SiC的潜力被业界一致看好,产业链上下游纷纷加大资源的投入力度,在很多应用还未完全落地的情况下,激烈的竞争已经提前展开,在2021年的集中体现就是产能的扩张和新项目的开启。同时,为了提前锁定产能,下游企业(主要是车企)纷纷与上游企业进行绑定,这也让产业资源更加向头部企业集中。
总体而论,2021的SiC行业延续了近几年的火爆局面,并已经初步显现未来几年的竞争格局。
国际厂商纷纷转进8英寸 扩产成风
在SiC器件的产业链中,由于制造工艺难度大,产业链价值主要集中于上游衬底环节。以SiC MOSFET元件来说,仅仅是SiC衬底本身,就已决定60%的SiC MOSFET元件成败。4 英寸及6 英寸是当前SiC衬底主流尺寸规格,与Si材料类似,更大尺寸也是其发展方向。
国际大厂纷纷在2021年开始扩产,逐渐向8英寸SiC进行过渡。早在2019年就展示了8英寸SiC衬底样品的Wolfspeed、II-VI都在2021年加紧了量产的准备过程。其中,Wolfspeed有望在2022年上半年率先实现8英寸SiC的量产,II-VI也宣布5年内6英寸晶圆产能扩张5-10倍,同时扩大运用差异化的材料技术的8寸晶圆产能。为了满足亚洲市场的需求,II-VI还在中国福州的亚洲区总部建立了一条用于导电SiC衬底的后端加工线,可进行边缘研磨、化学机械抛光、清洁和检测等操作。该工厂也是II-VI已宣布的5年扩产计划的一部分。
罗姆则计划到2025年投资850亿日元,使产能到2025年提升16倍。2021年1月,罗姆福冈筑后工厂新厂房竣工,开始安装生产设备,并建立可满足SiC功率元器件中长期增长需求的生产系统,预计将于2022年投产。
罗姆的SiC主要由子公司SiCrystal生产,据董事总经理Robert Eckstein透露,2022年SiCrystal的SiC衬底产能几乎售罄,主要客户为母公司罗姆、英飞凌、意法半导体等多家公司供货。
意法半导体通过收购Norstel公司获得了生产SiC衬底的能力,在2021年宣布瑞典北雪平工厂制造出首批8英寸SiC晶圆片,完成了生产链的补全。
博世也在大张旗鼓地进行扩产,其于2021年在罗伊特林根晶圆工厂增建了1000平方米无尘车间。按照计划,到2023年底,博世还将新建3000平方米无尘车间,并使用自主开发的制造工艺生产SiC半导体。同时,博世在着手研发功率密度更高的第二代SiC芯片,预计将于2022年投入大规模量产。
环球晶在美国德州设有工厂,也正在扩充SiC产能。据董事长徐秀兰透露,环球晶新产线有望在2022年投产。据了解,环球晶目前6英寸SiC基板月产能约2000片,部分客户已开始出货,由于客户需求强劲,可望扩增至5000片,也有机会进一步提升至8000片。
2021年9月,SK集团的美国子公司 SK Siltron CSS LLC计划投资近3.03亿美元在密歇根州扩大SiC晶圆生产。SK集团计划在SiC半导体晶圆业务上投资7000亿韩元(约合人民币38.22亿元),以到2025年成为世界尖端材料市场的龙头。SK集团计划将SiC晶圆的生产能力从目前的3万片增加到2025年的60万片,将全球市场占有率从5%提高到26%。
抢占产能制高点,已经成为国际领先企业的共识。
国内开工、融资忙不停
SiC虽在国内处于起步阶段,但随着“十四五”规划将其列为发展重点,行业发展已进入提速阶段。
2021年1月18日,青铜剑第三代半导体产业基地奠基仪式在深圳坪山举行。该项目位列深圳市2021年重大项目清单,预计在2023年4月建成投产,届时SiC器件年产能将达200万只。
5月,瀚天天成SiC产业园二期项目主体封顶。项目总投资6.3亿元,占地面积29002.015平方米,其中一期项目已建成投产,建筑面积18502.64平方米,二期规划建筑面积24133.03平方米。项目拟建设6英寸SiC外延晶片生产线项目,建成投产后预计年产值30亿元。
6月23日,总投资160亿元的湖南三安半导体基地一期项目正式点亮投产,将打造国内首条、全球第三条SiC垂直整合产业链,可月产3万片6英寸SiC晶圆。
