持续加码，竞争已经开始白热化。对此，业内相关人士称英飞凌、罗姆等IDM厂商都在向上游材料领域延伸，特别是对碳化硅衬底的争夺。分析师称，其中原因一是碳化硅衬底有高附加值，二是碳化硅衬底的技术制程非常复杂且晶体生长非常缓慢，这成为碳化硅晶圆产能的关键制约点。取得衬底将为电动汽车的功率半导体业务带来很大帮助。
本月初，日经新闻报告称，在纯电动汽车的市场诱惑下，日本企业已经纷纷开始增产节能性能更高的新一代半导体，碳化硅便是主要产品。
近日，东芝方面声称，旗下的姬路半导体将在2025年之前将把碳化硅生产规模扩大到2020年的10倍，目标最迟在2030年度取得全球一成以上市占率。根据东芝官网显示，东芝电子目前的主要碳化硅功率器件为MOSFET、肖特基势垒二极管、MOSFET模块三个产品线。东芝电子最早在肖特基势垒二极管进行布局，近年来在MOSFET上实现了大量出货。去年10月， 东芝宣布推出新款1200V碳化硅MOSFET “TW070J120B”。该产品面向工业应用（包括大容量电源），将于当月开始出货。
今年5月，罗姆半导体（ROHM）宣布了一项中期管理计划，提出了要抢占全球30%的碳化硅市场目标。8月，昭和电工与罗姆半导体再签碳化硅晶圆长期合同，IDM与上游的关系更加稳固。
来源：日经中文网
上周，罗姆也宣布将投资500亿日元强化碳化硅生产。14日消息，罗姆在马来西亚的半导体工厂产能将扩大到1.5倍。公司将于2022年1月开始着手建设新厂房，计划到2023年8月建成，投资额为82亿日元。罗姆将增产占全球份额过半的“绝缘栅驱动器”，用于驱动功率半导体的大规模集成电路（LSI），预计用于汽车和工业设备领域。
11月，Wolfspeed在投资者大会上表示，Wolfspeed已与通用汽车签署战略供应商协议，为通用汽车的电动汽车(EV)开发和交付碳化硅功率器件。Wolfspeed在碳化硅肖特基势垒二极管、分立式MOSFET器件以及模块市场上都占有领先地位，于今年1月宣布从Cree更名为Wolfspeed。此前Cree在碳化硅领域是整个行业的先行者，在衬底和外延领域都有着绝对的领军优势。Wolfspeed原先是Cree的核心业务，在2020年成为Cree最大的营收业务，外界称Cree的本次更名也表明了其坚决迈向第三代半导体的决心。
同样在上月初，安森美宣布已完成对碳化硅生产商GTAdvanced Technologies（"GTAT"）的收购，安美森称此收购增强了安森美确保和增加碳化硅供应的能力，本次收购交易金额为4.15亿美元。安美森半导体是碳化硅IDM的重要厂商，其收购GT之后碳化硅材料能力得到补充，目前安美森半导体的碳化硅产品主要是二极管和MOSFET。
第三代半导体宽禁带应用。来源：安美森半导体
12月10日，意法半导体中国宣布，正式推出第三代STPOWER碳化硅MOSFET晶体管，将使用在电动汽车动力系统功率设备上。意法半导体预计，2024 年公司碳化硅营收将达到 10 亿美元。目前，意法半导体已完成第三代碳化硅技术平台相关标准认证，从该技术平台衍生的大部分产品预计在 2021 年底前达到商用成熟度。
2021，从汽车开始满地开花
碳化硅市场如此蓬勃的发展，与新能源汽车赛道爆发关系密切。根据Yole的数据，新能源汽车使用碳化硅功率器件可将转换效率提高至99%以上，能耗减超50%，设备循环寿命提升50倍，未来新能源汽车将是碳化硅主要的终端市场。国信证券预计2025年汽车逆变器可为碳化硅带来59-65亿美元市场，车用碳化硅开启了黄金十年。
早在2016年，特斯拉Model3将碳化硅MOSFET带上了车，拉开了汽车应用碳化硅大火序幕。根据官方消息，本次意法半导体提供的碳化硅 MOSFET模组使特斯拉的逆变器效率从Model S的82%提升至Model 3的90%。从特斯拉开始，功率半导体上车，成为发展最迅速的应用场景。
今年3月，丰田宣布与日本关西学院开发了零缺陷的6英寸碳化硅衬底，声称可以让任何尺寸、任意供应商的碳化硅衬底的BPD（基底面位错）降低至1以下。本田技研和罗姆合作，开发出“全碳化硅”高功率电机控制器，成为全球首创。
博世12月2日宣布，开始量产车用碳化硅功率半导体，博世成为第一家自主制造生产碳化硅器件的汽车组件公司。其董事会成员Harald Kroeger宣称：“博世希望成为全球领先的电动出行碳化硅芯片生产供应商。” 根据相关报道，截止2021年，博世已在德国Reutlingen晶圆工厂增建1000平方米无尘车间，并预计2023年底新建3000平方米无尘车间，用于碳化硅半导体生产。
目前，博世是少数可以自主生产碳化硅芯片的汽车零部件供应商。博世集团表示，公司计划使用200mm晶圆制造碳化硅半导体，并将继续扩大碳化硅功率半导体的产能，旨在实现上亿颗的产能。另外，公司将向全球客户提供碳化硅功率半导体，包括单个芯片和设备解决方案。
2020年，比亚迪 “汉”成为启用碳化硅功率模块首款车型。去年年底，比亚迪宣布自研碳化硅芯片，预计到2023年旗下电动汽车将实现碳化硅对硅基IGBT的全面替换。
2021年，许多汽车厂商开始尝试碳化硅，蔚来、小鹏等相继宣布使用碳化硅器件。比亚迪e平台3.0、东风岚图、吉利SEA浩瀚架构、现代E-GMP、奔驰EVA、通用奥特能平台等更开始选择碳化硅800V高压平台，继续推高碳化硅的市场地位。
碳化硅半导体前景一片光明。
2021，碳化硅成国内半导体企业新机遇
国外动作不断，国内也没闲着。11月30日，上海积塔半导体宣布完成80亿元人民币战略融资。本轮融资将用于积塔半导体加大车规级电源管理芯片、IGBT和碳化硅功率器件等方面制造工艺的研发。80亿元的融资将今年的碳化硅行业推向高潮。
据半导体产业纵横不完全统计，2018年以来，碳化硅落地项目从2个（中科院、山东天岳）到2019年的12个，再到去年的18个。今年，除了落地项目之外，碳化硅半导体的投融资事件急剧上升，成为爆发之年。同时，此前建设的工厂、产线等部分已经开始投产。
半导体产业纵横整理
第三代半导体被中国业界称为“弯道超车”的好机会。但国内碳化硅的发展仍有问题需要注意。企查查数据显示，目前全国范围内有超过7000家碳化硅相关企业。业内人士曾表示，中国的碳化硅是遍地的游击队，需要打造“军团”，未来5年可能是整合的过程和时期。
