近些年以來，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)等新興行業(yè)的飛速發(fā)展，給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來了發(fā)展機(jī)遇。隨著科技的進(jìn)步，半導(dǎo)體技術(shù)成為了現(xiàn)代科技發(fā)展的基石，現(xiàn)代電子設(shè)備都離不開半導(dǎo)體的應(yīng)用。

第三代半導(dǎo)體是以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，與第一代、二代相比，在耐高溫、高壓、轉(zhuǎn)換效率方面有著非常大的優(yōu)勢，并且損耗更低。

不可否認(rèn)，第三代半導(dǎo)體材料確實(shí)具有無可比擬的特性，但同樣也存在不可忽視的問題。這些年，不斷有老玩家、新選手?jǐn)D進(jìn)這個(gè)賽道。那么，那些打著第三代半導(dǎo)體旗號的企業(yè)，究竟怎么樣了？


一、頭部企業(yè)，良率仍然是個(gè)謎

碳化硅是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，比起目前市場主流的硅材料（市場份額90%以上），碳化硅性能更加優(yōu)異，耐高壓、耐高頻、耐高溫，且低損耗。

只是好東西總是沒那么容易生產(chǎn)。碳化硅最大的問題在于上游的襯底生產(chǎn)效率極低（長晶慢、良率低），進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)成本數(shù)倍于硅基材料。

所以，碳化硅產(chǎn)業(yè)能否有實(shí)質(zhì)性突破，根本在于能否解決襯底的生產(chǎn)難題。目前來看，$天岳先進(jìn)(SH688234)$、天科合達(dá)、$露笑科技(SZ002617)$、以及$三安光電(SH600703)$，都有襯底的產(chǎn)業(yè)布局。


1、天岳先進(jìn)

天岳先進(jìn)（(688234)是國內(nèi)生產(chǎn)碳化硅襯底的頭部企業(yè)，只是此前的重心在于半絕緣型碳化硅襯底，面向新能源汽車領(lǐng)域的備受期待的導(dǎo)電型襯底曾一直是短板。

不過2021年，天岳先進(jìn)規(guī)劃了年產(chǎn)30萬片導(dǎo)電型襯底的上海臨港項(xiàng)目，按計(jì)劃2022年Q3即可投產(chǎn)，2026年達(dá)產(chǎn)。

但實(shí)際上，2022年受外部環(huán)境影響，新項(xiàng)目進(jìn)展不及預(yù)期。天岳先進(jìn)不得已調(diào)整了原濟(jì)南工廠產(chǎn)能，加大導(dǎo)電性襯底。而受此調(diào)整影響，天岳先進(jìn)當(dāng)年綜合毛利率降至負(fù)數(shù)。

2023年5月，上海臨港項(xiàng)目終于實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品交付，并獲得了英飛凌、博世等國際知名企業(yè)的合作。具體量產(chǎn)數(shù)量未知。而互動(dòng)問答平臺(tái)上，有投資人給出了這樣一個(gè)信息：上半年臨港工廠憑借3500萬的銷售，虧損了4000多萬。

那么問題來了，縱然天岳先進(jìn)產(chǎn)能上來了，但制約碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題——成本真的下去了嗎？

良率是導(dǎo)致碳化硅襯底成本居高不下的一個(gè)重要原因。對于良率這個(gè)問題，天岳先進(jìn)給出的說法是：公司持續(xù)加大研發(fā)力度，在晶體生長和缺陷控制等核心技術(shù)領(lǐng)域展開密集的試驗(yàn)，不斷突破技術(shù)瓶頸，提高產(chǎn)品良率。

然而，對于最新的良率數(shù)據(jù)，天岳先進(jìn)卻始終諱莫如深。不知何故？


2、天科合達(dá)

在碳化硅襯底賽道，國內(nèi)能夠與天岳先進(jìn)一較高下的，大概只有天科合達(dá)。

根據(jù)2020年度數(shù)據(jù)，彼時(shí)天岳先進(jìn)在半絕緣型襯底占優(yōu)，但在導(dǎo)電型襯底領(lǐng)域，卻是天科合達(dá)更勝一籌。

近幾年，天科合達(dá)擴(kuò)產(chǎn)步伐不斷：

2019年12月，江蘇天科合達(dá)半導(dǎo)體碳化硅項(xiàng)目投產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)4-8英寸碳化硅襯底6萬片。

2020年8月，天科合達(dá)第三代半導(dǎo)體碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)項(xiàng)目在北京大興順利開工，建成后可年產(chǎn)碳化硅襯底12萬片。

2023年8月，天科合達(dá)又宣布江蘇徐州碳化硅晶片二期擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目開工，將新增16萬片產(chǎn)能，預(yù)計(jì)明年8月投產(chǎn)，屆時(shí)江蘇天科合達(dá)總產(chǎn)能將達(dá)到23萬片。

