4年增加10倍產(chǎn)能，半導(dǎo)體巨頭看好這一賽道，國產(chǎn)替代有戲
“預(yù)計到 2027 年，英飛凌的碳化硅產(chǎn)能將增加 10 倍。”
在 3 月 14 日舉辦的英飛凌 2023 年度媒體交流會上，英飛凌科技全球高級副總裁及大中華區(qū)總裁、英飛凌大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部負責(zé)人潘大偉說道。
在英飛凌看來，碳化硅作為新材料新技術(shù)蘊含著龐大的市場潛力，尤其在新能源汽車對碳化硅的需求非常強勁?！疤蓟枭宪嚨漠a(chǎn)業(yè)化進程不斷提速。”潘大偉表示。
事實上，從英飛凌在本次媒體交流會傳達的信息來看，汽車已經(jīng)成為貫穿英飛凌三大發(fā)展動向（萬物互聯(lián)、能源效率、未來出行）的核心發(fā)力版塊。
同時，作為英飛凌全球最大區(qū)域市場，中國市場更是英飛凌緊緊咬住的重鎮(zhèn)之地。
英飛凌“盯緊”最大增量市場
數(shù)據(jù)顯示，2022 財年英飛凌全球營收達到 142.18 億歐元，利潤達 33.78 億歐元，利潤率為 23.8%。
在潘大偉看來，英飛凌營收實現(xiàn)增長的原因之一是抓住低碳化、數(shù)字化的發(fā)展趨勢，另一方面是得益于 P2S 戰(zhàn)略，從硬件到軟件功能的全棧布局以及數(shù)字營銷模式和戰(zhàn)略合作伙伴集群。
其中，大中華區(qū)業(yè)務(wù)營收占比高達 37%，依然是英飛凌全球最大的區(qū)域市場。另外，就與英飛凌相關(guān)的市場而言，大中華區(qū)的相關(guān)市場規(guī)模也遠超世界其他主要發(fā)達經(jīng)濟體所在地區(qū)。
數(shù)據(jù)顯示，2022 年，英飛凌大中華區(qū)業(yè)務(wù)相關(guān)市場達到 1801.4億歐元，比其他地區(qū)總和還要多近 300 億歐元。據(jù)英飛凌預(yù)計，2022-2026 年，大中華區(qū)與英飛凌業(yè)務(wù)相關(guān)市場規(guī)模增量將達到 204.7 億歐元，同樣是最大的增量市場。
從具體業(yè)務(wù)來看，汽車電子居于所有業(yè)務(wù)營收首位，占比 45%，緊隨其后的是電源與傳感系統(tǒng)，工業(yè)功率控制，安全互聯(lián)系統(tǒng)，占比分別為 29%、13%、13%。
事實上，隨著新能源汽車市場快速增長，汽車相關(guān)的業(yè)務(wù)在英飛凌內(nèi)部的權(quán)重也越來越高，其未來發(fā)展方向也始終與汽車行業(yè)息息相關(guān)。
碳化硅迎來“高光時刻”
近年來，在新能源汽車、5G、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動下，碳化硅的市場需求逐漸提升，尤其是隨著電動汽車和光伏、風(fēng)電等新能源產(chǎn)業(yè)對大功率、低能耗、小體積功率器件需求的不斷提高，碳化硅也隨之迎來了屬于它“高光時刻”。
TrendForce集邦咨詢預(yù)估，2022年車用SiC功率元件市場規(guī)模將達到10.7億美元，至2026年將攀升至39.4億美元。面對巨大的市場需求，全球碳化硅市場牽起了擴產(chǎn)浪潮。
國內(nèi)方面，據(jù)化合物半導(dǎo)體市場不完全統(tǒng)計，僅2022年，國內(nèi)新立項/簽約的碳化硅項目投資額超過476億。
國際方面，各大巨頭更是不遺余力的建廠、擴產(chǎn)。除了Wolfspeed官宣建廠之外，意法半導(dǎo)體總裁兼CEO Jean-Marc Chery也于近日在最新財報會議上表示，2023年計劃在資本支出上投資約40億美元，主要用于擴充12英寸晶圓廠、碳化硅產(chǎn)能。
英飛凌表示，未來幾年內(nèi)，可再生能源發(fā)電及儲能、電動汽車及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的商業(yè)機會巨大。意法半導(dǎo)體也表示，“現(xiàn)在的新車，只要能用碳化硅的地方，便不會再用傳統(tǒng)功率器件”。
最新碳化硅器件產(chǎn)能進展
從全球SiC器件市場份額來看，意法半導(dǎo)體占據(jù)的市場份額達到40%，排名第一，英飛凌其次，占據(jù)22%的市場份額。
在SiC產(chǎn)能方面，襯底和外延方面國內(nèi)公司產(chǎn)能以4英寸為主，向6英寸過渡，而國際上已實現(xiàn)6英寸商用化，各龍頭公司紛紛開啟8英寸布局，國內(nèi)產(chǎn)能仍落后一定差距。國內(nèi)襯底端（天科合達、天岳先進）、外延端（瀚天天成）廠商布局6英寸SiC，器件端廠商也在開發(fā)6英寸SiC芯片產(chǎn)線。
國內(nèi)廠商SiC器件產(chǎn)品最新進展，從應(yīng)用領(lǐng)域來看，斯達、BYD、時代在新能源車領(lǐng)域已有SiC模塊應(yīng)用，其中時代電氣擁有覆蓋全電壓等級的SiC芯片產(chǎn)品。
