碳化硅作為一種新型的寬禁帶半導體材料,功率密度和效率優(yōu)勢明顯,疊加市場(chǎng)價(jià)格下探,正讓其在電動(dòng)汽車(chē)、光伏等新能源領(lǐng)域的應用快速增長(cháng)。
因為起步早、布局完整、技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)能充足,三安光電的碳化硅業(yè)務(wù)迎來(lái)高成長(cháng)契機?!肮镜漠a(chǎn)能規模位居全球同業(yè)上游水平,規模優(yōu)勢突出,在促進(jìn)產(chǎn)品轉型中發(fā)揮著(zhù)重要作用,并通過(guò)垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)加強這一優(yōu)勢?!比涨?#xff0c;三安光電副董事長(cháng)、總經(jīng)理林科闖在接受中國證券報記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)表示,三安光電已在化合物半導體領(lǐng)域深耕二十多年,公司致力于成為全球碳化硅產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導者。
目前,三安光電碳化硅襯底產(chǎn)品良率水平居國內前列,且穩步提升。公司將繼續提升技術(shù)優(yōu)勢,并通過(guò)戰略合作與市場(chǎng)布局雙管齊下,搶占碳化硅產(chǎn)業(yè)競爭高地。一方面,與意法半導體的戰略合作,加深了三安光電在碳化硅領(lǐng)域的技術(shù)積累,也打開(kāi)了更廣闊的國際市場(chǎng)。另一方面,三安光電正在力爭不斷縮短研發(fā)與終端用戶(hù)的距離,以性能、技術(shù)領(lǐng)先性去引領(lǐng)市場(chǎng),推動(dòng)汽車(chē)芯片邁向國際標準。
● 本報記者 吳科任
增長(cháng)動(dòng)能涌現
產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境良好
全球碳化硅產(chǎn)業(yè)高速增長(cháng),國際大廠(chǎng)展望積極。英飛凌預計,2024財年其碳化硅業(yè)務(wù)收入將增長(cháng)50%至7.5億歐元;安森美2023年碳化硅業(yè)務(wù)收入超8億美元,預計2024年全球碳化硅市場(chǎng)增速為20%-30%,而其將以市場(chǎng)增速的2倍增長(cháng);意法半導體2023年碳化硅業(yè)務(wù)收入達11.4億美元,預計其2025年碳化硅業(yè)務(wù)收入將突破20億美元。
林科闖表示,政府對新材料產(chǎn)業(yè)的大力支持,以及全球市場(chǎng)對高性能半導體材料的需求旺盛,為國內碳化硅產(chǎn)業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境。
憑借出色的材料特性,碳化硅正在國內電力電子、射頻等下游應用領(lǐng)域加速“出圈”,滲透率不斷走高。根據第三方市場(chǎng)研究公司Yole預測,全球碳化硅功率器件市場(chǎng)規模將從2022年的17.94億美元增至2028年的89.06億美元,年均復合增長(cháng)率達31%。
新能源汽車(chē)市場(chǎng)的持續擴大,以及800V高壓快充等新技術(shù)的推廣應用,已成為驅動(dòng)碳化硅產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)能?!疤蓟韫β势骷澳K可實(shí)現更快的充電速度、更長(cháng)的續航里程以及更高的能效比?!绷挚脐J說(shuō),相較于傳統硅基器件,碳化硅功率器件及模塊具有更高的飽和電子遷移率和擊穿電壓,這意味著(zhù)碳化硅功率器件及模塊能在更高的電壓和電流下工作,從而實(shí)現更高的效率。
在800V高壓狀態(tài)下,應用碳化硅功率器件電驅比同等硅基IGBT器件電驅能效增長(cháng)3%-5%,碳化硅可以在高頻狀態(tài)下穩定工作,實(shí)現更快的開(kāi)關(guān)頻率(約為IGBT的5倍到10倍),開(kāi)關(guān)損耗降低超75%;綜合續航里程提升6%-8%。目前,碳化硅功率器件及模塊在一輛電動(dòng)汽車(chē)中的價(jià)值約為1500美元至2000美元,覆蓋主驅逆變器、電動(dòng)壓縮機、車(chē)載充電機等應用。
