風(fēng)水輪流轉(zhuǎn),世事難料。
在剛經(jīng)歷過的新一輪周期下行的旋渦中,大多數(shù)芯片門類身陷囹圄,而碳化硅(SiC)絕對(duì)算是逆勢而上的典型代表之一,相較于其他賽道的砍單、裁員、破產(chǎn)等市場寒風(fēng),加大投資、建廠擴(kuò)產(chǎn)、搶占市場,成為碳化硅行業(yè)過去幾年來的真實(shí)寫照。
在此背景下,許多行業(yè)參與者已經(jīng)相繼公布了相應(yīng)的擴(kuò)張計(jì)劃,以快速搶占市場份額。行業(yè)主要參與者之間的合作與整合正在重塑碳化硅的供應(yīng)鏈。
而今,下行周期已經(jīng)基本翻篇,半導(dǎo)體行業(yè)也大有整體回暖復(fù)蘇之勢。
碳化硅作為曾經(jīng) " 寒冬 " 下的熱門賽道,如今卻迎來了新的波折。
碳化硅在 2024 年開打 " 價(jià)格戰(zhàn) "?
2023 年,中國碳化硅襯底行業(yè)迎來了大量新玩家,眾多項(xiàng)目在全國各地落地,產(chǎn)能擴(kuò)張達(dá)到空前規(guī)模。
行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,2023 年國內(nèi)碳化硅襯底的折合 6 英寸銷量已超過 100 萬片,許多廠商的產(chǎn)能爬坡速度超過預(yù)期。據(jù)估算,我國 2023 年的 6 英寸碳化硅襯底產(chǎn)能占全球產(chǎn)能的 42%,預(yù)計(jì)到 2026 年我國 6 英寸碳化硅襯底產(chǎn)能將占全球產(chǎn)能的 50% 左右。
這種快速擴(kuò)張反映了市場對(duì)碳化硅襯底的強(qiáng)烈需求。
而另一面,由于擔(dān)心來自晶圓廠商或者下游電動(dòng)汽車終端用戶的訂單無法充分消化產(chǎn)能,國內(nèi)碳化硅襯底的價(jià)格正在迅速下降。
據(jù)悉,以往國內(nèi) 6 英寸碳化硅襯底通常只比國際供應(yīng)商的報(bào)價(jià)低 5% 左右,而最近價(jià)格差異已經(jīng)擴(kuò)大至 30%。有供應(yīng)鏈從業(yè)者擔(dān)心,由于國內(nèi)在碳化硅長晶、襯底等領(lǐng)域的廠商眾多,如果有人率先掀起降價(jià)模式,恐怕將會(huì)迫使越來越多廠商跟進(jìn),進(jìn)而引發(fā)碳化硅襯底的價(jià)格戰(zhàn)。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士披露,國內(nèi)碳化硅襯底廠商也在積極拓展海外業(yè)務(wù),且其國際報(bào)價(jià)要高于國內(nèi)報(bào)價(jià),但仍大幅低于國際市場平均水平。
碳化硅襯底技術(shù)壁壘高,為價(jià)值鏈條核心環(huán)節(jié)。碳化硅器件價(jià)值量存在倒掛,其成本主要集中在襯底和外延,根據(jù) CASA 數(shù)據(jù),兩者占成本比例合計(jì) 70%。其中,襯底制造技術(shù)壁壘最高,成本占比高達(dá) 47%,是最核心環(huán)節(jié)。
近年來,無論國際還是國內(nèi)相關(guān)廠商,一直在擴(kuò)大碳化硅襯底外延方面的產(chǎn)能。這或許是導(dǎo)致碳化硅襯底價(jià)格下跌的重要原因。
現(xiàn)如今,在 " 價(jià)格戰(zhàn) " 下承壓的主機(jī)廠面前,鮮少有零部件的價(jià)格能賣得很貴。即使其在產(chǎn)業(yè)初期成本較高,也會(huì)在日后慢慢被主機(jī)廠將價(jià)格 " 打下來 "。
對(duì)于碳化硅的未來,有業(yè)內(nèi)人士表示,汽車是碳化硅最主要的應(yīng)用市場之一,當(dāng)主機(jī)廠降本壓力與日俱增,碳化硅器件廠商也難逃控本的命運(yùn)。與此同時(shí),碳化硅器件上游的襯底與外延等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)也將面臨技術(shù)革新和 " 價(jià)格戰(zhàn) " 的挑戰(zhàn)。
