本文來(lái)自半導(dǎo)體行業(yè)觀察，作者/L晨光。
日前，半導(dǎo)體市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IC insights公布的數(shù)據(jù)顯示，2022年全球功率半導(dǎo)體的銷(xiāo)售額預(yù)計(jì)將同比增長(zhǎng)11%，達(dá)到245億美元，實(shí)現(xiàn)連續(xù)第六年的增長(zhǎng)，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的歷史最高水平。
IC insights表示，功率半導(dǎo)體銷(xiāo)售額的持續(xù)增長(zhǎng)，主要是因?yàn)檫@一細(xì)分市場(chǎng)產(chǎn)品的平均銷(xiāo)售價(jià)格（ASP）達(dá)到了近十多年來(lái)的最高漲幅，功率半導(dǎo)體的平均銷(xiāo)售價(jià)格在2021年同比增長(zhǎng)了8%，預(yù)計(jì)2022年將同比增長(zhǎng)11%，這是自2010年從2007-2008年金融危機(jī)引發(fā)的經(jīng)濟(jì)衰退中復(fù)蘇以來(lái)的最高增長(zhǎng)率。
預(yù)計(jì)至2026年，功率半導(dǎo)體市場(chǎng)年銷(xiāo)售額將穩(wěn)步增長(zhǎng)，達(dá)到289億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）為5.5%。
相比之下，當(dāng)前半導(dǎo)體下行周期的冷風(fēng)吹向了行業(yè)的方方面面。
臺(tái)積電不久前聲稱(chēng)，預(yù)計(jì)2023年芯片需求將面臨一個(gè)下滑周期。同時(shí)，有半導(dǎo)體行業(yè)風(fēng)向標(biāo)之稱(chēng)的存儲(chǔ)芯片，在2022年上半年開(kāi)始就在不斷下滑。據(jù)TrendForce集邦咨詢(xún)研究顯示，四季度DRAM價(jià)格跌幅將擴(kuò)大至13-18%。
鑒于此，美光表示：“我們大幅削減了資本支出，現(xiàn)在預(yù)計(jì)2023財(cái)年的資本支出將在80億美元左右，同比下降逾30%。”美光準(zhǔn)備利用庫(kù)存而非增產(chǎn)以滿(mǎn)足訂單需求，并將減少對(duì)新廠和設(shè)備的支出。
近日，AMD和三星也紛紛發(fā)布今年三季度預(yù)測(cè)業(yè)績(jī)，兩家大廠深受消費(fèi)市場(chǎng)疲軟影響，AMD預(yù)測(cè)今年三季度比之前的預(yù)測(cè)降低約11億美元；三星Q3營(yíng)業(yè)利潤(rùn)則同比大降31.7%，為近三年來(lái)首次下滑。由于三星電子主力產(chǎn)品DRAM價(jià)格進(jìn)一步下跌，業(yè)界預(yù)測(cè)三星電子第四季度前景也并不樂(lè)觀。
不難看出，在高通脹影響下，沖擊消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品需求，致使消費(fèi)類(lèi)芯片、存儲(chǔ)芯片等價(jià)格不斷下跌、訂單銳減。
緊接著晶圓代工持續(xù)吹著降價(jià)風(fēng)，半導(dǎo)體市場(chǎng)進(jìn)入去庫(kù)存調(diào)整期，晶圓代工成熟制程報(bào)價(jià)也持續(xù)下跌。根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)周期規(guī)律來(lái)看，市場(chǎng)預(yù)期這波庫(kù)存修正將延續(xù)到2023年。
半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）統(tǒng)計(jì)：“近幾個(gè)月來(lái)，全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售增長(zhǎng)停滯不前，8月份的月度銷(xiāo)售額環(huán)比下降幅度為2019年2月以來(lái)的最大百分比”。
相比之下，功率半導(dǎo)體及第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)卻頻頻傳來(lái)擴(kuò)廠、擴(kuò)建、加大投資的消息，這股持續(xù)的“暖流”好像沒(méi)有被“寒氣”擊退，反而愈演愈烈。
