逆勢而上，第三代半導(dǎo)體碳化硅在2023年大放異彩

雖然不同細(xì)分產(chǎn)業(yè)有差異化表現(xiàn)，但整體看，2023年是半導(dǎo)體市場承壓和庫存整理的年份。但其中也有明顯逆勢而上的產(chǎn)業(yè)——碳化硅（SiC）市場。

作為新興化合物半導(dǎo)體中的一類，碳化硅市場由于特斯拉的率先應(yīng)用，正加速在新能源汽車中驗(yàn)證上車。近兩年來也是全球碳化硅巨頭積極擴(kuò)產(chǎn)、進(jìn)行收并購和開拓合作的年份。

擴(kuò)產(chǎn)和市場落地火熱也快速體現(xiàn)在相關(guān)公司業(yè)績中。無論是國際巨頭還是國內(nèi)A股上市公司，2023年與碳化硅相關(guān)的業(yè)績都出現(xiàn)了較快成長態(tài)勢。

相比于第一代半導(dǎo)體硅，被稱為第三代半導(dǎo)體的碳化硅發(fā)展處在相對早期，因此相關(guān)投融資也尤為頻繁。據(jù)第三方機(jī)構(gòu)集邦化合物半導(dǎo)體不完全統(tǒng)計(jì)，2023年SiC全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生了上百次融資事件，并有多家廠商在年內(nèi)完成了兩輪甚至多輪融資。

當(dāng)前碳化硅應(yīng)用落地還面臨一定挑戰(zhàn)，產(chǎn)品性能、應(yīng)用成本、大規(guī)模量產(chǎn)等都是重要命題。正如率先采用碳化硅功率器件的特斯拉，在2023年宣布將大幅減少碳化硅用量，顯示出其應(yīng)用落地還有很大提升空間。

產(chǎn)業(yè)鏈已在對此進(jìn)行思考和探索，而當(dāng)下雖然全球都在積極擴(kuò)產(chǎn)和推進(jìn)技術(shù)沿革，未來產(chǎn)業(yè)走向整合也將是必然。由此，目前階段的產(chǎn)品演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)鏈間密切聯(lián)合正成為主要趨勢。

國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈火熱

碳化硅市場的火熱發(fā)展和加速落地結(jié)果，正體現(xiàn)在A股上市公司業(yè)績中。

國內(nèi)頭部碳化硅襯底材料供應(yīng)商天岳先進(jìn)（688234.SH）近期公告顯示，預(yù)計(jì)2023年公司實(shí)現(xiàn)歸屬母公司的扣除非經(jīng)常性損益后凈利潤為-1.35億元至-9600萬元，同比將增加47.77%~62.86%，即增加1.23~1.62億元。

公告指出，業(yè)績變化源于年內(nèi)受益于碳化硅在下游新能源汽車、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能等應(yīng)用領(lǐng)域的滲透應(yīng)用，碳化硅半導(dǎo)體整體市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。2023年公司上海臨港智慧工廠開啟產(chǎn)品交付；導(dǎo)電型產(chǎn)品產(chǎn)能產(chǎn)量持續(xù)提升，產(chǎn)品交付能力增強(qiáng)。

碳化硅相關(guān)芯片和模塊產(chǎn)品供應(yīng)商芯聯(lián)集成（688469.SH）公告顯示，預(yù)計(jì)2023年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入約53.25億元，同比增長約15.60%；年內(nèi)歸屬于母公司所有者的扣非凈利潤約為-22.92億元，同比將增虧約8.89億元。

當(dāng)然增虧背后與該公司正處在快速推進(jìn)研發(fā)和擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)作有關(guān)。公告顯示，年內(nèi)預(yù)計(jì)產(chǎn)生折舊及攤銷費(fèi)用約34.71億元，同比增加約13.90億元。由此對期內(nèi)經(jīng)營業(yè)績產(chǎn)生較大影響。

對于碳化硅業(yè)務(wù)，公司大幅增加了對SiC MOSFET、12 英寸產(chǎn)品方向的研發(fā)力度。期內(nèi)公司在12英寸產(chǎn)線、SiC MOSFET產(chǎn)線、模組封測產(chǎn)線等方面進(jìn)行了大量戰(zhàn)略規(guī)劃和項(xiàng)目布局。

該公司指出，隨著新增產(chǎn)能逐步釋放，收入水平快速提升，規(guī)模效應(yīng)逐步顯現(xiàn)，以及折舊逐步消化，盈利能力將快速改善。預(yù)計(jì)車規(guī)級(jí)產(chǎn)品營業(yè)收入將持續(xù)增加，特別是SiC MOSFET上車速度與數(shù)量將快速提升，2024年SiC業(yè)務(wù)營收預(yù)計(jì)將超10億元。

