SiC热(rè)度(dù)催生(shēng)多(duō)方(fāng)合作(zuò)
■ 汽車市(shì)场占功率 SiC 市(shì)场份额的(de)70%
在(zài)Yole近(jìn)期(qī)發(fà)布(bù)的(de)功率 SiC 市(shì)场（Power SiC 2023）分(fēn)析報告指出(chū)，主(zhǔ)要(yào)由(yóu)電(diàn)動(dòng)汽車中(zhōng)的(de)逆變(biàn)器、車载(zài)充電(diàn)器和(hé) DC/DC 轉(zhuǎn)换器驅動(dòng)的(de)汽車市(shì)场， 在(zài)2022 年(nián)占據(jù)功率 SiC 市(shì)场份额的(de)70%，到(dào) 2028 年(nián)这(zhè)一(yī)比例将增长(cháng)至(zhì) 74% 。
主(zhǔ)要(yào) SiC 器件(jiàn)制造商意(yì)法(fǎ)半導體(tǐ)（ST）、英飛淩科技（Infineon）、Onsemi、Wolfspeed 和(hé) Rohm 一(yī)直(zhí)忙于(yú)與(yǔ)主(zhǔ)要(yào) OEM 廠(chǎng)商建立合作(zuò)關(guān)系(xì)，这(zhè)意(yì)味着主(zhǔ)要(yào) OEM 廠(chǎng)商和(hé)供應(yìng)商对(duì)市(shì)场未来(lái)的(de)收(shōu)入有着良好(hǎo)的(de)預期(qī)。2023 年(nián)，大(dà)多(duō)數電(diàn)力電(diàn)子廠(chǎng)商都在(zài)推进 SiC 業務(wù)，包(bāo)括排名(míng)前(qián) 10 的(de)企業。
■ 各(gè)大(dà)SiC器件(jiàn)廠(chǎng)商展開(kāi)围繞汽車OEM的(de)設計(jì)布(bù)局(jú)
下(xià)图(tú)展示了各(gè)大(dà)SiC器件(jiàn)廠(chǎng)商围繞汽車OEM的(de)設計(jì)布(bù)局(jú)，可(kě)以(yǐ)看到(dào)，Onsemi在(zài)围繞汽車應(yìng)用(yòng)的(de)布(bù)局(jú)尤为(wèi)积极(jí)，該公(gōng)司在(zài)近(jìn)幾(jǐ)个(gè)月(yuè)與(yǔ)衆多(duō)車企建立高(gāo)效SiC器件(jiàn)相關(guān)合作(zuò)關(guān)系(xì)，與(yǔ)現(xiàn)代(dài)、极(jí)氪、蔚来(lái)、德國(guó)大(dà)衆和(hé)寶(bǎo)馬等車企签(qiān)署了多(duō)項協議。
■ Onsemi在(zài)Q2签(qiān)署了超过(guò)30亿(yì)美(měi)元(yuán)的(de)新SiC长(cháng)期(qī)供貨協議
得益于(yú)在(zài)SiC領域的(de)积极(jí)轉(zhuǎn)型和(hé)布(bù)局(jú)，Onsemi截止今年(nián)8月(yuè)1日(rì)的(de)二(èr)季度(dù)（Q2）财報SiC營收(shōu)增速喜人(rén)，同(tóng)比增长(cháng)近(jìn)4倍，环(huán)比增长(cháng)近(jìn)1倍。該公(gōng)司在(zài)Q2签(qiān)署了超过(guò)30亿(yì)美(měi)元(yuán)的(de)新SiC长(cháng)期(qī)供貨協議（LTSA），总LTSA收(shōu)入預計(jì)超过(guò)110亿(yì)美(měi)元(yuán)。图(tú)：領先(xiān)的(de)SiC器件(jiàn)廠(chǎng)商在(zài)OEM設計(jì)中(zhōng)的(de)布(bù)局(jú)
■ 多(duō)家(jiā)SiC器件(jiàn)廠(chǎng)商展開(kāi)围繞産能(néng)供應(yìng)的(de)並(bìng)購與(yǔ)合作(zuò)