受此影響,作為 SiC 襯底和外延片市場翹楚的 Wolfspeed,近年來也正在遭受巨大沖擊。
在新能源汽車對(duì) SiC 材料需求旺盛的情況下,Wolfspeed 本應(yīng)是一家光芒萬丈的公司。然而,Wolfspeed 的股價(jià)卻從 2021 年 11 月的峰值 139 美元暴跌至 2024 年 5 月的 25 美元,跌幅高達(dá) 82%,股價(jià)與市場地位嚴(yán)重不符。
作為 SiC 襯底的先驅(qū)和市場領(lǐng)導(dǎo)者,Wolfspeed 近年來經(jīng)歷了頻繁瘦身、業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型,成為一家專注于 SiC 的廠商。但是業(yè)績似乎有點(diǎn)不溫不火。
自 2017 年到現(xiàn)在,Wolfspeed 的年度營收都沒有超過 10 億美元。然而,Wolfspeed 正在實(shí)施一項(xiàng)總投資達(dá) 65 億美元的產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃。這種豪賭的策略也導(dǎo)致了財(cái)報(bào)中的明顯虧損。
巨額資本支出和緩慢的投資回報(bào),投資者有點(diǎn)坐不住了。Wolfspeed 的一個(gè)大股東 Jana Partners 甚至給 Wolfspeed 董事會(huì)發(fā)信要其考慮出售的方案來改善股東的價(jià)值回報(bào)。并且還呼吁董事會(huì)為 Wolfspeed 位于莫霍克谷和錫勒城的兩家芯片制造工廠制定并執(zhí)行指標(biāo)和關(guān)鍵里程碑,并為未來支出確定 " 明確的融資路徑 ",包括 CHIPS 法案資金。
盡管 Wolfspeed 正在推動(dòng) 8 英寸晶圓產(chǎn)能的增長,但 6 英寸 SiC 晶圓相對(duì)于市場其他產(chǎn)品而言正變得更具成本競爭力。同時(shí)由 6 英寸向 8 英寸轉(zhuǎn)換,看似可以大幅降低成本,帶來快速收益,但實(shí)際上 8 英寸碳化硅晶圓的低良率和高缺陷密度,都會(huì)對(duì)其規(guī)?;瘧?yīng)用設(shè)置障礙。
近年來,隨著天科合達(dá)、天岳先進(jìn)和瀚天天成等中國制造商的出現(xiàn),SiC 晶圓和外延晶圓的生產(chǎn)競爭越來越激烈,這些制造商正在積極定價(jià)以獲得市場份額,正在迅速搶占 6 英寸 SiC 市場。反觀 Wolfspeed,2023 年其 SiC 晶圓和外延晶圓市場份額已降至 30%,這令 Wolfspeed 的管理層倍感壓力。
可以看到,Wolfspeed 面臨多方面的挑戰(zhàn),包括來自股東的壓力、中國企業(yè)的激烈競爭,以及 8 英寸晶圓產(chǎn)能利用率低和毛利率低的問題。未來,Wolfspeed 可能需要加快 8 英寸晶圓產(chǎn)能的提升速度,以提高利用率,并降低生產(chǎn)成本,從而提高毛利率。同時(shí),公司需要加強(qiáng)研發(fā)創(chuàng)新,推出更具競爭力的產(chǎn)品,并積極拓展市場,擴(kuò)大客戶群。
Wolfspeed 對(duì)股東擔(dān)憂的最直接回應(yīng)是削減成本、管理支出并減緩資本支出。Wolfspeed 可能會(huì)重新考慮或推遲對(duì)新設(shè)施的投資計(jì)劃,例如德國晶圓廠,同時(shí)改善其財(cái)務(wù)指標(biāo)。該公司還可能考慮其他方式,例如增加股息或回購股票。
碳化硅大廠降低營收目標(biāo)
據(jù)報(bào)道,2024 年第一季度特斯拉全球電動(dòng)汽車交付量下降 9%,同比減少 3.6065 萬輛,預(yù)計(jì)今年第二季度下降幅度更大,減少約 4.8 萬輛左右。
