all in 碳化硅!

碳化硅:第三代半導體突破性材料。SiC是第三代半導體材料,其具備極好的耐壓性、導熱性和耐熱性,是製造功率器件、大功率射頻器件的突破性材料。

根據Wolfspeed預計,2022年全球碳化硅器件市場規模達43億美元,2026年碳化硅器件市場規模有望成長至89億美元。當前SiC功率器件價格較高,是硅基IGBT的3~5倍左右,但憑藉優異的系統節能特性,SiC器件開始在新能源汽車、光伏、儲能等領域替代硅基器件。

安森美:all in碳化硅!未來5-10年碳化硅產能不會過剩

自去年10月安森美收購GTAT以後,其對新的企業部門進行了投資並擴大了產能,預計今年年底產能增長5倍。“基於GTAT生產的晶圓襯底,在2022年我們已經有器件產品出貨了。”

安森美總裁兼首席執行官CEO透露,“2022-2023年安森美在碳化硅方面的資本支出將會達到總收入的15%-20%,其中75%-80%將用於碳化硅的產能擴張。”

安森美公司收購GTAT剛好一年,SiC收入有望在2022年增加兩倍,並根據長期服務協議(LTSA)的承諾收入在23年實現10億美元的收入。

對於產能過剩的風險,安森美表示資本支出的增加短期會對公司的毛利造成一些壓力,但安森美相信未來市場足夠大,足以支持投資和產能的擴張。

“未來5-10年,我們認爲碳化硅的市場還是會比較緊缺,不會出現產能過剩的情況。”安森美CEO說道。

“2022年碳化硅業務的營收是2021年的3倍,證明了安森美在這方面有生產和產能擴張的能力,我們會繼續擴充產能,在未來3年預計可以實現40億美元的碳化硅收入。”

安森美是全球汽車半導體龍頭,聚焦智慧電源及智慧感知業務。安森美前身爲1999年摩托羅拉分拆的半導體部門,2000年美股上市,後陸續收購衆多半導體制造商,在全球建立生產基地和設計工廠。2021年,公司收購碳化硅廠商GTAT,增強碳化硅領域佈局實力。2021財年,公司實現營收67.4億美元,同比增長28.13%;歸母淨利潤10.1億美元,同比增長339.13%。

安森美戰略轉型:all in碳化硅,彰顯汽車野心。安森美收入包含電源方案部(功率)、先進方案部(模擬、混合信號、邏輯)及智能感知部(CIS),下游涵蓋汽車、工業、通訊、消費等。2020年12月,El-Khoury出任公司新CEO;2021年8月,公司變更品牌名(去“半導體”化)及LOGO,彰顯對於汽車下游的重視。碳化硅作爲遠期核心增長點,在公司營收比重不斷提升。而IDM轉Fab-liter模式,也切實推動公司盈利能力改善。

英飛凌的 SiC 製造能力將增加十倍

據日經新聞獲悉,日本電子和材料製造商 Resonac Holdings(前身爲昭和電工)將在2026年之前將用於下一代功率半導體的材料的產量提高到目前產量的五倍,這些材料可以擴大電動汽車的續航里程。

Resonac製造的芯片可將電動汽車的行駛距離延長5%至10%。

2023年1月1日,昭和電工株式會社(SDK)與昭和電工材料株式會社(SDMC,原日立化成株式會社)合併轉型爲兩家新公司,即控股公司“Resonac Holdings Corporation” ”和一家名爲“Resonac Corporation”(以下統稱“Resonac”)的製造公司。

與此同時,2023年1月12日,Resonac與英飛凌簽訂了新的多年合同。

與英飛凌達成的新的多年期協議擴展了 2021 年簽署的現有 150mm SiC 晶圓協議,並且是英飛凌計劃在本十年末擴大其 SiC 製造能力以達到 30% 的市場份額計劃的一部分。

到 2027 年,英飛凌的 SiC 製造能力將增加十倍。居林的新工廠計劃於 2024 年投產,該公司已經爲全球 3,600 多家客戶提供 SiC 半導體。

作爲合作的一部分,英飛凌將爲 Resonac 提供與 SiC 材料技術相關的知識產權。英飛凌憑藉這一專長於 2018 年收購了材料公司 Silectra。

碳化硅全球競爭格局!

我國碳化硅襯底項目已近30家

高技術門檻導致第三代半導體材料市場以日美歐寡頭壟佔,國內企業在SiC襯底方面以4英寸爲主。目前,國內已經開發出了6英寸導電性SiC襯底和高純半絕緣SiC襯底,山東天嶽公司、北京天科合達公司和河北同光晶體公司分別與山東大學、中科院物理所和中科院半導體所進行技術合作與轉化,在SiC單晶襯底技術上形成自主技術體系。國內目前已實現4英寸襯底的量產;同時山東天嶽、天科合達、河北同光、中科節能均已完成6英寸襯底的研發;中電科裝備已成功研製出6英寸半絕緣襯底。

圖:海外碳化硅產業鏈

國內碳化硅襯底競爭對比

我國碳化硅襯底項目已近30家

碳化硅是目前發展最成熟的第三代半導體材料,擁有禁帶寬度大、器件極限工作溫度高、臨界擊穿電場強度大、熱導率高等顯著性能優勢,在電動汽車、電源、軍工、航天等領域具有廣闊的市場前景。

近年來,隨着5G基站的建設以及特斯拉MODEL 3和比亞迪漢的熱賣,碳化硅襯底市場風起雲涌。據中國電子材料行業協會半導體材料分會統計我國從事碳化硅襯底研製的企業已經有30家(不包括中國電科46所、硅酸鹽所、浙江大學和天津理工大學等純研究機構),近年來這些單位的規劃總投資已經超過300億元,規劃總產能已經超過180萬片/年。

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