中国SiC行业如何在脱钩时代发展

‍‍ 中国在蓬勃发展的电动车需求和半导体自研长期目标的推动下，最有望首先实现突破的可能是SiC（碳化硅）行业。

那么问题来了。国内的SiC玩家都有谁？他们在新兴技术和生产设施上投入了多少资金？中国厂商是否制定了不同的商业策略来征服SiC市场？每一个问题可能都会让引起国际上的关注。

Yole Intelligence复合半导体团队首席分析师Ezgi Dogmus表示：“中国的SiC是脱钩时代的代表品类。”

在地缘关系紧张的当下，技术沿着不同的道路发展着。西方SiC供应商通过在中国建立合资公司来实现全球统一的SiC开发和生产的年代已经一去不复返了。在这个脱钩时代，我们看到的是两种独立的SiC技术（制造和供应链基础设施）的并行发展。

Onsemi执行副总裁兼功率解决方案集团总经理Simon Keeton最近指出，“我们将看到竞争格局如何形成。到目前为止，在SiC器件方面，我还没有看到来自中国的竞争。”

为了满足电动车行业的需求，中国仍然从美国、欧洲和日本采购SiC设备。这些公司包括Onsemi、Infineon、ST、Wolfspeed和Rohm。所有人都在猜测中国什么时候会扭转供应流。

目前，许多西方国家的SiC厂商低估了中国在全球市场上的作用，这主要是因为中国的投资集中在SiC晶圆上，而不是SiC MOSFET等器件级的开发上。Yole的Dogmus说：“那些在中国建立SiC产能的设备制造商还没有能力与欧美的制造商竞争。”

但情况正开始发生变化。在上个月的慕尼黑电子展上，Infineon的CEO Jochen Hanebeck指出，“我看到了中国意图用宽禁带半导体（特别是SiC）超越硅功率半导体。”

考虑到中国不断增长的需求，Hanebeck提醒大家不要低估中国。“如果一些中国芯片制造商很快能够推出SiC创新，我不会感到惊讶。从统计学上讲，这很有可能。”

中国将功率电子视为进入全球半导体产业的跳板，计划在SiC领域打一场持久战。

在2021年3月发布的五年计划（2021-2025年）中，中国将SiC确定为“第三代半导体”中最有前途的技术之一。认为SiC对中国的“新基础设施建设”至关重要。功率半导体器件的迅速采用将加快中国在手机快充、电动车和5G通信方面的努力。

强劲的电动车需求推动了SiC在中国的发展势头。自比亚迪于2020年推出中国首款基于SiC主逆变器的电动车以来，从蔚来到小鹏等众多中国电动车厂商都在推出基于SiC技术的电动车。

基于SiC器件的优点显而易见，能耗更低，在高频下的开关效率也高于标准芯片。SiC的整体运行效率更高、体积更小、重量更轻，降低了冷却要求。

中国电动车公司现在从西方供应商那里采购SiC器件。但最终目标是摆脱电动车行业对外国供应商的依赖。

玩家

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与西方SiC供应商试图解决整个供应链不同，中国供应商采取了更加细分的方法，专注于SiC生产过程的某些部分。这些技术包括SiC球（或基片）、SiC外延和芯片加工、二极管和晶体管设计以及模块封装。SiC供应链的每个环节都出现了玩家。

中国SiC玩家的背景非常多样化，包括晶圆制造商，甚至是车厂。

中国主要的SiC衬底生产商包括天科合达（TankeBlue）和天岳（SICC）。Yole的Dogmus说：“河北同光（Sunlight）和山西烁科（SEMISiC）也是值得密切关注的玩家。”三安集成（Sanan IC）采用混合业务模式，将代工和IDM业务相结合，同时也在追求基板制造。

虽然缺乏领先的IDM，但中国可以通过利用其整体制造实力来弥补目前在SiC晶圆、器件和模块方面的不足。Dogmus表示，“中国在消费品领域的成功是众所周知的。在代工、封装和组装方面形成了成熟的劳动分工。”

