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派恩杰:中國碳化硅供應(yīng)鏈突破在即,短期Fabless仍占技術(shù)和產(chǎn)能優(yōu)勢

2021-12-28
來源:派恩杰
關(guān)鍵詞: 雙碳 第三代半導(dǎo)體

回顧2021年,“雙碳”共識的推力、供應(yīng)鏈閉環(huán)的缺口在新能源領(lǐng)域的影響十分顯著——新能源汽車需求量大幅增加,但汽車芯片產(chǎn)能嚴重不足,導(dǎo)致汽車出貨量驟降。有數(shù)據(jù)顯示,2021年全球汽車市場減產(chǎn)約1000萬輛,中國市場減產(chǎn)約300萬輛。顯然,這是全球汽車半導(dǎo)體供應(yīng)鏈不夠成熟、抗沖擊能力不夠完備的體現(xiàn),很大程度限制了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 

同時,從近來釋放的一系列信號和措施已表明中國在綠色低碳推進道路上的力度和決心,中國也正在加大光伏、風(fēng)電等綠色能源的平價并網(wǎng)布局,隨之而來的儲能設(shè)施建設(shè)也在不斷加速,還有就是一些數(shù)據(jù)中心的節(jié)能環(huán)節(jié)也在發(fā)力,這些領(lǐng)域?qū)π酒?、尤其是功率芯片的需求迫切程度不亞于新能源汽車領(lǐng)域,因此市場逐漸呈現(xiàn)工業(yè)與汽車領(lǐng)域互相爭奪產(chǎn)能的情況。 

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派恩杰半導(dǎo)體創(chuàng)始人兼總裁 黃興博士

第三代半導(dǎo)體被寄予厚望,2022年“雙管齊下”促發(fā)展

針對當下的行情,擴充產(chǎn)能是解決問題的根本之道。對于雙碳產(chǎn)業(yè),首當其沖的正是功率半導(dǎo)體的產(chǎn)能。如今,傳統(tǒng)硅材料經(jīng)過數(shù)十年的充分驗證,作為功率半導(dǎo)體的潛力已到達瓶頸,以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體技術(shù)開始接棒、成為突破能效創(chuàng)新、改善產(chǎn)能不足的一把“鑰匙”,被寄予厚望和賦予巨大的市場想象空間。 

在第三代半導(dǎo)體興起的歷史機遇下,立足于第三代半導(dǎo)體技術(shù),派恩杰立志成為“中國的Cree”:我們以車規(guī)級碳化硅產(chǎn)品起家,擁有業(yè)界領(lǐng)先的芯片設(shè)計技術(shù)和自主IP,同時擁有成熟、穩(wěn)定的車規(guī)級國際領(lǐng)先代工廠合作伙伴支持。 

碳化硅器件在光伏、新能源汽車等高壓場景中有著不可替代的優(yōu)勢,包括派恩杰在內(nèi)的業(yè)界廠商針對碳化硅器件在應(yīng)用端的相關(guān)驗證也在加速。一般而言,工業(yè)級驗證需要1-2年,車規(guī)級驗證則需要3年以上。在溝通產(chǎn)業(yè)上下游的過程中,我們深刻感受到無論是工業(yè)級還是車規(guī)級產(chǎn)品的測試周期都在提速,并通過建立供應(yīng)鏈緊密的生態(tài)合作形成更高效、更具市場優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)閉環(huán),這對于本土供應(yīng)鏈體系的構(gòu)建將是巨大的推動力! 

另外,本土碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)的國際化需要一座橋梁,派恩杰天然具備這種基因。我作為公司創(chuàng)始人,早在2014年博士生階段就在美國與世界領(lǐng)先的制造商開展了可以說全球最早期的碳化硅產(chǎn)學(xué)研項目落地的合作,多年來積累了很深的合作淵源和經(jīng)驗,在美工作期間就曾發(fā)布20余款SiC/GaN量產(chǎn)產(chǎn)品,擁有20余項專利發(fā)明。創(chuàng)辦派恩杰之后,公司目前已經(jīng)量產(chǎn)650V/1200V/1700V三個電壓平臺的SiC SBD與SiC MOSFET器件,產(chǎn)品性能指標HDFM全球領(lǐng)先,同時SiC MOSFET產(chǎn)品目錄也是國內(nèi)最全。 

目前,派恩杰正在攜手中國市場的合作伙伴,以自身與國際大廠的先進合作經(jīng)驗,幫助本土供應(yīng)鏈快速成長,且迅速應(yīng)用在整車廠或Tier-1廠商,真正打通產(chǎn)業(yè)上下游。例如,我們看到碳化硅器件的產(chǎn)能瓶頸其實并不在Foundry或Fab,而是在原材料這塊。派恩杰已經(jīng)與中國本土原材料廠商開展深度合作,在第三代半導(dǎo)體原材料的產(chǎn)品研發(fā)以及相關(guān)測試、驗證上進行協(xié)同創(chuàng)新,幫助原材料廠商與Foundry廠商對接、完善技術(shù)研發(fā)的經(jīng)驗閉環(huán),從而更好地實現(xiàn)量產(chǎn)與技術(shù)迭代,逐漸達到國際同行業(yè)的一線水準。 