同時(shí),最近我們看到三大汽車公司通用汽車、福特汽車和大眾汽車的銷售目標(biāo)下調(diào)。其他汽車制造商,包括豐田、Lucid、Polestar 和 Fisker,也根據(jù)當(dāng)前市場狀況宣布了更為保守的電動(dòng)汽車銷售目標(biāo)。
電動(dòng)汽車作為 SiC 功率器件的核心應(yīng)用下游,其市場占比逐年提升。Yole 預(yù)計(jì) 2027 年車用 SiC 功率器件占總市場比例將由 2021 年的 63% 增加至 79%,其次為工業(yè)和新能源領(lǐng)域,占比分別為 9% 和 7%。
因此,隨著全球電動(dòng)汽車市場需求的疲軟,碳化硅需求有所縮減,供應(yīng)廠商們?yōu)榱藫寠Z訂單,不斷降低價(jià)格。
與此同時(shí),意法半導(dǎo)體、英飛凌、羅姆、Wolfspeed、安森美和 X-fab 等多家頭部碳化硅企業(yè)發(fā)布財(cái)報(bào),部分企業(yè)調(diào)低了碳化硅營收增長目標(biāo):
意法半導(dǎo)體:2024 年碳化硅營收營收僅增長 1.5 億 ~2 億美元,而去年增長了 5 億美元。今年碳化硅營收之所以增長少,是因?yàn)橐晃豢蛻魧?2024 年歸類為過渡年,他們預(yù)計(jì) 2025 年及以后會(huì)回到增長軌跡。
英飛凌:今年碳化硅營收增速調(diào)低至 20%,相比此前預(yù)計(jì)的 50% 大幅縮水。
羅姆:調(diào)低碳化硅營收預(yù)期目標(biāo),明年碳化硅營收目標(biāo)減少 11 億元人民幣,2027 年目標(biāo)減少 27 億人民幣。
Wolfspeed:在新工廠實(shí)現(xiàn)盈利前,不再擴(kuò)建綠地工廠。
去年 3 月,馬斯克在特斯拉投資者日上強(qiáng)調(diào),力爭將下一代車型組裝成本減少 50%,并計(jì)劃減少 75% 的碳化硅晶體管數(shù)用量。這一消息當(dāng)時(shí)也瞬間引發(fā)主要碳化硅供貨商股價(jià)震蕩。
如今,隨著電動(dòng)汽車銷量的放緩,業(yè)界再次下調(diào)了對(duì)于碳化硅市場的預(yù)測。
碳化硅產(chǎn)能過剩?卷死彼此?
近年來,國外廠商正在以各種方式拼命擴(kuò)大產(chǎn)能,并積極尋求更多長期合作伙伴,建立更為完全的產(chǎn)業(yè)鏈。
不論是 Wolfspeed、英飛凌、意法半導(dǎo)體,還是羅姆、安森美,在碳化硅上的戰(zhàn)略都是擴(kuò)大供應(yīng)鏈、多方合作、產(chǎn)能升級(jí)。而中國廠商在碳化硅產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)也都在全面加速布局。
一時(shí)間,國內(nèi)外碳化硅項(xiàng)目迎來 " 大亂斗 "。
截至目前,全球已有 27 家企業(yè)實(shí)現(xiàn)了 8 英寸 SiC 單晶生長的研發(fā)突破,其中包括 17 家中國企業(yè)。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國際廠商去年一年貢獻(xiàn)的 6 英寸碳化硅襯底產(chǎn)能超過 200 萬片。隨著襯底材料持續(xù)突破技術(shù) " 天花板 ",全球 8 英寸 SiC 晶圓廠的擴(kuò)張規(guī)模也在 2023 年達(dá)到了新高水平,全球各大碳化硅相關(guān)廠商正瘋狂發(fā)力碳化硅。
有聲音表示,按照現(xiàn)在這個(gè)擴(kuò)產(chǎn)速度,未來碳化硅會(huì)不會(huì)過剩?
事實(shí)上,碳化硅目前正在進(jìn)入全面的產(chǎn)能和價(jià)格拼殺階段,相信在未來,新一輪洗牌即將來臨,技術(shù)、良率、價(jià)格都將會(huì)成為競爭的關(guān)鍵。
但從現(xiàn)在來看,未來 8 英寸將會(huì)迎來一場大戰(zhàn),2024 年碳化硅市場只會(huì)更卷!不過,卷的結(jié)果是大家大打價(jià)格戰(zhàn),誰都掙不到錢。
國產(chǎn)廠商如何破局?
