來源:TechSugar
碳化硅器件正處于起飛之時。
編輯:感知芯視界
相對于硅材料,碳化硅具有諸多優勢,這也讓它在越來越多領域得到廣泛應用,并逐漸有取代之勢。
電動車和新能源推動碳化硅需求增長
據TechInsights最新電動汽車服務報告指出,碳化硅市場收益在2022年至2027年期間預計將以35%的復合年增長率從12億美元增長至53億美元。到2029年,碳化硅市場規模將增長至94億美元,其中中國將占據半壁江山。
另一家分析機構TrendForce也認為,汽車將主導碳化硅功率器件市場的增長,其預估車用碳化硅功率器件市場規模到2026年將攀升至39.4億美元。
除了電動車市場外,光伏市場對于碳化硅器件的需求也在不斷攀升。據國家能源局近日發布的數據顯示,2023年1-6月我國新增光伏裝機78.42GW,比去年同期增長了153.95%。預計2023年全年新增光伏裝機容量將達到341GW,同比增長43%左右。逆變器作為光伏發電系統中的關鍵組件之一,光伏行業的高速增長也必然會推動對于逆變器的需求大增。
雖然目前的光伏逆變器多采用硅基IGBT,但碳化硅在光伏逆變器市場中的需求也在不斷攀升。據行業機構預測,到2025年,光伏逆變器碳化硅市場規模預計將達到3.14億美元,滲透率將高達50%,屆時僅我國對于光伏用碳化硅器件的需求量就將達到16萬片。
廠商忙擴產
未來碳化硅龐大的市場需求也讓眾多廠商已經開始紛紛布局擴產。
英飛凌:在馬來西亞建全球最大8英寸碳化硅工廠
8月3日,英飛凌宣布將在未來五年內投資50億歐元在馬來西亞建造全球最大的8英寸碳化硅功率晶圓廠。此外,英飛凌還將對其位于德國、奧地利以及馬來西亞居林的現有工廠進行8寸改造。具體計劃是在德國的德累斯頓新建一家半導體工廠,計劃投資額也高達50億歐元,但德國政府會給予一定補貼;在奧地利Villach新設一家新工廠,生產碳化硅。
而英飛凌有此底氣進行大規模的擴產計劃是因為它已獲得約50億歐元的新設計合同以及現有客戶和新客戶約10億歐元的預付款。其中,汽車領域包括6家OEM廠商,其中3家來自中國,包括福特、上汽和奇瑞。可再生能源領域,客戶包括SolarEdge和中國三大領先的光伏和儲能系統公司。此外,英飛凌和施耐德電氣還就產能預定達成一致,其中包括基于硅和碳化硅的電源產品的預付款。
ST與三安光電在重慶合資建8英寸碳化硅制造廠
今年6月,意法半導體和三安光電宣布雙方將合資在重慶新建一座8英寸碳化硅器件制造廠。據悉,該工廠全部建設總額預計約達32億美元,計劃于2025年第四季度開始生產,2028年全面建廠,將采用ST的碳化硅專利制造工藝技術生產碳化硅器件。
同時,三安光電單獨建造和運營一個新的8英寸碳化硅襯底制造廠,以滿足該合資廠的襯底需求。
此外,意法半導體總裁兼CEO Jean-Marc Chery也在今年早些時候表示,將投資約40億美元,用于擴產300mm晶圓廠和增加碳化硅制造能力,包括實施基板計劃
據了解,意法半導體目前已經與二十家車企達成合作,向他們供應碳化硅功率器件。目前,意法半導體的車規碳化硅器件出貨量已經超過1億顆。
安森美與博格華納擴大碳化硅戰略合作
而另一碳化硅器件供應商安森美也不甘落后,積極進行布局。
今年5月,安森美高管表示,該公司計劃投資20億美元用于增產其在美國、捷克和韓國的工廠。安森美董事長Hassane El-Khoury曾在受訪時表示,安森美目前主要在韓國富川工廠生產碳化硅芯片,下一步希望打造端到端的生產流程,即采取一條龍式生產,從碳化硅粉末到成品芯片,都在一起生產。
此外,近日安森美宣布與博格華納擴大在碳化硅方面的戰略合作,協議總價值超10億美元。博格華納計劃將安森美的EliteSiC 1200 V和750 V功率器件集成到其VIPER功率模塊中。同時,安森美和麥格納也達成了一項長期供貨協議,麥格納也將在其電驅動(eDrive)系統中集成安森美的EliteSiC智能電源方案。按照協議條款,麥格納還將投資約4000萬美元,用于安森美位于新罕布什爾州和捷克共和國工廠采購新的碳化硅設備,以保證對其未來的供應。
近日,羅姆宣布已與Solar Frontier達成協議,收購其原國富工廠。根據羅姆披露,收購資產總計占地面積達40萬平方米,包括工廠和辦公區域,將主要用于碳化硅產能擴張。該工廠將作為羅姆第四座碳化硅晶圓制造廠,預計于明年底開始運營。另據羅姆測算,該基地預計到2030財年滿產,屆時將幫助羅姆將碳化硅產能提升到2021財年的35倍。
目前,羅姆的碳化硅業務從碳化硅襯底、外延、晶圓到封裝構建了“一條龍”的生產體制,而且一直在積極布局碳化硅業務。2020年末,羅姆在位于日本福岡縣的阿波羅筑后工廠建設了碳化硅新廠房,已于2022年開始量產。羅姆計劃在2025年將碳化硅產能提高到2021年的6.5倍以上,力爭于2025年在碳化硅市場實現30%的份額。
結語
除了上述幾家公司外,還有包括Wolfspeed、博世、Soitec等公司也都已經宣布擴產碳化硅產能的計劃。這一方面反應了未來幾年碳化硅市場的龐大需求,另一方面,如此多的廠商瘋狂擴產,未來是否會產生產能過剩的問題,也未可知。雖然目前碳化硅的產能還遠遠不能滿足實際的市場化需求,有分析人士稱,未來5-10年,碳化硅市場仍將呈現產品較為緊缺的狀況,不會出現產能過剩。但隨著碳化硅生產逐漸從6寸過渡到8寸,甚至12寸,碳化硅的產能會進一步提升,未來碳化硅產能過剩的問題似乎也并不是小概率事件了。
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