6月20日消息，根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)TrendForce集邦咨詢最新發(fā)布的研究報告顯示，受益于純電動汽車應(yīng)用需求的增長，2023年全球SiC（碳化硅）功率元件市場保持了強(qiáng)勁成長，前五大SiC功率元件供應(yīng)商約占整個市場營收的91.9%，其中意法半導(dǎo)體（ST）以32.6%市占率位居第一，安森美（onsemi）則由2022年的第四名躍居第二名，市場份額為23.6%。緊隨其后的則是英飛凌（Infineon，16.5%）、Wolfspeed（11.1%）、羅姆半導(dǎo)體（ROHM，8%）。

對于2024年的碳化硅市場，TrendForce認(rèn)為，雖然來自AI服務(wù)器等領(lǐng)域的需求則顯著大增，但是純電動汽車銷量成長速度的明顯放緩和工業(yè)需求走弱正在影響碳化硅供應(yīng)鏈，預(yù)計(jì)2024年全球碳化硅功率元件產(chǎn)業(yè)營收年成長幅度將較過去幾年將顯著降低。不過，這并不會阻擋碳化硅廠商們?yōu)闋帄Z未來市場先機(jī)的擴(kuò)產(chǎn)熱情。

下面針對前五大SiC器件廠商及國內(nèi)的SiC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況進(jìn)行一些梳理：

意法半導(dǎo)體

作為全球最大的車用SiC MOSFET供應(yīng)商，意法半導(dǎo)體目前正在持續(xù)擴(kuò)大SiC產(chǎn)能。今年6月初，意法半導(dǎo)體宣布將在意大利卡塔尼亞新建一座200mm（8英寸） SiC制造工廠，主要用于SiC功率器件和模塊的制造以及測試和封裝，預(yù)計(jì)2026年投產(chǎn)，到 2033 年達(dá)到滿負(fù)荷生產(chǎn)，滿負(fù)荷生產(chǎn)時每周可生產(chǎn)多達(dá) 15,000 片晶圓。預(yù)計(jì)總投資約為 50 億歐元。意大利政府將在“歐洲芯片法案”框架內(nèi)提供約 20 億歐元的支持。

此外，意法半導(dǎo)體還與三安光電于2023年6月宣布，雙方擬投入32億美元在中國重慶共同建立一個新的8英寸碳化硅器件合資制造工廠。計(jì)劃于2025 年第四季度開始生產(chǎn)，預(yù)計(jì)將于 2028年全面落成，將采用意法半導(dǎo)體的碳化硅專利制造工藝技術(shù)，達(dá)產(chǎn)后可生產(chǎn)8吋碳化硅晶圓10000片/周。同時，三安光電將在當(dāng)?shù)鬲?dú)資建立一個8英寸碳化硅襯底工廠作為配套。股權(quán)方面，由三安光電全資子公司湖南三安持股51%，意法半導(dǎo)體（中國）投資有限公司持股49%。

根據(jù)意法半導(dǎo)體的2023年財(cái)報顯示，意法半導(dǎo)體2023年全年凈營收172.9億美元，其中碳化硅產(chǎn)品營收達(dá)到了11.4億美元，相比比2022年增長了60%以上。

在客戶合作方面，截至2023年底，意法半導(dǎo)體約有160個design-win項(xiàng)目，分布在100多個客戶之中，其中包括了與全球眾多汽車廠商供應(yīng)協(xié)議（包括吉利、理想等中國車廠）以及與空中客車公司（Airbus）在飛機(jī)電氣化方面的合作。

值得一提的是，2023年4月，意法半導(dǎo)體宣布與采埃孚科技集團(tuán)公司簽署碳化硅器件長期供應(yīng)協(xié)議。從 2025 年起，采埃孚將從意法半導(dǎo)體采購碳化硅器件。根據(jù)這份長期采購合同條款，意法半導(dǎo)體將為采埃孚供應(yīng)超過1,000萬個碳化硅器件。采埃孚計(jì)劃將這些器件集成到 2025 年量產(chǎn)的新型模塊化逆變器架構(gòu)中，利用意法半導(dǎo)體在歐洲和亞洲的碳化硅垂直整合生產(chǎn)線確保完成電驅(qū)動客戶訂單。

