逆勢而上，第三代半導體碳化硅在2023年大放異彩

雖然不同細分產業有差異化表現，但整體看，2023年是半導體市場承壓和庫存整理的年份。但其中也有明顯逆勢而上的產業——碳化硅（SiC）市場。

作為新興化合物半導體中的一類，碳化硅市場由于特斯拉的率先應用，正加速在新能源汽車中驗證上車。近兩年來也是全球碳化硅巨頭積極擴產、進行收并購和開拓合作的年份。

擴產和市場落地火熱也快速體現在相關公司業績中。無論是國際巨頭還是國內A股上市公司，2023年與碳化硅相關的業績都出現了較快成長態勢。

相比于第一代半導體硅，被稱為第三代半導體的碳化硅發展處在相對早期，因此相關投融資也尤為頻繁。據第三方機構集邦化合物半導體不完全統計，2023年SiC全產業鏈發生了上百次融資事件，并有多家廠商在年內完成了兩輪甚至多輪融資。

當前碳化硅應用落地還面臨一定挑戰，產品性能、應用成本、大規模量產等都是重要命題。正如率先采用碳化硅功率器件的特斯拉，在2023年宣布將大幅減少碳化硅用量，顯示出其應用落地還有很大提升空間。

產業鏈已在對此進行思考和探索，而當下雖然全球都在積極擴產和推進技術沿革，未來產業走向整合也將是必然。由此，目前階段的產品演進和產業鏈間密切聯合正成為主要趨勢。

國內產業鏈火熱

碳化硅市場的火熱發展和加速落地結果，正體現在A股上市公司業績中。

國內頭部碳化硅襯底材料供應商天岳先進（688234.SH）近期公告顯示，預計2023年公司實現歸屬母公司的扣除非經常性損益后凈利潤為-1.35億元至-9600萬元，同比將增加47.77%~62.86%，即增加1.23~1.62億元。

公告指出，業績變化源于年內受益于碳化硅在下游新能源汽車、光伏發電、儲能等應用領域的滲透應用，碳化硅半導體整體市場規模不斷擴大。2023年公司上海臨港智慧工廠開啟產品交付；導電型產品產能產量持續提升，產品交付能力增強。

碳化硅相關芯片和模塊產品供應商芯聯集成（688469.SH）公告顯示，預計2023年實現營業收入約53.25億元，同比增長約15.60%；年內歸屬于母公司所有者的扣非凈利潤約為-22.92億元，同比將增虧約8.89億元。

當然增虧背后與該公司正處在快速推進研發和擴產動作有關。公告顯示，年內預計產生折舊及攤銷費用約34.71億元，同比增加約13.90億元。由此對期內經營業績產生較大影響。

對于碳化硅業務，公司大幅增加了對SiC MOSFET、12 英寸產品方向的研發力度。期內公司在12英寸產線、SiC MOSFET產線、模組封測產線等方面進行了大量戰略規劃和項目布局。

該公司指出，隨著新增產能逐步釋放，收入水平快速提升，規模效應逐步顯現，以及折舊逐步消化，盈利能力將快速改善。預計車規級產品營業收入將持續增加，特別是SiC MOSFET上車速度與數量將快速提升，2024年SiC業務營收預計將超10億元。

1月30日，芯聯集成還宣布與蔚來（紐交所: NIO) 簽署碳化硅模塊產品生產供貨協議，其將成為蔚來首款自研1200V碳化硅模塊的生產供應商。

設備方面，碳化硅（SiC）金剛線切片機廠商高測股份（688556.SH）和SiC長晶設備企業晶升股份（688478.SH）均預計2023年業績有較大幅度增長。

公告顯示，高測股份預計2023年實現歸屬于母公司扣除非經常性損益的凈利潤為 14-14.6億元，同比增加86.61%~94.61%。其中2023年公司碳化硅金剛線切片機訂單規模大幅增長，市場滲透率快速提升。

晶升股份公告指出，預計2023年度歸母扣非凈利潤為4100~4900萬元，同比增加80.52%~115.74%。業績增長原因在于年內下游市場快速發展，公司積極豐富產品序列及應用領域，銷售規模不斷擴大，同時運營效率得到有效提升。據悉，在6英寸向8英寸轉型升級趨勢下，晶升股份正積極推動8英寸SiC單晶爐的成熟及推廣應用，其8英寸SiC長晶設備目前進展順利，已通過客戶批量驗證。

上市公司業績只是一個切面，作為正在快速發展的新興市場，投融資方面的動作也很積極。

集邦化合物半導體統計指出，從融資輪次來看，眾多SiC相關廠商在2023年完成的大多數是天使輪、A輪以及B輪融資。一方面，這與SiC產業仍處于發展初期階段有關；另一方面，很多公司是過去一年內在SiC產業風口下新成立的初創企業。

從產業鏈環節看，材料、器件、設備均為SiC產業投資熱點。而隨著iC功率器件加速上車，各大車企也積極參與相關廠商融資，以期與各大SiC器件廠商形成更加深度地捆綁，在產品方面掌握更多主動權與話語權。

