中國證券報記者日前走進芯聯(lián)集成8英寸晶圓制造無塵車間看到，一臺臺天車來回穿梭運輸著晶圓，工作人員有條不紊地操作各種設備，車間里一片繁忙景象。“伴隨下游市場全面升溫，公司整體產(chǎn)能利用率接近滿載，其中月產(chǎn)能超5000片的6英寸碳化硅產(chǎn)線持續(xù)滿負荷運轉。”芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇說。
業(yè)內人士表示，汽車級碳化硅功率產(chǎn)品需求量迅速放大。當前，制約碳化硅大規(guī)模應用的瓶頸主要在于其高昂的價格。隨著晶圓尺寸加速由6英寸升級至8英寸，制造成本有望進一步降低，將加速碳化硅技術的大規(guī)模滲透。
行業(yè)發(fā)展超預期
碳化硅具有寬禁帶半導體特性，同時耐高壓、高溫，被稱為“第三代半導體材料”的典型代表。
近年來，新能源汽車、風光儲能等市場快速發(fā)展，推動碳化硅器件和模組需求持續(xù)高速增長。在新能源車領域，碳化硅器件有望解決續(xù)航里程短、補能時間長等痛點;在光伏發(fā)電方面，碳化硅器件有望提升逆變器轉換效率及使用壽命。
“今年以來，公司定點項目陸續(xù)批量投產(chǎn)，帶動工廠產(chǎn)能大規(guī)模釋放。公司月產(chǎn)能超5000片的6英寸碳化硅產(chǎn)線持續(xù)滿負荷運轉。”趙奇告訴記者。
“公司碳化硅訂單處于客戶追交付狀態(tài)。4月份，公司6英寸、8英寸產(chǎn)能基本滿產(chǎn)，5英寸、12英寸產(chǎn)能利用率80%左右。”半導體上市企業(yè)士蘭微總經(jīng)理鄭少波在公司2023年度暨2024年第一季度業(yè)績說明會上表示。
在器件和模組需求快速增長的背景下，碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈上游襯底制造企業(yè)天岳先進一季度營收大幅增長。一季度，公司營業(yè)收入達到4.26億元，同比增長120.66%;凈利潤為0.46億元，同比扭虧。
天岳先進表示，目前全球市場對高品質碳化硅襯底需求仍然旺盛，除了在新能源汽車領域規(guī)模化應用滲透率逐步提升，其他領域的應用繼續(xù)拓展，第三代半導體行業(yè)發(fā)展遠超市場預期。
碳化硅加速裝車
資料顯示，碳化硅應用于新能源汽車關鍵電力系統(tǒng)，包括主驅逆變器、車載充電器(OBC)和DC-DC轉換器。
“隨著新能源汽車功率平臺從600V提升到800V，甚至達到1200V，對功率芯片性能要求不斷提升。碳化硅功率器件具備高效率、低能耗、耐高溫特性，成為眾多新能源車廠商布局的重點方向。”萬創(chuàng)投行研究院高級分析師毛怡卉告訴記者。
在4月舉辦的北京車展上，多家車企披露碳化硅新動態(tài)。嵐圖汽車發(fā)布的全棧自研最新一代嵐海動力系統(tǒng)搭載800V高效率碳化硅電驅系;蔚來汽車展示了自研的1200V碳化硅功率模塊;吉利汽車碳化硅混合驅動集成關鍵技術亮相。
小米汽車表示，SU7全系采用碳化硅高壓平臺，驅動電機均使用碳化硅功率模塊。士蘭微表示，汽車級碳化硅功率產(chǎn)品需求量迅速放大，預計5月公司碳化硅主驅模塊裝車規(guī)模將突破8000輛，6月將超過2萬輛。
“2024年將是新能源車大規(guī)模切換碳化硅的元年。”趙奇表示，預計下半年公司碳化硅月均出貨量將提升至萬片。“公司碳化硅業(yè)務2024年營收目標是突破10億元關口，爭取2027年達到全球市場份額30%左右。”
8英寸漸成趨勢
業(yè)內人士表示，碳化硅器件成本偏高，成為其大規(guī)模應用的阻礙。趙奇介紹，目前碳化硅器件價格普遍為硅器件的4倍、5倍，業(yè)內目標是將碳化硅器件成本降到硅器件的2.5倍甚至2倍以內。
在趙奇看來，碳化硅器件實現(xiàn)產(chǎn)能優(yōu)勢及成本優(yōu)化的最佳路徑是將芯片制造從6英寸晶圓轉到8英寸。同時，提升良率，且器件類型從平面型轉向溝槽型，助力碳化硅整體成本優(yōu)化。
多家上市公司加速布局8英寸碳化硅產(chǎn)能。士蘭微5月21日晚間公告稱，公司與廈門半導體投資集團有限公司、廈門新翼科技實業(yè)有限公司簽署《投資合作協(xié)議》，擬在廈門市海滄區(qū)建設一條以SiC-MOSEFET為主要產(chǎn)品的8英寸碳化硅功率器件芯片制造生產(chǎn)線，產(chǎn)能規(guī)模為6萬片/月。
湖南三安半導體責任有限公司是三安光電旗下專注于碳化硅業(yè)務的子公司。三安光電董秘李雪炭告訴記者，湖南三安正在擴產(chǎn)，將全部導入國際領先的8英寸生產(chǎn)設備和工藝，計劃今年三季度投產(chǎn)，達產(chǎn)后將實現(xiàn)年產(chǎn)48萬片的規(guī)模。“公司8英寸碳化硅襯底的外延工藝也已完成調試，相關樣品已經(jīng)送往主要海外客戶進行驗證。”
據(jù)了解，芯聯(lián)集成8英寸碳化硅工程批產(chǎn)品已于4月20日順利下線。“公司系國內首家開啟8英寸碳化硅的晶圓廠，將進一步優(yōu)化下游客戶成本，加速碳化硅技術大規(guī)模滲透。”趙奇說。
來源：中國證券報 記者 羅京
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