各公司SiC器件價格對比，整體來看呈現(xiàn)出器件越高端，價格越高的趨勢。 SiC二極管均價達兩位數(shù)，SiC MOSFET模塊均價甚至高達上千元，主要由于模塊內(nèi)包含多個SiC二極管和SiC MOSFET單管的組合價格所致。
國內(nèi)廠商泰科天潤、斯達半導(dǎo)布局碳化硅器件，表現(xiàn)出比硅基器件高一個量級的價格端優(yōu)勢。在SiC二極管方面，國內(nèi)廠商泰科天潤均價達到11元/顆，高于普通硅基二極管均價；在SiC MOSFET模塊方面，斯達半導(dǎo)均價達到3775元/模塊，明顯高于硅基IGBT模塊均價。
國內(nèi)產(chǎn)品相比于國際龍頭廠商單價更低，主要可能來源于國產(chǎn)替代的成本價格優(yōu)勢及國際競品的性能優(yōu)勢。
氮化鎵將成為新趨勢？
就在特斯拉召開投資者日的同一天，汽車芯片龍頭企業(yè)英飛凌宣布，以8.3億美元收購氮化鎵功率半導(dǎo)體制造商GaN Systems，意在加強其氮化鎵產(chǎn)品組合，進一步鞏固英飛凌在電源系統(tǒng)領(lǐng)域的地位。目前，雙方已簽署最終協(xié)議。
據(jù)了解，GaN Systems是專注于氮化鎵功率半導(dǎo)體的廠商，可以滿足包括消費電子、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、電源、可再生能源系統(tǒng)、工業(yè)電機和汽車電子等領(lǐng)域的產(chǎn)品需求。英飛凌首席執(zhí)行官Jochen Hanebeck表示：“氮化鎵技術(shù)的突破正在為節(jié)能減碳提供全新的解決方案。氮化鎵技術(shù)在移動充電樁、數(shù)據(jù)中心電源、住宅太陽能逆變器和電動汽車車載充電器等應(yīng)用中的采用正盛，市場增長迅猛。收購GaN Systems將顯著加速英飛凌的氮化鎵技術(shù)路線圖?！?/span>
隨著AI、5G通信、新能源汽車等技術(shù)的發(fā)展，氮化鎵功率器件在速度、效率、耐高溫等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)硅器件，在功率系統(tǒng)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。市場調(diào)研組織Yole預(yù)計，到2027年，氮化鎵功率器件市場規(guī)模有望達到20億美元，而2021年僅為1.26億美元。電動汽車將成為氮化鎵功率器件的下一波增長點，預(yù)計到2027年，氮化鎵功率器件在電動汽車的市場規(guī)模將超過2.27億美元，2021—2027年年復(fù)合增長率將達到99%。
“新能源汽車中的部分應(yīng)用場景對于電壓的需求在650V~1000V，因此，新能源汽車領(lǐng)域也成為了碳化硅和氮化鎵的主要競爭領(lǐng)域，例如電源驅(qū)動、車載充電OBC以及車載DCDC。”復(fù)旦大學(xué)工程與應(yīng)用技術(shù)研究院研究員雷光寅向《中國電子報》記者介紹到。
從商業(yè)領(lǐng)域看，碳化硅和氮化鎵的潛力市場均主要集中在新能源汽車電力電子器件。預(yù)計到2025年，全球應(yīng)用于新能源汽車的碳化硅和氮化鎵電力電子器件市場規(guī)模有望超過25億美元。李龍表示，碳化硅在新能源汽車領(lǐng)域的市場優(yōu)勢主要體現(xiàn)在提升續(xù)航里程和減少電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)體積等，而氮化鎵在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用預(yù)計在2025年前后逐步開始鋪開，其主要市場優(yōu)勢體現(xiàn)為大幅縮短新能源汽車的充電時間，以及減少電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)體積等。
雖然，在新能源汽車領(lǐng)域，碳化硅的市場應(yīng)用仍更勝一籌，但是隨著中低壓氮化鎵技術(shù)不斷成熟，競爭力不斷提升，將大大加速氮化鎵在新能源汽車領(lǐng)域的生態(tài)發(fā)展。據(jù)了解，全球功率器件約68%的應(yīng)用在0~900V的區(qū)間，該電壓區(qū)間也是氮化鎵的主要適用領(lǐng)域。據(jù)測算，全球氮化鎵功率器件的潛在市場規(guī)模約300億美元。未來，中低壓氮化鎵功率器件將有望在消費電子、汽車、工業(yè)等領(lǐng)域中煥發(fā)更大的活力。
盡管近期氮化鎵在車用市場確實有所突破，一些供應(yīng)商已經(jīng)開始與車企合作驗證產(chǎn)品。但TrendForce集邦咨詢分析師龔瑞驕指出，從整體來看，由于可靠性等原因，當(dāng)前氮化鎵車用市場仍不成熟，短期內(nèi)將以車載充電器（OBC）作為突破點，這幾年可能會有小批量滲透，在400V系統(tǒng)中與碳化硅形成一定競爭，但在800V系統(tǒng)，氮化鎵還做不到。