过(guò)去(qù)一(yī)段(duàn)时(shí)間(jiān)，SiC産業在(zài)産能(néng)供應(yìng)，尤其(qí)是(shì)襯底的(de)供應(yìng)一(yī)直(zhí)緊缺，为(wèi)此(cǐ)龍头(tóu)企業大(dà)多(duō)與(yǔ)其(qí)供應(yìng)商签(qiān)署了长(cháng)期(qī)供貨協議来(lái)保障需求。如(rú)今随着这(zhè)些(xiē)供應(yìng)商新增的(de)産能(néng)投入量(liàng)産，以(yǐ)及(jí)新玩家(jiā)也(yě)開(kāi)始(shǐ)进入市(shì)场，从襯底、外(wài)延到(dào)器件(jiàn)的(de)供應(yìng)合作(zuò)延伸出(chū)更多(duō)的(de)種(zhǒng)類(lèi)。
图(tú)：2022-2023 年(nián)（Q3）值得關(guān)注的(de)SiC相關(guān)並(bìng)購與(yǔ)合作(zuò)
如(rú)上(shàng)图(tú)所(suǒ)示，如(rú)SiC晶圆(yuán)與(yǔ)器件(jiàn)供應(yìng)商Wolfspeed與(yǔ)瑞薩签(qiān)署的(de)十(shí)年(nián)SiC供應(yìng)合约，为(wèi)後(hòu)者提(tí)供襯底和(hé)外(wài)延；ST與(yǔ)三(sān)安(ān)今年(nián)签(qiān)署的(de)合作(zuò)協議，三(sān)安(ān)将为(wèi)ST提(tí)供SiC外(wài)延及(jí)器件(jiàn)制造；三(sān)菱電(diàn)機(jī)在(zài)計(jì)劃(huà)新建一(yī)座8英寸(cùn)SiC晶圆(yuán)廠(chǎng)的(de)同(tóng)时(shí)，與(yǔ)Coherent签(qiān)署合作(zuò)協議，将大(dà)規模采用(yòng)後(hòu)者的(de)8英寸(cùn)SiC襯底。■ 多(duō)家(jiā)SiC器件(jiàn)廠(chǎng)商布(bù)局(jú)與(yǔ)汽車Tier 1供應(yìng)商的(de)合作(zuò)随着新能(néng)源汽車創新周期(qī)加速，为(wèi)更好(hǎo)地(dì)把(bǎ)控規模成(chéng)本和(hé)品質(zhì)，汽車Tier 1供應(yìng)商如(rú)博格华納、大(dà)陸、聯合電(diàn)子、緯湃科技、電(diàn)裝(zhuāng)等均早(zǎo)已积极(jí)布(bù)局(jú)以(yǐ)SiC模块(kuài)为(wèi)主(zhǔ)的(de)器件(jiàn)供應(yìng)合作(zuò)。Wolfspeed和(hé)安(ān)森(sēn)美(měi)均與(yǔ)博格华納等签(qiān)署了供貨協議；上(shàng)汽集团(tuán)與(yǔ)Infineon的(de)股權合作(zuò)，二(èr)者合資成(chéng)立上(shàng)汽Infineon汽車功率半導體(tǐ)；還(huán)有吉利與(yǔ)芯聚能(néng)合資的(de)芯粵能(néng)等。总得来(lái)说(shuō)，SiC生(shēng)态上(shàng)下(xià)遊各(gè)類(lèi)型的(de)合作(zuò)迅速增加，盡管(guǎn)産能(néng)擴张(zhāng)带来(lái)的(de)風(fēng)險不可(kě)避免，但对(duì)SiC技術(shù)的(de)进一(yī)步成(chéng)熟和(hé)應(yìng)用(yòng)無疑更为(wèi)有利。■ Wolfspeed大(dà)資金(jīn)投資SiC戰略導致(zhì)股價下(xià)跌自(zì)年(nián)初以(yǐ)来(lái)， Wolfspeed的(de)股價已經(jīng)下(xià)跌20.9%，就(jiù)在(zài)8月(yuè)16日(rì)，Wolfspeed發(fà)布(bù)了2023财年(nián)Q4和(hé)年(nián)度(dù)财報後(hòu)，其(qí)股價当天(tiān)又暴跌15%。作(zuò)为(wèi)当前(qián)全(quán)球最(zuì)大(dà)的(de)SiC晶圆(yuán)制造商，面(miàn)对(duì)如(rú)此(cǐ)火(huǒ)爆的(de)SiC需求，Wolfspeed的(de)股價走(zǒu)勢引起(qǐ)了廣泛的(de)疑慮。