【导读】6月7日，国际半导体大厂意法半导体和国内化合物半导体知名厂商三安光电宣布，双方已签署协议，将在重庆建立一个新的8吋碳化硅器件合资制造厂。
据披露，该合资工厂由意法半导体和三安光电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”）共同设立。注册资本为6.12亿美元，其中湖南三安持股比例为51%，意法半导体持股比例为49%。
意法半导体/三安光电联手 228亿合建碳化硅厂
根据规划，该合资工厂全部建设总额预计约达32亿美元（约合人民币228.32亿元），主要从事碳化硅外延、芯片生产。项目在取得各项手续批复后开始建设，将采用ST的SiC专利制造工艺技术，专注于为ST生产SiC器件，预计2025年完成阶段性建设并逐步投产，2028年达产，规划达产后生产8吋碳化硅晶圆10,000片/周。
据悉，该合资厂的建设将有助于满足中国汽车电气化、工业电力和能源等应用对意法半导体SiC器件日益增长的需求。而新合资厂将助力ST实现到2030年取得50亿美元以上SiC营收这一目标。
值得一提的是，三安光电还将利用自有SiC衬底工艺，单独建造和运营一个新的8吋SiC衬底制造厂，专门为新成立的合资厂提供SiC衬底。
根据三安光电6月7日的公告，其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”）决定在重庆设立全资子公司重庆三安半导体有限责任公司（暂定名，以下简称“重庆三安公司”），主要从事生产碳化硅衬底。
据披露，该项目预计投资总额70亿元人民币，将根据项目建设进度陆续投入。该项目注册资本为18亿元人民币，达产后，规划生产8吋碳化硅衬底48万片/年。
全球碳化硅市场高速成长
碳化硅是一种第三代宽禁带半导体材料，具有禁带宽度大、临界磁场高、电子饱和迁移速率较高、热导率极高等性质，其产业链环节大致分为衬底、外延片、设计、制造及模块。其中，衬底环节的价值量最高，占碳化硅器件成本超过40%。
意法半导体是一家全球知名的IDM模拟芯片厂商。其在最新财报沟通会上表示，预计2023年碳化硅业务将带来约12亿美元收入，广泛分布于主要客户，较此前预计的10亿美元有所增长。
值得一提的是，4月中旬，意法半导体与采埃孚签署碳化硅器件的多年供应协议。从2025年起，采埃孚将从意法半导体采购超过1000万个碳化硅器件。
三安光电是国内布局碳化硅产业最为完整的企业，涉及长晶、衬底制作、外延生长、芯片制备及封装环节。其在2022年年报中表示，公司碳化硅各环节业务顺利推进，衬底已通过几家国际大客户验证，其中一家实现批量出货，且2023年、2024年供应已基本锁定；碳化硅芯片应用于光伏、储能、新能源汽车等可靠性要求高的领域。
电动汽车市场对其碳化硅业务成长的推力最大。“从单品看，碳化硅器件比硅基器件要贵1.5-2倍。但从系统角度看，因为用了碳化硅器件，散热器、电容电感会减少，体积会减小，所以光伏行业也开始用了；而在新能源汽车行业，因为碳化硅器件能效高，电池用量就会减少。电池很贵，用得少系统成本就会降下来。因为系统成本优势，所以终端客户才会导入。”国内一位头部功率半导体厂商高管表示。
碳化硅的成长沃土：新能源汽车
根据乘联会统计的数据，2022年全年，国内新能源汽车零售567.4万辆，同比增长90%；而零售量的高速增长也带动了新能源汽车渗透率的持续提升，达27.6%，较2021年提升超12个百分点。
但目前新能源汽车的发展仍受续驶里程、充电时间和电池容量的制约，是产业界亟待解决的重要问题。碳化硅可满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求，进而解决新能源汽车的里程焦虑和充电焦虑，而汽车功率半导体也成为当下碳化硅发挥作用最大的领域，也是该材料最大的下游应用市场。但车规级对产品要求较高，且目前国际企业和国内企业正处于发展的不同阶段。
国星光电认为，国际龙头厂商在半导体行业具有技术积累优势，国产SiC要实现突围，需要实现规模化生产及应用，预测3-5年内国内厂商有望追赶上国际厂商的技术水平，以支撑规模化。