然而，回過頭來看，實(shí)際已落地的，卻似乎只有2019年的6萬片。2020年的大興項(xiàng)目，計(jì)劃2022年初完工投產(chǎn)。如今已過一年半，這么重要的事件，企業(yè)官網(wǎng)上卻只公布了開工，未介紹投產(chǎn)。

該項(xiàng)目規(guī)劃總投資9.5億，自籌資金建設(shè)。這個(gè)金額恰好與2020年天科合達(dá)科創(chuàng)板IPO募資金額相符。但不知為何，天科合達(dá)主動(dòng)撤回了上市申請，終止了科創(chuàng)板IPO。恐怕大興項(xiàng)目也已因此擱置。

碳化硅襯底是資本密集型行業(yè)。遲來的上市，已明顯拖累天科合達(dá)擴(kuò)產(chǎn)的步伐。

時(shí)隔一年后，天科合達(dá)選擇再次沖擊IPO。2021年11月15日，北京證監(jiān)局正式受理了天科合達(dá)的IPO輔導(dǎo)備案申請。截至目前還未見重新遞交招股書。不知這一次，天科合達(dá)能否亡羊補(bǔ)牢？


二、兩大龍頭境況如何

1、露笑科技，空有進(jìn)展沒成績

綜上來看，天科合達(dá)受限于資金，擴(kuò)產(chǎn)承壓。而天岳先進(jìn)雖已先一步新項(xiàng)目投產(chǎn)，但產(chǎn)能利用率、良率仍然是個(gè)謎。

不過至少，天岳先進(jìn)和天科合達(dá)，均有碳化硅襯底產(chǎn)能，均有量產(chǎn)能力?；蛟S，這應(yīng)該算是國內(nèi)碳化硅襯底行業(yè)的最高水平了。尤其是對比露笑科技。

露笑科技原本主要生產(chǎn)漆包線，時(shí)至2023年中，漆包線仍是其第一大收入來源（占比56.5%）。不過，露笑科技在布局藍(lán)寶石業(yè)務(wù)期間，據(jù)說積累了一定的長晶爐設(shè)備生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。憑著這所謂的技術(shù)積累，2020年，露笑科技碳化硅襯底業(yè)務(wù)橫空出世。

筆者捋了一下露笑科技碳化硅項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間線：

2020年11月，碳化硅項(xiàng)目公司破土開工建設(shè)；

2021年9月，露笑科技宣布已與東莞天域半導(dǎo)體簽訂《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，2022-2024年累計(jì)為東莞天域預(yù)留6英寸導(dǎo)電型襯底產(chǎn)能不少于15萬片；

2021年11月，50臺(tái)長晶爐正常生產(chǎn)中；

2022年3月，112臺(tái)長晶爐投入生產(chǎn)中；

2023年3月，已到位280臺(tái)長晶爐。

單看表面，進(jìn)展喜人。但隨著長晶爐一臺(tái)一臺(tái)的進(jìn)廠，襯底片產(chǎn)能卻始終未見大規(guī)模釋放。

據(jù)露笑科技介紹，公司的碳化硅產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目完全達(dá)產(chǎn)后，將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn) 24萬片 6 英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底片的產(chǎn)能。實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)能預(yù)計(jì)需要配套500套設(shè)備，目前長晶爐已經(jīng)安裝280臺(tái)，投入進(jìn)度已達(dá)56%。

按照長晶爐的安裝進(jìn)度計(jì)算，露笑科技此時(shí)應(yīng)該已經(jīng)能釋放13.44萬片產(chǎn)能（24*56%=13.44）。

然而實(shí)際上，2022年，露笑科技碳化硅襯底片銷售收入只有62.57萬元。2023 年第一季度222.12 萬元。

參考3月末P級高導(dǎo)電6寸單晶碳化硅襯底報(bào)價(jià)1.25萬，推算露笑科技整個(gè)一季度銷量恐還不到200片（當(dāng)然，不排除產(chǎn)品品質(zhì)差價(jià)格低，銷量還有再高一點(diǎn)的可能）。

還記得露笑科技和東莞天域的戰(zhàn)略合作協(xié)議嗎，三年預(yù)留15萬片產(chǎn)能。如今時(shí)間已經(jīng)過去大半，壓力給到了2024年。

露笑科技解釋說，項(xiàng)目產(chǎn)能未充分釋放，是因?yàn)楣局挥虚L晶爐，但是后端涉及到的切磨拋、清洗與檢測等環(huán)節(jié)，存在很多技術(shù)難點(diǎn)。

這理由確實(shí)讓人哭笑不得。連高精尖的長晶爐都突破了，卻卡在了清洗等設(shè)備上？而且，如果其他配套沒跟上，280套長晶爐又為何急于進(jìn)場？

這就不免讓人懷疑，露笑科技究竟是在生產(chǎn)碳化硅襯底，還是在向項(xiàng)目公司賣長晶爐？

如果再去扒一扒項(xiàng)目主體合肥露笑的股權(quán)結(jié)構(gòu)就更有意思了。持股16.5217%的第二大股東合肥北城，由長豐縣財(cái)政局100%持股；第三大股東合肥長豐，由長豐縣財(cái)政局和合肥市國資委各持股60%、40%。