根據(jù)意法半導(dǎo)體CEO Jean-Marc Chery的預(yù)計(jì)，意法半導(dǎo)體將在2025年實(shí)現(xiàn)SiC產(chǎn)品營收達(dá)20億美元目標(biāo)，預(yù)計(jì)到2030年代末，其碳化硅器件的年收入將超過50億美元。

安森美

近年來，安森美的SiC業(yè)務(wù)進(jìn)展迅速，這主要?dú)w功于其車用EliteSiC系列產(chǎn)品。安森美位于韓國富川的SiC晶圓廠在2023年已經(jīng)完成了擴(kuò)建，并計(jì)劃在2025年完成相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證后轉(zhuǎn)為8英寸。自完成對GTAT收購后，目前安森美的SiC襯底材料自給率已超過50%，隨著內(nèi)部材料產(chǎn)能的提升，公司正在朝著毛利率達(dá)到50%的目標(biāo)前進(jìn)。

據(jù)了解，目前汽車行業(yè)已經(jīng)是安森美公司最大的客戶群之一，占安森美碳化硅銷售額的90%。安森美碳化硅器件客戶除了很多老牌車廠之外，還包括Vitesco、博格華納（BorgWarner）和麥格納、極氪、理想等車廠。

2023年7月，安森美還與博格華納擴(kuò)大碳化硅方面的戰(zhàn)略合作，協(xié)議總價值超10億美元。博格華納計(jì)劃將安森美的EliteSiC 1200 V和750 V功率器件集成到其VIPER功率模塊中。

2023年8月時，安森美CEO Hassane El-Khoury在與華爾街的電話會議上表示：“僅在2023年第二季度，安森美就簽署了價值超過30億美元的新碳化硅 LTSA（長期服務(wù)協(xié)議）。”

2024年1月，安森美還宣布與理想汽車(Li Auto)續(xù)簽長期供貨協(xié)議。理想汽車將在其下一代800V高壓純電車型中采用安森美高性能EliteSiC 1200 V裸芯片，并繼續(xù)在其未來車型中集成安森美800萬像素高性能圖像傳感器。

不過，由于去年底以來，歐美電動汽車市場疲軟以及客戶庫存過剩，安森美今年一季度業(yè)績出現(xiàn)了下滑。今年6月中旬，安森美宣布將在全球裁員約 1,000 人，以精簡運(yùn)營并降低成本。

即便安森美開始了裁員以削減成本，但是其碳化硅產(chǎn)能的擴(kuò)張腳步依然沒有停止。近日，安森美宣布將在捷克投資至多 20 億美元，建設(shè)一座垂直集成碳化硅工廠。

英飛凌

做為工業(yè)及汽車芯片大廠，英飛凌的碳化硅營收也主要來源于工業(yè)和汽車市場，其中工業(yè)市場占比約一半。相較之下，Infineon的汽車業(yè)務(wù)發(fā)展較為穩(wěn)健，例如近期小米SU7的design win。

早在2018年11月，英飛凌就收購了位于德累斯頓的初創(chuàng)公司Siltectra有限公司獲得了其冷切割（Cold Split）技術(shù)，可高效處理晶體材料，并最大限度減少材料損耗。英飛凌隨后將冷切割技術(shù)用于切割碳化硅晶圓，使單片晶圓可產(chǎn)出的芯片數(shù)量翻倍。

在產(chǎn)能布局方面，英飛凌相對較慢。英飛凌正通過其位于Villach的工廠生產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓，并且在大幅擴(kuò)建其位于馬來西亞居林（Kulim）的8英寸碳化硅晶圓廠，希望將該晶圓廠建成為全球最大的碳化硅晶圓廠。

