新能源汽車消費為何“火出圈”
電力朋友圈2023-05-15
□三安光電目前有7款產(chǎn)品通過車規(guī)級認證并開始逐步出貨，斯達半導(dǎo)、士蘭微、華潤微也在2022年年報中披露了車規(guī)級碳化硅產(chǎn)品進展情況
□2022年國內(nèi)碳化硅領(lǐng)域融資超30起，合計金額超30億元。今年一季度，7家碳化硅企業(yè)完成融資，涵蓋碳化硅襯底、外延、器件等環(huán)節(jié)，合計融資額超20億元
□碳化硅襯底片龍頭企業(yè)一邊降本增效，一邊大幅擴產(chǎn)搶占市場份額。除了三安光電，天岳先進、露笑科技、東尼電子都宣布了數(shù)額可觀的擴產(chǎn)計劃
“現(xiàn)在，湖南三安的碳化硅(SiC)月產(chǎn)能已爬坡到1.5萬片，你看隔壁，我們的二期廠房主體已經(jīng)完工，一、二期整體規(guī)劃6英寸晶圓年產(chǎn)能是50萬片，應(yīng)用前景十分廣闊。”5月的長沙，天氣漸熱，夏天的味道越來越濃，在岳麓大道南側(cè)的湖南三安半導(dǎo)體有限公司(簡稱“湖南三安”)，三安光電副總經(jīng)理林志東告訴上海證券報記者，由于碳化硅產(chǎn)品供不應(yīng)求，公司正持續(xù)穩(wěn)步推進擴產(chǎn)計劃。
記者調(diào)研了解到，當前碳化硅產(chǎn)品的確處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，車規(guī)級器件更是持續(xù)缺貨。供應(yīng)緊張之下，國內(nèi)外大公司尋求簽訂長單成為行業(yè)“新常態(tài)”。最新案例是，英飛凌與國內(nèi)碳化硅公司天科合達、天岳先進簽訂長期協(xié)議，以獲取高質(zhì)量且具有競爭力的6英寸碳化硅晶圓和晶錠。
“這一產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，核心在于碳化硅襯底片的降本提質(zhì)。”談及碳化硅產(chǎn)業(yè)如何更快、更大規(guī)模發(fā)展，林志東認為，比照硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑，碳化硅襯底片進一步降本提質(zhì)是發(fā)展的關(guān)鍵;參照LED降本提質(zhì)的經(jīng)驗，他認為碳化硅襯底片每年降本5%是可以實現(xiàn)的。而隨著襯底片成本降低，碳化硅器件價格有望快速降低，包括風光儲在內(nèi)的更多工業(yè)級新應(yīng)用將帶動碳化硅產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。
需求：車規(guī)缺貨 長單頻現(xiàn)
“咱們這個廠占地是1000畝，規(guī)劃6個廠房一字排開，中間均有走廊連接，一、二期整體規(guī)劃6英寸碳化硅晶圓年產(chǎn)能是50萬片……”在湖南三安的參觀走廊上，林志東指著碳化硅全鏈整合超級工廠的規(guī)劃圖稱，目前公司產(chǎn)品供不應(yīng)求，手中握著大量的待交付訂單。
三安光電發(fā)展碳化硅業(yè)務(wù)，有決心更有信心。據(jù)林志東介紹，湖南三安是一個碳化硅全鏈整合超級工廠，囊括了碳化硅長晶、碳化硅襯底、碳化硅外延、碳化硅芯片、碳化硅封測等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，項目總投資160億元。此外，湖南三安還與理想汽車合資成立了蘇州斯科半導(dǎo)體，規(guī)劃年產(chǎn)240萬只碳化硅半橋功率模塊，目前該項目基礎(chǔ)建設(shè)已完成。
規(guī)劃如此多的產(chǎn)能，公司不擔心產(chǎn)品銷路嗎?“客戶訂單都來不及交付啊!”林志東笑著說，三安光電目前在手的碳化硅MOSFET長期采購訂單金額超過70億元，其中與某知名車企簽署的碳化硅芯片戰(zhàn)略采購意向協(xié)議就達38億元，另外幾家新能源汽車客戶的意向合作也在跟進中。