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功率半導(dǎo)體的“底氣”
功率半導(dǎo)體器件（Power Electronic Device）又稱(chēng)為電力電子器件和功率電子器件，是指可直接用于處理電能的主電路中，實(shí)現(xiàn)電路變換和控制的核心電子器件，其作用主要分為功率轉(zhuǎn)換、功率放大、功率開(kāi)關(guān)、線(xiàn)路保護(hù)和整流等。
從產(chǎn)品形態(tài)分類(lèi)，功率半導(dǎo)體大致可分為分立器件（Power Discrete）(包括功率模塊)和功率IC兩大類(lèi)。
據(jù)Omdia統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2017-2021年功率半導(dǎo)體領(lǐng)域中功率芯片占比超過(guò)50%，是功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的主要細(xì)分產(chǎn)品，其次為功率半導(dǎo)體分立器件，2021年全球功率芯片和功率半導(dǎo)體分立器件產(chǎn)品占比分別為55.78%和32.03%。預(yù)計(jì)到2024年，功率半導(dǎo)體全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到538億美元，市場(chǎng)前景廣闊。
圖源：騰訊科技
功率半導(dǎo)體行業(yè)“逆風(fēng)”而起，緣起何處？
汽車(chē)功率半導(dǎo)體的增量時(shí)代
功率半導(dǎo)體發(fā)揮電能轉(zhuǎn)換的作用，是新能源車(chē)最重要的芯片部件之一。
新能源汽車(chē)銷(xiāo)量走勢(shì)圖
（圖源：馭勢(shì)資本）
隨著新能源汽車(chē)井噴式上量，功率半導(dǎo)體的價(jià)值量和市場(chǎng)規(guī)模隨之快速提升。
根據(jù)Strategy Analytics的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年傳統(tǒng)燃油車(chē)中功率半導(dǎo)體的價(jià)值量?jī)H為71美元，價(jià)值量較低；而混合動(dòng)力汽車(chē)中功率半導(dǎo)體的價(jià)值量提升至425美元，是傳統(tǒng)燃油車(chē)的6倍；純電動(dòng)汽車(chē)中的功率半導(dǎo)體價(jià)值量提升至387美元，是傳統(tǒng)燃油車(chē)的5.5倍。
在全球功率分立器件的下游需求中，汽車(chē)市場(chǎng)占比最高，達(dá)到35%左右。以MOSFET為代表的中低壓分立器件廣泛應(yīng)用于汽車(chē)的電動(dòng)天窗、雨刮器、安全氣囊、后視鏡等領(lǐng)域，電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載充電機(jī)（OBC）、DC-DC轉(zhuǎn)換器對(duì)于MOSFET的需求進(jìn)一步增加。
另外，汽車(chē)車(chē)燈轉(zhuǎn)為L(zhǎng)ED大燈以后，MOSFET的需求量從原來(lái)每個(gè)車(chē)燈需要1顆增加至18顆，很多造車(chē)新勢(shì)力熱衷的車(chē)頂和側(cè)邊漸變玻璃對(duì)于MOSFET的需求也在增長(zhǎng)。
車(chē)用MOSFET和IGBT
（圖源：馭勢(shì)資本）
從全球競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，MOSFET市場(chǎng)基本被歐美日企業(yè)壟斷，英飛凌以24.6%的市占率位居第一，CR5約59.8%，安世半導(dǎo)體和華潤(rùn)微電子分別以4.1%和3%的市占率位列第八和第九。
今年中旬，全球功率半導(dǎo)體的巨頭英飛凌稱(chēng)由于市場(chǎng)供需平衡及上游材料漲價(jià)，暗示將漲價(jià)?；谟w凌在MOSFET領(lǐng)域的龍頭地位，其漲價(jià)預(yù)警或?qū)φ麄€(gè)行業(yè)有重要意義。