目前，英飛凌已經(jīng)完成了位于馬來西亞居林的8英寸碳化硅晶圓廠第一階段建設(shè)。英飛凌計(jì)劃于今年8月正式啟用居林Module 3廠區(qū)，并于2024年底開始生產(chǎn)碳化硅。據(jù)了解，該晶圓廠總投資為70億歐元。

值得一提的是，該計(jì)劃得到了英飛凌客戶的支持，獲得了高額的訂單及預(yù)付款。包括汽車和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域約50億歐元訂單合同以及約10億歐元的預(yù)付款，其中汽車領(lǐng)域客戶包括福特、上汽和奇瑞，可再生能源領(lǐng)域客戶包括SolarEdge和中國三大光伏和儲能系統(tǒng)公司，這表明客戶對英飛凌穩(wěn)健發(fā)展的信心。此外，英飛凌和施耐德電氣還就產(chǎn)能預(yù)留達(dá)成一致。

得益于居林的碳化硅工廠的龐大產(chǎn)能，英飛凌此前還宣布了到2030年末碳化硅產(chǎn)品營收超過70億歐元、在全球碳化硅市場占據(jù)的30%份額的宏大目標(biāo)。

不過，TrendForce表示，相較于其他幾家領(lǐng)先的碳化硅IDM廠商，英飛凌少碳化硅晶體材料的內(nèi)部生產(chǎn)能力，因此積極推動多元化供應(yīng)商體系，以確保供應(yīng)鏈穩(wěn)定。

Wolfspeed

Wolfspeed是電動車用碳化硅芯片的領(lǐng)導(dǎo)廠商，其客戶包括特斯拉、通用、奔馳等。然而，自去年下半年以來，隨著歐美電動車銷售成長減速，汽車廠商庫存過高，對于其業(yè)績帶來了負(fù)面影響。這也導(dǎo)致Wolfspeed功率元件業(yè)務(wù)市占有所下滑。

不過，Wolfspeed仍然是全球最大的碳化硅材料供應(yīng)商，特別是汽車級 MOSFET襯底，并在8英寸領(lǐng)域具備先發(fā)優(yōu)勢。YOLE數(shù)據(jù)顯示，Wolfspeed在2023年的碳化硅材料及磊晶材料（外延材料）的市占率分別為33%和37%，由于受到其他廠商的產(chǎn)能提升的影響，市占率與2022年相比有所降低。不過，隨著Wolfspeed的The JP工廠即將投產(chǎn)，有望顯著提高碳化硅材料產(chǎn)能，并推動莫霍克谷工廠（MVF）的投產(chǎn)進(jìn)程，從而助力Wolfspeed的市占率回升。

值得一提的是，2023年7月，日本汽車芯片大廠瑞薩電子與Wolfspeed達(dá)成了基于碳化硅的長期供應(yīng)協(xié)議。根據(jù)雙方的協(xié)議，瑞薩電子將交付 20 億美元定金以獲得 Wolfspeed 碳化硅裸晶圓和外延片的 10 年供應(yīng)。瑞薩電子將于 2025 年開始碳化硅功率半導(dǎo)體的規(guī)?；a(chǎn)，而Wolfspeed供應(yīng)的高品質(zhì)碳化硅晶圓將為瑞薩電子的規(guī)模化生產(chǎn)鋪平道路。

羅姆半導(dǎo)體

作為汽車功率芯片大廠，羅姆半導(dǎo)體近年來也將業(yè)務(wù)發(fā)展重點(diǎn)放到了碳化硅功率半導(dǎo)體上。2023年7月，羅姆在現(xiàn)有的2座6英寸碳化硅晶圓廠的基礎(chǔ)上，宣布和出光興產(chǎn)（Idemitsu）旗下太陽能電池生產(chǎn)子公司Solar Frontier達(dá)成基本協(xié)議，在2023年10月取得其太陽能面板制造工廠“國富工廠（宮崎縣國富町）”的資產(chǎn)（廠房和土地），將其打造成8英寸碳化硅功率半導(dǎo)體生產(chǎn)據(jù)點(diǎn)。