碳化硅功率器件及模塊正加速從高端產(chǎn)品向下滲透?!艾F在售價(jià)為20萬(wàn)元以上的800V電動(dòng)汽車(chē),碳化硅功率器件滲透率約為一半,可以全驅配置,或只配置主驅。對于售價(jià)在20萬(wàn)元以下的電動(dòng)汽車(chē),碳化硅功率器件滲透率快速提升,整車(chē)配置只是時(shí)間問(wèn)題?!绷挚脐J說(shuō),產(chǎn)品的加速應用將帶來(lái)規模效應,形成成本降低、售價(jià)降低、應用進(jìn)一步擴大的良性循環(huán)。
在光伏、儲能等可再生能源領(lǐng)域,碳化硅也正大展拳腳。業(yè)內人士表示,光伏設備的技術(shù)趨勢是提高功率,減小體積與重量,提高穩定性。從單品看,碳化硅功率器件比硅基器件要貴2倍-3倍。但從系統角度看,碳化硅功率器件的應用使得散熱器、電容電感等被動(dòng)器件減小,而碳化硅功率器件低開(kāi)關(guān)損耗、高頻、高壓工作的特性,也對逆變器實(shí)現光伏發(fā)電系統高效、經(jīng)濟和穩定運行提供了更強保障。
全產(chǎn)業(yè)鏈布局
技術(shù)產(chǎn)能優(yōu)勢強
三安光電是目前國內碳化硅產(chǎn)業(yè)布局最為完整的企業(yè),覆蓋長(cháng)晶、襯底、外延、器件制造(設計、制造、封測)等各環(huán)節??v觀(guān)海外實(shí)力大廠(chǎng),也幾乎采取了全產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合策略?!斑@種垂直整合的模式有助于提高生產(chǎn)效率,確保產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)增強對供應鏈的把控性和穩定性?!绷挚脐J說(shuō)。
襯底環(huán)節價(jià)值量最高,占碳化硅功率器件及模塊成本超過(guò)40%,而且襯底良率的提升將對整體器件良率起到重要作用。由于產(chǎn)業(yè)鏈上下游的高度耦合,芯片良率的提升將帶動(dòng)單晶圓供車(chē)量直線(xiàn)上升?!敖陙?lái),我們與理想汽車(chē)等一線(xiàn)汽車(chē)廠(chǎng)商的相繼合作,說(shuō)明了公司深厚的技術(shù)積累和全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展策略的正確性,進(jìn)一步奠定了公司的競爭優(yōu)勢?!绷挚脐J表示,“作為國內碳化硅產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),我們見(jiàn)證了國內碳化硅產(chǎn)量的穩步增長(cháng),以及技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的成本下降和良率提升?!?/p>
對行業(yè)規律的深刻理解和對技術(shù)創(chuàng )新的持續追求,讓三安光電化合物半導體業(yè)務(wù)實(shí)現前瞻布局。林科闖介紹,“2014年開(kāi)始,公司瞄準化合物半導體集成電路產(chǎn)業(yè),并于同年設立廈門(mén)三安集成,其業(yè)務(wù)主要涵蓋微波射頻、電力電子、光通訊、濾波器等化合物半導體芯片的研發(fā)、代工及服務(wù)?!?/p>
目前,三安光電碳化硅產(chǎn)能規模居國內前列。公司在湖南長(cháng)沙建設碳化硅超級工廠(chǎng),一期工程產(chǎn)能已達6英寸碳化硅晶圓20萬(wàn)片/年,二期工程預計今年上半年貫通。二期達產(chǎn)后,項目合計滿(mǎn)產(chǎn)6英寸碳化硅晶圓36萬(wàn)片/年,8英寸碳化硅晶圓48萬(wàn)片/年。
技術(shù)與良率方面,三安光電的8英寸碳化硅產(chǎn)品已批量生產(chǎn),其中襯底產(chǎn)品良率水平居國內前列且穩步提升。林科闖表示,技術(shù)進(jìn)步和良率提升是降低成本、提高市場(chǎng)競爭力的關(guān)鍵因素。
戰略合作與市場(chǎng)布局方面,三安光電雙管齊下。一方面,得益于行業(yè)認可,三安光電與意法半導體共同在重慶投資建設8英寸碳化硅外延、芯片代工廠(chǎng)。另一方面,三安光電與新能源汽車(chē)領(lǐng)軍企業(yè)理想汽車(chē)成立合資公司,在碳化硅模塊上展開(kāi)合作?!斑@體現了公司非常注重縮短終端與研發(fā)的距離,推動(dòng)產(chǎn)品邁向標準化,通過(guò)產(chǎn)品性能、技術(shù)領(lǐng)先去引領(lǐng)市場(chǎng)?!绷挚脐J表示。
