碳化硅產業(yè)發(fā)展超預期 未來或與IGBT互補

    乘著新能源車銷量暴漲的“東風”，極具潛力和市場空間的第三代半導體材料碳化硅當下已成為半導體界的“當紅炸子雞”。

    在今年高交會期間舉辦的“2022廣東省半導體產業(yè)發(fā)展趨勢論壇-汽車‘芯’未來”上，產業(yè)鏈人士討論的焦點也集中在碳化硅上，與這一熱度相匹配的是，碳化硅相關投資也愈發(fā)火熱。

    不過，業(yè)內人士指出，碳化硅不可能全部替代絕緣柵雙極型晶體管（IGBT），未來更多是二者之間的互補。

    市場發(fā)展超出預期

    據(jù)了解，新能源汽車的快速發(fā)展是碳化硅功率器件應用的主要驅動力，碳化硅功率器件可助力新能源汽車提升加速度、降低系統(tǒng)成本、增加續(xù)航里程以及實現(xiàn)輕量化等。

    在諸多優(yōu)勢之下，碳化硅搭上了新能源的快車道。TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù)顯示，隨著越來越多車企開始在電驅系統(tǒng)中導入碳化硅技術，預估2022年車用碳化硅功率器件市場規(guī)模將達到10.7億美元，至2026年將攀升至39.4億美元。

    對于碳化硅的飛速發(fā)展，合肥工業(yè)大學電氣與自動化工程學院教授李賀龍感慨道，幾年前曾對碳化硅市場發(fā)展做過預測：“我們當時認為做的預測已經很勇敢、大膽了，但后來發(fā)現(xiàn)我們的預測還是跟不上市場的發(fā)展速度。”

    “由于碳化硅器件在新能源汽車領域的巨大應用前景，汽車廠商紛紛與碳化硅龍頭企業(yè)開展合作，包括Wolfspeed與通用汽車公司、大眾集團開展合作，Infineon與上汽集團、大眾集團開展合作等。與此同時，國內汽車廠商紛紛布局碳化硅，包括比亞迪投資天科合達，吉利汽車與日本ROHM開展碳化硅領域合作，小鵬汽車投資瞻芯電子等等。”北京天科合達半導體股份有限公司董事、常務副總經理彭同華說。

    不過，需要注意的是，在目前整個碳化硅市場中，美、日、歐等外商仍占據(jù)主導地位。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)顯示，Wolfspeed、英飛凌、羅姆約占據(jù)90%的碳化硅市場份額，其中Wolfspeed是碳化硅襯底的主要供應商，占據(jù)了一半以上的碳化硅晶片市場。東方財富證券指出，雖然相較于國外市場，我國開展碳化硅方面的研究工作比較晚，但國內目前已經催生出一批優(yōu)質企業(yè)并實現(xiàn)碳化硅制造的全產業(yè)鏈覆蓋。目前該領域以山東天岳、天科合達、同光晶體、中科鋼研等襯底產品競爭優(yōu)勢相對突出。

    而在這一基礎上，A股相關產業(yè)鏈公司也在加速相關投資和擴產。11月8日，三安光電旗下全資子公司簽署一項碳化硅芯片《戰(zhàn)略采購意向協(xié)議》，金額達38億元；今年7月，士蘭微正式啟動“SiC（碳化硅）功率器件生產線建設項目”，項目計劃投資15億元；時代電氣也于近期透露，投資4.6億對原有SiC產線進行產能提升。

    對于碳化硅相關問題，士蘭微在近期回復投資者提問也指出：“SiC明年的產能我們已經在規(guī)劃和加快實施，爭取明年月產能達到6000片。SiC芯片已有少量的出貨，主要配合IGBT應用在汽車OBC。”

    將與IGBT實現(xiàn)互補

    在碳化硅產業(yè)鏈不斷深化擴張之際，行業(yè)內就一直有聲音提出：碳化硅未來是否會完全取代IGBT？

    對此，深圳大學微電子研究院及半導體制造研究院院長王序進認為：“IGBT目前是用得最多的，碳化硅會逐漸替代一部分IGBT。但我個人認為不可能全部替代，因為市場上永遠是追求性價比，碳化硅不一定在每個位置上性價比一定最好，所以我認為未來應該是IGBT和碳化硅的互補。”

    “碳化硅不會全部取代IGBT，它會在一些高端車或者在工業(yè)等級、電池容量達到一定程度的高端車型上才會有優(yōu)勢。”李賀龍表示，雖然相比IGBT使用碳化硅會使成本上升，但總體上卻會在電動車成本最大的電池上提升效率并降低成本，從而實現(xiàn)整體成本的下降。

    李賀龍表示，總體上看，碳化硅有一定優(yōu)勢，尤其在汽車領域把碳化硅的技術進行快速迭代以后，未來還有光伏、風電等更大的市場。