據(jù)英飛凌統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)燃油乘用車(chē)單車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值量約500美元，功率半導(dǎo)體價(jià)值量約占20%，即約100美元，然而純電、插混新能源汽車(chē)單車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值量則陡增至約1000美元，在價(jià)值增量中，用于實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)、整流基礎(chǔ)功能的功率半導(dǎo)體占據(jù)絕大部分份額。
雖然當(dāng)前以手機(jī)、PC為代表的消費(fèi)電子市場(chǎng)需求疲軟給功率半導(dǎo)體帶來(lái)一定影響，但汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用增量成為支撐其市場(chǎng)空間和走勢(shì)的關(guān)鍵因素，力保功率半導(dǎo)體“逆勢(shì)而上”。
IGBT方興未艾
再往細(xì)看，相較于MOSFET，IGBT適用于較低開(kāi)關(guān)頻率和大電流的應(yīng)用。
IGBT功率半導(dǎo)體是眾多電力電子應(yīng)用的關(guān)鍵，具有導(dǎo)通電阻小、開(kāi)關(guān)速度快、工作頻率高等特點(diǎn)，可以在各種電路中提高功率轉(zhuǎn)換、傳送和控制的效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、提高工業(yè)控制水平的目的。
依據(jù)電壓等級(jí)不同，IGBT可劃分為低壓、中壓和高壓IGBT，分別廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、新能源汽車(chē)、新能源發(fā)電、軌交以及電網(wǎng)等領(lǐng)域。600V以下的低壓IGBT主要應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域，600V-1200V的中壓IGBT主要應(yīng)用于新能源車(chē)、光伏、家電、工業(yè)領(lǐng)域，1700V以上的超高壓IGBT主要應(yīng)用于軌交、風(fēng)電、智能電網(wǎng)領(lǐng)域。
據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，新能源車(chē)IGBT在2020年就已成為中國(guó)IGBT第一大應(yīng)用領(lǐng)域，占比約30%。此外，工業(yè)控制、消費(fèi)電子與新能源發(fā)電市場(chǎng)分別占比27%、22%、11%，為中國(guó)新能源汽車(chē)外前三大應(yīng)用領(lǐng)域。
Yole預(yù)計(jì)，在新能源車(chē)逐漸普及的推動(dòng)趨勢(shì)下，在2020年至2026年間，IGBT的復(fù)合年增長(zhǎng)率為7.5%，屆時(shí)將達(dá)到84億美元?？梢?jiàn)，汽車(chē)成為驅(qū)動(dòng)IGBT需求的主要?jiǎng)恿Α?jù)比亞迪半導(dǎo)招股書(shū)，汽車(chē)電動(dòng)化、智能化推動(dòng)車(chē)規(guī)級(jí)IGBT成為增長(zhǎng)最快的細(xì)分領(lǐng)域，遠(yuǎn)超行業(yè)平均增速。
從市場(chǎng)供需情況來(lái)看，英飛凌表示，包括尚未確認(rèn)的訂單在內(nèi)，2022年1-3月積壓的訂單金額從去年四季度的310億歐元增長(zhǎng)了19.4%至370億歐元，這些訂單當(dāng)中超過(guò)五成是汽車(chē)相關(guān)產(chǎn)品，75%的訂單在未來(lái)12個(gè)月內(nèi)才能交貨，積壓訂單顯然遠(yuǎn)超出英飛凌的交付能力。
