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从“萌芽期”走向“成长期”,第三代半导体企业大丰收
2022-11-08 来源:中国经济时报&全球半导体观察
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关键词: 半导体 碳化硅

2022年以来,多家上市公司加大在第三代半导体领域的布局力度、技术研发和产品创新提速。新洁能6月23日表示,碳化硅Mosf et目前正处于评估和可靠性考核阶段,计划下半年向光伏逆变器客户送样试用。斯达半导7月14日表示,车规级碳化硅模块在新能源汽车行业开始大批量装车应用。露笑科技7月28日表示,碳化硅生产线已投产并实现小批量供货,预计到今年年底可实现5000片/月的供货量。

碳化硅衬底下游应用空间巨大。今年初,天岳先进的招股说明书显示,公司尚未形成大批量的导电型衬底销售。7月22日天岳先进称,该公司签订近14亿元6英寸导电型碳化硅衬底产品销售合同。

安徽芯塔电子科技有限公司总经理倪炜江告诉本报记者:“公司的销售额已达到千万元以上。在应用市场方面,在要求高效率、高功率密度的领域,碳化硅的渗透率很高。如在新能源产业的光伏、储能、快速充电等,碳化硅器件已是第一优选方案。随着新能源产业快速发展,碳化硅市场将保持快速增长,未来还有几十倍的增长空间。”

第一代半导体以硅材料为主,如高通的骁龙芯片、华为的麒麟芯片,主要用于手机、电脑、电视等终端;第二代半导体以砷化镓、锑化铟为代表,主要是功率放大,用于卫星通讯、移动通讯、导航等领域;第三代半导体以氮化镓、碳化硅为代表,手机快充、新能源车、5G通讯和光伏储能等是其典型运用场景。

从整体产值规模来看,第三代半导体目前还是一个小众市场,当今半导体市场90%仍然是以硅材料为代表的第一代半导体为主,第二代、第三代半导体市场占比加起来不过10%。

“虽然第三代半导体的市场份额还比较小,但是增长空间巨大。”集邦咨询化合物半导体分析师龚瑞骄告诉时代周报记者,中国具有广阔的应用场景,且第三代半导体对设备制程的要求并不算高,国内外在技术上的差距也在不断缩小。




碳化硅“上车”热潮

第三代半导体产业链主要包含衬底、外延材料、器件设计、制造、模块和应用等几个环节。

在碳化硅领域,由于技术壁垒较高,需要企业拥有8-10年的技术沉淀和积累,目前全球市场主要由国外企业主导。

8月9日,全球最大碳化硅供应商(占据60%以上市场份额)Wolfspeed的中国区销售与市场副总裁张三岭告诉时代周报记者,今年4月,Wolfspeed全球首座8英寸(200mm)SiC工厂正式开业,该工厂预计2024年达产,届时产能将达2017年的30倍。

国内碳化硅产业也在快速崛起,一批优秀企业逐步掌握2-6英寸碳化硅晶片的制造工艺,将中国与其他国家的技术差距缩小至3-5年。

时代周报记者统计发现,国内在碳化硅各环节涌现出不少代表性企业,如衬底环节厂商包括天岳先进、天科合达等; 外延厂商包括瀚天天成、东莞天域等; 设计厂商包括上海瞻芯电子、上海瀚薪等; IDM厂商则有三安光电、泰科天润等。

目前,碳化硅主要应用于新能源汽车、轨道交通、光伏发电、工业电源等领域,其中尤以新能源汽车为典型应用。

“电动汽车中需要使用碳化硅器件的装置包括汽车空调、DC/AC主逆变器、OBC车载充电器、DC/DC变换器、汽车空调。目前,知名车企纷纷布局碳化硅,采用碳化硅器件可以让电机控制器的功率密度和效率得到大幅提升,体积可以减少30%-40%,重量随之减轻,转换效率平均约有5%的提升。”8月9日,基本半导体技术营销副总监刘诚介绍称。

值得一提的是,由于硅工艺已非常成熟,碳化硅的单个器件成本可能是硅器件成本的数倍,并不具备优势。

“从汽车来说,(碳化硅器件相较于硅器件)单个成本可能高达两倍左右,但是碳化硅器件降低了系统性成本,比如应用到汽车上可以减轻汽车相关组件的体积、提高效率,进而缩小电池成本,所以从整车系统看,成本还是下降的。”龚瑞骄向时代周报记者解释称。