根據(jù)計(jì)劃，該8英寸碳化硅功率半導(dǎo)體新工廠目標(biāo)是在2024年末開始生產(chǎn)，將成為繼宮崎市、福岡縣筑后市之后，羅姆的第三座碳化硅功率半導(dǎo)體生產(chǎn)據(jù)點(diǎn)。

羅姆當(dāng)時表示，隨著電動汽車市場持續(xù)擴(kuò)大，帶動功率半導(dǎo)體需求增加，因此為了穩(wěn)定供貨給客戶，將擴(kuò)增以碳化硅功率半導(dǎo)體為中心的半導(dǎo)體產(chǎn)能。羅姆預(yù)計(jì)，新的生產(chǎn)基地將在2030財(cái)年滿產(chǎn)，屆時碳化硅產(chǎn)能將達(dá)到2021財(cái)年的35倍。

客戶方面，羅姆與Vitesco Technologies、馬自達(dá)、吉利汽車等車廠及Tier1建立了長期的合作關(guān)系。2023年6月，羅姆還宣布德國汽車零件大廠Vitesco Technologies簽訂了碳化硅功率半導(dǎo)體的長期供應(yīng)伙伴契約，在2024-2030年期間的交易額將達(dá)1,300億日元以上。

值得一提的是，在2023年6月，國內(nèi)驅(qū)動技術(shù)及電氣化解決方案制造商緯湃科技宣布與羅姆達(dá)成價值超10億美元（到2030年）的長期碳化硅供應(yīng)合作伙伴關(guān)系，從而獲得了對高效率碳化硅功率半導(dǎo)體具有戰(zhàn)略意義的重要產(chǎn)能。該長期供應(yīng)協(xié)議是基于2020年雙方簽署的合作開發(fā)協(xié)議。兩家客戶將在其電動汽車動力總成中采用緯湃科技集成了羅姆碳化硅芯片的先進(jìn)逆變器。緯湃科技最早將于2024年投入首批量產(chǎn)。

其他海外廠商

除了以上五家碳化硅大廠之外，其他的海外汽車芯片/零部件大廠也在積極的投資碳化硅領(lǐng)域。

2024年4月，德國博世集團(tuán)（BOSCH）宣布收購總部位于美國加利福尼亞州羅斯維爾（Roseville）的芯片制造商TSI半導(dǎo)體（TSI Semiconductors）的關(guān)鍵資產(chǎn)。TSI半導(dǎo)體在美國加州 Roseville 有座 8 吋晶圓廠，員工有 250 人，為定制化 (ASIC) 芯片的專業(yè)代工商。TSI羅斯維爾工廠生產(chǎn)的碳化硅芯片可以為電動汽車提供更長的續(xù)航里程，充電速度更快，因此在電動汽車領(lǐng)域的需求將日益增長。

根據(jù)博世的說法，市場對碳化硅半導(dǎo)體的需求正以每年30%的速度增長。收購?fù)瓿珊笤搹S將與博世位于德國兩座晶圓廠成為博世的三大支柱。同時，博世還宣布，將再投資15億美元擴(kuò)大其在美國的電動汽車用碳化硅芯片的產(chǎn)能，并計(jì)劃于2026年在其1萬平方英尺的無塵室生產(chǎn)8吋碳化硅晶圓。

2023年5月，韓國SK集團(tuán)也宣布，旗下SK powertech位于釜山的新工廠結(jié)束試運(yùn)行，將正式投入批量生產(chǎn)，因此SK集團(tuán)的碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)能將擴(kuò)大近3倍，預(yù)計(jì)2026年SK powertech銷售額增長將超過5000億韓元（約合3.74億美元）。