天風(fēng)證券近日在對(duì)國(guó)內(nèi)25家IGBT企業(yè)的調(diào)查顯示，在車(chē)規(guī)領(lǐng)域，55%的企業(yè)訂單完成率不足75%；在光伏領(lǐng)域，65%的廠商訂單完成率不足75%。IGBT行業(yè)內(nèi)普遍存在訂單積壓?jiǎn)栴}，現(xiàn)有產(chǎn)能仍無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)整體需求。
在此行業(yè)現(xiàn)狀下，各公司競(jìng)相布局，產(chǎn)能逐漸成為功率半導(dǎo)體搶灘市場(chǎng)的關(guān)鍵點(diǎn)。
富士通半導(dǎo)體業(yè)務(wù)前負(fù)責(zé)人Masao Taguchi表示，隨著電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模起量，功率半導(dǎo)體可能會(huì)變得更加標(biāo)準(zhǔn)化，從而使能夠擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的公司主導(dǎo)市場(chǎng)。
對(duì)此，IGBT頭部企業(yè)相繼宣布投建新產(chǎn)能，以應(yīng)對(duì)訂單積壓，而訂單飽滿(mǎn)也反映在國(guó)內(nèi)IGBT公司上半年業(yè)績(jī)中，已披露業(yè)績(jī)預(yù)告的IGBT公司盈利均大幅增長(zhǎng)。其中，功率半導(dǎo)體海外頭部廠商（英飛凌、安森美、ST、三菱電機(jī)、富士電機(jī)）Q2季度營(yíng)收同比平均增速達(dá)21.67%，較一季度19.14%的增速出現(xiàn)進(jìn)一步加速。
據(jù)IHS統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中高端產(chǎn)品生產(chǎn)廠商主要集中在歐洲、美國(guó)和日本地區(qū)。其中英飛凌無(wú)論在MOSFET、IGBT器件還是IGBT模塊上，都是市占率排名第一，2020年其市場(chǎng)份額占比達(dá)到19.7%。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2021年英飛凌市場(chǎng)份額超20%。
不過(guò)，供應(yīng)格局在本輪缺芯潮中悄然改變。全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈陷入短缺，上述大廠產(chǎn)能有限，而且價(jià)格高昂，于是國(guó)產(chǎn)公司一把被推上了臺(tái)面，技術(shù)好、價(jià)格低、定義準(zhǔn)、迭代快的企業(yè)更受歡迎。國(guó)內(nèi)百舸爭(zhēng)流，國(guó)產(chǎn)IGBT替代加速。
國(guó)產(chǎn)車(chē)載IGBT拐點(diǎn)已至，市占率正在快速上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年一季度國(guó)內(nèi)出貨量前五的功率器件供應(yīng)商中，已經(jīng)有三家中國(guó)本土企業(yè)入列，分別為斯達(dá)半導(dǎo)、比亞迪半導(dǎo)體、時(shí)代電氣，三家合計(jì)裝機(jī)量占比約40%。
比亞迪半導(dǎo)體具備產(chǎn)業(yè)下游的支持，隨著比亞迪新能源車(chē)的銷(xiāo)量增長(zhǎng)，比亞迪半導(dǎo)體的IGBT高速發(fā)展；斯達(dá)半導(dǎo)生產(chǎn)的應(yīng)用于主電機(jī)控制器的車(chē)規(guī)級(jí)IGBT模塊持續(xù)放量，2021年合計(jì)配套超過(guò)60萬(wàn)輛新能源汽車(chē)；時(shí)代電氣具備高壓IGBT的豐富經(jīng)驗(yàn)，并且擁有中車(chē)集團(tuán)的下游支持，2022年新能源車(chē)IGBT預(yù)計(jì)年內(nèi)交付的在手訂單70萬(wàn)臺(tái)。
9月22日，時(shí)代電氣公告稱(chēng)對(duì)外投資中低壓功率器件建設(shè)項(xiàng)目，子公司中車(chē)時(shí)代半導(dǎo)體獲得法雷奧集團(tuán)某電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)項(xiàng)目定點(diǎn)，成為其IGBT模塊供應(yīng)商。除此之外，9月23日，時(shí)代電氣再次擴(kuò)產(chǎn)，擬投資111.19億元投資兩個(gè)中低壓功率器件項(xiàng)目，年三期規(guī)劃產(chǎn)能合計(jì)為二期產(chǎn)能3倍。
