近幾日，英飛凌在碳化硅合作與汽車半導體方面合作動態(tài)頻頻，再度引起業(yè)界對碳化硅材料關注。

1月23日，英飛凌與Wolfspeed宣布擴大并延伸現有的長期150mm碳化硅晶圓供應協議（原先的協議簽定于2018年2月）。延伸后的合作將包括一個多年期產能預留協議。這將有助于保證英飛凌整個供應鏈的穩(wěn)定，同時滿足汽車、太陽能、電動汽車充電應用、儲能系統(tǒng)等領域對于碳化硅半導體不斷增長的需求。

據英飛凌科技首席執(zhí)行官 JochenHanebeck 消息，為了滿足不斷增長的碳化硅器件需求，英飛凌正在落實一項多供應商戰(zhàn)略，從而在全球范圍內保障對于150mm和200mm碳化硅晶圓的高品質、長期供應優(yōu)質貨源。

此外，近日英飛凌宣布與中國企業(yè)浙江富特科技股份有限公司（以下簡稱“富特科技”）成立創(chuàng)新應用中心。雙方將通過該中心進一步加強在車載電源領域半導體技術的深度合作，為新能源汽車車載電源市場提供更高效的解決方案，持續(xù)助推功率半導體器件在車載電源領域的應用技術升級。

另外，1月22日，英飛凌和格芯宣布達成一項新的多年期協議，格芯將為英飛凌生產AURIX TC3x 40納米汽車微控制器（MCU）以及電源管理和連接解決方案。

近幾年，英飛凌幾乎與產業(yè)鏈上主要的SiC襯底供應商都開展了合作，追其原因，主要是全球領先的SiC器件供應商如羅姆、安森美、意法半導體等都已陸續(xù)買下和投資了不同的優(yōu)質SiC襯底供應商，建立起了企業(yè)的內部襯底供應。

比如安森美有GTAT，ST有Norstel，羅姆有SiCrystal。英飛凌目前便只差這一環(huán)。其實早在2016年年中，英飛凌曾有意收購SiC襯底廠商Cree旗下Wolfspeed功率和射頻業(yè)務部，但由于美國政府的反對收購失敗。從此英飛凌便不斷加強襯底上的合作，確保其未來需求的外部供應。


碳化硅產業(yè)鏈

碳化硅器件的產業(yè)鏈主要包括三大環(huán)節(jié)：襯底、外延和器件制造。器件制造環(huán)節(jié)又可細分為設計、制造和封測。

從工藝流程角度來看，碳化硅器件的生產首先由碳化硅粉末經過長晶形成晶碇。接下來，經過切片、打磨和拋光等步驟，得到碳化硅襯底。在襯底上通過外延生長得到外延片。最后，外延片經過一系列工藝步驟，包括光刻、刻蝕、離子注入、沉積等，最終制造成碳化硅器件。

在碳化硅產業(yè)鏈中，襯底和外延環(huán)節(jié)占據了價值的70%。碳化硅襯底的成本占整個器件的47%，外延成本占23%，兩者在碳化硅器件產業(yè)鏈中具有重要地位。

相比之下，后道的器件設計、制造和封測環(huán)節(jié)僅占整個器件成本的30%。

市場高度集中，產業(yè)擴張加速

全球碳化硅產業(yè)呈現明顯的行業(yè)上下游收購兼并、大廠積極布局的特征。細分來看 主要表現出以下三個特點：( 1 ) 原本的碳化硅材料廠商進行縱向整合，向下游器件 端拓展市場。代表企業(yè)：Wolfspeed、II-VI等。(2) 傳統(tǒng)的功率大廠橫向切入碳化 硅賽道，積極布局全部或部分產業(yè)鏈。代表企業(yè)：意法半導體、英飛凌、斯達半導 等。(3) 其他廠商搶入碳化硅賽道， 布局部分產業(yè)環(huán)節(jié)。代表企業(yè)：東尼電子、露笑科技等。

國際大廠間的收購與合作錯綜復雜，都在建立自己的產業(yè)陣營。在SiC器件在功率器 件市場持續(xù)滲透的背景下，獲得大批量高質量襯底變得至關重要。為獲取到長期穩(wěn) 定有效的碳化硅襯底供應， 海外功率大廠均在大力布局，與碳化硅襯底公司合作頻 繁，建立自己的產業(yè)陣營， 形式包括簽訂長期供貨訂單，或直接收購投資上游襯底 廠商等行為。