2023年10月，日本汽車零組件大廠Denso和三菱電機(jī)（Mitsubishi Electric）就宣布，將分別投資5億美元，入股美國半導(dǎo)體材料、網(wǎng)絡(luò)及激光供應(yīng)商Coherent（原名II-VI）的碳化硅 業(yè)務(wù)子公司Silicon Carbide，分別取得 12.5%股權(quán)（兩家日企合計(jì)取得25%股權(quán)）。Silicon Carbide主要從事碳化硅晶圓等產(chǎn)品的制造，是于2023年4月從Coherent公司分拆出來設(shè)立的碳化硅業(yè)務(wù)子公司。通過此次的投資，Denso和三菱電機(jī)將可實(shí)現(xiàn)6英寸和8英寸碳化硅晶圓的長期穩(wěn)定采購，進(jìn)一步強(qiáng)化用來驅(qū)動/控制電動車馬達(dá)的逆變器（inverter）競爭力。

三菱電機(jī)當(dāng)時也指出，該公司長年來向Coherent采購高品質(zhì)6英寸碳化硅基板，而通過此次的投資，將進(jìn)一步深化和Coherent之間的合作。今后除了將和Coherent共同研發(fā)8英寸碳化硅基板外，該公司投資約1,000億日圓在熊本縣興建可支持8寸碳化硅晶圓的功率半導(dǎo)體新工廠預(yù)定在2026年啟用。

中國碳化硅產(chǎn)業(yè)快速增長，但與頭部企業(yè)仍差距巨大

中國廠商近年來在碳化硅領(lǐng)域的發(fā)展也是十分的迅速。據(jù)SMIA的統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)從事碳化硅材料研究生產(chǎn)的企業(yè)/機(jī)構(gòu)已達(dá)100多家，規(guī)劃產(chǎn)能碳化硅襯底900多萬片/年。2023年我國碳化硅襯底材料出貨89.4萬片（折合6英寸），比2022年的30萬片增長297.9%，銷售收入為36.5億元，雖然同比暴漲221.2%，但與國外廠商仍有一定的差距，比如碳化硅襯底龍頭Wolfspeed的2023財(cái)年?duì)I收為 9.219 億美元（約合人民幣66.9億元）。

。特別是在碳化硅功率器件營收方面，比如芯聯(lián)集成預(yù)計(jì)其2024年碳化硅器件營收將增長至10億，然而僅意法半導(dǎo)體一家廠商的2023年的碳化硅營收就達(dá)到了11.4億美元（約合人民幣82.8億元）。

具體來看，在碳化硅襯底方面，天科合達(dá)、山東天岳、山西爍科、河北同光、廣州南砂、晶盛機(jī)電等襯底廠商均已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)（或小批量生產(chǎn)）。其中，天科合達(dá)去年底產(chǎn)能估計(jì)已達(dá)16萬片6英寸碳化硅晶圓，今年將開始生產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓；山東天岳預(yù)計(jì)2026年時，產(chǎn)能將達(dá)到30萬片6英寸晶圓，也將開始生產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓。

Yole報告顯示，在2023年全球?qū)щ娦吞蓟枰r底材料市場占有率排行中，天科合達(dá)以18%的市場份額超過美國Coherent（16%），躍居全球第二，不過仍低于WolfSpeed的33%。另一家中國企業(yè)山東天岳則以14%的市場份額排名第四。

在碳化硅外延方面，東莞天域、瀚天天成、三安光電、河北普興、中電化合物等國產(chǎn)碳化硅外延片廠商均已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨，2023年碳化硅外延片產(chǎn)能達(dá)400多萬片/年。