這么看下來，露笑科技只要向項(xiàng)目公司賣長晶爐，就是一門穩(wěn)賺不賠的買賣。至于賠的是誰，大家意會(huì)。

另外，項(xiàng)目公司的第四大股東長豐四面體，也很有故事。這家公司是露笑科技的研發(fā)外包公司。也就是說，露笑科技生產(chǎn)碳化硅襯底，連研發(fā)都是外包的。

目前，研發(fā)服務(wù)已經(jīng)驗(yàn)收合格，5000萬服務(wù)費(fèi)也已經(jīng)確認(rèn)。萬事俱備，只差放量。只是當(dāng)前這微不足道的銷量，究竟是因?yàn)榱慨a(chǎn)不出來，還是量產(chǎn)出來沒人要，就不得而知了。


2、三安光電，避重就輕只報(bào)喜

第三代半導(dǎo)體概念股中，還有一家大白馬不得不提，那就是三安光電。

不同于專攻襯底的天岳先進(jìn)等公司，三安光電全資子公司湖南三安是一家碳化硅垂直產(chǎn)業(yè)鏈制造平臺(tái)，產(chǎn)業(yè)鏈包括長晶生長—襯底制作—外延生長—芯片制備—封裝測試。

近兩年，湖南三安產(chǎn)能爬坡迅速。2022年中報(bào)，湖南三安電力電子碳化硅產(chǎn)能 還只有6,000 片/月；到2023年中報(bào)，已達(dá)15,000 片/月。

不過，先別急著高興，這個(gè)數(shù)據(jù)并不等同于襯底生產(chǎn)能力。相反，根據(jù)財(cái)報(bào)介紹，三安光電的原材料襯底部分自給。財(cái)報(bào)中沒有明確給出這個(gè)自給比例，但足以說明，1.5萬片的月產(chǎn)能背后，部分甚至大部分都要靠外購襯底支撐。

目前市場上，在襯底基礎(chǔ)上生產(chǎn)外延片，或者進(jìn)一步生產(chǎn)器件，這樣的企業(yè)其實(shí)不在少數(shù)。這樣的產(chǎn)能擴(kuò)張，似乎也就沒了那么高的含金量。

而在真正能體現(xiàn)企業(yè)實(shí)力的襯底片上，三安光電給出的進(jìn)展是：6寸碳化硅襯底已通過數(shù)家國際大客戶驗(yàn)證，并實(shí)現(xiàn)批量出貨，未來兩年產(chǎn)能已基本鎖定，8 寸襯底已實(shí)現(xiàn)小批量試制（天岳先進(jìn)和天科合達(dá)也均有8英寸產(chǎn)品布局）。

這樣含糊的表述，給大家留了不少臆想空間。但究竟是騾子是馬，還得畫個(gè)問號。

另外，三安光電不僅有碳化硅產(chǎn)能，還布局了另一種第三代半導(dǎo)體材料——氮化鎵，截至2023年中，電力電子硅基氮化鎵產(chǎn)能2000片/月。

性能上，氮化鎵與碳化硅有很高的相似度，不過由于制造工藝等問題，氮化鎵遠(yuǎn)不及碳化硅成熟。

目前從事氮化鎵的企業(yè)數(shù)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于碳化硅。一些相對知名的企業(yè)如英諾賽科、東莞中鎵、蘇州納維科技等，還均未上市。


三、行業(yè)競爭格局

從產(chǎn)業(yè)格局看，目前全球SiC產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國、歐洲、日本三足鼎立態(tài)勢。其中美國全球獨(dú)大，占有全球SiC產(chǎn)量的70%~80%，碳化硅晶圓市場CREE一家市占率高達(dá)6成之多；歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，在全球電力電子市場擁有強(qiáng)大的話語權(quán)；日本是設(shè)備和模塊開發(fā)方面的絕對領(lǐng)先者。領(lǐng)先企業(yè)包括美國科銳（Cree）旗下的Wolfspeed、德國的SiCrystal、日本的羅姆（ROHM）、新日鐵等。

國內(nèi)目前已實(shí)現(xiàn)4英寸襯底的量產(chǎn)；同時(shí)山東天岳、天科合達(dá)、河北同光、中科節(jié)能均已完成6英寸襯底的研發(fā)；中電科裝備已成功研制出6英寸半絕緣襯底。

盡管全球碳化硅器件市場已經(jīng)初具規(guī)模，但是碳化硅功率器件領(lǐng)域仍然存在一些諸多共性問題亟待突破，比如碳化硅單晶和外延材料價(jià)格居高不下、材料缺陷問題仍未完全解決、碳化硅器件制造工藝難度較高、高壓碳化硅器件工藝不成熟、器件封裝不能滿足高頻高溫應(yīng)用需求等，全球碳化硅技術(shù)和產(chǎn)業(yè)距離成熟尚有一定的差距，在一定程度上制約了碳化硅器件市場擴(kuò)大的步伐。