Dogmus补充说，“例如，中国厂商在SiC衬底、外延晶圆和封装方面处于有利地位。SiC器件制造被认为是下一轮竞争的关键一步。预计主要IDM将建立庞大的设备产能。这是一个谁在价值链中占比更高的问题。”

Yole断言，中国设备制造商可能很快就会生产用于汽车应用的SiC二极管。像SiC MOSFET这样的器件则是另一回事。中国供应商可能需要三年或更长时间才能实现量产。目前，三安集成发布了车规级MOSFET，但尚未量产。

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投资

‍‍ 目前全球的SiC厂商都在晶圆上进行大规模投资。

Yole的复合半导体技术和市场高级分析师Poshun Chiu表示，“衬底是SiC器件成本的很大一部分。对于玩家来说，确保自己的内部供应非常重要，这样他们才能长期控制设备开发的内部成本。”

这就解释了近几个月来西方SiC厂商纷纷宣布投资SiC晶圆生产的原因。

中国的投资活动也集中在SiC晶圆生产上。中国领先的N型SiC供应商天科合达已投资10亿美元在大兴和北京建设了6英寸和8英寸晶圆生产线。Yole表示，第一阶段预计将于今年完工，每年生产10万片晶圆，并计划在2025年进行产能扩张。天科合达还瞄准了制造设备领域。

天岳是另一家专注于射频应用的SiC晶圆玩家，今年1月在上交所上市，为上海临港自贸区一家生产N型SiC晶圆的晶圆厂提供融资。Yole表示，到2024年，产能目标是每年30万片6英寸N型晶圆。

LED（GaN/GaAs）领域的三安光电与厦门的三安集成推出了化合物半导体代工服务。三安投资23亿美元在湖南建设了一家工厂，以支持SiC晶体生长、晶圆和外延晶圆生产以及器件制造和封装。

中芯国际（SMIC）通过投资位于绍兴的中芯电子（SMEC）进入了SiC市场。SMEC成立于2018年，为MEMS，、IGBT和MOSFET提供工艺平台。中芯国际目前提供宽禁带半导体（包括SiC）的代工服务和模块封装。

比亚迪计划分拆其半导体业务，通过位于宁波的一家6英寸晶圆厂自研IGBT和SiC器件。比亚迪投资1亿美元，计划到2026年将产能扩张至每月生产2万片6英寸晶圆。据报道，比亚迪半导体计划在年底前上市。

竞争

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西方SiC供应商在面对中国SiC竞争对手之前可能有几年喘息的时间。

Infineon的Hanebeck指出，为了在基于SiC的功率系统领域占据领先地位，制造商必须超越“单个开关，了解应用和整个系统”。Hanebeck表示，因此，Infineon不仅致力于功率开关芯片组，还致力于驱动器、微控制器和配套软件。

Wolfspeed的CEO Gregg Lowe将SiC描述为“一项棘手的技术，全球目前对其没有真正大量的知识储备。”

Lowe承认中国在SiC领域的国家利益，他预见了SiC行业未来的漫漫长路。推动技术创新，同时降低成本和提高产量。这需要很大的耐心。

到目前为止，还没有西方SiC供应商将SiC球运往中国。Yole的Dogmus指出，“一般来说，晶圆供应商更喜欢在内部持有‘神奇的配方’，并将其保存在增长的国家。”

Dogmus指出，考虑到中美技术竞争，IP保护势在必行。晶圆生产商必须有自己的方法和IP。她说，“IP将是所有新来者面临的一个问题，包括中国和欧洲。在制造设备领域，中国有几家熔炉和备件供应商，这为新的中国玩家的发展和进入提供了便利。”

如果SiC是一场持久战，中国可以通过大力培育整个功率电子行业而逐渐占据上风。Yole报道说，由于没有季度目标需要实现，中国有“大量的时间和资金以及数百万熟练的员工来成功发展SiC”。在脱钩时代，全球SiC产业将呈现两个动态并行发展的SiC生态系统。

审核编辑 ：李倩