1月30日，芯聯(lián)集成還宣布與蔚來（紐交所: NIO) 簽署碳化硅模塊產(chǎn)品生產(chǎn)供貨協(xié)議，其將成為蔚來首款自研1200V碳化硅模塊的生產(chǎn)供應(yīng)商。

設(shè)備方面，碳化硅（SiC）金剛線切片機(jī)廠商高測股份（688556.SH）和SiC長晶設(shè)備企業(yè)晶升股份（688478.SH）均預(yù)計(jì)2023年業(yè)績有較大幅度增長。

公告顯示，高測股份預(yù)計(jì)2023年實(shí)現(xiàn)歸屬于母公司扣除非經(jīng)常性損益的凈利潤為 14-14.6億元，同比增加86.61%~94.61%。其中2023年公司碳化硅金剛線切片機(jī)訂單規(guī)模大幅增長，市場滲透率快速提升。

晶升股份公告指出，預(yù)計(jì)2023年度歸母扣非凈利潤為4100~4900萬元，同比增加80.52%~115.74%。業(yè)績增長原因在于年內(nèi)下游市場快速發(fā)展，公司積極豐富產(chǎn)品序列及應(yīng)用領(lǐng)域，銷售規(guī)模不斷擴(kuò)大，同時(shí)運(yùn)營效率得到有效提升。據(jù)悉，在6英寸向8英寸轉(zhuǎn)型升級(jí)趨勢下，晶升股份正積極推動(dòng)8英寸SiC單晶爐的成熟及推廣應(yīng)用，其8英寸SiC長晶設(shè)備目前進(jìn)展順利，已通過客戶批量驗(yàn)證。

上市公司業(yè)績只是一個(gè)切面，作為正在快速發(fā)展的新興市場，投融資方面的動(dòng)作也很積極。

集邦化合物半導(dǎo)體統(tǒng)計(jì)指出，從融資輪次來看，眾多SiC相關(guān)廠商在2023年完成的大多數(shù)是天使輪、A輪以及B輪融資。一方面，這與SiC產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期階段有關(guān)；另一方面，很多公司是過去一年內(nèi)在SiC產(chǎn)業(yè)風(fēng)口下新成立的初創(chuàng)企業(yè)。

從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)看，材料、器件、設(shè)備均為SiC產(chǎn)業(yè)投資熱點(diǎn)。而隨著iC功率器件加速上車，各大車企也積極參與相關(guān)廠商融資，以期與各大SiC器件廠商形成更加深度地捆綁，在產(chǎn)品方面掌握更多主動(dòng)權(quán)與話語權(quán)。

回顧2023年，從時(shí)間分布看，1月、2月、11月、12月均發(fā)生了接近或超過10次融資，年初和年尾SiC產(chǎn)業(yè)融資最火熱。其中積塔半導(dǎo)體不僅是在4月和9月各完成一輪融資的唯一廠商，也貢獻(xiàn)了2023年SiC產(chǎn)業(yè)單筆最高融資額135億元。

海外大廠頻牽手

目前碳化硅襯底材料和功率模塊方面，海外廠商都占據(jù)著較大市場份額。對于這些廠商來說，當(dāng)前對碳化硅的搶位將是全方位的。因此頻繁擴(kuò)產(chǎn)、推進(jìn)更高規(guī)格產(chǎn)品量產(chǎn)落地、與下游積極牽手聯(lián)合等都是關(guān)鍵詞。

近日舉行的業(yè)績交流會(huì)上，意法半導(dǎo)體CEO Jean-Marc Chery介紹道，2023年在碳化硅方面，公司繼續(xù)提高在卡塔尼亞和新加坡工廠的前端設(shè)備生產(chǎn)，并提高了在摩洛哥和中國工廠的后端制造能力。此外還在卡塔尼亞啟動(dòng)了新的一體化碳化硅襯底制造設(shè)施生產(chǎn)，這是其碳化硅垂直整合戰(zhàn)略的重要一步。當(dāng)年內(nèi)，意法半導(dǎo)體宣布與三安光電合資，在重慶推進(jìn)200mm碳化硅器件大規(guī)模制造，預(yù)計(jì)將在2025年第四季度開始生產(chǎn)。

“這些都是進(jìn)一步擴(kuò)大（意法半導(dǎo)體）全球碳化硅制造運(yùn)營的重要舉措。驅(qū)動(dòng)我們到2030年碳化硅相關(guān)年收入將超過50億美元?！盝ean-Marc Chery如此表示。

在2023年，意法半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)碳化硅相關(guān)收入11.4億美元，同比增長60%以上；預(yù)計(jì)2024年碳化硅收入為15-16億美元，目標(biāo)是2025年收入達(dá)到20億美元。根據(jù)公司預(yù)期，其客戶集中度也將下降。