回顧2023年，從時間分布看，1月、2月、11月、12月均發生了接近或超過10次融資，年初和年尾SiC產業融資最火熱。其中積塔半導體不僅是在4月和9月各完成一輪融資的唯一廠商，也貢獻了2023年SiC產業單筆最高融資額135億元。

海外大廠頻牽手

目前碳化硅襯底材料和功率模塊方面，海外廠商都占據著較大市場份額。對于這些廠商來說，當前對碳化硅的搶位將是全方位的。因此頻繁擴產、推進更高規格產品量產落地、與下游積極牽手聯合等都是關鍵詞。

近日舉行的業績交流會上，意法半導體CEO Jean-Marc Chery介紹道，2023年在碳化硅方面，公司繼續提高在卡塔尼亞和新加坡工廠的前端設備生產，并提高了在摩洛哥和中國工廠的后端制造能力。此外還在卡塔尼亞啟動了新的一體化碳化硅襯底制造設施生產，這是其碳化硅垂直整合戰略的重要一步。當年內，意法半導體宣布與三安光電合資，在重慶推進200mm碳化硅器件大規模制造，預計將在2025年第四季度開始生產。

“這些都是進一步擴大（意法半導體）全球碳化硅制造運營的重要舉措。驅動我們到2030年碳化硅相關年收入將超過50億美元?！盝ean-Marc Chery如此表示。

在2023年，意法半導體實現碳化硅相關收入11.4億美元，同比增長60%以上；預計2024年碳化硅收入為15-16億美元，目標是2025年收入達到20億美元。根據公司預期，其客戶集中度也將下降。

意法半導體與三安光電的合作，也被認為是面向國內龐大市場在積極進行部署應對的一個動作。此前該公司主要為特斯拉供應碳化硅相關器件，也助推其在碳化硅器件市場份額領先。該介紹，其在全球碳化硅MOSFET市場份額已超50%。

近期意法半導體執行副總裁、中國區總裁曹志平接受21世紀經濟報道記者專訪時還表示，公司還在不斷迭代優化碳化硅工藝技術，改善碳化硅產品性能、擴展性、可靠性，持續提升產能，以滿足更高的質量要求和其他不斷增長的市場需求。

另一全球功率器件龍頭英飛凌也在積極對外“牽手”。1月23日，英飛凌與全球碳化硅襯底材料巨頭Wolfspeed宣布擴大并延伸現有的長期150mm SiC晶圓供應協議。延伸后的合作將包括一個多年期產能預留協議，將有助于保證英飛凌供應鏈穩定，同時滿足多領域對于碳化硅半導體不斷增長的需求。

近期，英飛凌已先后與儲能領域頭部公司盛弘電氣、SiC晶圓供應商SK Siltron CSS、國內車載電源廠商富特科技等達成合作。英飛凌將為盛弘電氣提供1200 V CoolSiC MOSFET功率半導體器件、EiceDRIVER緊湊型1200V單通道隔離柵極驅動IC等產品。與富特科技則旨在加強雙方對車載電源領域半導體技術的深度合作。

碳化硅的挑戰

如火如荼發展的碳化硅當然也非一帆風順。在2023年初，率先采用碳化硅相關功率器件的特斯拉掌門人馬斯克突然宣布將大幅減少75%對碳化硅的用量，曾一度引發海外相關公司股價大幅波動。

雖然目前并未顯現出太大影響，但這無疑顯示出碳化硅的應用落地還面臨著成本偏高的難題，且存在供不應求問題。此外，電機革新、電驅系統改進、封裝技術創新等都是努力方向。

因此業內人士普遍認為，碳化硅功率器件對硅基功率器件的影響將是部分的，而非完全替代，將視具體應用場景對功率、高壓等具體需求而定。比如一些采用車用碳化硅逆變器，一些則采用車用硅基IGBT逆變器。

這意味著要加速應用落地，碳化硅產業鏈目前要面臨的挑戰就是快速提高產量、提升應用效率并降低應用成本，不過此前已有業內人士對21世紀經濟報道記者表示，應用碳化硅功率器件其實已經可以系統性降低應用成本，也即對整車的節能等效果帶來裨益。

對此，曹志平則對21世紀經濟報道記者表示，“降低制造成本、提高產品性能，這兩點需要我們持續改進和優化。今后三年，我們有三個工作重點：第一，將生產線升級到8英寸晶圓；第二，落實碳化硅供應鏈垂直整合策略，包括正在卡塔尼亞工廠建造的碳化硅襯底綜合廠，將碳化硅襯底內部供應量占比提升到40%；第三，與Soitec合作在8英寸晶圓上采用SmartSiC技術?！?/p>

另一重挑戰則是產業發展到一定階段將會走向整合期。目前全球各地都在積極推進碳化硅產業鏈建廠和投資等事宜，某種程度上出現過熱跡象。待一段時間后，產業間必然將出現公司過多而進行收并購的趨勢。屆時核心考驗的是目前碳化硅入局者們的研發、應用和落地進程。

在2023年初，就有業內人士直言：第三代半導體不需要那么多玩家，不排除未來會走類似LED產業的發展沿革路線。

雖然目前看起來有些遙遠，但眼下與產業鏈的積極牽手合作、推進先進能力研發，就成為重要的發展命題。

審核編輯：黃飛

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