在林科闖看來(lái),既重視上游供應鏈合作,又緊密聯(lián)系終端客戶(hù)的雙向策略,將使三安光電能夠更好地把握市場(chǎng)脈搏,在推動(dòng)公司穩健發(fā)展的同時(shí),也將為整個(gè)半導體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的成長(cháng)作出貢獻。
成長(cháng)因素匯聚
拓寬碳化硅應用范圍
目前,三安光電碳化硅產(chǎn)品已廣泛應用于光伏、儲能、新能源汽車(chē)、充電樁等領(lǐng)域。在新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè),用戶(hù)有理想汽車(chē)、比亞迪、聯(lián)電、威邁斯、匯川、英搏爾、富特等;在光伏領(lǐng)域,用戶(hù)包括陽(yáng)光電源、古瑞瓦特、錦浪、固德威、上能等;電源用戶(hù)則包括臺達、維諦、長(cháng)城、歐陸通、科華、英威騰等一線(xiàn)廠(chǎng)商;工業(yè)領(lǐng)域則涵蓋了格力、美的、視源、斯達、士蘭微、英飛特等著(zhù)名廠(chǎng)商。
分析人士認為,多國陸續推進(jìn)“雙碳”戰略,并且給出禁產(chǎn)燃油車(chē)的時(shí)間表,也將直接利好以碳化硅為代表的第三代半導體材料。林科闖表示,產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢愈發(fā)清晰,對企業(yè)而言開(kāi)拓客戶(hù)挑戰越大?!疤蓟璧募夹g(shù)路徑十分明朗。未來(lái),我們希望通過(guò)與汽車(chē)制造商、技術(shù)合作伙伴以及供應鏈伙伴的緊密合作,助力新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)實(shí)現更環(huán)保、更高效、更節能的發(fā)展目標?!?/p>
他進(jìn)一步表示,三安光電正緊緊圍繞“橫向外延,縱向整合”的戰略,持續調整產(chǎn)業(yè)結構,加大第二曲線(xiàn)的業(yè)務(wù)增長(cháng)和盈利能力,實(shí)現進(jìn)一步強化LED產(chǎn)業(yè)的縱深發(fā)展和第三代半導體產(chǎn)業(yè)的飛躍式成長(cháng)。
林科闖表示,成功不會(huì )給予“躺平”的人。隨著(zhù)全球人工智能化進(jìn)一步升級,AI應用擴展,將極大地驅動(dòng)半導體應用市場(chǎng)回暖,但只有做足了功課,只有準備好的人才能成為行業(yè)的佼佼者。在射頻和光通訊板塊,公司將聚焦數據通訊、光學(xué)感測、激光雷達等核心增長(cháng)引擎,加強團隊建設,迅速迭代產(chǎn)品推市場(chǎng)。在LED業(yè)務(wù)板塊,三安Micro LED將加快擴產(chǎn),加速實(shí)現規模效益;同時(shí)在車(chē)規級LED、植物照明、激光、紫外等著(zhù)眼技術(shù)突破,加快商業(yè)化進(jìn)程,搶占制高點(diǎn)。公司將充分發(fā)揮自身在Micro LED的技術(shù)優(yōu)勢,加速構筑細分市場(chǎng)的先發(fā)優(yōu)勢。
聚焦到碳化硅業(yè)務(wù)方面,林科闖表示,攜手意法半導體,使公司向打造專(zhuān)業(yè)的國際化碳化硅晶圓代工廠(chǎng)的目標邁出了堅實(shí)的一步。繼在日本、德國、美國設立研發(fā)機構后,公司在新加坡設立了研發(fā)機構,為加速“出?!睒嫿藞詫?shí)的“護城河”。未來(lái),碳化硅板塊將圍繞車(chē)規級應用開(kāi)發(fā),加快碳化硅MOSFET的技術(shù)迭代,推動(dòng)產(chǎn)品性能升級,并迅速擴充和布局國際市場(chǎng)。
三安光電將繼續擴大產(chǎn)能,特別是在8英寸碳化硅襯底和外延片,以滿(mǎn)足日益增長(cháng)的市場(chǎng)需求。同時(shí),公司將繼續加大碳化硅材料和器件研發(fā)的投入,降低成本,以滿(mǎn)足新能源汽車(chē)市場(chǎng)對高性能碳化硅功率器件的不斷增長(cháng)的需求,并加快探索碳化硅在光伏、儲能、充電樁等領(lǐng)域的應用,拓寬產(chǎn)品應用范圍。此外,公司還將繼續尋求與國際先進(jìn)企業(yè)的合作機會(huì ),通過(guò)技術(shù)交流和市場(chǎng)合作,提升自身的國際競爭力。
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