人(rén)们(men)不禁猜測，SiC廠(chǎng)商是(shì)不是(shì)賭得太大(dà)了？会(huì)不会(huì)到(dào)最(zuì)後(hòu)，为(wèi)他(tā)人(rén)做嫁裳。■ SiC擴産計(jì)劃(huà)獲多(duō)方(fāng)資金(jīn)支持(chí)以(yǐ)Wolfspeed为(wèi)例，其(qí)SiC建廠(chǎng)資金(jīn)構成(chéng)有客戶长(cháng)约的(de)預付款和(hé)投資、美(měi)國(guó)芯片(piàn)法(fǎ)案(àn)資金(jīn)的(de)支持(chí)和(hé)贷款，據(jù)Wolfspeed财報中(zhōng)信(xìn)息，其(qí)已經(jīng)獲得了美(měi)聯儲批準的(de)50亿(yì)美(měi)元(yuán)的(de)CHIPS法(fǎ)案(àn)資金(jīn)，启動(dòng)了北卡(kǎ)羅来(lái)納州 200 毫(háo)米(mǐ)材料工廠(chǎng)的(de)建設。僅在(zài)2023财年(nián)，Wolfspeed就(jiù)投入了1.602亿(yì)美(měi)元(yuán)用(yòng)于(yú)工廠(chǎng)启動(dòng)成(chéng)本，而(ér)这(zhè)个(gè)投資還(huán)遠(yuǎn)未結束(shù)。
进入2024财年(nián)Q1，Wolfspeed的(de)運營支出(chū)目标(biāo)包(bāo)括800万(wàn)美(měi)元(yuán)的(de)工廠(chǎng)启動(dòng)成(chéng)本和(hé)净收(shōu)入成(chéng)本，此(cǐ)外(wài)還(huán)包(bāo)括约3700万(wàn)美(měi)元(yuán)的(de)未充分(fēn)利用(yòng)成(chéng)本。
■ 巨额SiC擴産資金(jīn)流向(xiàng)設備廠(chǎng)各(gè)家(jiā)SiC廠(chǎng)商都收(shōu)獲了巨额的(de)預付款訂單，这(zhè)一(yī)做法(fǎ)为(wèi)SiC廠(chǎng)商投資擴産提(tí)供了良好(hǎo)的(de)現(xiàn)金(jīn)流支持(chí)，讓他(tā)们(men)得以(yǐ)在(zài)半導體(tǐ)下(xià)行周期(qī)中(zhōng)“明(míng)哲保身(shēn)”。更重(zhòng)要(yào)的(de)是(shì)，这(zhè)也(yě)给了他(tā)们(men)擴産的(de)极(jí)大(dà)動(dòng)力。各(gè)SiC廠(chǎng)商的(de)投資很大(dà)一(yī)部(bù)分(fēn)用(yòng)于(yú)購买設備，巨额SiC擴産投資流向(xiàng)設備廠(chǎng)。今年(nián)以(yǐ)来(lái)，內(nèi)存和(hé)手(shǒu)機(jī)芯片(piàn)市(shì)场低(dī)迷，美(měi)國(guó)限制对(duì)华出(chū)口(kǒu)先(xiān)进設備的(de)銷售等因(yīn)素影響，大(dà)型半導體(tǐ)設備廠(chǎng)商受到(dào)了不少(shǎo)負面(miàn)影響。但这(zhè)一(yī)輪SiC廠(chǎng)商的(de)擴张(zhāng)計(jì)劃(huà)确實(shí)抵消了輕(qīng)微的(de)疲软(ruǎn)，讓半導體(tǐ)設備廠(chǎng)商成(chéng)为(wèi)最(zuì)先(xiān)的(de)赢家(jiā)。在(zài)衆多(duō)設備中(zhōng)，SiC外(wài)延設備是(shì)核心(xīn)。目前(qián)主(zhǔ)要(yào)被(bèi)德國(guó)的(de)Aixtron、意(yì)大(dà)利的(de)LPE、日(rì)本的(de)TEL和(hé)Nuflare 四(sì)家(jiā)所(suǒ)壟斷。