事實(shí)上,目前國產(chǎn)碳化硅在車用芯片市場的占比非常低,也就百分之幾,還往往是作為 " 備胎 "?,F(xiàn)在國際大廠的產(chǎn)能上來后,不缺芯了,國產(chǎn)碳化硅器件的命運(yùn)可想而知。
這也反映了當(dāng)前碳化硅在電動(dòng)汽車應(yīng)用中存在一些關(guān)鍵問題。對(duì)于碳化硅器件廠商來說,單純追求價(jià)格競爭而忽視產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的確是一個(gè)危險(xiǎn)的趨勢。卷價(jià)格的最終結(jié)果是一損俱損,尤其是在涉及人命安全的應(yīng)用場景中,任何一個(gè)微小的質(zhì)量問題都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。
作為國內(nèi)碳化硅器件廠商,真正應(yīng)該卷的是上車應(yīng)用。要卷就要卷產(chǎn)品質(zhì)量,卷長期可靠性。首先從上車驗(yàn)證做起,踏踏實(shí)實(shí)搞幾年,積累足夠的應(yīng)用數(shù)據(jù),為用戶使用做好鋪墊,讓用戶心里有底。
有專家表示,國產(chǎn)廠商需要從以下幾個(gè)方面入手打破內(nèi)卷怪圈,要卷就卷到點(diǎn)子上:
提升產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性:這是最基本的也是最重要的。廠商應(yīng)該投入更多研發(fā)資源,改進(jìn)生產(chǎn)工藝,確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠。同時(shí),也應(yīng)該建立完善的質(zhì)量檢測體系,確保每一批產(chǎn)品都符合標(biāo)準(zhǔn)。
加強(qiáng)上車驗(yàn)證:不斷積累應(yīng)用數(shù)據(jù)是提升用戶信任度的關(guān)鍵。廠商應(yīng)該積極與汽車制造商合作,爭取更多的上車驗(yàn)證機(jī)會(huì),通過實(shí)際應(yīng)用來驗(yàn)證產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。
拓展應(yīng)用領(lǐng)域:雖然電動(dòng)汽車是碳化硅的主要應(yīng)用領(lǐng)域,但并不意味著其他領(lǐng)域就沒有機(jī)會(huì)。廠商可以根據(jù)不同領(lǐng)域的需求,開發(fā)適合的產(chǎn)品,拓展應(yīng)用領(lǐng)域。
加強(qiáng)國際合作:與國際大廠合作,不僅可以學(xué)習(xí)到先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和管理經(jīng)驗(yàn),還可借助他們的渠道和資源拓展國際市場,也可以通過合作共同推動(dòng)碳化硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
提高品牌影響力:通過優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)提升品牌影響力,讓更多的用戶了解和信任國產(chǎn)碳化硅器件。這不僅可以提高產(chǎn)品的市場占有率,還可以為廠商帶來更多的商業(yè)機(jī)會(huì)。
國產(chǎn)碳化硅領(lǐng)域也正在取得階段性突破和進(jìn)展,例如:
國際功率半導(dǎo)體巨頭英飛凌為拓展碳化硅材料供應(yīng)商體系,簽約國產(chǎn)碳化硅襯底頭部產(chǎn)商天岳新進(jìn)、天科合達(dá),其重要性堪比消費(fèi)電子廠商納入 " 蘋果產(chǎn)業(yè)鏈 ",能為英飛凌供貨證明了國產(chǎn)碳化硅襯底在技術(shù)和產(chǎn)能上的進(jìn)步。
意法半導(dǎo)體與三安光電成立了一家合資制造廠,進(jìn)行 8 英寸碳化硅器件大規(guī)模量產(chǎn)。為滿足該合資廠的襯底需求,三安光電也將利用自有襯底工藝,單獨(dú)建造和運(yùn)營一個(gè)新的 8 英寸碳化硅襯底制造廠。
另外,中電化合物也宣布與韓國 Power Master 簽訂長期供應(yīng) 8 英寸在內(nèi)的碳化硅材料的協(xié)議,公司預(yù)計(jì)未來 3 年碳化硅產(chǎn)能將達(dá)到 8 萬片。
上述案例均表明,中國襯底和材料廠商的生產(chǎn)工藝、原材料品質(zhì)和襯底質(zhì)量已達(dá)到國際先進(jìn)水平,能夠滿足國際大廠對(duì)高性能、高品質(zhì)碳化硅襯底的需求。同時(shí)也說明,中國廠商的產(chǎn)能和規(guī)模能夠滿足國際大廠對(duì)碳化硅襯底和材料的采購需求。
加強(qiáng)與國際大廠的合作,可以為中國廠商提供更多的市場機(jī)會(huì)和技術(shù)支持,共同開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù),提高產(chǎn)品的國際競爭力。