目前,特斯拉、比亚迪等车企已经开始将碳化硅应用于其新能源汽车的主控电路中




第三代半导体企业迎来“大丰收”

三安光电签下38亿元大单

11月7日,三安光电发布公告称,公司全资子公司湖南三安半导体有限责任公司(以下简称“湖南三安”)与主要从事新能源汽车业务的需求方公司(以下简称“需方”)于11月6日签署了碳化硅芯片《战略采购意向协议》。

根据协议,需方承诺自2024年至2027年确保向湖南三安每年采购碳化硅芯片,超出部分由双方协商确定。基于2022年市场价格感知,包含2023年产生的研发业务需求,至2027年预估该金额总数为38亿元(含税),采购产品将应用于新能源车主驱。

三安光电表示,本次向需方供应的碳化硅芯片将应用于新能源车主驱,有利于进一步提高公司产品市场占有率,提升公司知名度,为公司碳化硅业务的长远发展奠定坚实基础。

值得一提的是,三安光电近期在互动平台中表示,湖南三安8寸产能正在逐步爬坡,目标用2-3年的时间,规划配套产能3万片/月。



致瞻科技10亿碳化硅项目即将开工

据浙江嘉善县人民政府网站近期披露,致瞻科技(上海)有限公司投资建设的新能源车用碳化硅半导体电控器件项目工厂内部正在调试设备,预计将于11月中旬正式开工。

据介绍,该项目于今年2月签约落户,总投资10亿元,用于开发新能源车用碳化硅半导体器件及电驱系统。目前,一期项目于今年3月进场施工,达产后产值预计3亿元。未来,公司计划新增用地60亩,建设二期厂房,一期、二期全部达产后预计可实现年产值50亿元。


华润微碳化硅功率器件产能1000片/月

11月7日,华润微在投资者互动平台上表示,公司目前碳化硅功率器件的产能有1,000片/月,并且有扩产计划。

值得关注的是,10月29日,华润微电子深圳12英寸集成电路生产线项目开工仪式在深圳市宝安区举行。

该项目总投资规模约220亿元,聚焦40纳米以上模拟特色工艺,项目建成后将形成年产48万片12英寸功率芯片的生产能力,产品主要应用于汽车电子、新能源、工业控制、消费电子等领域。

据悉,该项目建成投产后将与IC设计、封装、测试等产业链上下游形成联动集聚效应,加快实现半导体关键领域和技术的自主创新突破和商业化运作。


新洁能投资化合物半导体厂商常州臻晶

11月7日,国内功率半导体知名厂商新洁能发布公告称,公司于近期与常州臻晶半导体有限公司(以下简称“常州臻晶”)等共同签署了增资协议。新洁能以自有资金2,500万元认购常州臻晶22.9592万股。本次增资后,新洁能持有常州臻晶11.1111%的股权。

资料显示,常州臻晶是一家专业从事第三代半导体碳化硅(SiC)液相法晶体研发、生产和销售的企业,拥有热场设计、活性助溶体系、晶体稳定生长等核心技术,已突破大尺寸液相法碳化硅长晶技术。

据悉,新洁能6英寸产品预计于2023年下半年(6-9 月)向客户送样,已与目标客户达成相关意向,8英寸产品预计2025年推出。而常州臻晶主营产品为6-8英寸碳化硅衬底,目前产品尚在研发阶段,计划于2024年9月实现产业化。

新洁能表示,公司投资常州臻晶,主要系围绕整体发展战略,在化合物半导体领域实现外延式扩张,通过对产业链的纵向布局以及资源整合,有利于公司在碳化硅等化合物半导体领域的话语权与核心竞争力


扬杰科技部分碳化硅型号已量产

近日,扬杰科技在接受机构调研时表示,公司在今年年中顺利研发出了SiC MOSFET 1200V 80mohm系列产品,该产品当前已经量产且在客户端的验证过程顺利,预计明年会拿到相应的批量订单。

扬杰科技指出:按照当前研发进程,SiC MOSFET 1200V 40 mohm的产品也预计会在今年第四季度推出,该产品在产品性能和参数上会有更进一步的改善。后续公司会按照市场需求进一步向车载方向研发推进。

随着第三代半导体更大规模化的生产和应用,性价比进一步提高以后,产品的渗透率将更高。随着整个产业快速发展,未来的胜出者将是有技术积累和创新能力的企业。

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