【芯事记】电动汽车加速上路，SiC产业进入产能“军备赛”

集微网消息，根据多家企业的发声与投资消息，目前碳化硅产品产能受限已成事实，其市场的“紧俏度”或已超出了想象。

集微网获悉，因受碳化硅产品市场强烈的需求影响，成都的一条专用于科教相关市场的化合物半导体产线已在进行技术改造，以将产能优先用于碳化硅二极管、MOSFET产品的量产和良率提升。

与此同时，在大西洋彼岸，作为全球碳化硅材料重要供应商之一，高意集团在2023财年第三季度电话会议上表示，碳化硅客户订单积压超过6个月已常态化。而其在碳化硅业务上的投资已经占据其资本支出的50%。

作为功率半导体领域的头部厂商，英飞凌则在其5月的电话会议上表示，受产能影响，今年碳化硅业务收入预计将冲到5亿欧元。而据其此前透露，英飞凌在2022年下半年四个月时间就赢得了近30亿欧元的汽车碳化硅设计合同。

碳化硅产业严重的供需失衡，由此可见一斑。

电动汽车确定性前景，带动碳化硅相关产品市场增长

在电动汽车续航里程越来越长、充电时间越来越短的趋势下，基于硅的技术在尺寸、重量和电源效率方面逐步走向了物理极限，因此越来越多厂商转向碳化硅。

相比硅基器件，碳化硅器件具有更低的导通电阻和更快的开关速度，并且能够在更高的结温下耐受更大的电压和电流。这些特性结合其更小的尺寸以及更高的效率，提高了功率密度，使得碳化硅成为了许多重要电动汽车应用中的关键技术。

目前来看，碳化硅技术主要应用在电动车充电桩、车载充电器、电池管理系统（BMS）、电机功率控制单元四大领域，形成了碳化硅二极管、碳化硅MOSFET两大器件产品，以及基于器件打造的功率模块产品市场。

业内普遍认为，汽车相关应用将成为碳化硅产品市场首先出现爆发式增长的“导火索”。据国际能源署于4月26日发布的《2023年全球电动汽车展望》，2022年全球纯电汽车（EV）销量超过1000万辆，2023年预计增长到1400万辆，市场占比将从14%增长到18%。

而受纯电动汽车出货量攀升以及高续航和快充等需求带动影响，SiC器件及相关模块产品市场需求正处于可期的增长阶段。Yole给出预测，到2023年汽车产业在SiC器件市场占比将达到70%至80%，随着产能提升，SiC器件将向更多应用推广。SiC器件市场在未来五年里规模可达60亿美元，至2030年初期可达100亿美元。

IDM为主流，产能决定供货

根据Yole给出的预测，2027年全球SiC器件产能将增至三倍，这个增量将来自五大巨头：意法半导体、英飞凌、Wolfspeed、安森美和罗姆半导体。

目前，碳化硅领域，衬底-外延-设计-制造-封测为一体的IDM玩家居多。因此从产品产能增长分布来看，上述几家基本形成了当下的碳化硅产品供应格局。

特斯拉在2017年率先使用 SiC MOSFET，该器件是由意法半导体供应，与特斯拉自主设计的主逆变器集成在一起。意法半导体随后在2019年收购了瑞典碳化硅晶圆厂商 Norstel，拓展其在衬底方面的能力，形成了衬底到产品生产全流程的布局。

作为意法半导体重要的业务方向之一，4月27日，意法半导体在其2023财年第一季度的电话会议上表示，第一季度，汽车领域尤其是碳化硅方面的需求，十分强劲。预计2023年将产生约12亿美元的碳化硅收入。

英飞凌则是首款商用碳化硅器件的发布者，在2001年带来一款基于碳化硅技术的肖特基二极管产品，后来通过先后收购Siltectra、Cypress、Villach等完善其在功率半导体领域的布局，SiC产品已为韩国现代、蔚来等汽车厂商供货。

根据英飞凌透露，其目标是2030年实现全球碳化硅产品30%的市场占比。2023年二季度电话会议上英飞凌表示，目前已约有3600名碳化硅产品客户，其碳化硅自有产能的扩张则将主要系英飞凌在马来西亚居林三期工厂2024年的投产。

安森美为汽车半导体供应商，前身为1999年摩托罗拉分拆的半导体部门，后陆续收购众多半导体制造商在全球建立生产基地和设计工厂，2021年收购美国碳化硅晶锭供应商GTAT增强其碳化硅制造能力。

近日，安森美在其一季度电话会议上表示，正在考虑投资20 亿美元（约合人民币140亿元），在美国、捷克共和国或韩国扩大碳化硅芯片的产能。

罗姆半导体一直在碳化硅量产技术上处于全球领先，并在2009年收购了德国制造商SiCrystal，将其衬底生长能力整合到公司内部，通过IDM的高品质产品，始终保持其碳化硅市场地位。

Wolfspeed（曾用名：Cree）与其他SiC公司相比，只专注于SiC业务。1991年，Wolfspeed发布第一个商业化的碳化硅晶圆，开启了碳化硅衬底及器件市场的浪潮，并于1999年和2009年率先突破4英寸和6英寸衬底制备技术。目前，Wolfspeed 在碳化硅产能方面起到主导地位。

根据Wolfspeed近期透露，其目前的重点就是扩大产能，尤其是材料端的生产。Wolfspeed表示，其达勒姆晶圆厂已经实现了满负荷生产，几乎所有未来功率器件的收入增长都将直接来自莫霍克谷晶圆厂。

Wolfspeed位于美国纽约州马西的最先进的莫霍克谷SiC制造厂是世界上第一个8英寸碳化硅晶圆厂。对于该厂的进度，Wolfspeed曾公开表示，产能和良率的提升是当下公司业务增长的重要突破点，也是业内重要关注点。

写在后面

受各大头部厂商订单积压及产能爬坡时间长影响，多家头部厂商表示在新订单不断涌入的情况下，部分客户取消订单带来订单流失也已成为常态。这为行业新玩家们提供了绝佳的进入“窗口期”。

先得产能者得市场，在此背景下，国内士兰微、三安半导体、芯粤能、瞻芯等多家企业也纷纷通过扩产、融资投入来加速产能布局。（校对/魏健）