此外，還有士蘭微、華潤(rùn)微、江蘇宏微科技等一批有代表性的國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)展迅速。可見(jiàn)，在近年來(lái)產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程顯著加速的趨勢(shì)下，本土功率廠商正在快速布局。
第三代半導(dǎo)體“蜂擁而至”
除了硅基功率半導(dǎo)體，當(dāng)前第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)正煥發(fā)著別樣生機(jī)。尤其是在后摩爾定律時(shí)代，第三代半導(dǎo)體的出現(xiàn)仿佛是賭桌上潛力無(wú)限的新賭注。
與硅相比，以碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）為代表的第三代半導(dǎo)體具有高效率、低能耗、散熱快等特性，當(dāng)用于半導(dǎo)體器件中時(shí)，第三代半導(dǎo)體器件可以提供高耐壓、高速開(kāi)關(guān)和低導(dǎo)通電阻。鑒于該特性，其將成為有助于降低能耗和縮小系統(tǒng)尺寸的下一代低損耗器件。
據(jù)TrendForce指出，目前，第三代半導(dǎo)體已經(jīng)成為高性能器件廠商的最佳選擇，且SiC、GaN作為第三代半導(dǎo)體的代表材料，已經(jīng)在電動(dòng)汽車(chē)、充電樁和基站功放場(chǎng)景中率先得到應(yīng)用。
根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，2021年全球碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模為10.90億美元，其中應(yīng)用于汽車(chē)市場(chǎng)的碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模為6.85億美元，占比約為63%；其次分別是能源、工業(yè)等領(lǐng)域，2021年市場(chǎng)規(guī)模分別為1.54億、1.26億美元，占比分別為14.1%、11.6%。
汽車(chē)是碳化硅功率器件最大的下游應(yīng)用市場(chǎng)，主要用于主驅(qū)逆變器、車(chē)載充電系統(tǒng)(OBC)、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和非車(chē)載充電樁。全球碳化硅領(lǐng)域龍頭廠商Wolfspeed公司預(yù)測(cè)，到2026年汽車(chē)中逆變器所占據(jù)的碳化硅價(jià)值量約為83%，是電動(dòng)汽車(chē)中價(jià)值量最大的部分。其次為OBC，價(jià)值量占比約為15%；DC-DC轉(zhuǎn)換器中SiC價(jià)值量占比在2%左右。
特斯拉和比亞迪在其電機(jī)控制器的逆變器中已經(jīng)采用了SiC MOSFET的芯片作為核心的功率器件。豐田、大眾、本田、寶馬、奧迪等汽車(chē)企業(yè)也都將SiC功率器件作為未來(lái)新能源汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的首選解決方案。此外，電動(dòng)汽車(chē)充電樁也是SiC器件的一大應(yīng)用領(lǐng)域。
據(jù)TrendForce研究，為進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力性能，全球各大車(chē)企已將目光鎖定在碳化硅功率元件，并陸續(xù)推出了多款搭載相應(yīng)產(chǎn)品的高性能車(chē)型。隨著越來(lái)越多車(chē)企開(kāi)始在電驅(qū)系統(tǒng)中導(dǎo)入碳化硅技術(shù)，預(yù)計(jì)2026年車(chē)用碳化硅功率元件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到39.4億美元。