SiC市(shì)场前(qián)景與(yǔ)挑戰 SiC的(de)市(shì)场前(qián)景毋庸置疑，但是(shì)就(jiù)技術(shù)和(hé)産品而(ér)言仍存在(zài)許多(duō)懸而(ér)未決的(de)挑戰，例如(rú)汽車領域更大(dà)規模地(dì)采用(yòng)SiC技術(shù)，从6英寸(cùn)晶圆(yuán)轉(zhuǎn)向(xiàng)8英寸(cùn)，从400V升(shēng)級至(zhì)800V電(diàn)池系(xì)統等等，对(duì)其(qí)制造成(chéng)本、良率、可(kě)靠性(xìng)等要(yào)求将是(shì)很大(dà)的(de)挑戰。■ SiC材料的(de)800V高(gāo)壓快充前(qián)景潛力巨大(dà)
800V高(gāo)壓快充是(shì)近(jìn)两(liǎng)年(nián)在(zài)電(diàn)動(dòng)汽車領域的(de)一(yī)項新技術(shù)，相較于(yú)傳統的(de)400V充電(diàn)系(xì)統，800V充電(diàn)系(xì)統的(de)電(diàn)壓提(tí)高(gāo)了1倍，縮減了電(diàn)能(néng)傳輸的(de)时(shí)間(jiān)。800V高(gāo)壓快充对(duì)功率器件(jiàn)的(de)耐壓需求大(dà)幅提(tí)升(shēng)，SiC-MOSFET相較Si-IGBT更具耐高(gāo)壓、低(dī)損耗和(hé)高(gāo)頻三(sān)大(dà)優勢。
目前(qián)，許多(duō)主(zhǔ)流車廠(chǎng)都已經(jīng)或即将推出(chū)SiC材料的(de)800V高(gāo)壓快充的(de)車型，从2019年(nián)的(de)保时(shí)捷Taycan開(kāi)始(shǐ)，還(huán)有小鵬G6、长(cháng)安(ān)阿維塔11、极(jí)狐阿爾法(fǎ)S华为(wèi)HI版等，这(zhè)些(xiē)車型具備快速充電(diàn)、长(cháng)續航里(lǐ)程等優勢。
总的(de)来(lái)说(shuō)，800V高(gāo)壓快充的(de)潛力巨大(dà)，許多(duō)機(jī)構評定(dìng)2023年(nián)是(shì)其(qí)發(fà)展元(yuán)年(nián)，其(qí)中(zhōng)高(gāo)效补能(néng)也(yě)必定(dìng)是(shì)未来(lái)的(de)大(dà)方(fāng)向(xiàng)，但需要(yào)企業的(de)大(dà)幅投入。■ SiC材料的(de)800V高(gāo)壓快充升(shēng)級成(chéng)本高(gāo)如(rú)果(guǒ)将電(diàn)動(dòng)汽車架構升(shēng)級到(dào)800V，那(nà)麼(me)它(tā)高(gāo)壓元(yuán)器件(jiàn)的(de)标(biāo)準也(yě)就(jiù)会(huì)相應(yìng)地(dì)提(tí)高(gāo)，其(qí)中(zhōng)逆變(biàn)器也(yě)会(huì)从傳統的(de)IGBT器件(jiàn)换成(chéng)SiC材料MOSFET器件(jiàn)。本身(shēn)逆變(biàn)器的(de)成(chéng)本就(jiù)僅次于(yú)電(diàn)池的(de)零(líng)部(bù)件(jiàn)，如(rú)果(guǒ)升(shēng)級成(chéng)SiC，成(chéng)本将提(tí)高(gāo)一(yī)檔。在(zài)技術(shù)的(de)開(kāi)發(fà)和(hé)應(yìng)用(yòng)上(shàng)，这(zhè)是(shì)“牽一(yī)發(fà)而(ér)動(dòng)全(quán)身(shēn)”的(de)大(dà)工程。比如(rú)，在(zài)800V高(gāo)壓充電(diàn)下(xià)，電(diàn)池包(bāo)的(de)電(diàn)壓也(yě)要(yào)相对(duì)提(tí)升(shēng)到(dào)800V，否則会(huì)因(yīn)为(wèi)高(gāo)充電(diàn)電(diàn)流而(ér)烧毀。