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巨头混战SiC市场

近年来在外部商业风险连续升温的情形下,海内的国产化替换历程也最先大大提速。作为“被严重卡脖子”的半导体领域,更是成为了国产化替换的前沿战场,迅速获得了国家全方位的支持。在此靠山下,各种厂商介入新兴手艺国产化替换的热情愈发高涨。

而在诸多新手艺中,具备普遍应用场景的第三代半导体质料,稀奇是以SiC为代表的新型半导体质料,日渐成为各方角逐的焦点。

各路巨头竞逐SiC

克日,本土第三代半导体行业领军企业基本半导体宣布,公司已经完成了数亿元人民币B轮融资,由着名上市半导体科技公司闻泰科技领投,深圳市投控资源、民和资源、屹唐长厚等机构跟投,原股东力和资源追加投资。此次融资,也是元旦事后首笔来自半导体领域的融资。

作为此次领投基本半导体的主角,闻泰科技也通过这次融资,拿到了汽车功率器件当红产物SiC的入场券。而从整个海内SiC市场的情形来看,介入角逐SiC领域的巨头,远不止有闻泰科技一家。

当前海内竞逐SiC的企业,基本可以分为三类:第一类是自己做半导体的半导体企业,代表如北方华创、士兰微、斯达半导、比亚迪半导体等着名厂商;第二类是互联网科技公司,代表如华为、阿里巴巴等企业;第三类是以新能源汽车为代表的新能源厂商,好比蔚来、小鹏等汽车厂商。

从各家希望的情形来看,现在海内绝大多数SiC项目,都已经进入产业化落实阶段。好比,比亚迪半导体推出的新一代碳化硅Mosfet已经进入第3代,第4代正在研发之中;扬杰科技已经拥有了4个SiC肖特基模块;华为投资的山东天岳,也已经实现宽禁带半导体碳化硅质料产业化,手艺水平也已经到达了国际领先水平……

而从各家公司介入SiC项目的目的来剖析,则是大同小异。好比,对于蔚来、小鹏等汽车厂商来说,自己入局碳化硅半导体手艺,一方面是为了保证自己掌握焦点的手艺壁垒,形成更好的用户体验;另一方面也有出于供应链稳固的思量。而对于其他的介入企业来说,除了保障供应链稳固之外,也不乏开拓新营业、追求新增长点的营业计划,而随着各路巨头纷纷押注SiC市场,也让海内SiC市场变得愈加火爆。

SiC凭什么站上风口

半导体质料那么多,SiC凭什么能够站上风口呢?要回答这一点,还需要从SiC自己的特征来说。

SiC(碳化硅)是以1:1的比例,用硅(Si)和碳(C)天生的化合物,是一种新型的硅基质料。现在它和Si、GaN(氮化镓),并列为半导体元器件3大主流质料。在当前市场中,Si仍是市场上使用最多的质料。但就性能来看,三种质料之中碳化硅质料的物理性能,显著好于前者。

SiC在物理特征上的利益,主要体现在以下几个方面:第一是击穿场强度会更强,因此耐压更高,以是它可以做成耐高压的产物;第二是熔点和Si相比会更高一些,这样可以耐更高的温度,约莫可以耐到Si温度3倍以上;第三个利益是电子饱和速率会更快一些,以是SiC的频率可以做得更高。

另外SiC另有两个优势:一是热传导性很高,这样冷却更容易去做;再有禁带宽度更宽,这样可以使工作温度更好做。基于诸多方面的优势,使其成为新一代半导体质料中最被看好的质料之一,业界甚至有“得碳化硅者得天下”的说法,足见其影响力之大。

从应用局限来看,现在其依附多方面的优异性能,在特高压、5G、轨道交通、新能源汽车等诸多领域均获得了普遍应用。

然而,从整个SiC市场款式来看,美、日、欧等外商仍是整个市场的主导者,海内厂商在该领域的话语权还不大。凭据Yole数据显示,Cree、英飞凌、罗姆约占有了90%的SiC市场份额,Cree是SiC衬底主要供应商,罗姆、意法半导体等则拥有自己的SiC生产线等,其中Cree占有了一半以上的碳化硅晶片市场,这种垄断优势使其在产业上游的话语权异常之大。

