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2023 年,国内碳化硅(SiC)衬底行业涌入大量的玩家,众多项目在全国各地落地,产能扩张达到空前规模。
据行业数据显示,2023 年国内 SiC 衬底的折合 6 英寸销量已超过 100 万片,许多厂商的产能爬坡速度超过预期。直至如今,6 英寸 SiC 衬底的扩产动作仍在继续。
01SiC 产能,持续开出
不完全统计,中国大陆约有 20 余家 SiC 衬底企业,分别包括天岳先进、天科合达、 东尼电子 、烁科晶体、同光晶体、世纪金光、 露笑科技 等。
天岳先进上海临港新工厂已于 2023 年 5 月开始交付 6 英寸导电型 SiC 衬底,目前产能和产量均在持续爬坡中。按照目前的进展来看,天岳先进预计将提前实现达产。在此基础上,天岳先进在 2023 年下半年决定将 6 英寸 SiC 衬底的生产规模扩大至 96 万片 / 年。上海临港工厂达产后,将成为天岳先进导电型 SiC 衬底主要生产基地。
天科合达徐州 SiC 芯片二期项目于去年 8 月开工,项目总投资 8.3 亿元,达产后,可实现年产 SiC 衬底 16 万片。2023 年 12 月 28 日,该项目已全面封顶,预计今年投产。2024 年 2 月 27 日,由天科合达子公司深圳重投天科负责运营的第三代半导体 SiC 材料生产基地也在深圳宝安区启动,预计今年衬底和外延产能达 25 万片。
烁科晶体SiC 二期项目今年顺利通过竣工验收,二期项目的建成,预计将为烁科晶体带来每年新增 20 万片 6-8 英寸 SiC 衬底的产能,其中包括 N 型 SiC 单晶衬底 20 万片 / 年、高纯衬底 2.5 万片 / 年、莫桑晶体 1.3 吨 / 年。东尼电子的 " 年产 12 万片 SiC 半导体材料 " 项目于 2023 年上半年实施完毕。今年 3 月,湖州市生态环境局公示了对 东尼电子 扩建 SiC 项目的环评文件审批意见,此次本次公示的项目,则是在该募投项目上的进一步扩建。根据公告内容,东尼半导体计划利用东尼五期厂区厂房,实施扩建年产 20 万片 6 英寸 SiC 衬底材料项目。
三安光电去年年底在投资者问答中表示,目前 SiC 产能在逐步释放,预计 2023 年末至 2024 年初,公司 6 英寸 SiC 产能规划扩产至 1.8-2 万片 / 月。
重投天科建设运营的第三代半导体材料产业园于今年年初正式揭牌,该产业园围绕生产衬底和外延等制造芯片的基础材料,重点布局了 6 英寸 SiC 单晶衬底和外延生产线,预计 2024 年衬底和外延产能达 25 万片。
02SiC 价格,持续下探
随着全球 6 英寸 SiC 片产能释放,加之电动汽车需求暂缓,这给今年 SiC 价格带来下行压力。
据悉,2024 年中期,6 英寸 SiC 衬底价格已跌至 500 美元以下,接近中国制造商的生产成本线。然而,到第四季度,价格将进一步跌至 450 美元甚至 400 美元,给大部分制造商带来沉重财务压力。值得注意的是,国际供应商的报价在 2023 年底仍高达 850 美元。如今已经有一些一线供应商已经在寻求出售业务,以避免巨额亏损的持续扩大。
对于价格下降的原因,行业分析师将其归因于供应过剩和市场竞争加剧。一线中国供应商为抢占市场份额而发起的价格战愈演愈烈,小制造商也加入竞争,导致市场不稳定。尽管国内 SiC 衬底产能增长迅速,但不同供应商之间的良率差异较大,部分企业在订单履行方面面临着严峻挑战。供应商之间的激烈竞争使得价格不断走低,许多厂商被迫亏本销售。
这种竞争环境增强了全球买家的谈判地位,博世和英飞凌等主要国际 IDM 获得了越来越优惠的价格协议。
与此同时,SiC 衬底的主要应用领域 —— 电动汽车和光伏发电市场(SiC 器件最大的市场),由于长达 6 个月到 1 年的验证期,使得客户在选择供应商时尤为谨慎,担心验证期结束后供应商可能已破产。这一情况进一步拖累了供应链的流动性。
业内人士预计,原本应在 2026 年左右到来的 SiC 衬底行业整合潮,可能会因价格战的激化而提前至 2025 年中期。
在近日的业绩会上,有投资者向 天岳先进 提问:"4 英寸、6 英寸等传统 SiC 衬底产品价格是否有进一步下探的空间?"