“目前，車規(guī)級碳化硅器件缺貨，預(yù)計未來一段時間內(nèi)都供不應(yīng)求。”某國內(nèi)頭部碳化硅器件廠商相關(guān)人士在接受記者采訪時表示，當前碳化硅市場處于結(jié)構(gòu)性缺貨中，車規(guī)級產(chǎn)品持續(xù)短缺，風光儲需求也在增長。博世中國執(zhí)行副總裁徐大全也表示，由于新能源汽車快速發(fā)展，碳化硅芯片在未來2至3年都將呈現(xiàn)供不應(yīng)求的態(tài)勢。
對于車規(guī)級碳化硅市場規(guī)模，林志東給記者算了一筆賬：一塊主驅(qū)動需要48顆碳化硅芯片，一個車載充電器(OBC)需要6顆碳化硅二極管，而現(xiàn)在，一片碳化硅晶圓只夠裝備兩輛電動汽車。假設(shè)到2025年全球新能源汽車銷量是2000萬輛，碳化硅器件滲透率達到30%至40%，那么對應(yīng)的年缺口則為300萬片6英寸晶圓。
巨大的市場缺口之下，國內(nèi)外大公司尋求簽訂長單成為行業(yè)“新常態(tài)”。除了三安光電手握巨額訂單，天岳先進與天科合達均于5月3日在官網(wǎng)披露，其與英飛凌簽訂了一份長期協(xié)議，為后者提供高質(zhì)量且有競爭力的6英寸碳化硅襯底和晶棒，并助力其向8英寸碳化硅晶圓過渡。
同時，面對潛在的發(fā)展機遇，碳化硅公司紛紛加快“上車”(車規(guī)級應(yīng)用)。林志東介紹，三安光電目前有7款產(chǎn)品通過車規(guī)級認證并開始逐步出貨，其中在車載充電器(OBC)客戶端處于驗證導(dǎo)入階段;車規(guī)級1200V MOSFET芯片已在戰(zhàn)略客戶處進行模塊驗證，預(yù)計2024年正式量產(chǎn)。斯達半導(dǎo)、士蘭微、華潤微也紛紛在2022年年報中披露了車規(guī)級碳化硅產(chǎn)品進展情況。
“風光儲對碳化硅的需求也在穩(wěn)定增長。”上述國內(nèi)頭部碳化硅器件廠商相關(guān)人士告訴記者，光伏逆變器已經(jīng)開始大規(guī)模使用碳化硅器件，碳化硅的耐高壓優(yōu)勢使得其在風能、儲能領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
而在新能源汽車、風光儲等行業(yè)需求拉動下，碳化硅公司相關(guān)業(yè)務(wù)正步入高速發(fā)展期。
三安光電披露，得益于光儲、新能源汽車等下游滲透率提升，湖南三安2022年實現(xiàn)銷售6.39億元，同比增長909.48%。斯達半導(dǎo)披露，2022年，公司用于乘用車主控制器的車規(guī)級SiC MOSFET 模塊開始大量“上車”，并新增多個使用車規(guī)級SiC MOSFET模塊的800V系統(tǒng)的主電機控制器項目定點，預(yù)計2023年開始批量供貨。
產(chǎn)業(yè)：投資火熱 擴產(chǎn)持續(xù)
“上車”加快、風光儲需求升溫，廣闊的市場前景所帶來的巨大發(fā)展空間，使得碳化硅成為全球投資市場最熱的細分賽道之一。即便是特斯拉“少用75%碳化硅”的表態(tài)，也沒有削減一級市場對碳化硅的投資熱情。
“對碳化硅的前景和投資項目持續(xù)看好。”江蘇乾融投資控股集團有限公司董事長葉曉明在接受記者采訪時表示，當前車用碳化硅材料供應(yīng)緊張，特斯拉降低碳化硅使用量正是這種情況下的無奈之舉。隨著碳化硅持續(xù)降本，新能源汽車提升碳化硅器件用量的趨勢更明顯，碳化硅器件在光伏、儲能等領(lǐng)域也有更廣泛的應(yīng)用。
出于對碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的強烈看好，葉曉明團隊投資了碳化硅材料一體化企業(yè)中電化合物、外延設(shè)備公司芯三代以及相關(guān)清洗設(shè)備、檢測設(shè)備、電子特氣等公司。
據(jù)不完全統(tǒng)計，2022年國內(nèi)碳化硅領(lǐng)域融資超過30起，合計金額超過30億元。今年一季度，7家碳化硅企業(yè)完成融資，涵蓋碳化硅襯底、外延、器件等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，合計融資金額超過20億元。
