據(jù)TrendForce集邦咨詢研究統(tǒng)計(jì),隨著安森美(onsemi)、英飛凌(Infineon)等與汽車、能源業(yè)者合作項(xiàng)目明朗化,將推動(dòng)2023年整體SiC功率元件市場(chǎng)產(chǎn)值達(dá)22.8億美元,年成長(zhǎng)41.4%。2023年整體SiC功率元件市場(chǎng)產(chǎn)值達(dá)22.8億美元
TrendForce集邦咨詢近日研究統(tǒng)計(jì),第三代半導(dǎo)體包括碳化硅(SiC)與氮化鎵(GaN),整體產(chǎn)值又以SiC占80%為重。SiC適合高壓、大電流的應(yīng)用場(chǎng)景,能進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車與再生能源設(shè)備系統(tǒng)效率。據(jù)TrendForce集邦咨詢研究統(tǒng)計(jì),隨著安森美(onsemi)、英飛凌(Infineon)等與汽車、能源業(yè)者合作項(xiàng)目明朗化,將推動(dòng)2023年整體SiC功率元件市場(chǎng)產(chǎn)值達(dá)22.8億美元,年成長(zhǎng)41.4%。
特斯拉卻提出減少75%的SiC晶體管使用量
北京時(shí)間3月2日凌晨,特斯拉在其投資者日的演講中,談到最牽動(dòng)半導(dǎo)體廠商的一句話,來自特斯拉動(dòng)力總成工程負(fù)責(zé)人——科林·坎貝爾(Colin Campbell),他提到在下一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)中,SiC晶體管作為價(jià)格昂貴的關(guān)鍵部件,特斯拉新的解決方案可以在不影響汽車性能或效率的情況下減少75%的使用量。
而就在上個(gè)月,英飛凌才宣布將在德國德累斯頓投資50億歐元建廠,劍指模擬/混合信號(hào)技術(shù)和功率半導(dǎo)體。同時(shí),安森美和意法半導(dǎo)體(ST)也持續(xù)在相關(guān)板塊發(fā)力。加上這兩年SiC的風(fēng)刮了一陣又一陣,從大面積的應(yīng)用到大規(guī)模量產(chǎn),似乎很快就會(huì)紛至沓來。這一切看似與特斯拉在SiC上遠(yuǎn)期的用量驟減南轅北轍。
英飛凌是功率元件的老牌玩家;意法半導(dǎo)體雖說是MCU全球龍頭企業(yè),但功率元件方面也并不遜色;安森美則屬于近兩年在功率元件領(lǐng)域轉(zhuǎn)型的代表,將原有的低端業(yè)務(wù)迅速向高毛利產(chǎn)品轉(zhuǎn)移,算是一匹SiC的黑馬。
特斯拉的遠(yuǎn)期減量方案對(duì)于整個(gè)SiC生態(tài)來說,算是當(dāng)頭一棒。但由于特斯拉在活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng),并未透露過多關(guān)于新平臺(tái)的技術(shù)細(xì)節(jié),因此無法評(píng)估其具體的技術(shù)路線和方案。
可以明確的是,坎貝爾提到了兩點(diǎn),一是SiC晶體管是關(guān)鍵部件,二是它們很貴。因此,SiC在后續(xù)的道路上,依然是極為關(guān)鍵的,而且價(jià)格本身會(huì)與其他諸多因素掛鉤,工藝的改進(jìn)、良率的提升、供給端產(chǎn)能的持續(xù)擴(kuò)大等等,往往都會(huì)促使價(jià)格下降。所以主要的分歧點(diǎn)就集中在用量上。
但是別忘了,特斯拉2018年率先在Model 3上應(yīng)用SiC時(shí),算是第一批吃螃蟹的人??扇缃?,因?yàn)镾iC昂貴,就放話說以后只用四分之一。但是在具體方案應(yīng)用之前,SiC的應(yīng)用并不會(huì)立即減少。甚至等方案出爐的時(shí)候,SiC的供需情況或許又是一番天地。
頭部廠商們的動(dòng)向
公開資料顯示,近期多家功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的國際頭部廠商均在擴(kuò)張SiC相關(guān)產(chǎn)能。顯然,廠商們?cè)跀U(kuò)產(chǎn)之前一定做過充分的測(cè)算和準(zhǔn)備,對(duì)于SiC的重要性、必要性及在下游各應(yīng)用中扮演的角色做過深入的研究分析,因此,相比特斯拉的一張空頭支票,這些廠商們的動(dòng)向更值得作為SiC的風(fēng)向標(biāo)之一。