据悉，目前国星光电已面向光伏、储能、消费类电源、工业电源、电网、新能源汽车及充电桩等领域推出多款SiC产品，包括有TO-247-2封装的SiC SBD、TO-247-3/4封装的SiC MOSFET分立器件；NS62m、NSEAS系列封装的SiC MOSFET功率模块。
芯塔电子指出，国内碳化硅产业链都在积极扩产，但产能还未真正大规模释放，产能等方面与海外巨头还有差距，国内碳化硅产业要依靠整个国内产业链的合作与深度协同，才能更好的与海外巨头竞争。
具体到汽车市场，芯塔电子表示，国内多家碳化硅厂家都计划在近两年向市场提供碳化硅MOSFET，行业整体工艺能力有所提升，国内碳化硅行业的整体竞争力将不断提升，与国际大厂的差距在缩小，这是利好。
但芯塔电子也指出，当下碳化硅的发展也存在较大挑战。一方面，随着电动汽车市场的持续增长，800V高压平台车型及高压快充网络正在加速布局，这对碳化硅企业提出了更高的挑战；另一方面，2023年国际宏观经济和政治形势波动带来的全球经济不确定性风险加剧，而供应链安全关系到产业的可持续发展，这是整个产业面临的压力和挑战。
芯塔电子目前已在光伏、工业电源等领域积累数百家优质客户资源，SiC MOSFET已成功导入新能源汽车、光伏、储能、充电桩、高端电源等领域多家头部客户。此外，其车规级碳化硅模块产业已经完成落地，计划将于2023年底完成通线。
泰科天润指出，目前国外友商车规级SiC产品交期严峻，且SIC MOSFET良率不高。国际友商优先交付大客户订单而导致国内下游供应不足，叠加复杂的国际形势，导致国产化替代的加速，早期对国内厂商持观望态度的国外友商以及本土客户也开始持开放态度，与国内原厂交流。在此背景下，国内企业要注重提高性价比、提升核心竞争力、批量生产良率稳定的产品。
目前泰科天润已有多款型号产品在汽车电子行业应用于OBC、DCDC等车载类电源中，后续6英寸以及正在动工的8英寸线也会朝汽车市场布局，丰富碳化硅MOSFET系列。据悉，公司预计在2023年针对650V/1200V/1700V SiC MOS 陆续推出各个型号的产品。
此外，基本半导体车规级碳化硅芯片产线于4月24日正式通线；芯粤能碳化硅芯片制造项目预计在今年下半年进入量产环节；智新半导体二期产线在5月18日正式开工；比亚迪半导、斯达半导、时代电气以及士兰微等企业的IGBT模块和芯片已开始上车，国产碳化硅厂商进入汽车应用有了先行样本。
国际方面，罗姆于2010年量产SiC MOSFET。在车载领域，罗姆于2012年推出支持AEC-Q101认证的车载品，并在车载充电器（OBC）领域拥有很高的市场份额。此外，罗姆碳化硅产品还应用于车载DC/DC转换器等领域。
2018年，罗姆在德国杜塞尔夫开设了“Power Lab”，帮助众多汽车和工业设备领域厂商提高其设计效率；2020年6月，罗姆发布了业界先进的第4代低导通阻抗碳化硅MOSFET，在不牺牲短路耐受时间的前提下，成功实现业界超高水平的低导通电阻。
罗姆还与多个公司联合发展车规级SiC技术，比如与北汽新能源、联合汽车电子、臻驱科技分别建立碳化硅联合实验室；与纬湃科技就电动汽车电力电子技术签署开发合作协议，并成为其碳化硅技术的首选供应商；与吉利签署了战略合作协议，缔结以碳化硅为核心的战略合作伙伴关系；与正海集团成立碳化硅功率模块合资公司海姆希科；被UAES(联合电子)公司认证为碳化硅功率器件解决方案的首选供应商，产品用于逆变器。
此外，Wolfspeed已与奔驰、捷豹路虎、通用汽车等达成了战略合作协议；安森美正考虑投资20亿美元提高碳化硅芯片的产量，目标是到2027年占据碳化硅汽车芯片市场40%的份额；英飞凌与Stellantis签署了一份非约束性谅解备忘录，为其提供为期多年的碳化硅半导体供应服务；意法半导体已与二十家车企达成合作，其中中国市场的下游客户包括比亚迪、吉利、长城、现代、小鹏等整车厂，以及华为、汇川技术、欣锐科技等供应商……
来源：贤集网
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