“價(jià)格戰”開(kāi)打？ 我國碳化硅襯底行業(yè)產(chǎn)能或將過(guò)剩 市場(chǎng)將邁入8英寸時(shí)代

1、碳化硅襯底概述

根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國碳化硅襯底行業(yè)發(fā)展趨勢分析與未來(lái)前景預測報告（2024-2031年）》顯示，SiC（碳化硅）是一種由硅（Si）和碳（C）構成的化合物半導體材料。SiC的優(yōu)點(diǎn)不僅在于其絕緣擊穿場(chǎng)強（Breakdown Field）是Si的10 倍，帶隙（Energy Gap）是Si的3倍，而且在器件制造時(shí)可以在較寬的范圍內實(shí)現必要的P型、N型控制，所以被認為是一種超越Si極限的用于制造功率器件的材料。

襯底是指沿特定的結晶方向將晶體切割、研磨、拋光，得到具有特定晶面和適當電學(xué)、光學(xué)和機械特性，用于生長(cháng)外延層的潔凈單晶圓薄片。碳化硅襯底是新近發(fā)展的寬禁帶半導體的核心材料，以其制作的器件具有耐高溫、耐高壓、高頻、大功率、抗輻射等特點(diǎn)，具有開(kāi)關(guān)速度快、效率高的優(yōu)勢，可大幅降低產(chǎn)品功耗、提高能量轉換效率并減小產(chǎn)品體積。按照電學(xué)性能的不同，碳化硅襯底可分為半絕緣型碳化硅襯底和導電型碳化硅襯底兩類(lèi)，這兩類(lèi)襯底經(jīng)外延生長(cháng)后分明用于制造功率器件、射頻器件等分立器件。

碳化硅襯底的種類(lèi)

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2、碳化硅襯底行業(yè)產(chǎn)能擴大，“價(jià)格戰”開(kāi)打？

近年來(lái)，中國碳化硅襯底行業(yè)產(chǎn)能擴大。數據顯示，2023年全球折合6英寸導電型SiC襯底產(chǎn)能將達到2100Kpcs，同比增長(cháng)96%，預計2026年將增加至5690Kpcs，2023-2026年CAGR達39%；2023年，我國碳化硅襯底的折合6英寸銷(xiāo)量已超過(guò)100萬(wàn)片，許多廠(chǎng)商的產(chǎn)能爬坡速度超過(guò)預期，產(chǎn)能占全球產(chǎn)能的42%，預計2026年我國6英寸碳化硅襯底產(chǎn)能將占全球產(chǎn)能的50%左右。

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這也進(jìn)一步反映出市場(chǎng)對碳化硅襯底行業(yè)強烈需求。不過(guò)，由于害怕晶圓廠(chǎng)商或者下游電動(dòng)汽車(chē)終端用戶(hù)的訂單無(wú)法充分消化產(chǎn)能，我國碳化硅襯底市場(chǎng)價(jià)格逐漸下降。

根據相關(guān)資料可知，之前國內6英寸碳化硅襯底通常比國際供應商的報價(jià)低5%左右，但是近期價(jià)格差異已經(jīng)擴大至30%。因此，有供應鏈從業(yè)者擔心，由于國內在碳化硅長(cháng)晶、襯底等領(lǐng)域的廠(chǎng)商眾多，如果有人率先掀起降價(jià)模式，恐怕將會(huì )迫使越來(lái)越多廠(chǎng)商跟進(jìn)，進(jìn)而引發(fā)碳化硅襯底的價(jià)格戰。

碳化硅器件成本主要集中在襯底和外延，根據數據，兩者占成本比例合計70%。其中，襯底制造技術(shù)壁壘最高，成本占比高達47%，是最核心環(huán)節。

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當前，碳化硅從生產(chǎn)到應用的全流程歷時(shí)較長(cháng)。以碳化硅功率器件為例，從單晶生長(cháng)到形成襯底需要耗時(shí)1個(gè)月，從外延生長(cháng)到晶圓前后段加工完成需要耗時(shí)6-12個(gè)月，從器件制造再到上車(chē)驗證更是需要1-2年時(shí)間，對于碳化硅功率器件IDM廠(chǎng)商而言，從工業(yè)設計、應用等環(huán)節轉化為收入增長(cháng)的周期非常漫長(cháng)，汽車(chē)行業(yè)一般需要4-5年之久。

對于碳化硅未來(lái)，有業(yè)內人士表示，汽車(chē)是碳化硅最主要的應用市場(chǎng)之一，當主機廠(chǎng)降本壓力與日俱增，碳化硅器件廠(chǎng)商也難逃控本的命運。同時(shí)，碳化硅器件上游的襯底與外延等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節也將面臨技術(shù)革新和“價(jià)格戰”的挑戰。

