5月19日，据路透社报道，瑞萨电子宣布正式投资SiC功率半导体，将于2025年开始量产，以满足电动汽车的需求。
瑞萨电子成立于2002年11月，是全球TOP16的半导体厂商，2022年营收为1.5万亿日元（约760亿人民币），利润为4241.7亿日元（约215亿人民币）。汽车半导体领域，2021年瑞萨排名第三，在功率半导体领域瑞萨排名第九。
日本半导体巨头全面布局碳化硅器件
当天，瑞萨举行了投资者简报会，该公司总裁Hidetoshi Shibata表示，他们收到了客户的巨量询盘，因此正计划增加IGBT和SiC的市场份额。
根据报道，瑞萨电子计划在其高崎的硅器件工厂进行SiC器件的生产，目前其投资额和生产规模尚未决定。
除此之外，瑞萨的高崎工厂未来还将生产碳化硅外延——目前，瑞萨电子已经在为该工厂公开招聘碳化硅外延生长工程师。
事实上，早在2022年11月，瑞萨电子就公开宣布，他们将进入SiC功率半导体市场。当时，瑞萨汽车业务副总经理Vivek Bhan表示，他们计划在2024年重新启动甲府工厂（山梨县凯）的功率半导体生产线。“甲府工厂的12英寸生产线将生产750/1200V的IGBT，并将提供1200/1700V的SiC”。
据了解，早在2011年2月，瑞萨电子就开发出了 600V 碳化硅SBD。
新能源汽车方面，瑞萨电子也已经与印度塔塔集团达成了基于碳化硅等技术的相关合作。
2022年3月，印度塔塔集团（Tata Elxsi）和瑞萨电子宣布在印度班加罗尔的联合设计中心开展合作，该中心将为电动汽车 (EV) 开发碳化硅等有针对性的解决方案。
根据合作公告，为打造轻型电动汽车，塔塔和瑞萨将使用基于SiC和GaN的新型宽带隙半导体技术。
谁能想抓住这轮战略机遇期
市调机构Straits Research近日发布的一份研究报告显示，2022年全球碳化硅晶圆市场规模已达8.19亿美元，2031年将增长至29.49亿美元，年复合增长率为15.30%，远超半导体行业的整体增速。碳化硅器件应用面迅速扩大，供应持续吃紧，吸引越来越多企业大举投入。目前的碳化硅产业仍以美、日、欧洲企业为主导，中国大陆厂商也在积极布局，已有超过50家国内企业宣布以不同的形式涉足。
碳化硅材料具备耐高压和高频性质，能在高温环境下稳定运行，电能消耗更少、散热性能更佳，十分适合制造电动车、5G通信、太阳能光伏等行业所需功率半导体器件。有观点甚至认为碳化硅将是超越摩尔定律，推进半导体产业持续发展的关键技术之一。
近年来，国际上几家碳化硅龙头大厂均有新的扩产计划。最大的碳化硅晶圆厂Wolfspeed日前宣布，计划与汽车零部件供应商采埃孚合作，投资30亿美元在德国萨尔州建设半导体厂；日本材料制造商Resonac（原昭和电工）将在2026年前把碳化硅晶圆产能提高到5万片/月，为目前产能的5倍。安森美总裁Hassane EI-Khoury表示，2023年安森美最大的增长将来自于碳化硅在电动车市场的增长，未来3年碳化硅收入预计达到40亿美元。
衬底材料是碳化硅产业中最具挑战性的环节。碳化硅衬底既硬且脆，切割、研磨、抛光的难度都很高，这导致加工过程中更容易产生废品，降低良品率。目前国际碳化硅大厂多在筹划将碳化硅晶圆从6英寸转向8英寸。而如何克服8英寸衬底难关成为衡量碳化硅产业的重要指标。
如今，在碳化硅领域我国企业已取得了较大进步，从4英寸到6英寸，再到8英寸，代际差距不断缩小。国际上4英寸碳化硅衬底量产时间相比国内早10年以上；6英寸则大致早7年;8英寸时代差距有望进一步缩小。
不过有一点应该注意，很多国际企业将8英寸碳化硅衬底的量产节点就定在今年。中国企业虽然也在8英寸衬底的开发上取得进展，但“小批量生产”与“量产”是不同的，二者在良率、成本上有着极大的差别。此外，我国企业对来自欧美、日本的碳化硅设备仍有很大依赖。
国产企业“死磕”碳化硅
碳化硅具有承载电压等级高等优异性能，所以新能源汽车对碳化硅的需求量很大，而供应又迟迟跟不上车企产能扩张的节奏。
这时你就能理解老马同志为什么急得跳脚说要减少75%的碳化硅供应了——价格贵，供应慢，用量大。
国内企业也瞄准了这个赛道的机会。在衬底这个环节，中国正在奋起直追，主要厂商是天岳先进和天科合达。2019年，华为旗下的哈勃就投资了山东天岳，持股10%。
