在過去的幾年，半導體市場無疑經歷了巨大的波折。

　　從缺芯潮緩解轉向下游市場需求疲軟，芯片行業步入下行周期。無論是終端市場的低迷，還是各類技術無法突破瓶頸的現狀，以及供需關系的惡化，都掣肘了行業的進一步發展。

　　在半導體賽道的周期性“寒冬”之下，各家企業相繼采取措施，減產、縮減投資等逐漸成為行業廠商度過危機的主要方式之一。

　　在此背景下，碳化硅（SiC）市場的建廠擴產熱潮卻愈演愈烈。

　　碳化硅作為目前半導體行業的熱門投資領域之一，無數成名已久的IDM大廠，Fabless新銳以及初創企業紛至沓來，試圖從碳化硅價值鏈的各方面切入這個前景看好的半導體細分領域。

　　（ChinaIT.com訊）作為第三代半導體材料，碳化硅相較于硅材料，具有大禁帶寬度、高擊穿電場、高飽和電子漂移速度、高熱導率、高抗輻射等特點，適合制造高溫、高壓、高頻、大功率的器件。

　　當前從光伏到新能源汽車，碳化硅下游市場需求旺盛，特別是隨著電動汽車和新能源需求的持續增長，對SiC材料的需求呈現出井噴式增長的態勢。國產碳化硅正在從產業化向商業化加速邁進。

　　從產業鏈來看，SiC產業鏈條較長，涉及襯底、外延、器件設計、器件制造和封測等一系列環節，各個環節的專業性要求較強，同時對技術和資本投入的要求也很高。

　　其中，碳化硅襯底和外延片的價值量占比超過一半，襯底成本最大，占比達47%；其次是外延成本占比為23%，成為決定碳化硅器件品質的關鍵。

　　襯底即通過沿特定的結晶方向將晶體切割、研磨、拋光，得到具有特定晶面和適當電學、光學和機械特性的潔凈單晶圓薄片，用于生長外延層，可分為半絕緣型及導電型。

　　SiC襯底市場高度集中，全球襯底前三名是Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ、Rohm。國外廠商在兩類襯底市場中均占有主要份額。從半絕緣型SiC襯底市場份額來看，Wolfspeed、II-VI和山東天岳三家公司平分秋色，各占據約30%的市場份額。從導電型SiC襯底的市場份額來看，Wolfspeed占據超60%的市場份額，在SiC單晶市場價格和質量標準上有極大話語權，天科合達和山東天岳占比僅為1.7%和0.5%。

　　外延環節主要是在碳化硅襯底上，經過外延工藝生長出的特定單晶薄膜，襯底晶片和外延薄膜合稱外延片。

　　在半絕緣型碳化硅襯底上生長氮化鎵外延層制得碳化硅基氮化鎵（GaN-on-SiC）外延片，可制成微波射頻器件，應用于5G通信等領域；在導電型碳化硅襯底上生長碳化硅外延層（SiC-on-SiC）制得碳化硅外延片，可制成功率器件，應用于電動汽車、新能源、儲能、軌道交通等領域。

　　SiC外延片屬于行業產業鏈中間環節，其中，Wolfspeed、ShowaDenko呈現雙寡頭壟斷市場，合計約占SiC導電型外延片95%的市場份額。目前國內相關外延廠商東莞天域和廈門瀚天天成等均已實現產業化，可供應4-6英寸外延片。中電科13所、55所、希科半導體等也能供應外延片，整體產能仍有較大提升空間。

　　SiC器件環節主要負責芯片的制造，整體涉及的流程較長，以集合芯片設計、芯片制造、芯片封測等多個產業鏈環節于一體的IDM模式最為常見。

　　在器件制備方面，由于材料的特殊性，器件過程的加工和硅不同，采用了高溫工藝，包括高溫離子注入、高溫氧化以及高溫退火工藝。

　　在SiC器件市場，歐美廠商占據主要份額，90%以上份額被國外公司占據。根據Yole 2022年數據，ST占據了全球37%的市場份額，成為市場的領導者；其次是英飛凌占據19%的份額，緊隨其后的是Wolfspeed，占據了16%的份額。后面依次是安森美、羅姆和三菱電機等，這些廠商共同占據了全球80%以上的SiC市場份額，與各大車企及Tier1廠商互動密切。

　　國內廠商在SiC功率器件領域入局相對較晚，相關企業華潤微、士蘭微、斯達半導、時代電氣、泰科天潤、安徽長飛先進、派恩杰、上海瞻芯、中電科55所及13所等正積極布局碳化硅器件。

　　當前國內廠商仍處于發展初期，與國際巨頭存在一定差距。目前SBD國內已經量產，但至少相差一代；OBC方面，國內通過車企測試的只有一兩家；MOSFET方面，目前ST、英飛凌、Rohm等600-1700V SiC MOS已實現量產并達成簽單出貨，而國內目前SiC MOS設計已基本完成，多家設計廠商正與晶圓廠流片階段，后期客戶驗證仍需部分時間，在電流密度、減薄工藝、可靠性都亟需提升，因此距離大規模商業化仍需要時間。

