碳化硅產業(yè)前景廣闊 電動汽車引擎啟動

　　碳化硅作為一種新型的寬禁帶半導體材料，功率密度和效率優(yōu)勢明顯，疊加市場價格下探，正讓其在電動汽車、光伏等新能源領域的應用快速增長。

　　因為起步早、布局完整、技術領先、產能充足，三安光電的碳化硅業(yè)務迎來高成長契機。“公司的產能規(guī)模位居全球同業(yè)上游水平，規(guī)模優(yōu)勢突出，在促進產品轉型中發(fā)揮著重要作用，并通過垂直整合產業(yè)鏈來加強這一優(yōu)勢。”日前，三安光電副董事長、總經(jīng)理林科闖在接受中國證券報記者專訪時表示，三安光電已在化合物半導體領域深耕二十多年，公司致力于成為全球碳化硅產業(yè)的領導者。

　　目前，三安光電碳化硅襯底產品良率水平居國內前列，且穩(wěn)步提升。公司將繼續(xù)提升技術優(yōu)勢，并通過戰(zhàn)略合作與市場布局雙管齊下，搶占碳化硅產業(yè)競爭高地。一方面，與意法半導體的戰(zhàn)略合作，加深了三安光電在碳化硅領域的技術積累，也打開了更廣闊的國際市場。另一方面，三安光電正在力爭不斷縮短研發(fā)與終端用戶的距離，以性能、技術領先性去引領市場，推動汽車芯片邁向國際標準。

　　增長動能涌現(xiàn)

　　產業(yè)發(fā)展環(huán)境良好

　　全球碳化硅產業(yè)高速增長，國際大廠展望積極。英飛凌預計，2024財年其碳化硅業(yè)務收入將增長50%至7.5億歐元;安森美2023年碳化硅業(yè)務收入超8億美元，預計2024年全球碳化硅市場增速為20%-30%，而其將以市場增速的2倍增長;意法半導體2023年碳化硅業(yè)務收入達11.4億美元，預計其2025年碳化硅業(yè)務收入將突破20億美元。

　　林科闖表示，政府對新材料產業(yè)的大力支持，以及全球市場對高性能半導體材料的需求旺盛，為國內碳化硅產業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境。

　　憑借出色的材料特性，碳化硅正在國內電力電子、射頻等下游應用領域加速“出圈”，滲透率不斷走高。根據(jù)第三方市場研究公司Yole預測，全球碳化硅功率器件市場規(guī)模將從2022年的17.94億美元增至2028年的89.06億美元，年均復合增長率達31%。

　　新能源汽車市場的持續(xù)擴大，以及800V高壓快充等新技術的推廣應用，已成為驅動碳化硅產業(yè)高速發(fā)展的關鍵動能。“碳化硅功率器件及模塊可實現(xiàn)更快的充電速度、更長的續(xù)航里程以及更高的能效比。”林科闖說，相較于傳統(tǒng)硅基器件，碳化硅功率器件及模塊具有更高的飽和電子遷移率和擊穿電壓，這意味著碳化硅功率器件及模塊能在更高的電壓和電流下工作，從而實現(xiàn)更高的效率。

　　在800V高壓狀態(tài)下,應用碳化硅功率器件電驅比同等硅基IGBT器件電驅能效增長3%-5%，碳化硅可以在高頻狀態(tài)下穩(wěn)定工作，實現(xiàn)更快的開關頻率(約為IGBT的5倍到10倍)，開關損耗降低超75%;綜合續(xù)航里程提升6%-8%。目前，碳化硅功率器件及模塊在一輛電動汽車中的價值約為1500美元至2000美元，覆蓋主驅逆變器、電動壓縮機、車載充電機等應用。

　　碳化硅功率器件及模塊正加速從高端產品向下滲透。“現(xiàn)在售價為20萬元以上的800V電動汽車，碳化硅功率器件滲透率約為一半，可以全驅配置，或只配置主驅。對于售價在20萬元以下的電動汽車，碳化硅功率器件滲透率快速提升，整車配置只是時間問題。”林科闖說，產品的加速應用將帶來規(guī)模效應，形成成本降低、售價降低、應用進一步擴大的良性循環(huán)。

　　在光伏、儲能等可再生能源領域，碳化硅也正大展拳腳。業(yè)內人士表示，光伏設備的技術趨勢是提高功率，減小體積與重量，提高穩(wěn)定性。從單品看，碳化硅功率器件比硅基器件要貴2倍-3倍。但從系統(tǒng)角度看，碳化硅功率器件的應用使得散熱器、電容電感等被動器件減小，而碳化硅功率器件低開關損耗、高頻、高壓工作的特性，也對逆變器實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)高效、經(jīng)濟和穩(wěn)定運行提供了更強保障。

　　全產業(yè)鏈布局

　　技術產能優(yōu)勢強

　　三安光電是目前國內碳化硅產業(yè)布局最為完整的企業(yè)，覆蓋長晶、襯底、外延、器件制造(設計、制造、封測)等各環(huán)節(jié)?？v觀海外實力大廠，也幾乎采取了全產業(yè)鏈垂直整合策略。“這種垂直整合的模式有助于提高生產效率，確保產品質量，同時增強對供應鏈的把控性和穩(wěn)定性。”林科闖說。

　　襯底環(huán)節(jié)價值量最高，占碳化硅功率器件及模塊成本超過40%，而且襯底良率的提升將對整體器件良率起到重要作用。由于產業(yè)鏈上下游的高度耦合，芯片良率的提升將帶動單晶圓供車量直線上升。“近年來，我們與理想汽車等一線汽車廠商的相繼合作，說明了公司深厚的技術積累和全產業(yè)鏈發(fā)展策略的正確性，進一步奠定了公司的競爭優(yōu)勢。”林科闖表示，“作為國內碳化硅產業(yè)的領軍企業(yè)，我們見證了國內碳化硅產量的穩(wěn)步增長，以及技術進步帶來的成本下降和良率提升。”