此外，電動(dòng)汽車(chē)作為SiC功率器件核心應用下游，市場(chǎng)占比逐年提升。有相關(guān)資料可知，車(chē)用SiC功率器件占總市場(chǎng)比例將由2021年的63%增加至2027年的79%，其次為工業(yè)和新能源領(lǐng)域，占比分別為9%和7%。而隨著(zhù)全球電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)需求的疲軟，碳化硅需求有所縮減，供應廠(chǎng)商們?yōu)閾寠Z訂單，不斷降低價(jià)格。由此可見(jiàn)，產(chǎn)能持續擴大及下游需求疲軟雙重因素影響下，碳化硅襯底行業(yè)價(jià)格戰打響。

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3、碳化硅襯底產(chǎn)能有可能過(guò)剩，企業(yè)該如何破局

近年來(lái)，國內外的Wolfspeed、英飛凌、意法半導體，還是羅姆、安森美等廠(chǎng)商以各種方式，拼命擴大產(chǎn)能，并積極尋求更多長(cháng)期合作伙伴，建立更為完全的產(chǎn)業(yè)鏈。根據相關(guān)資料可知，目前，全球已有27家企業(yè)實(shí)現8英寸SiC單晶生長(cháng)的研發(fā)突破，其中包括17家中國企業(yè)。據不完全統計，國際廠(chǎng)商去年一年貢獻6英寸碳化硅襯底產(chǎn)能超過(guò)200萬(wàn)片。

而隨著(zhù)襯底材料技術(shù)不斷突破，全球各大碳化硅相關(guān)廠(chǎng)商正瘋狂發(fā)力碳化硅。那么，未來(lái)碳化硅會(huì )不會(huì )過(guò)剩？實(shí)際上，當前，碳化硅襯底正進(jìn)入產(chǎn)能和價(jià)格拼殺階段，未來(lái)行業(yè)新一輪洗牌即將來(lái)臨，技術(shù)、良率、價(jià)格將成為競爭的關(guān)鍵。

目前，6英寸晶圓占據碳化硅市場(chǎng)主流，未來(lái)8英寸將迎來(lái)一場(chǎng)大戰，2024年碳化硅襯底市場(chǎng)只會(huì )更卷！那么，國產(chǎn)廠(chǎng)商如何破局？

事實(shí)上，目前國內有10家企業(yè)和機構在研發(fā)8英寸襯底，包含爍科晶體、晶盛機電、天岳先進(jìn)、南砂晶圓、同光股份、中科院物理所、山東大學(xué)、天科合達、科友半導體、乾晶半導體等。而Wolfspeed、ROHM、英飛凌、ST等國際碳化硅大廠(chǎng)已邁入8英寸。不過(guò)，幸好的是意法和三安光電的合作主要集中在8英寸，英飛凌與兩家國產(chǎn)SiC企業(yè)簽訂長(cháng)約也表明未來(lái)將向8英寸進(jìn)發(fā)，這有助于我國在碳化硅進(jìn)展上加速趕上國際步伐。

未來(lái)，國產(chǎn)廠(chǎng)商要打破內卷怪圈可以從以下幾方面入手：

國產(chǎn)碳化硅襯底企業(yè)破局方式

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4、碳化硅襯底行業(yè)將邁入8英寸時(shí)代

國產(chǎn)碳化硅領(lǐng)域也正在取得階段性突破和進(jìn)展，如意法半導體與三安光電成立了一家合資制造廠(chǎng)，進(jìn)行8英寸碳化硅器件大規模量產(chǎn)。為滿(mǎn)足該合資廠(chǎng)的襯底需求，三安光電也將利用自有襯底工藝，單獨建造和運營(yíng)一個(gè)新的8英寸碳化硅襯底制造廠(chǎng)。

重點(diǎn)SiC襯底廠(chǎng)商與器件制造原廠(chǎng)供應和合作情況

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由此可見(jiàn)，我國碳化硅襯底行業(yè)將邁向8英寸時(shí)代，也成為市場(chǎng)破局關(guān)鍵點(diǎn)。在量產(chǎn)上車(chē)方面，國內SiC器件廠(chǎng)商已經(jīng)開(kāi)始嶄露頭角，但國產(chǎn)碳化硅功率半導體真正有效產(chǎn)出、達到高質(zhì)量標準的產(chǎn)品還不多，中低端碳化硅功率半導體存在產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險和內卷現象，所以企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中要提升差異化優(yōu)勢，與市場(chǎng)需求相結合，避免產(chǎn)能盲目擴張。（WYD）