但目前国产比海外产品还存在一定差距。
现在中国有很多企业布局在碳化硅上下游各个环节当中，而美国的狼速有能力完成所有这些制造环节。但大家都不想过度依赖狼速。有业内专家跑了很多整车厂，发现国内新势力对碳化硅国产替代的呼声和需求非常高涨。
而且据业内人士透露，日本可能要对中国禁售碳化硅等产业高精尖的设备，所以国产化设备、原料、辅料就成了中国必须要做的事情。
现在中国做衬底的单晶炉基本都国产化了，而要用到的热场、粉体还需要进口。另外切割、磨削、抛光的设备现在还以进口为主，国产设备将很快上马。我们相信，中国新能源汽车这么激烈的竞争环境，这么繁荣的市场前景，一定会助推越来越多的车企追求碳化硅基础上的“超快充”。
就像过去几年，除了某个封闭系统、封闭充电接口的手机品牌以外，几乎所有手机品牌都在卷充电功率。我们的手机从过去5V/2A（10W）的标配插头，变成了现在最高150W、210W、240W并不断升级的各型号插头。过去手机超快充都是先用在中高端和旗舰机型上的。现在人们花个两三千块钱就能轻松买到100W以上的手机快充，我们知道，这是“氮化镓”的功劳。
事实上，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）都是“第三代半导体”的两大类重要材料，区别于传统的“硅基半导体”材料。
因为手机充电过程中对频率的要求更高，而且氮化镓更适合650伏以下的中低压，所以它与碳化硅的应用场景不同。中国消费电子领域的激烈竞争，让中国氮化镓产业因此受益，国产化率不断提升。
同样的事情为什么不能发生在新能源汽车和碳化硅领域？
最重要的是，碳，我们多得很；硅，也多得很。
碳化硅，只要是人能做出来的东西，最后它的结局一定是过剩。过剩的结果就是企业去库存，价格大幅下降，企业开始血拼、洗牌，对客户的吸引力增强，扩大应用场景和规模。市场经济本就如此。马斯克担心的是短期几年内，这样的“过剩”场景都很难见到。
但实际上，碳化硅未来的趋势一定是“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”。
一位功率半导体供应商的高管说：“短期内还没有任何一种半导体材料能在性能上与碳化硅匹敌。”
特斯拉宣布减用碳化硅当天，他们的动力系统工程副总裁就指出：特斯拉开发了定制化的模块封装技术，可以用更少的碳化硅，保持相同的散热效果。
减用，是精打细算，不是改弦更张、另起炉灶。
随着中国碳化硅原料、设备的国产化水平不断提升，现在480kW的超级快充还是某些车企品牌的卖点，未来一定像66W、100W的手机快充一样稀松平常。这个东西只要中国人在玩命做，它岂有价格不下降的道理呢？在现阶段，全球碳化硅供不应求的局面下，特斯拉，或者任何一家车企提出，每辆车上碳化硅要“减量”使用，都是非常合理的举动。
粮不多，省着点吃。但是未来，我们一定会在更多的充电站里看到用上碳化硅的超充桩。让很多人意想不到的是，由于中国光伏产业独步天下，做到了世界第一，从而催生出一大批光伏设备龙头企业。
这些企业很多都在做光伏用的单晶硅棒、硅片设备。而这类设备的研发能力可以很好地迁移到碳化硅生长、切割设备的研制过程中。
经过自主的技术攻关，2022年8月，光伏设备企业晶盛机电成功出炉首颗大尺寸的8英寸n型碳化硅晶体，缩小了国内外技术差距，并获得了不低于23万片的订单。2022年8月，电科装备2所成功实现大尺寸碳化硅单晶片激光剥离，开展由碳化硅晶锭至合格衬底片的自动化设备贯线，为解决第三代半导体关键技术问题贡献力量。2022年6月，国内光伏硅片切割设备企业高测股份推出了高线速碳化硅金刚线切片专机，一改碳化硅行业多数采用砂浆切割的工艺，在获得相同晶片质量的前提下，提升产能4倍以上，显著降低生产成本。2022年6~10月，高测股份已签订销售订单12台。很显然，这种设备制造能力与光伏设备金刚线切片机的技术能力是一脉相承的。
所以说搞好碳中和，在产业底层是一个水乳交织的过程。
光伏、风电、储能、氢能、新能源汽车……它们在设备和原料端共享了很多资源，一个领域的繁荣会助推另一个领域加速成长，而共生共荣的产业根系最终会让中国在整个新能源产业版图上成为全球领军的国家。