意法半導(dǎo)體與三安光電的合作，也被認(rèn)為是面向國內(nèi)龐大市場在積極進(jìn)行部署應(yīng)對的一個(gè)動(dòng)作。此前該公司主要為特斯拉供應(yīng)碳化硅相關(guān)器件，也助推其在碳化硅器件市場份額領(lǐng)先。該介紹，其在全球碳化硅MOSFET市場份額已超50%。

近期意法半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁、中國區(qū)總裁曹志平接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者專訪時(shí)還表示，公司還在不斷迭代優(yōu)化碳化硅工藝技術(shù)，改善碳化硅產(chǎn)品性能、擴(kuò)展性、可靠性，持續(xù)提升產(chǎn)能，以滿足更高的質(zhì)量要求和其他不斷增長的市場需求。

另一全球功率器件龍頭英飛凌也在積極對外“牽手”。1月23日，英飛凌與全球碳化硅襯底材料巨頭Wolfspeed宣布擴(kuò)大并延伸現(xiàn)有的長期150mm SiC晶圓供應(yīng)協(xié)議。延伸后的合作將包括一個(gè)多年期產(chǎn)能預(yù)留協(xié)議，將有助于保證英飛凌供應(yīng)鏈穩(wěn)定，同時(shí)滿足多領(lǐng)域?qū)τ谔蓟璋雽?dǎo)體不斷增長的需求。

近期，英飛凌已先后與儲(chǔ)能領(lǐng)域頭部公司盛弘電氣、SiC晶圓供應(yīng)商SK Siltron CSS、國內(nèi)車載電源廠商富特科技等達(dá)成合作。英飛凌將為盛弘電氣提供1200 V CoolSiC MOSFET功率半導(dǎo)體器件、EiceDRIVER緊湊型1200V單通道隔離柵極驅(qū)動(dòng)IC等產(chǎn)品。與富特科技則旨在加強(qiáng)雙方對車載電源領(lǐng)域半導(dǎo)體技術(shù)的深度合作。

碳化硅的挑戰(zhàn)

如火如荼發(fā)展的碳化硅當(dāng)然也非一帆風(fēng)順。在2023年初，率先采用碳化硅相關(guān)功率器件的特斯拉掌門人馬斯克突然宣布將大幅減少75%對碳化硅的用量，曾一度引發(fā)海外相關(guān)公司股價(jià)大幅波動(dòng)。

雖然目前并未顯現(xiàn)出太大影響，但這無疑顯示出碳化硅的應(yīng)用落地還面臨著成本偏高的難題，且存在供不應(yīng)求問題。此外，電機(jī)革新、電驅(qū)系統(tǒng)改進(jìn)、封裝技術(shù)創(chuàng)新等都是努力方向。

因此業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，碳化硅功率器件對硅基功率器件的影響將是部分的，而非完全替代，將視具體應(yīng)用場景對功率、高壓等具體需求而定。比如一些采用車用碳化硅逆變器，一些則采用車用硅基IGBT逆變器。

這意味著要加速應(yīng)用落地，碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈目前要面臨的挑戰(zhàn)就是快速提高產(chǎn)量、提升應(yīng)用效率并降低應(yīng)用成本，不過此前已有業(yè)內(nèi)人士對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，應(yīng)用碳化硅功率器件其實(shí)已經(jīng)可以系統(tǒng)性降低應(yīng)用成本，也即對整車的節(jié)能等效果帶來裨益。

對此，曹志平則對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，“降低制造成本、提高產(chǎn)品性能，這兩點(diǎn)需要我們持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化。今后三年，我們有三個(gè)工作重點(diǎn)：第一，將生產(chǎn)線升級(jí)到8英寸晶圓；第二，落實(shí)碳化硅供應(yīng)鏈垂直整合策略，包括正在卡塔尼亞工廠建造的碳化硅襯底綜合廠，將碳化硅襯底內(nèi)部供應(yīng)量占比提升到40%；第三，與Soitec合作在8英寸晶圓上采用SmartSiC技術(shù)。”

另一重挑戰(zhàn)則是產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定階段將會(huì)走向整合期。目前全球各地都在積極推進(jìn)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈建廠和投資等事宜，某種程度上出現(xiàn)過熱跡象。待一段時(shí)間后，產(chǎn)業(yè)間必然將出現(xiàn)公司過多而進(jìn)行收并購的趨勢。屆時(shí)核心考驗(yàn)的是目前碳化硅入局者們的研發(fā)、應(yīng)用和落地進(jìn)程。

在2023年初，就有業(yè)內(nèi)人士直言：第三代半導(dǎo)體不需要那么多玩家，不排除未來會(huì)走類似LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展沿革路線。

雖然目前看起來有些遙遠(yuǎn)，但眼下與產(chǎn)業(yè)鏈的積極牽手合作、推進(jìn)先進(jìn)能力研發(fā)，就成為重要的發(fā)展命題。

審核編輯：黃飛

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