展望未來,持續(xù)培養(yǎng)人才、以技術(shù)優(yōu)勢為核心領(lǐng)跑第三代賽道

新的一年,中國本土第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有望得到突破,國產(chǎn)化進程加快,產(chǎn)能開始上量爬坡。不過機遇和挑戰(zhàn)并存,除了芯片本身的技術(shù),原材料、設(shè)備、制造、封裝等各環(huán)節(jié)如何協(xié)同,支撐中國供應(yīng)鏈體系的構(gòu)建以及走向國際化,仍是致力于此的領(lǐng)軍企業(yè)需要應(yīng)對的難題。

 目前來看,以派恩杰為代表的Fabless廠商,相對一些IDM模式的本土初創(chuàng)公司擁有更好的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢、國際化和全球聯(lián)動產(chǎn)能的保障以及品質(zhì)管控能力,在可預(yù)見的碳化硅關(guān)鍵市場突破期更能發(fā)揮主導(dǎo)作用。采用IDM模式的碳化硅企業(yè),需要自己建造工廠,這并非資金充足、設(shè)備齊全就可以開始高品質(zhì)的量產(chǎn)計劃,而是需要豐富的經(jīng)驗以及長時間的積累、沉淀。因此短期來看,IDM模式的量產(chǎn)突破是比較困難的,F(xiàn)abless模式在產(chǎn)能和技術(shù)迭代上更有優(yōu)勢。當然,若以十年作為企業(yè)的發(fā)展周期,IDM模式則是具備市場潛力的更優(yōu)解。 

對于派恩杰來說,2022年除了加強供應(yīng)鏈合作、保障產(chǎn)能爬坡和供應(yīng)交付,我們將繼續(xù)挖掘碳化硅等第三代半導(dǎo)體材料的更多應(yīng)用潛力以及產(chǎn)品技術(shù)的創(chuàng)新迭代,致力于本土人才的培養(yǎng),以及擴展全球市場的戰(zhàn)略布局。例如在現(xiàn)有深圳、杭州、臺灣、韓國、德國等區(qū)域布局的基礎(chǔ)上,將進一步加速全球銷售網(wǎng)絡(luò)和代理體系的構(gòu)建,為客戶提供更快捷的響應(yīng)、更完備的服務(wù)。 

此外,關(guān)于人才缺口的問題,這已成為制約本土第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的瓶頸。早些年半導(dǎo)體專業(yè)的畢業(yè)生也不少,但是很多人畢業(yè)后轉(zhuǎn)行做其他事情了,現(xiàn)在讓他們再轉(zhuǎn)回來做半導(dǎo)體是比較困難的。和派恩杰一樣,面對這種人才短缺,業(yè)內(nèi)很多企業(yè)在走內(nèi)部培養(yǎng)的人才路線。

 隨著整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)這一波國產(chǎn)化浪潮,最近一兩年科班畢業(yè)生留在本行業(yè)發(fā)展的有很多,甚至也有其他專業(yè)的學(xué)生轉(zhuǎn)過來入行半導(dǎo)體,再加上很多企業(yè)也有一些外來的技術(shù)和人才輸入,所以人才的梯隊建設(shè)和培養(yǎng)一直在進行中,只是這一過程確實需要時間的積累。對此,我們不必感慨前路難行,馬上出發(fā)才是硬道理。 

從技術(shù)發(fā)展來看,未來幾年,平面型MOS技術(shù)依然是車用碳化硅MOS的主流,因為這種結(jié)構(gòu)最可靠。派恩杰作為JEDEC國際標準委員會JC-70會議的主要成員之一,參與制定了寬禁帶半導(dǎo)體功率器件的國際標準,在平面型MOS技術(shù)方面更是全球領(lǐng)先,已推出全球Qgd x Rds(on)(開關(guān)品質(zhì)因數(shù))最小的SiC MOS產(chǎn)品。我們的一系列高壓碳化硅產(chǎn)品均已通過車規(guī)級驗證,這是區(qū)別于很多友商的一大特色,自然也可以“降維”提供工業(yè)級的支持,還會帶來一些應(yīng)用和價格的優(yōu)勢。目前,派恩杰推出的1200V、1700V碳化硅產(chǎn)品組合已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中國光伏產(chǎn)業(yè),憑借優(yōu)異的性能與可靠性實現(xiàn)了可觀的市場占有率。                                              

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在多年積淀的技術(shù)優(yōu)勢基礎(chǔ)上,派恩杰正在更多領(lǐng)域、更多應(yīng)用的開發(fā)上幫助客戶實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新,力求突破當前產(chǎn)能緊張的掣肘,提高供應(yīng)交付能力,推動全球碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展,也為助力中國達成“雙碳”目標而不懈努力!

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