天岳先进 董事长、总经理宗艳民表示,SiC 衬底价格会下降,这一方面是由于技术的提升和规模化效应推动衬底成本的下降;另一方面,目前SiC 衬底价格比硅衬底高,而价格下降有助于下游应用的扩展,推动 SiC 更加广阔的渗透应用。
中国供应商的快速扩产和大幅降价也让国际竞争对手措手不及,全球行业形势正在悄然发生变化。
03SiC 巨头,也受到影响
行业巨头,面临挑战
近日,总部位于达勒姆的 Wolfspeed 公司有多则坏消息传出。
Wolfspeed 曾是全球范围内首家 8 英寸 ( 200mm ) SiC 晶圆制造厂,从 2015 年项目发布到 2022 年建成投产以及实现量产共历时 7 年。2023 年,为了加速转型,Wolfspeed 出售射频业务给 MACOM,此后 Wolfspeed 专注于 SiC 业务。
然而随着 SiC 市场竞争持续加剧,Wolfspeed 业绩持续亏损、深陷 " 财务危机 "。根据 Wolfspeed 公布的 2025 财年第一财季财报显示,该财季营收同比下滑 1.37% 至 1.95 亿美元,净亏损虽同比收窄了 28.68%,但仍亏损达 2.82 亿美元。
受业绩持续亏损影响,Wolfspeed 日前还宣布启动了一项耗资 4.5 亿美元设施关闭和整合计划,即关闭其在美国北卡罗来纳州达勒姆的 150 毫米 SiC 工厂,同时减约 20% 的员工,目前该公司有 5000 名员工,也就是说需要裁撤 1000 个工作岗位。展望 2025 财年的第二季度,Wolfspeed 预计其非 GAAP 净亏损额将在 1.45 亿至 1.14 亿美元之间。
11 月 18 日,Wolfspeed 发布公告称,其董事会已决定同意 Gregg Lowe 于本月辞去 Wolfspeed 总裁兼首席执行官和董事会成员的职务。虽然 Gregg Lowe 本人和 Wolfspeed 董事会均未说明其辞职的原因,但是外界猜测这与 Wolfspeed 近几个季度的业绩表现脱不了干系。
罗姆的 SiC 业务有重大调整
Wolfspeed 遭受逆风的同时,另一家 SiC 大厂罗姆半导体的日子也不太好过。
11 月 7 日,罗姆半导体公布了 2024 财年上半年(2024 年 4 月至 9 月)业绩报告。该时间段内,罗姆半导体实现营收 2320 亿日元(约合人民币 109.04 亿),同比下滑 3%。次日罗姆举行了财务业绩发布会,并透露了 SiC 业务进展及未来规划。
首先是投资金额削减,罗姆半导体原计划在 2021 年至 2027 年针对 SiC 业务投资 5100 亿日元(约合人民币 239.7 亿),现在将降至 4700 亿 -4800 亿日元(约合人民币 220.9 亿 -225.6 亿),具体来看,2024 财年的投资额降至 1500 亿日元(约合人民币 70.5 亿),2025 财年则降至 1000 亿日元(约合人民币 47 亿)以下。
其次是增长计划放缓,此前,罗姆半导体为其 SiC 业务设定了 2025 财年达到 1100 亿日元(约合人民币 51.7 亿)的销售额目标。然而,由于工业设备和电动汽车市场放缓,目标被推迟到 2026-2027 年。
最后是产能安排调整,罗姆半导体正在推动 8 英寸 SiC 的量产,其中筑后工厂计划于 2025 年开始大规模生产,宫崎第二工厂预计在 2025 年投产。另一方面,罗姆半导体原计划 2025 财年将 SiC 功率半导体的产能提高至 2021 财年的 6.5 倍,但该目标将延迟一年后实现。
04SiC,开启下半场!