SiC功率元件的前兩大應(yīng)用為電動(dòng)汽車與再生能源領(lǐng)域
TrendForce集邦咨詢表示,SiC功率元件的前兩大應(yīng)用為電動(dòng)汽車與再生能源領(lǐng)域,分別在2022年已達(dá)到10.9億美元及2.1億美元,占整體SiC功率元件市場(chǎng)產(chǎn)值約67.4%和13.1%。車用方面,安森美與大眾汽車(VW)簽署戰(zhàn)略協(xié)議,為VW提供EliteSiC 1200V主逆變器功率模組,另外該系列產(chǎn)品亦被起亞汽車(Kia Corporation)選中,用于EV6 GT車款,以減少直流與交流轉(zhuǎn)換的功率損失,同時(shí)提高效率、降低重量、延長(zhǎng)續(xù)航里程;而Wolfspeed與奔馳(Benz)深化合作關(guān)系,提供其電動(dòng)汽車所需的SiC功率元件。再生能源方面,安森美也與Ampt合作,提供太陽能與儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化器所需的SiC MOSFET;而英飛凌的CoolSiC已導(dǎo)入臺(tái)廠臺(tái)達(dá)電(Delta)的雙向逆變器中,應(yīng)用于太陽能發(fā)電、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車充電三合一系統(tǒng),另外也助力布魯姆能源(Bloom Energy)的燃料電池和電解系統(tǒng)效率提升。
意法半導(dǎo)體:兼顧襯底與器件
意法半導(dǎo)體作為ARM架構(gòu)32位MCU的全球龍頭企業(yè),在功率元件及SiC上也絲毫不弱。2022年,意法半導(dǎo)體在汽車和工業(yè)用SiC方面,實(shí)現(xiàn)了7億美元的營收,2023年,預(yù)計(jì)營收將超10億美元。
目前該公司的SiC客戶數(shù)有82家。同時(shí),年內(nèi)增加了25個(gè)相關(guān)的項(xiàng)目,其中新客戶8家,近六成項(xiàng)目針對(duì)汽車客戶。并且,隨著第三代晶體管不斷大批量生產(chǎn),SiC領(lǐng)域的領(lǐng)先地位不斷得到鞏固,意法半導(dǎo)體還將在2023下半年增加第四代晶體管的產(chǎn)量。
在SiC方面,意法半導(dǎo)體一方面要求前端容量大幅提升,將達(dá)到2017年的10倍,同時(shí),還將提升襯底需求的內(nèi)部采購,2024年前內(nèi)采比例將達(dá)到40%。由此,彰顯了自身SiC垂直集成戰(zhàn)略,覆蓋更廣的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),目前在建的卡塔尼亞工廠將增加SiC襯底的制造能力,預(yù)計(jì)2023年將批量生產(chǎn),新加坡工廠增加SiC前端設(shè)備的生產(chǎn),而在摩洛哥和中國工廠提升后端制造能力。
安森美:轉(zhuǎn)型并鎖定45億美元LTSASiC
安森美自2021年通過收購GTAT來擴(kuò)大SiC的生產(chǎn)及供應(yīng)能力,使其迅速進(jìn)入SiC頭部玩家的圈子,成長(zhǎng)速度十分驚人。2022年安森美在SiC領(lǐng)域收入超2億美元,預(yù)計(jì)2023年該領(lǐng)域收入有望超10億美元。營收的增長(zhǎng),意味著客戶的不斷積累,尤其是在汽車領(lǐng)域,安森美與Tier 1廠商的合作也在不斷擴(kuò)大。
英飛凌:功率半導(dǎo)體再下重注
英飛凌作為老牌的功率元件廠商,在功率元件領(lǐng)域不斷加碼。其在德國德累斯頓新建設(shè)的50億歐元的功率半導(dǎo)體廠,也將成為該公司歷史上最大的單筆投資。
基于英飛凌與Resonac簽署的長(zhǎng)期協(xié)議,2023年其在SiC的收入預(yù)期為4.5~5億歐元。這份協(xié)議將深化兩者在SiC材料方面的長(zhǎng)期合作,并逐步從6英寸向8英寸晶圓過渡。另外,在Kulim的新廠也將于明年秋季投產(chǎn),并持續(xù)提升產(chǎn)能。
