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新锐丨碳化硅加速商用,荆棘中充满机遇

今年两会时间的确定,一方面直接标志着国内防控疫情的大局已定,另一方面数字基建的最大的政策催化剂也将随即释放并拉开数字基建加速落地大幕。而作为第三代宽禁带半导体材料代表,同时是已开发的第三代中研究最为成熟、综合性能最好、商业场景最明朗的第三代半导体材料,碳化硅也必将在数字基建中再立新功。

碳化硅市场产业竞争加剧 机遇与挑战并存

以碳化硅为代表的第三代半导体具备高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能,高度契合节能减排、智能制造、信息安全等国家重大战略需求,是支撑新一代移动通信、新能源汽车、高速轨道列车、能源互联网等产业自主创新发展和转型升级的重点核心材料和电子元器件。碳化硅技术已成为全球半导体技术和产业竞争焦点。

由于中美贸易战的加剧,全球经济贸易格局面临重塑,叠加新冠疫情污名化对中国的影响,中国经济内外部宏观环境更加复杂严峻,但碳化硅产业在2019年实现了逆势强劲增长,我们预期得益于数字基建的投资热潮和成本下降,接下来的五年碳化硅产业链(碳化硅半导体的完整产业链包括:碳化硅--晶锭--衬底--外延--芯片--器件--模块,其下游应用包括半导体照明、电子电力器件、激光器和探测仪以及其他应用)仍能维持快速增长。

新锐丨碳化硅加速商用,荆棘中充满机遇

在技术产品方面,碳化硅衬底、外延质量继续提升,产品性能、可靠性趋于稳定,客户接受度提高。目前,碳化硅材料高品质4英寸衬底全面商业化,高品质6英寸材料商业化已经普及(科锐首批8英寸碳化硅衬底制样完成,预计2022年实现量产),商业化持续推进。碳化硅功率模块化产品推出和渗透速度加快,则推动其应用领域不断扩张,碳化硅材料在高铁、汽车电子、智能电网、光伏逆变、工业机电、数据中心、白色家电、消费电子、5G通信、次世代显示等领域有着广泛的应用。Mouser数据显示,2019年各厂家在售的各类碳化硅、氮化镓产品(含功率电子和微波射频,不含LED)已经接近1300款,较2017年增加了6成,仅2019年就新增了321款新品。Yole预测,碳化硅电力电子器件的市场规模2023年将增长至14亿美元,复合年增长率接近30%。

尽管很过研究者认为碳化硅材料的主要着力点在于5G通信和消费电子等领域,但笔者坚持认为,在众多应用领域当中,电动车市场将是碳化硅器件未来成长的主要驱动力,包括汽车本身的功率半导体部分以及相关的充电基础设施建设中的功率半导体部分。2019年统计数据显示,以碳化硅为代表的第三代半导体电力电子器件在电动汽车领域的应用取得较快进展。根据中商产业研究院、英飞凌数据,预计包括碳化硅器件在内的汽车半导体市场2020年将达到70亿美元,复合增长率6.47%。而根据国际能源署(IEA)预测,到2030年,全球销售的纯电动汽车台数将达到2017年的15倍,增至2150万辆。碳化硅电力电子器件在其间大有可为,以闻泰科技为例,其收购的安世半导体在车载OBC领域全球领先(已取得车规级的认证)。基于安世在汽车半导体中的地位,其后续推出的碳化硅的MOSFET模块占电动车成本的5%~10%,闻泰科技也将因此成为电动车爆发式增长最大的受益者之一。

新锐丨碳化硅加速商用,荆棘中充满机遇

市场空间巨大,但作为全世界碳化硅龙头企业,美国科锐垄断了70%以上的产能,是国内碳化硅上下游企业成长路上绕不开的一座大山。技术霸权不是一朝一夕之间建立,也不可能在短时间内完成超越。筚路蓝缕,以启山林,可喜的是近些年我国碳化硅赛道上的上下游企业,无论是在数量上,还是质量上都有了很大的提升。

在单晶制备领域,除了去年华为投资入股10%的山东天岳外,还有天科和达、河北同光、世纪金光、神州科技、北电新材(三安光电控股)以及中科刚研,还有中电2所、13所、46所、55所;在外延环节有大基金入股的瀚天天成、东莞天域、北电新材、世纪金光、中电13所、55所等;在生产环节国内龙头是泰科天润、世纪金光、深圳基本半导体、芯光润泽等企业。

另据公开资料显示,中国碳化硅产业联盟5年前开会仅有数十人参会,但是近几年开会人员规模已超过200人,这标志着中国第三代半导体产业联盟正在不断壮大。同时,中车时代、国扬电子、士兰微、扬杰科技、嘉兴斯达、比亚迪等公司也加快了在碳化硅赛道的布局,其中国内功率老大华润微电子也在招股说明书中披露准备投入数亿元大力发展碳化硅产业。

巨头纷纷抢滩碳化硅产业布局,必然加剧碳化硅产业的市场竞争,推动整个行业企业的优胜劣汰和技术的升级换代,而商业化的加速则会带来行业景气度和盈利能力的持续提升。荆棘中不乏挑战,同时也充满机遇!

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