此(cǐ)外(wài)，不僅涉及(jí)充電(diàn)系(xì)統，還(huán)涉及(jí)電(diàn)池系(xì)統、電(diàn)驅系(xì)統、高(gāo)壓輔件(jiàn)和(hé)線(xiàn)束(shù)系(xì)統，影響着車輛的(de)启動(dòng)、行駛、空(kōng)調使用(yòng)等。■ 升(shēng)級800V高(gāo)壓快充需要(yào)同(tóng)步升(shēng)級充電(diàn)樁升(shēng)級800V高(gāo)壓快充的(de)前(qián)提(tí)，要(yào)对(duì)現(xiàn)有充電(diàn)樁进行升(shēng)級。相比以(yǐ)往的(de)普通(tòng)充電(diàn)樁，800V大(dà)功率充電(diàn)樁的(de)成(chéng)本或达2-3倍。对(duì)于(yú)低(dī)端車型而(ér)言，随車配送800V大(dà)功率充電(diàn)樁将大(dà)幅削弱(ruò)其(qí)價格競争力。■ 升(shēng)級充電(diàn)樁取(qǔ)決于(yú)電(diàn)网(wǎng)基建能(néng)力其(qí)次，极(jí)高(gāo)的(de)充電(diàn)功率对(duì)電(diàn)网(wǎng)是(shì)一(yī)次巨大(dà)挑戰，能(néng)否大(dà)規模推廣，還(huán)取(qǔ)決于(yú)電(diàn)网(wǎng)基建能(néng)力。对(duì)于(yú)國(guó)內(nèi)的(de)充電(diàn)樁運營商来(lái)说(shuō)，高(gāo)功率快充有助于(yú)提(tí)高(gāo)盈利能(néng)力。当車企争相部(bù)署800V技術(shù)架構时(shí)，與(yǔ)之(zhī)适配的(de)高(gāo)壓大(dà)功率充電(diàn)樁的(de)數量(liàng)也(yě)将聯動(dòng)增长(cháng)。部(bù)分(fēn)車企也(yě)開(kāi)展了其(qí)充電(diàn)樁的(de)铺設，也(yě)就(jiù)是(shì)自(zì)營超充。例如(rú)，特(tè)斯拉的(de)超充樁网(wǎng)络，小鵬汽車也(yě)提(tí)出(chū)了自(zì)建480kW高(gāo)壓超充樁的(de)計(jì)劃(huà)，並(bìng)創新性(xìng)地(dì)将800V快充和(hé)儲能(néng)系(xì)統相結合。
■ 需确保SiC长(cháng)期(qī)穩定(dìng)的(de)供應(yìng)
800V車型的(de)規模上(shàng)量(liàng)保障需要(yào)實(shí)現(xiàn)SiC长(cháng)期(qī)穩定(dìng)的(de)供應(yìng)。而(ér)SiC的(de)應(yìng)用(yòng)要(yào)考慮技術(shù)升(shēng)級和(hé)市(shì)场效應(yìng)問(wèn)題(tí)，不会(huì)短(duǎn)时(shí)間(jiān)完成(chéng)对(duì)Si-IGBT的(de)替代(dài)。随着800V的(de)到(dào)来(lái)，不光(guāng)是(shì)逆變(biàn)器。車载(zài)充電(diàn)器、DC/DC轉(zhuǎn)换器以(yǐ)及(jí)充電(diàn)樁对(duì)SiC也(yě)有較強(qiáng)需求。800V電(diàn)气(qì)架構升(shēng)級具備长(cháng)期(qī)趨勢，SiC的(de)受益也(yě)是(shì)最(zuì)大(dà)的(de)，其(qí)他(tā)部(bù)件(jiàn)平滑升(shēng)級，SiC器件(jiàn)的(de)風(fēng)口(kǒu)有望實(shí)實(shí)在(zài)在(zài)到(dào)来(lái)。最(zuì)後(hòu)，配合补能(néng)基礎設施的(de)落(là)地(dì)，800V高(gāo)壓架構才是(shì)究极(jí)完成(chéng)體(tǐ)，才能(néng)真(zhēn)正(zhèng)意(yì)義上(shàng)达到(dào)800V高(gāo)壓快充的(de)元(yuán)年(nián)。
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