英飛凌的ATV部門在SiC業(yè)務(wù)上有所突破,拿到了應(yīng)用在起亞和捷恩斯(均來自于現(xiàn)代)未來平臺(tái)牽引逆變器的訂單;IPC部門也將受益于其在SiC應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,將繼續(xù)在光伏逆變器、能源存儲(chǔ)系統(tǒng)和電動(dòng)車充電基礎(chǔ)設(shè)施等方面有所發(fā)揮。由此,SiC晶圓廠的體量和產(chǎn)能也正在按計(jì)劃增長(zhǎng)。
從全年業(yè)績(jī)預(yù)期來看,這兩個(gè)部門的營收也將以9%的平均年增長(zhǎng)率領(lǐng)跑。隨著半導(dǎo)體市場(chǎng)的分化持續(xù),汽車、可再生能源等領(lǐng)域的需求提升,而消費(fèi)類市場(chǎng)需求疲軟,因此,英飛凌預(yù)計(jì)將資本支出轉(zhuǎn)移到IGBT、SiC等相關(guān)器件,主要就是汽車、可再生能源領(lǐng)域。PSS部門的MOSFET由于需求疲軟,或?qū)⒉糠之a(chǎn)能轉(zhuǎn)到其他功率元件。
英飛凌還表示,除了技術(shù)領(lǐng)先外,MOSFET和SiC器件要得出最優(yōu)解,還需要用軟件將電源開關(guān)與模擬混合信號(hào)器件及微控制器相結(jié)合,這是其優(yōu)勢(shì)所在,也體現(xiàn)了其產(chǎn)品到系統(tǒng)的思維方式。
從以上幾家國際廠商的腳步來看,隨著市場(chǎng)需求的增加,總體向SiC業(yè)務(wù)的傾斜很難去扭轉(zhuǎn),大家也都已經(jīng)看到SiC應(yīng)用的優(yōu)勢(shì),通過正向反饋,還在不斷驅(qū)使相關(guān)產(chǎn)能的增加。
SiC襯底
SiC襯底方面,其在SiC功率元件中成本占比達(dá)49%,也是決定元件質(zhì)量的關(guān)鍵,目前Wolfspeed的SiC襯底市占率逾六成,最受市場(chǎng)重視,其他業(yè)者包含英飛凌與Resonac就SiC原料簽署長(zhǎng)期供貨協(xié)議,初期側(cè)重6英寸、后期將側(cè)重8英寸材料;另外意法半導(dǎo)體與Soitec合作,采用Soitec的SmartSiC技術(shù)來量產(chǎn)8英寸SiC襯底;以及Wolfspeed除了北卡羅來納州的8英寸SiC襯底廠之外,還計(jì)劃在德國建造8英寸SiC 功率元件制造廠,而采埃孚(ZF Group)也將為其投資數(shù)億美元。
全球半導(dǎo)體廠商皆相當(dāng)關(guān)注8英寸SiC襯底,在Wolfspeed率先開出8英寸SiC襯底產(chǎn)能的帶領(lǐng)下,其他供應(yīng)商將陸續(xù)跟上,并積極展開供應(yīng)鏈上、下游合作。因此,TrendForce集邦咨詢預(yù)期,至2026年SiC功率元件市場(chǎng)產(chǎn)值可望達(dá)53.3億美元。主流應(yīng)用仍倚重電動(dòng)汽車及再生能源,電動(dòng)汽車產(chǎn)值可達(dá)39.8億美元、CAGR約38%;再生能源達(dá)4.1億美元、CAGR約19%。
2022~2026年全球SiC功率組件市場(chǎng)產(chǎn)值預(yù)估(單位:百萬美元)
國內(nèi)廠商動(dòng)向
《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者表示,早在2016年,中國“十三五”規(guī)劃中就將SiC列入重點(diǎn)項(xiàng)目,隨后科技部、發(fā)改委等四部門又將SiC襯底技術(shù)列入重點(diǎn)突破領(lǐng)域。同時(shí),中國亦在大力推動(dòng)SiC行業(yè)發(fā)展,國資不斷支持國內(nèi)廠商立項(xiàng)融資。
財(cái)聯(lián)社創(chuàng)投通數(shù)據(jù)顯示,2022年至今,SiC領(lǐng)域一級(jí)市場(chǎng)累計(jì)完成73起投資。其中,國資LP方面,來自深圳、蘇州、上海和杭州的國資機(jī)構(gòu)尤為活躍,并傾向于投資支持本地的SiC相關(guān)企業(yè)的融資發(fā)展。如:深創(chuàng)投投資天狼芯、蘇州高新投布局博志金鉆、杭州金投加碼六方碳素等。