隨著越來(lái)越多新能源車(chē)型采用碳化硅器件，碳化硅對(duì)傳統(tǒng)車(chē)用硅基IGBT的替代已經(jīng)逐漸展開(kāi)。需求高漲之下，給第三代半導(dǎo)體廠商帶來(lái)巨大利益的同時(shí)，也在加劇賽道玩家的布局力度。
在此前文章《SiC/GaN，海外巨頭瘋狂擴(kuò)產(chǎn)！》中，筆者梳理了英飛凌、安森美、羅姆、意法半導(dǎo)體、瑞薩電子、東芝等國(guó)外廠商的規(guī)劃布局，釋放出強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)以搶奪日漸增長(zhǎng)的市場(chǎng)份額的信號(hào)。以及，如今處于汽車(chē)領(lǐng)域的SiC應(yīng)用的關(guān)鍵市場(chǎng)窗口期，上下游企業(yè)紛紛開(kāi)始擴(kuò)充、綁定產(chǎn)能，以應(yīng)對(duì)未來(lái)的市場(chǎng)爆發(fā)。
在這之后，行業(yè)廠商仍在持續(xù)布局：
意法半導(dǎo)體近日又宣布擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，將在意大利建造一座價(jià)值7.3億歐元的碳化硅晶圓廠；
安森美在未來(lái)兩年內(nèi)，擴(kuò)建將使Roznov基地的SiC生產(chǎn)能力提高16倍；此外，預(yù)計(jì)到2022年底，安森美的哈德遜碳化硅(SiC)工廠將使安森美的SiC晶錠產(chǎn)能同比增加五倍。安森美還計(jì)劃在2025年前將把公司的碳化硅前道工藝產(chǎn)能擴(kuò)大到目前的10倍以上；
博世再投資30億歐元，擴(kuò)產(chǎn)SiC和MEMS；
日本羅姆為了應(yīng)對(duì)功率半導(dǎo)體競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，計(jì)劃在2022年內(nèi)將在福岡縣啟用新工廠廠房，在2025財(cái)年之前把相當(dāng)于此前計(jì)劃的3倍；
英飛凌預(yù)計(jì)斥資逾20億歐元，在馬來(lái)西亞居林工廠建造第三個(gè)廠區(qū)，用于生產(chǎn)碳化硅和氮化鎵功率半導(dǎo)體產(chǎn)品；
Wolfspeed將在美國(guó)新建全球最大碳化硅材料工廠。
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第三代半導(dǎo)體戰(zhàn)略意義重大，世界各個(gè)國(guó)家和地區(qū)均在努力推進(jìn)發(fā)展工作。歐洲的SPEED計(jì)劃、MANGA計(jì)劃，美國(guó)的SWITCHES計(jì)劃、NEXT計(jì)劃，日本的新一代功率電子項(xiàng)目都是意在通過(guò)政府資助和企業(yè)加強(qiáng)投資的方式推動(dòng)新一代化合物半導(dǎo)體落地的計(jì)劃，背后都具有明顯的戰(zhàn)略意圖。
可見(jiàn)，行業(yè)巨頭爭(zhēng)相擴(kuò)產(chǎn)和投資，第三代半導(dǎo)體在內(nèi)的功率半導(dǎo)體正在成為新的競(jìng)爭(zhēng)高地。不僅僅是擴(kuò)產(chǎn)，對(duì)優(yōu)質(zhì)標(biāo)的的并購(gòu)也成為巨頭廠商之間的主旋律。其中，ASM收購(gòu)LPE的所有流通股；安森美對(duì)GT Advanced Technologies、Qorvo對(duì)UnitedSiC的并購(gòu)均已完成。
TrendForce強(qiáng)調(diào)，隨著碳化硅材料技術(shù)和市場(chǎng)不斷取得突破，以及芯片結(jié)構(gòu)及模組封裝工藝趨于成熟，SiC功率元件于車(chē)用市場(chǎng)滲透率持續(xù)攀升，并由目前的高階車(chē)型應(yīng)用逐步延伸至中、低階車(chē)型中，從而加速汽車(chē)電動(dòng)化進(jìn)程。隨著越來(lái)越多車(chē)廠開(kāi)始在電驅(qū)系統(tǒng)中導(dǎo)入SiC技術(shù)，市場(chǎng)規(guī)模將呈現(xiàn)每2年翻1倍的急速成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