破局:邁向 8 英寸時(shí)代
目前,6 英寸晶圓占據(jù)碳化硅市場主流,8 英寸處于規(guī)模產(chǎn)能釋放階段。
集邦咨詢旗下化合物半導(dǎo)體市場此前對(duì)國內(nèi)主流 SiC 企業(yè)的 8 英寸襯底進(jìn)度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),目前國內(nèi)有 10 家企業(yè)和機(jī)構(gòu)在研發(fā) 8 英寸襯底,包括爍科晶體、晶盛機(jī)電、天岳先進(jìn)、南砂晶圓、同光股份、中國科學(xué)院物理所、山東大學(xué)、天科合達(dá)、科友半導(dǎo)體、乾晶半導(dǎo)體等。
而從國外的情況看,Wolfspeed、ROHM、英飛凌、ST 等國際碳化硅大廠已經(jīng)紛紛邁入 8 英寸,這些廠商的量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)也紛紛提前到今年。值得一提的是,前文所述意法和三安光電的合作主要集中在 8 英寸,英飛凌與兩家國產(chǎn) SiC 企業(yè)簽訂的長約也表明未來將向 8 英寸進(jìn)發(fā),這有助于我國在碳化硅進(jìn)展上加速趕上國際步伐。
總體來看,提升良率是降低成本的關(guān)鍵,同時(shí)也是 SiC 繼續(xù)大規(guī)模鋪開的關(guān)鍵。提升良率一方面依賴技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)沉淀,另一方面,在擴(kuò)大產(chǎn)能之下,可以通過學(xué)習(xí)曲線和規(guī)模優(yōu)勢,達(dá)到快速降低平均成本的目的。所以目前各大 SiC 企業(yè)積極擴(kuò)產(chǎn),一方面可以擴(kuò)大市場份額,另一方面也可以提升良率,從而將價(jià)格下探。
在量產(chǎn)上車方面,國內(nèi) SiC 器件廠商已經(jīng)開始嶄露頭角,但針對(duì)市場規(guī)模最大的、投資者更看重的主逆變器領(lǐng)域還略顯乏力。主逆變器關(guān)系到整車和人員的安全,對(duì) SiC MOSFET 的性能、可靠性要求極高,國內(nèi)很多材料還在驗(yàn)證中,能滿足車規(guī)級(jí)要求的占比不高。
此外,國產(chǎn)碳化硅功率半導(dǎo)體真正有效產(chǎn)出、達(dá)到高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品還不多,中低端碳化硅功率半導(dǎo)體存在產(chǎn)能過剩風(fēng)險(xiǎn)和內(nèi)卷現(xiàn)象。有專家提醒,本土企業(yè)在積極發(fā)展過程中要提升差異化優(yōu)勢,同實(shí)際市場需求相結(jié)合,避免產(chǎn)能盲目擴(kuò)張。
寫在最后
根據(jù) Emergen Research 預(yù)測,2023~2032 年,碳化硅市場將保持約 11.6% 的年均增長率。到 2032 年,市場規(guī)模預(yù)測將達(dá)到 91.8 億美元。
盡管當(dāng)前襯底價(jià)格出現(xiàn)大幅波動(dòng),海外大廠的 2024 年碳化硅營收預(yù)期下調(diào),以及特斯拉作為電動(dòng)汽車龍頭之一對(duì)市場給出了保守預(yù)期。但從終端市場來看,無論汽車還是光伏、工業(yè),對(duì)碳化硅的長期需求依然保持旺盛。
現(xiàn)階段中國廠商在襯底領(lǐng)域與國際大廠差距在縮小,從國內(nèi)廠商合作的國際大單可以看出,中國襯底產(chǎn)品質(zhì)量受到認(rèn)可。而從擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目及技術(shù)發(fā)展以及下游市場需求來看,8 英寸 SiC 襯底整體發(fā)展有加速向上之勢,明顯啃下 8 英寸這塊 " 骨頭 ",是未來的方向。
2024 年是關(guān)鍵的一年,也是卷上加卷的一年。
市場是異?;馃岬模瑢?duì)于處于當(dāng)前階段的中國碳化硅產(chǎn)業(yè)來說,如何降低成本、穩(wěn)定質(zhì)量、提升良率,是大規(guī)模應(yīng)用落地的關(guān)鍵。
與此同時(shí),國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)模式的差異,技術(shù)差距、設(shè)備挑戰(zhàn)以及國內(nèi)碳化硅器件中低端 " 互卷 " 等問題,都是中國碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展需要攻克的難題。但不管怎樣,在大勢所趨之下,國產(chǎn)碳化硅產(chǎn)業(yè)正在滾滾向前,未來可期。