　　整體來看，目前碳化硅材料和功率器件主要由海外企業主導，國內企業仍處于發展初期，與國際巨頭存在一定差距，正在加速追趕。

　　據方正證券測算，預計2026年全球SiC襯底有效產能為330萬片，距同年629萬片的襯底需求量仍有較大差距。在業內形成穩定且較高的良率規模化出貨前，整個行業都將持續陷于供不應求。

　　SiC晶圓方面，盡管今年全球經濟和其他半導體材料市場普遍出現放緩，但SiC晶圓將持續強勁增長。據TECHCET發布了最新的碳化硅晶圓材料報告預計，SiC晶圓市場將在2023年進一步增長，達到107.2萬片晶圓，同比增長約22%。2022-2027年的整體復合年增長率估計約為17%。

　　成本高，一直是碳化硅器件被吐槽的弊病。

　　因為碳化硅在生產環節存在單晶生產周期長、環境要求高、良率低等問題，碳化硅襯底的生產中的長晶環節需要在高溫、真空環境中進行，對溫場穩定性要求高，并且其生長速度比硅材料有數量級的差異。因此，碳化硅襯底生產工藝難度大，良率不高。

　　這直接導致了碳化硅襯底價格高、產能低的問題。

　　近年來，在下游新能源汽車、光儲等需求的驅動下，國內涌現出一批碳化硅相應企業，積極規劃碳化硅全產業鏈布局。

　　同時，資本市場已經開始采取長線策略。據不完全統計，2023年以來，國內碳化硅領域發生了22起融資案例，合計融資資金已超40億元。設備、襯底、外延、功率器件等，融資幾乎涵蓋了碳化硅全產業鏈。

　　無論是頭部企業還是初創公司，仍在享受著資本注入帶來的快速發展紅利。

　　長飛先進總裁陳重國指出，除了資本市場的支持外，相比行業巨頭，國內廠商擁有以下幾大優勢：

　　首先是市場優勢，目前碳化硅應用市場主要在新能源汽車以及光伏行業，而這兩大行業的市場一半以上都在中國，這是我們相對海外行業巨頭的第一大優勢。

　　第二是政策支持，我們國家對半導體行業的支持有目共睹。近年來，為了鼓勵國內半導體產業創新發展，打破國外壟斷，實現技術自主，國家多部門出臺了一系列支持和引導半導體行業發展的政策法規，這對促進國內半導體廠商的發展也起到了非常大的推動作用。

　　第三是工程師優勢，我國每年畢業的理工科工程師有幾百萬，這也是我們相比于歐美等國最大的人才優勢，同時也是我們可以在短時間內快速發展壯大的原因。

　　此外，本土廠商還存在價格優勢。伏友文表示，一方面，隨著國內相關產業鏈逐步成熟，市場規模不斷增大，產品良率不斷提高，本土廠商在原材料、人工、生產管理上可以控制的更低；另一方面，國產SiC產品可以避免進口產品較高的運輸、關稅和匯率成本。

　　在諸多優勢加持下，國產碳化硅產業發展正在加速。

　　據不完全統計，國內“已有+在建”碳化硅產線超過100條，雖然市場需求在增長，但同時競爭也在日漸激烈。

　　對于行業現狀，有觀點稱，碳化硅國產化發展存在兩大謎題：一方面，如果項目布局規模和投資量過大，包袱重，運營成本高，可能會導致失血過快，現金流斷裂；另一方面，如果項目布局規模不夠，導致規模效應不足，單位成本居高，市場競爭力不夠，客戶認可度不高；從而重復投資耗時耗錢，吸引不到新投資，最終被淘汰出局。

　　對此，陳重國認為，當規模不夠時，市場競爭力不強是必然的。小規模廠商不僅成本下不去，無法與大規模廠商競爭，同時也無法滿足用戶的產能需求，更難吸引資本市場的注意。未來隨著碳化硅市場競爭格局逐漸成型，一些小規模廠商必然會被淘汰出局。

　　但整體而言，這并不是投資量與盈虧平衡的問題，投資量大并不等于包袱重。投資與產能就好比分母與分子，分母大的話我們的分子也會大，這還會降低每一片晶圓的成本，在市場上更有競爭力，只要產品能賣出去就不存在包袱重、失血過快的問題。

　　這里的關鍵其實是要慎重地做好市場評估與自我評估，也就是說讓我們的實力與投資量相匹配。這些實力包括成本控制能力、產品可靠性以及強大的銷售能力等，需要我們基于對自身實力的了解再去作市場評估，再去作投資，建設相匹配的規模，搶占更大的市場。

　　還需要注意的是，本土企業在擴張過程中要提升自己的差異化優勢，而不是去扎堆同質化嚴重的產品。

　　隨著SiC技術的不斷突破和國內產業鏈的完善，國內SiC產業有望進一步壯大并在全球競爭中占據更有利的地位。而隨著市場的起伏，火熱的碳化硅行業終將逐漸回歸理性，唯有護城河深的企業才能受到青睞。

審核編輯：劉清