襯底市場高度集中， CR3占據主要份額。目前導電型襯底市場呈現出高度集中的格 局， CR3憑借出色的技術實力與突出的產能供應占據全球接近90%的市場。其中 Wolfspeed一家獨大，市場占有率超過60%；II-VI和SiCrystal ( Rohm子公司)分別 占據14%、13%；國內企業(yè)天科合達排名第五，市占率約4%。

目前碳化硅襯底市場被海外大廠牢牢占據，競爭 格局高度集中。根據英飛凌引用yole的數據，目前海外主要襯底廠商持續(xù)加大擴產 力度，23-24年產能較20-22年實現總產能約4倍的擴充，最大產能將達285萬片/年(合 6寸)。但從市占率的層面來看， 相較于21年總和約90%的市場占比，預計至2024 年，海外主要襯底廠商市場份額將降至約65%，究其主要原因，和中國碳化硅襯底 企業(yè)的大力擴產息息相關。

本土企業(yè)異軍突起。2021年，全球碳化硅襯底市場中，僅有天科合達占比較高，達 9%，其余企業(yè)占比均不足1%。從22年開始，本土碳化硅襯底企業(yè)進入高速擴產期， 預計至2024年，天科合達、天岳先進、山西爍科、三安光電以及中電化合物為首的 本土公司合計總產能有望超過150萬片/年，市場占比合計約為35%。

碳化硅襯底市場規(guī)?？焖贁U容。在海內外企業(yè)積極擴產的背景下，碳化硅襯底市場 規(guī)模將得到顯著提升，根據wolfspeed的預測，預計至2026年，全球碳化硅材料 (襯 底+外延) 市場規(guī)模將達17億美元，相較于2022年提升近2.5倍。


國內企業(yè)加速布局

根據Yole的數據，全球碳化硅（SiC）市場的前五名廠商均來自歐美和日本，合計占據了市場份額的93%。值得一提的是，意法半導體通過與特斯拉的合作，占據了全球市場份額的40%。

海外廠商在碳化硅領域起步較早，進行了全產業(yè)鏈的布局。在碳化硅襯底和器件環(huán)節(jié)，這些廠商擁有豐富的量產經驗和深厚的技術積累，形成了先發(fā)優(yōu)勢。

在導電型襯底方面，Wolfspeed一家獨大。而在絕緣型襯底方面，國內企業(yè)天岳先進成功躋身前三。

全球導電型SiC襯底市場仍然被Wolfspeed、II-VI和羅姆壟斷，這三家公司的市場份額高達90%。其中，Wolfspeed一家占據了62%的市場份額，在半絕緣型襯底方面，天岳先進市場份額約為30%，僅次于全球龍頭II-VI和Wolfspeed的35%和33%。

國內具備先發(fā)優(yōu)勢的廠商包括天岳先進（襯底龍頭，擴產并拓展客戶）、晶升股份（長晶爐）、中芯集成（代工廠）以及斯達半導（器件）等。

根據英飛凌2023年5月3日發(fā)布的新聞稿，天岳先進將為英飛凌供應高質量碳化硅襯底和晶棒，用于制造碳化硅半導體。第一階段將集中在150毫米碳化硅材料上，后續(xù)將推動英飛凌過渡到200毫米直徑的碳化硅晶圓。這一合作進一步證明了天岳先進在碳化硅領域的實力和全球影響力。

此外，在器件環(huán)節(jié)，國內廠商正在加強SiC器件的技術研發(fā)和產線投資加速國產替代。在SiC MOS方面，三安光電、揚杰科技、新潔能等廠商已經開發(fā)出1200V系列產品，其比導通電阻等特性表現行業(yè)領先，達到了國際一流水平。部分廠商的車規(guī)級模塊正處于驗證階段，并已實現小批量出貨。

在SiC二極管方面，三安光電、華潤微、聞泰科技等廠商研制出的SiC二極管性能數據表現優(yōu)越，主要應用于超高性能、低損耗和高效率電源應用設計等領域。

當前國內廠商在SiC器件領域不斷加大創(chuàng)新能力，有望在全球碳化硅市場中有望占據更有競爭力的地位。