碳化硅器件方面，芯聯(lián)集成、士蘭微、積塔半導(dǎo)體、三安半導(dǎo)體、基本半導(dǎo)體、泰科天潤、聞泰科技、揚(yáng)杰科技、燕東微、東微半導(dǎo)等企業(yè)碳化硅功率器件/模塊營收持續(xù)提升，國內(nèi)碳化硅企業(yè)市場占有率正快速提升。

比如，2023年4月下旬，基本半導(dǎo)體車規(guī)級碳化硅芯片產(chǎn)線正式通線。一期年產(chǎn)能為1.8萬片晶圓，二期7.2萬片晶圓。主要產(chǎn)品為6英寸碳化硅MOSFET及JBS晶圓等，產(chǎn)線達(dá)產(chǎn)后每年可保障約50萬輛新能源汽車的相關(guān)芯片需求。當(dāng)時基本半導(dǎo)體就宣布，其自主研發(fā)的汽車級碳化硅功率模塊已收獲了近20家整車廠和Tier1電控客戶的定點(diǎn)，成為國內(nèi)第一批碳化硅模塊量產(chǎn)上車的頭部企業(yè)。采用自研芯片的碳化硅功率器件已累計(jì)出貨超過3000萬顆。

芯聯(lián)集成也已成功實(shí)現(xiàn)車載主驅(qū)逆變器用SiC MOSFET器件和模塊的量產(chǎn)，并在2023年實(shí)現(xiàn)了月產(chǎn)出超過5000片的產(chǎn)能。今年1月底，芯聯(lián)集成宣布與蔚來汽車簽署了碳化硅模塊產(chǎn)品的生產(chǎn)供貨協(xié)議，為蔚來生產(chǎn)供應(yīng)首款自研1200V碳化硅模塊，以及成為蔚來汽車全棧自研體系900V高壓純電平臺的重要合作伙伴。

今年5月21日，士蘭微宣布將與廈門半導(dǎo)體投資集團(tuán)有限公司、廈門新翼科技實(shí)業(yè)有限公司擬共同向子公司士蘭集宏增資41.50億元，并計(jì)劃通過士蘭集宏投資120億元，建設(shè)一條以SiC-MOSEFET為主要產(chǎn)品的8英寸碳化硅功率器件芯片制造生產(chǎn)線，總產(chǎn)能規(guī)模6萬片/月。6月18日，士蘭集宏的8英寸碳化硅功率器件芯片制造生產(chǎn)線項(xiàng)目正式在廈門市海滄區(qū)開工。

小結(jié)：

整體而言，碳化硅產(chǎn)業(yè)目前正處于一個快速成長和高度競爭的過程當(dāng)中，各大廠商均在大力建設(shè)碳化硅產(chǎn)能，以便搶占市場份額。比如意法半導(dǎo)體希望通過提升產(chǎn)能以實(shí)現(xiàn)到2030年代末其碳化硅器件的年收入超過50億美元的目標(biāo)。而英飛凌則希望通過其產(chǎn)能最大的居林碳化硅工廠到2030年末實(shí)現(xiàn)碳化硅產(chǎn)品營收超過70億歐元、在全球碳化硅市場占據(jù)的30%份額，以實(shí)現(xiàn)對于意法半導(dǎo)體的反超。而其他的碳化硅廠商也紛紛的轉(zhuǎn)向8英寸碳化硅晶圓廠，以期在未來競爭中占據(jù)一席之地。

對此，TrendForce也表示，規(guī)模經(jīng)濟(jì)比任何其他因素更為重要。領(lǐng)先的IDM廠商紛紛一改過去保守、沉穩(wěn)的戰(zhàn)略姿態(tài)，轉(zhuǎn)而積極投資碳化硅擴(kuò)張計(jì)劃，期望建立領(lǐng)導(dǎo)地位。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至目前，全球已有超過10家廠商正在投資建設(shè)8英寸碳化硅晶圓廠。可以預(yù)見，未來隨著市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，碳化硅領(lǐng)域的競爭也將更為激烈。