拋開(kāi)如火如荼的擴(kuò)產(chǎn)投資，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局逐漸迎來(lái)空前重構(gòu)和變化，產(chǎn)業(yè)鏈布局正在加速。
第三代半導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)給諸多供應(yīng)鏈廠商帶來(lái)了極大的吸引力，不僅臺(tái)積電、聯(lián)電、世界先進(jìn)等在內(nèi)的各大代工廠陸續(xù)加入，硅晶圓企業(yè)環(huán)球晶也開(kāi)始布局SiC晶片。
面對(duì)差距以及行業(yè)巨頭的大舉進(jìn)攻，本土芯片供應(yīng)商應(yīng)該以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，更加注重推動(dòng)第三代半導(dǎo)體功率器件的研發(fā)和應(yīng)用，同時(shí)聚焦下游市場(chǎng)，通過(guò)綁定家電龍頭，聯(lián)手新能源汽車(chē)企業(yè)，加速科研成果轉(zhuǎn)化和技術(shù)應(yīng)用落地。
國(guó)內(nèi)SiC供應(yīng)商中，比亞迪半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了SiC三相全橋模塊在新能源汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中大批量裝車(chē)。天岳先進(jìn)、士蘭微、派恩杰、晶盛機(jī)電、芯導(dǎo)科技、露笑科技等國(guó)內(nèi)廠商也相繼跟進(jìn)。
同時(shí)，整車(chē)廠也在積極發(fā)力第三代功率半導(dǎo)體，2022年，國(guó)內(nèi)造車(chē)新勢(shì)力蔚來(lái)ET7、小鵬G9均采用了碳化硅器件，理想汽車(chē)的功率半導(dǎo)體項(xiàng)目生產(chǎn)基地近日也落戶(hù)蘇州，由理想汽車(chē)與三安光電共同出資組建蘇州斯科半導(dǎo)體公司，主要專(zhuān)注于第三代半導(dǎo)體碳化硅車(chē)規(guī)芯片模組的研發(fā)及生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)車(chē)廠的SiC MOSFET滲透率有望加速提升，隨著搭載高功率電機(jī)的新能源車(chē)銷(xiāo)量增長(zhǎng)，車(chē)載SiC MOSFET需求將持續(xù)增長(zhǎng)。
不僅如此，在國(guó)家政策和資金支持下，各地方政府掀起了第三代半導(dǎo)體投資熱潮，目前已初步形成了京津冀魯、長(zhǎng)三角、珠三角、閩三角、中西部等五大重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，北京、深圳、濟(jì)南、保定等多個(gè)城市都有深入布局，政府也“置身事內(nèi)”，打造覆蓋襯底、外延、芯片及器件、模組、封裝檢測(cè)以及設(shè)備和材料研發(fā)的第三代半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。
雖然目前國(guó)內(nèi)的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在襯底材料、外延、設(shè)計(jì)制造等各個(gè)環(huán)節(jié)，均有對(duì)標(biāo)海外巨頭的企業(yè)。但中國(guó)第三代半導(dǎo)體在技術(shù)成熟度、穩(wěn)定量產(chǎn)能力、產(chǎn)業(yè)鏈配套等方面與海外還存在較大差距，例如電動(dòng)汽車(chē)主驅(qū)、特高壓電網(wǎng)用碳化硅功率器件現(xiàn)階段完全依賴(lài)進(jìn)口，另外5G基站用的氮化鎵射頻器件仍缺少穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品供貨能力。
另外，我國(guó)的第三代半導(dǎo)體材料上面還存在短板。例如對(duì)材料研究方面，不如美日歐，行業(yè)高端產(chǎn)品應(yīng)用不足，難以形成產(chǎn)業(yè)循環(huán)。同時(shí)還存在無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重的問(wèn)題。