　　對行業(yè)規(guī)律的深刻理解和對技術創(chuàng)新的持續(xù)追求，讓三安光電化合物半導體業(yè)務實現(xiàn)前瞻布局。林科闖介紹，“2014年開始，公司瞄準化合物半導體集成電路產業(yè)，并于同年設立廈門三安集成，其業(yè)務主要涵蓋微波射頻、電力電子、光通訊、濾波器等化合物半導體芯片的研發(fā)、代工及服務。”

　　目前，三安光電碳化硅產能規(guī)模居國內前列。公司在湖南長沙建設碳化硅超級工廠，一期工程產能已達6英寸碳化硅晶圓20萬片/年，二期工程預計今年上半年貫通。二期達產后，項目合計滿產6英寸碳化硅晶圓36萬片/年，8英寸碳化硅晶圓48萬片/年。

　　技術與良率方面，三安光電的8英寸碳化硅產品已批量生產，其中襯底產品良率水平居國內前列且穩(wěn)步提升。林科闖表示，技術進步和良率提升是降低成本、提高市場競爭力的關鍵因素。

　　戰(zhàn)略合作與市場布局方面，三安光電雙管齊下。一方面，得益于行業(yè)認可，三安光電與意法半導體共同在重慶投資建設8英寸碳化硅外延、芯片代工廠。另一方面，三安光電與新能源汽車領軍企業(yè)理想汽車成立合資公司，在碳化硅模塊上展開合作。“這體現(xiàn)了公司非常注重縮短終端與研發(fā)的距離，推動產品邁向標準化，通過產品性能、技術領先去引領市場。”林科闖表示。

　　在林科闖看來，既重視上游供應鏈合作，又緊密聯(lián)系終端客戶的雙向策略，將使三安光電能夠更好地把握市場脈搏，在推動公司穩(wěn)健發(fā)展的同時，也將為整個半導體產業(yè)的進步與新能源汽車產業(yè)的成長作出貢獻。

　　成長因素匯聚

　　拓寬碳化硅應用范圍

　　目前，三安光電碳化硅產品已廣泛應用于光伏、儲能、新能源汽車、充電樁等領域。在新能源汽車產業(yè)，用戶有理想汽車、比亞迪、聯(lián)電、威邁斯、匯川、英搏爾、富特等;在光伏領域，用戶包括陽光電源、古瑞瓦特、錦浪、固德威、上能等;電源用戶則包括臺達、維諦、長城、歐陸通、科華、英威騰等一線廠商;工業(yè)領域則涵蓋了格力、美的、視源、斯達、士蘭微、英飛特等著名廠商。

　　分析人士認為，多國陸續(xù)推進“雙碳”戰(zhàn)略，并且給出禁產燃油車的時間表，也將直接利好以碳化硅為代表的第三代半導體材料。林科闖表示，產業(yè)發(fā)展趨勢愈發(fā)清晰，對企業(yè)而言開拓客戶挑戰(zhàn)越大。“碳化硅的技術路徑十分明朗。未來，我們希望通過與汽車制造商、技術合作伙伴以及供應鏈伙伴的緊密合作，助力新能源汽車產業(yè)實現(xiàn)更環(huán)保、更高效、更節(jié)能的發(fā)展目標。”

　　他進一步表示，三安光電正緊緊圍繞“橫向外延，縱向整合”的戰(zhàn)略，持續(xù)調整產業(yè)結構，加大第二曲線的業(yè)務增長和盈利能力，實現(xiàn)進一步強化LED產業(yè)的縱深發(fā)展和第三代半導體產業(yè)的飛躍式成長。

　　林科闖表示，成功不會給予“躺平”的人。隨著全球人工智能化進一步升級，AI應用擴展，將極大地驅動半導體應用市場回暖，但只有做足了功課，只有準備好的人才能成為行業(yè)的佼佼者。在射頻和光通訊板塊，公司將聚焦數(shù)據(jù)通訊、光學感測、激光雷達等核心增長引擎，加強團隊建設，迅速迭代產品推市場。在LED業(yè)務板塊，三安Micro LED將加快擴產，加速實現(xiàn)規(guī)模效益;同時在車規(guī)級LED、植物照明、激光、紫外等著眼技術突破，加快商業(yè)化進程，搶占制高點。公司將充分發(fā)揮自身在Micro LED的技術優(yōu)勢，加速構筑細分市場的先發(fā)優(yōu)勢。

　　聚焦到碳化硅業(yè)務方面，林科闖表示，攜手意法半導體，使公司向打造專業(yè)的國際化碳化硅晶圓代工廠的目標邁出了堅實的一步。繼在日本、德國、美國設立研發(fā)機構后，公司在新加坡設立了研發(fā)機構，為加速“出海”構建了堅實的“護城河”。未來，碳化硅板塊將圍繞車規(guī)級應用開發(fā)，加快碳化硅MOSFET的技術迭代，推動產品性能升級，并迅速擴充和布局國際市場。

　　三安光電將繼續(xù)擴大產能，特別是在8英寸碳化硅襯底和外延片，以滿足日益增長的市場需求。同時，公司將繼續(xù)加大碳化硅材料和器件研發(fā)的投入，降低成本，以滿足新能源汽車市場對高性能碳化硅功率器件的不斷增長的需求，并加快探索碳化硅在光伏、儲能、充電樁等領域的應用，拓寬產品應用范圍。此外，公司還將繼續(xù)尋求與國際先進企業(yè)的合作機會，通過技術交流和市場合作，提升自身的國際競爭力。

　　來源：中國證券報 記者 吳科任