值得一提的是,在已披露融資基金的企業(yè)中,所融資金額最大的案例系今年2月完成12億元融資的天域半導(dǎo)體。在該輪融資中,投資方為:海富產(chǎn)業(yè)基金、粵科鑫泰股權(quán)投資基金、南昌工業(yè)控股、嘉元科技、招商資本、乾創(chuàng)投資。
完成上述融資后,天域半導(dǎo)體也成為半導(dǎo)體領(lǐng)域的“超級(jí)獨(dú)角獸”。目前,該公司正進(jìn)行A股上市輔導(dǎo),向二級(jí)資本市場(chǎng)發(fā)起沖擊。此外,百識(shí)電子、愛仕特亦獲得了3億元左右的大額融資。
除國有背景資方外,最受矚目的還有來自汽車領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)資本。財(cái)聯(lián)社創(chuàng)投通數(shù)據(jù)顯示,在SiC領(lǐng)域出手最頻繁的車企當(dāng)屬比亞迪。2022年至今,其與上汽集團(tuán)共同投資了瞻芯電子、天域半導(dǎo)體,并加碼了邑文電子C+輪融資。小鵬汽車與旗下風(fēng)投平臺(tái)星航資本戰(zhàn)略投資了瞻芯電子;廣汽資本加碼了基本半導(dǎo)體;吉利控股與博原資本投資了芯聚能半導(dǎo)體。
寧德時(shí)代也對(duì)SiC有所布局,其于去年6月投資了SiC襯底企業(yè)重投天科,半導(dǎo)體龍頭韋豪創(chuàng)芯則投資了SiC功率器件領(lǐng)域的青禾晶元。
財(cái)聯(lián)社創(chuàng)投通數(shù)據(jù)顯示,在專業(yè)投資機(jī)構(gòu)中,對(duì)SiC賽道出手最多的是毅達(dá)資本。在過去一年多的時(shí)間里,其接連投資了百識(shí)電子、寬能半導(dǎo)體、致瞻科技、德智新材。與此同時(shí),藍(lán)馳創(chuàng)投,光速中國、云暉資本、軟銀中國、紅杉資本等明星機(jī)構(gòu),也出現(xiàn)在SiC企業(yè)的投資人名單中。
特斯拉對(duì)于SiC技術(shù)的動(dòng)態(tài)變化分析
在云岫資本合伙人兼CTO趙占祥看來,特斯拉對(duì)于SiC技術(shù)的動(dòng)態(tài)變化,或?qū)⒏焱苿?dòng)SiC產(chǎn)業(yè)向更低價(jià)格,并有望結(jié)合更多有效產(chǎn)能發(fā)展?!皩?duì)于其他重要領(lǐng)域,如:光伏、儲(chǔ)能、電網(wǎng)等都將帶來重要影響。”
與非網(wǎng)作者同樣表示,雖然看似特斯拉是在削減遠(yuǎn)期方案的SiC用量,但看起來更像是一種抱怨,好東西太貴,再便宜點(diǎn)可好。即使用量真的相對(duì)減少,按照目前SiC的用量,還遠(yuǎn)沒有到泡沫破滅的時(shí)候。SiC的市場(chǎng)才剛剛開始。
趙占祥告訴《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者,“從不同行業(yè)的滲透節(jié)奏來看,800V與SiC相擁而來推動(dòng)新能源汽車2023年成為第一大爆發(fā)市場(chǎng),1500V時(shí)代下降本增效需求推動(dòng)光伏成為第二大陣地。2025年,預(yù)計(jì)SiC方案成本降至硅基器件的1.5-2倍,光伏及儲(chǔ)能等市場(chǎng)也會(huì)開始大量采用SiCMOSFET?!?/p>
從應(yīng)用場(chǎng)景來看,趙占祥預(yù)測(cè),SiC在終端的滲透節(jié)奏為:在電動(dòng)汽車的使用或?qū)母咧卸顺擞密囅虻投顺擞密囅绿剑换驅(qū)某擞密囅蛏逃密囈约疤胤N車發(fā)展;并有望向更大的工業(yè)及消費(fèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
信息及配圖來源:TrendForce集邦咨詢;微信公眾號(hào)與非網(wǎng)eefocus:顧子揚(yáng);《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》(記者 曾樂、郭輝、吳旭光,編輯 田簫)版權(quán)歸屬:作者/譯者/原載


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