回顧2021年，“雙碳”共識的推力、供應鏈閉環(huán)的缺口在新能源領域的影響十分顯著——新能源汽車需求量大幅增加，但汽車芯片產能嚴重不足，導致汽車出貨量驟降。有數(shù)據(jù)顯示，2021年全球汽車市場減產約1000萬輛，中國市場減產約300萬輛。顯然，這是全球汽車半導體供應鏈不夠成熟、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、風電等綠色能源的平價并網(wǎng)布局，隨之而來的儲能設施建設也在不斷加速，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，這些領域對芯片、尤其是功率芯片的需求迫切程度不亞于新能源汽車領域，因此市場逐漸呈現(xiàn)工業(yè)與汽車領域互相爭奪產能的情況。
派恩杰半導體創(chuàng)始人兼總裁 黃興博士
第三代半導體被寄予厚望，2022年“雙管齊下”促發(fā)展
針對當下的行情，擴充產能是解決問題的根本之道。對于雙碳產業(yè)，首當其沖的正是功率半導體的產能。如今，傳統(tǒng)硅材料經過數(shù)十年的充分驗證，作為功率半導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體技術開始接棒、成為突破能效創(chuàng)新、改善產能不足的一把“鑰匙”，被寄予厚望和賦予巨大的市場想象空間。
在第三代半導體興起的歷史機遇下，立足于第三代半導體技術，派恩杰立志成為“中國的Cree”：我們以車規(guī)級碳化硅產品起家，擁有業(yè)界領先的芯片設計技術和自主IP，同時擁有成熟、穩(wěn)定的車規(guī)級國際領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，包括派恩杰在內的業(yè)界廠商針對碳化硅器件在應用端的相關驗證也在加速。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)級產品的測試周期都在提速，并通過建立供應鏈緊密的生態(tài)合作形成更高效、更具市場優(yōu)勢的產業(yè)閉環(huán)，這對于本土供應鏈體系的構建將是巨大的推動力！
另外，本土碳化硅產業(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先的制造商開展了可以說全球最早期的碳化硅產學研項目落地的合作，多年來積累了很深的合作淵源和經驗，在美工作期間就曾發(fā)布20余款SiC/GaN量產產品，擁有20余項專利發(fā)明。創(chuàng)辦派恩杰之后，公司目前已經量產650V/1200V/1700V三個電壓平臺的SiC SBD與SiC MOSFET器件，產品性能指標HDFM全球領先，同時SiC MOSFET產品目錄也是國內最全。
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驗，幫助本土供應鏈快速成長，且迅速應用在整車廠或Tier-1廠商，真正打通產業(yè)上下游。例如，我們看到碳化硅器件的產能瓶頸其實并不在Foundry或Fab，而是在原材料這塊。派恩杰已經與中國本土原材料廠商開展深度合作，在第三代半導體原材料的產品研發(fā)以及相關測試、驗證上進行協(xié)同創(chuàng)新，幫助原材料廠商與Foundry廠商對接、完善技術研發(fā)的經驗閉環(huán)，從而更好地實現(xiàn)量產與技術迭代，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、以技術優(yōu)勢為核心領跑第三代賽道
新的一年，中國本土第三代半導體產業(yè)有望得到突破，國產化進程加快，產能開始上量爬坡。不過機遇和挑戰(zhàn)并存，除了芯片本身的技術，原材料、設備、制造、封裝等各環(huán)節(jié)如何協(xié)同，支撐中國供應鏈體系的構建以及走向國際化，仍是致力于此的領軍企業(yè)需要應對的難題。
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領先優(yōu)勢、國際化和全球聯(lián)動產能的保障以及品質管控能力，在可預見的碳化硅關鍵市場突破期更能發(fā)揮主導作用。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、設備齊全就可以開始高品質的量產計劃，而是需要豐富的經驗以及長時間的積累、沉淀。因此短期來看，IDM模式的量產突破是比較困難的，F(xiàn)abless模式在產能和技術迭代上更有優(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年除了加強供應鏈合作、保障產能爬坡和供應交付，我們將繼續(xù)挖掘碳化硅等第三代半導體材料的更多應用潛力以及產品技術的創(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)域布局的基礎上，將進一步加速全球銷售網(wǎng)絡和代理體系的構建，為客戶提供更快捷的響應、更完備的服務。
此外，關于人才缺口的問題，這已成為制約本土第三代半導體產業(yè)鏈發(fā)展的瓶頸。早些年半導體專業(yè)的畢業(yè)生也不少，但是很多人畢業(yè)后轉行做其他事情了，現(xiàn)在讓他們再轉回來做半導體是比較困難的。和派恩杰一樣，面對這種人才短缺，業(yè)內很多企業(yè)在走內部培養(yǎng)的人才路線。
隨著整個半導體產業(yè)這一波國產化浪潮，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)的學生轉過來入行半導體，再加上很多企業(yè)也有一些外來的技術和人才輸入，所以人才的梯隊建設和培養(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。
從技術發(fā)展來看，未來幾年，平面型MOS技術依然是車用碳化硅MOS的主流，因為這種結構最可靠。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體功率器件的國際標準，在平面型MOS技術方面更是全球領先，已推出全球Qgd x Rds(on)（開關品質因數(shù)）最小的SiC MOS產品。我們的一系列高壓碳化硅產品均已通過車規(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，還會帶來一些應用和價格的優(yōu)勢。目前，派恩杰推出的1200V、1700V碳化硅產品組合已經廣泛應用于中國光伏產業(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。
在多年積淀的技術優(yōu)勢基礎上，派恩杰正在更多領域、更多應用的開發(fā)上幫助客戶實現(xiàn)產品創(chuàng)新，力求突破當前產能緊張的掣肘，提高供應交付能力，推動全球碳化硅產業(yè)發(fā)展，也為助力中國達成“雙碳”目標而不懈努力！
