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总的观点:未来继续被看好
2022年的碳化硅,技术突破、应用扩展、投资迭出,项目新进等消息不断传来,市场一派欣欣向荣。
方向,6英寸为主,8英寸崭露头角,虽然仍以6英寸为主,但往8英寸升级已经成为共识。2022年,国内多家企业宣布在8英寸上取得突破:烁科晶体1月宣布实现8英寸N型碳化硅抛光片小批量生产;晶盛机电8月中旬宣布首颗8英寸N型SiC晶体成功出炉;天科合达于11月举办“8英寸导电型碳化硅衬底”新产品发布会,并公布2023年实现小规模量产;科友半导体12月宣布自主的长晶炉产出了8英寸的单晶,Wolfspeed投资了全球首个8英寸碳化硅晶圆厂。
投资,热度高,投资规模大,2022年碳化硅产业链的总投资规模已超过476亿。其中,投资额超过50亿的项目有同芯积体、德融科技、晶盛机电、中弘晶能、超芯星、辰隆集团等6个。从投资项目的建设内容看,规模大的都是全产业链项目,其他的则涵盖外延、衬底、材料、设备、功率器件、终端应用,国内产业链条日趋完善,国际上,II-VI正式更名为Coherent,1200V碳化硅产品获得车规认证;ASM完成了对LPE的收购;意法半导体和Soitec就碳化硅晶圆制造技术合作达成协议……
市场,市场前景明朗,根据预测,碳化硅为主的功率半导体市场规模至2025年可达50多亿美金。汽车将主导碳化硅功率元件市场的增长,预计至2026年将攀升到40亿美元。光伏逆变器以及UPS等为主的工业器件市场也在放大中。预计未来5年内,碳化硅将很快占据整个功率器件市场的 30%。行业从晶体到模块、器件增长率会继续高增长。
技术,国内外从技术研发水平以及市占率方面而言差距还是蛮大的。衬底,美国仍处于绝对的领先地位。国内几家头部的衬底企业已开始大量进入国产碳化硅下游客户,并在国际市场逐渐提升渗透率。未来2-3年将会激烈竞争。客户开发、提高良率成为了关键。器件,国际巨头占据大部分,国产开始在国内终端客户应用,并开始新能源汽车验证。
产业,冷热不均,一边是市场火热、众厂扩产碳化硅作为第三类半导体材料,已在电动车、工业与新能源等领域加速渗透应用,碳化硅功率组件更是成为半导体与新能源赛道的交汇点,扩产动作也未停歇。科锐、英飞凌、士兰微、三安光电、时代电气、东尼电子等都在加大投入。一边是企业持续亏损。露笑科技、天岳先进等纷纷预告2022年业绩将呈亏损。前期研发及资产投入成本高,盈利难、自身造血能力弱一直是摆在行业面前的难题。
优势,国内大规模的碳化硅投资基于三个主要动机:国家政策、强劲的市场需求和国内供应的需要,集齐了天时地利与人和。新能源及新能源汽车是碳化硅功率器件的主要驱动力。800V高压快充平台逐渐落地,碳化硅的优势将在2023年得到兑现,国内新能源车的优势会显著带动国内厂商发展,并推动光伏逆变器、高压充电桩、轨交电网等其他应用的增长。加之国产替代、自主可控的理念已经深入人心,未来可期。
设备,碳化硅制造设备将供不应求,一方面是汽车制造商开始构建自己的供应链,从组件、模块到上游材料,其激进的设备采购加剧了相关设备供应的短缺,海外碳化硅大厂依旧大踏步扩张,国内的小型碳化硅材料制造商将难以顺利获得相关的制造设备。
厂商,小型碳化硅供应商的机会开始减少,前面提到大厂的业绩压力加大,小厂的产能利用率和收入表现短期内得到改善的可能不大。国内碳化硅产业分布细分为衬底、外延、芯片设计、芯片加工及模块封装,IDM企业较少,国外基本都是IDM模式,可以做到产业闭环,产能虽在扩充,但基本不会出现过剩。国内在资本推动下大小碳化硅厂商很多,由于设备制约,良率问题,市场导入等,资本已经开始从迟迟无法突破瓶颈的小型碳化硅供应商撤资。
未来,成本依旧是成本。晶圆面积较小、芯片裁切效率较低、单晶衬底及外延良率较低,叠加后续晶圆制造、封装良率较低,且载流能力和栅氧稳定性仍待提高,行业整体成本仍处于较高水平。8寸晶圆被认为是降低成本的关键步骤。
决胜,汽车市场目前是碳化硅芯片最大的应用领域,整车厂们无不在争相绑定未来几年的碳化硅供应。纵观整个碳化硅芯片市场,主要的碳化硅芯片制造商如英飞凌、安森美、罗姆、意法半导体、Wolfspeed都与多家车企绑定,当然一家车企也签订了多家碳化硅供应商,整体格局基本为碳化硅 IDM企业与终端应用企业抱团合作。站行业角度来看,竞争越来越激烈,虽然产能一直在扩大,但在质量、产量和成本上还有很大的提升空间,谁能拿出更有竞争力的产品,谁就能掌握车企的大单。