近年來(lái)，第三代半導(dǎo)體在多個(gè)領(lǐng)域嶄露頭角。以碳化硅、氮化鎵為主的第三代化合物半導(dǎo)體已然成為產(chǎn)業(yè)端和投資界的寵兒。
綜合來(lái)看，各類(lèi)型的半導(dǎo)體有其適合應(yīng)用之處，未來(lái)不論是硅基的IGBT、MOSFET或是以SiC為基底的IGBT、MOSFET，都會(huì)根據(jù)所需效能及材料特性，找到適合的應(yīng)用場(chǎng)域。
從全球擴(kuò)產(chǎn)情況來(lái)看，國(guó)外供應(yīng)商擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目以12英寸功率半導(dǎo)體產(chǎn)線(xiàn)，以及6英寸、8英寸碳化硅產(chǎn)線(xiàn)為主。產(chǎn)能釋放時(shí)間在2023年之后，因此短期內(nèi)，全球功率半導(dǎo)體仍將呈現(xiàn)供需緊張的局面。
國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體供應(yīng)商中，華潤(rùn)微、士蘭微、聞泰科技、燕東微電子均有12英寸線(xiàn)的在建產(chǎn)能。華潤(rùn)微、士蘭微、斯達(dá)半導(dǎo)、時(shí)代電氣等正在建設(shè)、規(guī)劃碳化硅6至8英寸的產(chǎn)線(xiàn)。比亞迪、上汽、蔚小理等主機(jī)廠也在積極布局IGBT和碳化硅模塊、芯片產(chǎn)線(xiàn)。
對(duì)本土功率半導(dǎo)體企業(yè)而言，想要保住乃至攫取更多“勝利果實(shí)”，需要在產(chǎn)能這一單一維度的比拼之外，拓展更豐富的競(jìng)爭(zhēng)工具。另外，如何把握住此輪第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)機(jī)遇，把握從6英寸向8英寸過(guò)渡的技術(shù)趨勢(shì)，對(duì)于國(guó)產(chǎn)碳化硅企業(yè)來(lái)說(shuō)也至關(guān)重要。
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寫(xiě)在最后
站在今天的時(shí)間節(jié)點(diǎn)回顧，“天時(shí)地利”交織，為本土功率半導(dǎo)體行業(yè)打開(kāi)了前所未有的市場(chǎng)空間。
本土功率半導(dǎo)體行業(yè)之所以發(fā)展迅速，與其他半導(dǎo)體大類(lèi)賽道有著共通驅(qū)動(dòng)因素，即國(guó)產(chǎn)替代與芯片短缺。
2020年以來(lái)的“芯片荒”中，海外老牌原廠面對(duì)突然爆發(fā)的超額訂單，不得不將產(chǎn)能優(yōu)先用于保障核心大客戶(hù)，分銷(xiāo)渠道流通價(jià)格也隨之飆升，甚至出現(xiàn)“有價(jià)無(wú)市”的情況，如果說(shuō)此前國(guó)內(nèi)外政策的“推”和“拉”確立了國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程，使扶持本土廠商發(fā)展成為產(chǎn)業(yè)鏈共識(shí)，那么現(xiàn)實(shí)的芯片短缺，則使下游中小用戶(hù)，特別是技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)壁壘較低的消費(fèi)類(lèi)細(xì)分市場(chǎng)用戶(hù)“不得不”大批量換用國(guó)產(chǎn)器件，從而大大加速了這一進(jìn)程。
除了共性因素之外，對(duì)功率半導(dǎo)體而言，上文提到的諸多要素，新能源汽車(chē)增量市場(chǎng)、IGBT方興未艾、第三代半導(dǎo)體迅猛發(fā)展之勢(shì)等，都給功率半導(dǎo)體器件帶來(lái)了巨大的增量需求。
長(zhǎng)期來(lái)看，下游的供需關(guān)系將會(huì)沿著產(chǎn)業(yè)鏈向上游市場(chǎng)傳導(dǎo)。這或許也是如今半導(dǎo)體下行周期肆虐，大部分細(xì)分市場(chǎng)需求疲軟，功率半導(dǎo)體仍舊“逆勢(shì)而上”的原因所在。
