科天潤是國內(nèi)較早進入SiC功率半導(dǎo)體的IDM企業(yè)，在北京和湖南分別擁有4英寸和6英寸SiC晶圓生產(chǎn)線。其中，位于湖南瀏陽的工廠于2019年開工建設(shè)，項目一期投資5億元，可實現(xiàn)年產(chǎn)6萬片6英寸SiC晶圓。今年7月，泰科天潤宣布6英寸生產(chǎn)線建成，規(guī)模線順利投產(chǎn)。

不斷投資，大廠商抱團增加SiC產(chǎn)能

數(shù)據(jù)顯示，全球SiC晶圓年產(chǎn)量僅為40-60萬片，考慮到SiC晶圓尺寸仍為6英寸甚至4英寸。因此，單個晶圓可以制造的芯片數(shù)量并不多，這也導(dǎo)致了供應(yīng)缺口。

對于SiC需求量巨大的新能源汽車行業(yè)，以特斯拉Model  3為例，其中主逆變器需要24個功率模塊，每個功率模塊需要2個SiC  MOSFET管芯，即每輛汽車需要48個SiC  MOSFET管芯。

未來，平均兩個Model  3將消耗一個6英寸的SiC晶圓。從電動汽車的增長趨勢來看，全球SiC晶圓產(chǎn)能遠遠落后于需求。

SK集團此前預(yù)測，到2025年，電動汽車用SiC半導(dǎo)體的使用率將從目前的30%提高到60%以上，SiC晶圓市場將從2021年的2.18億美元擴大到8.11億美元。

根據(jù)TrendForce預(yù)測，到2025年全球SiC電力市場規(guī)模將達到33.9億美元，復(fù)合年增長率為38%。因此，SK集團還計劃到2025年將SiC晶圓產(chǎn)能從今年的3萬片提升至60萬片，全球市場份額從5%提升至26%。他們預(yù)測，2021年他們的SiC晶圓業(yè)務(wù)銷售額將達到300億韓元(約1.6億元人民幣)，并計劃到2025年將銷售額提高到5000億韓元(約27億元人民幣)。

因此，近兩年來，SK集團一直在大舉投資SiC晶圓。早在去年2月29日，SK集團就宣布以4.5億美元完成了對杜邦SiC晶圓事業(yè)部的收購。今年1月，SK集團向韓國SiC功率半導(dǎo)體公司Yes  Power  Electronics投資268億韓元。今年9月，SK集團控股子公司表示，到2025年，將在尖端材料領(lǐng)域投資5.1萬韓元(約276億元人民幣)，其中7000億韓元(約37.9億元人民幣)將用于SiC晶圓。11月12日，根據(jù)SK集團向美國商務(wù)部提交的數(shù)據(jù)，SK集團決定未來5年投資超過6億美元在美國建設(shè)晶圓廠。

除了SK，全球最大的汽車零部件供應(yīng)商博世最近也宣布，將聯(lián)合歐洲7個國家的34家公司、大學(xué)和機構(gòu)，包括從材料和基板到逆變器和轉(zhuǎn)換器的供應(yīng)商，在歐洲構(gòu)建從晶圓到電子設(shè)備的完整SiC供應(yīng)鏈。項目預(yù)算超過1.4億美元，可能是在歐洲建立本土半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的嘗試。

近年來，其他大廠商也在大力投資增加SiC晶圓和襯底生產(chǎn)線，通過收購和持股來延伸SiC領(lǐng)域的版圖。

今年8月，安森美宣布以4.12億美元現(xiàn)金收購SiC制造商GT  Advanced  Technologies，并規(guī)劃其原有生產(chǎn)線，推動6英寸和8英寸SiC晶體生長技術(shù)的量產(chǎn)。

今年5月，英飛凌與昭和電氣簽訂了為期兩年的供貨合同，涵蓋包括SiC外延片在內(nèi)的多種SiC材料。英飛凌還對年度最低采購金額做出了承諾，為雙方未來的合作鋪平了道路。在與英飛凌簽署合同后，今年8月，昭和電氣宣布將投資58億日元，增加SiC芯片和鋰離子電池模塊的生產(chǎn)。增產(chǎn)項目預(yù)計2023年12月完成。今年9月，昭和電氣宣布與羅馬簽署了功率半導(dǎo)體用SiC外延片的多年長期合作合同。

世界上最大的SiC供應(yīng)商Wolfspeed最近證實，其larg

有趣的是，剛剛生產(chǎn)出第一批8英寸SiC晶圓的ST，也在今年8月與Wolfspeed擴大了現(xiàn)有的多年長期碳化硅晶圓供應(yīng)協(xié)議。修訂后的協(xié)議要求Wolfspeed在未來幾年向ST提供8英寸SiC裸片和外延片，價值超過8億美元。

目前的市場情況是，Wolfspeed作為全球最大的SiC襯底供應(yīng)商，不僅向英飛凌、st等SiC器件廠商供應(yīng)襯底，還直接與它們在SiC器件市場展開競爭?；蛟S這正處于SiC行業(yè)的發(fā)展階段，各大廠商都在相互抱團，希望共同推動SiC器件快速進入市場。

新能源汽車擁抱SiC，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)加速追趕國際步伐。

今年下半年，吉利、蔚來、小鵬都發(fā)布了自己的SiC器件應(yīng)用計劃。9月，蔚來子公司魏冉動力公布了SiC功率模塊工藝測試線自研計劃，蔚來明年初交付的ET7車型也決定采用SiC模塊電控平臺；10月，Xpeng  Motors表示將推出800V  SiC平臺，將大幅提升充電速度和電驅(qū)效率；同月，吉利汽車還宣布，其自主研發(fā)的碳化硅功率芯片將于2023年量產(chǎn)。

近年來，國內(nèi)碳化硅產(chǎn)能迅速擴大。除了SK海力士為股東的泰科天潤，今年9月成功在科創(chuàng)板IPO的山東田玉娥，也是中國SiC襯底的領(lǐng)先供應(yīng)商。根據(jù)Yole的統(tǒng)計，2019年和2020年，山東田玉娥在全球SiC襯底市場份額中僅次于Wolfspeed和II-VI排名第三。

但是，山東田玉娥目前的產(chǎn)品主要是4英寸，6英寸預(yù)計2023年量產(chǎn)，與國際大廠商相差甚遠。

此外，由國內(nèi)LED芯片巨頭三安光電投資160億元打造的國內(nèi)首條SiC垂直集成生產(chǎn)線于今年6月正式投產(chǎn)，每月可生產(chǎn)3萬片6英寸SiC晶圓。10月，盛機電宣布，預(yù)計募資超33億元建設(shè)6英寸SiC襯底項目，年產(chǎn)6英寸及以上導(dǎo)電半絕緣SiC襯底40萬片。

總結(jié)

隨著SiC功率半導(dǎo)體在新能源汽車上的應(yīng)用逐漸普及，未來10年將是SiC產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長的時期。然而，與硅基半導(dǎo)體相比，SiC不僅在技術(shù)上，而且在市場和應(yīng)用上都需要產(chǎn)業(yè)鏈的共同推動。競爭中的合作很可能會成為未來SiC產(chǎn)業(yè)的主旋律。