9月,山东天岳先进科技股份有限公司IPO获批,成为国内SiC第一股。其将募资20亿元,在上海建SiC半导体材料项目,计划于2022年试生产,2026年100%达产。
12月,露笑科技在接受机构调研时表示,目前公司现有的衬底片年产能为2.5万片,后续将根据市场订单情况继续进行扩产,预计到2022年6月份之前,公司将年产能扩大到10万片。
此外,各地方政府也将SiC定为未来发展重点。比如,湖南省人民政府出台的十四五规划指出,要推进半导体关键核心成套设备研发和产业化,加快6英寸SiC材料及芯片、中低压功率半导体等产业化发展,建成全国最大SiC全产业链生产基地,创建国家级半导体装备制造区域中心。
在资本市场上,SiC项目也成为2021年最受追捧的赛道之一。仅仅在2021年末,就有多家企业宣布融资。
12月17日,华瑞微完成了B轮和B+轮3亿元融资,本轮融资将助力华瑞微积极推进功率器件国产化,加大在IGBT、SiC功率器件等方面的研发力度,加快提升产能。
12月14日,森国科宣布完成C轮亿元级融资,其650V及1200V 两大系列的SiC JBS已经大批量出货。
11月30日,上海积塔半导体完成80亿元战略融资,这轮融资将极大助力公司发挥自身车规级芯片制造优势,加大SiC功率器件、车规级电源管理芯片、IGBT等方面制造工艺的研发力度。
抓住半导体技术迭代的机遇,国内SiC行业正在为下一阶段的规模化、产业化而蓄力。
车企忙结盟 锁定未来入场券
将SiC视为宝贵的战略资源,产业链下游的各大企业纷纷与SiC企业合作或结盟,这在汽车行业尤为明显。
据集邦咨询预测,全球SiC功率器件市场规模将从2020年的6.8亿美元增长至2025年的33.9亿美元,年复合增长率将达38%,其中新能源汽车的主逆变器、OBC(车载充电器)、DC/DC(电源模块)将成为主要驱动力,或在2025年占据62%的市场份额。预估到2025年,电动车市场对6英寸SiC晶圆需求将达169万片。
而且,SiC的价格亦逐年呈现下跌趋势。以6英寸SiC晶圆为例,2021年价格约为1000美元,预估2023年将降至700美元;SiC组件价格方面,预估2023年与Si基组件将会达到2.5倍甜蜜点的价差,即导入中端车型时,车厂仍能获利。
2021年12月29日,长城汽车作为领投方入股河北同光股份,正式进军第三代半导体核心产业。河北同光股份依托中科院半导体所,专业从事SiC单晶的研发、制备和销售,是河北省规模最大,也是国内率先实现量产第三代半导体材料SiC单晶衬底的高科技企业。
11月30日,上汽集团携旗下市场化私募股权投资平台尚颀资本共同出资5亿元,完成对国内领先车规级芯片及SiC功率器件生产企业 积塔半导体 的A轮投资。
2021年10月,Wolfspeed与通用汽车达成了SiC供应协议。据协议,通用汽车将参与Wolfspeed的“供应保证计划(WS AoSP)”。该计划旨在为电动汽车生产提供本土、可持续和可扩展的SiC材料。
8月,罗姆与中国汽车制造商吉利汽车集团建立策略伙伴关系。吉利计划透过罗姆的先进碳化硅功率解决方案延长EV续航里程、降低电池成本并缩短充电时间
6月,雷诺集团、意法半导体宣布就设计、开发、制造和供应进行策略合作,双方将依据雷诺集团对碳化硅装置、氮化镓电晶体需求的理解携手开发节能、尺寸合适的模组元件。
5月17日,吉利与芯聚能半导体、芯合科技等,合资成立了广东芯粤能半导体有限公司。据官微介绍,芯粤能位于广州市南沙,是一家面向车规级和工控领域的SiC芯片制造和研发的芯片代工公司,产线用地面积150亩,将建成年产24万片6英寸SiC晶圆,成为国内最大的车规级SiC芯片制造企业。
尽管汽车市场在SiC的整体应用中占比并不高,但是未来的空间非常巨大,上下游企业强强携手,将会加速SiC的应用落地进度。
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