其中，東莞市天域半導(dǎo)體科技有限公司(簡稱“天域半導(dǎo)體”)在2月初獲得12億元融資，居于融資額榜首。據(jù)悉，天域半導(dǎo)體本輪融資將繼續(xù)用于碳化硅外延產(chǎn)線的擴產(chǎn)以及持續(xù)加大碳化硅大尺寸外延生長研發(fā)投入。就在1月18日，天域半導(dǎo)體的上市輔導(dǎo)備案獲得廣東證監(jiān)局受理。
如今，從設(shè)備到襯底片、外延片、器件，碳化硅細分產(chǎn)業(yè)都在快速發(fā)展。為搶占發(fā)展先機，行業(yè)內(nèi)頭部公司紛紛擴產(chǎn)“圈地”。
林志東告訴記者，湖南三安二期廠房已經(jīng)完成主體建筑封頂，公司的8英寸襯底片研發(fā)進展良好。值得一提的是，三安已經(jīng)在長沙帶動構(gòu)建了一個“碳化硅集聚區(qū)”，形成了產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。
在外延片領(lǐng)域，廣東天域、瀚天天成、南京國盛、普興電子等焦點企業(yè)都在競相擴產(chǎn)。同樣，在芯片及制造領(lǐng)域，揚杰科技、士蘭微、芯聚能、基本半導(dǎo)體等也在擴產(chǎn)。揚杰科技近日公告，公司擬在邗江區(qū)政府轄區(qū)投資新建6英寸碳化硅晶圓生產(chǎn)線項目，規(guī)劃6英寸碳化硅晶圓月產(chǎn)能5000片，總投資約10億元。此前，揚杰科技已兩度入股了楚微半導(dǎo)體，以期強化晶圓制造能力和產(chǎn)能。
未來：攻關(guān)襯底 降本提質(zhì)
一邊是整機廠“等芯上車”，一邊是碳化硅產(chǎn)能不足，上下游產(chǎn)業(yè)鏈不順暢的問題出在哪里?
“當前，碳化硅產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展所要突破的瓶頸，主要在碳化硅襯底片方面。”據(jù)林志東介紹，如果一輛汽車前后驅(qū)動都用碳化硅器件，成本就是1萬元，那么售價20萬元以下的電動車都用不起，而碳化硅器件降本的最主要環(huán)節(jié)是降低襯底片成本。
公開資料顯示，碳化硅襯底約占整個器件成本的47%，外延環(huán)節(jié)占成本的23%，制造前的成本合計高達70%。與此相對比，在硅基器件中，硅片僅占器件成本的7%，整個晶圓制造成本占到50%。碳化硅襯底成本高昂，影響碳化硅功率器件在下游的滲透。
那么，如何降低碳化硅襯底片的成本?林志東告訴記者，作為一個全產(chǎn)業(yè)鏈公司，三安光電經(jīng)過多年摸索后認為，提升長晶效率、提高晶體質(zhì)量、減少切割磨損、設(shè)備原材料供應(yīng)鏈本土化是襯底片降本的重要途徑。更為重要的是，基于在LED領(lǐng)域的成功經(jīng)驗，公司認為在較短的時間內(nèi)大幅降低碳化硅襯底片成本，是可以實現(xiàn)的。
可作參考的是，隨著生產(chǎn)技術(shù)快速提升、設(shè)備原材料國產(chǎn)化加快推進，相較于2000年時，當前LED襯底片藍寶石的成本已經(jīng)降低了95%，每年的成本降幅達到5%至8%。
葉曉明告訴記者，如果碳化硅襯底片成本大幅降低，帶動碳化硅器件價格下降，就意味著大量的新能源汽車也可以用上碳化硅器件，碳化硅的市場規(guī)模由此將進一步擴大。國內(nèi)某頭部碳化硅器件廠商相關(guān)人士也告訴記者，相關(guān)趨勢一旦形成，整個產(chǎn)業(yè)便將迎來大發(fā)展階段。而當前則是碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵期。
在這個關(guān)鍵期，碳化硅襯底片的龍頭企業(yè)一邊致力于降本增效，一邊大幅擴產(chǎn)搶占市場份額。除了三安光電，天岳先進、露笑科技、東尼電子都宣布了數(shù)額可觀的擴產(chǎn)計劃，而爍科晶體等企業(yè)也在“奮起直追”。
“目前宣布擴產(chǎn)的企業(yè)確實很多，但實際有效產(chǎn)能(能落地的)并不多，能‘上車’的產(chǎn)能就更少了。可以預(yù)見，至少在未來2至3年內(nèi)，碳化硅產(chǎn)品都將供不應(yīng)求。”有業(yè)內(nèi)人士告訴記者。
來源：上海證券報 記者 李興彩
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