例如,近年来由于下游硅晶片供应主要,促使许多元器件厂商,不得不与Cree签署历久供货协定,这在当前中 美商业战加剧的大靠山下,自然是于我晦气的。而芯片营业与巨头方方面面营业结构均有关联,巨头自然不会缺席,巨头通过加注SiC来补齐自身的短板,防止外部供应链风险也在情理之中。

巨头押注的更深层考量

巨头加注SiC,除了战略思量之外,还与其广漠的市场前景和政策利好分不开。

从市场层面来看,SiC市场前景广漠未来可期。据IMSResearch讲述显示,碳化硅功率器件2017年市场份额在3亿美元左右,主要集中在光伏逆变器与电源领域。而现在这个领域的市场规模,只占到功率器件市场1.5%的规模,但近几年的年复合增长率保持在30%以上,仍处在高速成历久。

另外,相比已往碳化硅功率器件,仅被应用于二极管产物来说,现在其产物结构已经扩大到了分离器、晶片IC等诸多领域,应用日趋普遍。而随着新能源汽车、5G等手艺的生长,其产物结构还在进一步厚实。

据了解,现在SiC质料就可以用于新能源车的动力控制单元(电驱系统)。现在一些主流的新能源汽车厂商好比特斯拉、比亚迪等,现在均已经在自家的产物中应用了SiC质料。好比,特斯拉的脱销款产物Model 3、比亚迪旗下的比亚迪汉、比亚迪唐EV等,都使用了SiC MOSFET(碳化硅功率场效应晶体管)。

据三菱电机(着名SiC厂商)研究发现,SiC的功率消耗较IGBT下降了87%。连系功率半导体在整车中的能量消耗占比数据可以得出,仅仅是将IGBT替换为SiC,就可提高整车续航里程10%左右。

作为一种潜力更大的新型应用质料,除了用于汽车元器件之外,其优异的充电效率,使其还被普遍地应用于充电桩设施之中。据预计,未来随着电动汽车作为主驱动力以及MOSFET器件的上量,SiC市场有望在未来8年突破20亿美元。作为全世界最大的新能源汽车市场,中国新能源市场还处于蓬勃生长的初期阶段,未来随着该市场的周全发作,作为主要原质料的SiC市场,也将迎来自己的春天。

从政策方面来看,SiC市场也存在多方面的利好。据了解,现在我国已经在“十四五”计划中,将SiC为代表的第三代半导体质料,纳入国家战略举行重点推进。另外,在《中国制造2025》中,国家对5G通讯、高效能源管理中的国产化率也提出了详细目的,目的要求到2025年,要使先进半导体质料的国产化率到达50%。这些利好的政策,对SiC市场的进一步生长壮大自然是大有助益。

新大战在即?

那么,在巨头纷纷结构SiC市场之后,是否意味着一场新的大战即将到来了呢?从现在来看,基本不会。

首先,现在海内的SiC市场才刚刚起步,产业化阶段还很低级。当前无论是山东天岳照样其他厂商的产线也才刚刚铺开,大规模量产尚未完全准备就绪,海内的SiC市场也仍主要由外洋巨头如英飞凌、恩智浦、三菱电机等机构掌控。

因此现在各种国产厂商的焦点义务,还主要是加速其SiC质料的产能扩张,为下一阶段的规模化、产业化打基础。而在市场化尚未铺开的情形下,巨头之间开启新大战概率很小。

其次,从碳化硅行业自己来说,现在其仍存在不少难点有待突破。首先,是成本高的问题仍未获得有用解决。现在各种 SiC 器件的成本仍比Si 基器件高 2.4~8倍,这对其普及应用造成了一定难度;其次,随着产能规模扩大,其对品控要求也越来越高,若何保障良品率也是摆在其眼前的一大问题。而在以上问题没有获得解决之前,产业的大规模应用仍存在诸多不确定性因素。

因此从短期之内来看,巨头发生大冲突的可能性很小,至少在其周全市场化应用、以及产能形成之前,这种大战发作的可能性仍比较低。但从久远来看,随着国产碳化硅市场周全崛起之后,这种大战仍不可避免。