当下,6 英寸 SiC 晶圆价格持续陷入内卷困境,大量厂商将目光投向尺寸更大的 SiC 衬底,试图以此探寻新的发展契机和突破方向。
目前,8 英寸便是 SiC 战役的下半场。
根据 Wolfspeed 报告显示,以 32mm² 面积的裸片(芯片)为例,6 英寸可以切出 448 颗,8 英寸可以切出 845 颗,8 英寸 SiC 衬底上的裸片数量相比 6 英寸增加近 90%;由于边缘芯片的良率较低,6 英寸的边缘裸片数量占比会达到 14%,8 英寸的这一占比降低至 7%,8 英寸衬底利用率相比 6 英寸提升了 7%。根据 SiC 衬底厂商天科合达的测算,从 6 英寸提升到 8 英寸,单位成本预计能够降低 35%。
截至 2023 年,海外已经形成从 8 英寸衬底到晶圆制造的产业链布局,海外头部大厂在 8 英寸 SiC 衬底技术上的发展和产品研发在近两年明显加快。除了已实现量产的 Wolfspeed,还有 7 家 SiC 衬底、外延、器件厂预计在未来 1-2 年实现 8 英寸衬底的量产。其中,Wolfspeed 的 8 英寸衬底及 MOSFET 已实现批量应用,并持续建设 JohnPalmour SiC 衬底厂,推动衬底产能扩充、配合其 8 英寸晶圆厂的扩产需求;ST 意法半导体也向 8 英寸领域投资,其联合湖南三安半导体建设 8 英寸 SiC 晶圆厂,三安配套自建一座 8 英寸 SiC 衬底厂,保障合资工厂的材料供应稳定性。
根据 YOLE 报告预测,2024 年 8 英寸 SiC 衬底将大批量进入市场。业界预计从 2026 年至 2027 年开始,现在的 6 英寸 SiC 产品都将被 8 英寸产品替代。据集邦咨询数据显示,目前 8 英寸的产品市占率不到 2%,预计 2026 年市场份额将成长到 15% 左右。
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国内厂商的量产突破步伐也在加快。目前已超 10 家企业 8 英寸 SiC 衬底进入了送样、小批量生产阶段,包括烁科晶体、晶盛机电、天岳先进、南砂晶圆、天科合达、科友半导体、湖南三安半导体、超芯星、粤海金等。投资方面,烁科晶体、南砂晶圆、天岳先进、天科合达、科友半导体、三安光电等均有 8 英寸衬底相关扩产计划,旨在提前为后续中下游客户做好材料产能供应的准备。
近日,天岳先进表示正在稳步推进临港工厂二期 8 英寸 SiC 衬底扩产计划。其临港工厂的 8 英寸 SiC 总体产能规划约 60 万片,将分阶段实施。与此同时, 天岳先进 还于 2024 德国慕尼黑半导体展览会上首次推出了 12 英寸 ( 300mm ) SiC 衬底产品 , 正式宣告超大尺寸 SiC 衬底时代的大幕拉开。
今年 6 月,士兰微电子 8 英寸 SiC 功率器件芯片制造生产线项目(士兰集宏)在厦门市海沧区正式开工。项目总投资为 120 亿元人民币,分两期建设,两期建设完成后将形成 8 英寸 SiC 功率器件芯片年产 72 万片(6 万片 / 月)的生产能力。其中第一期项目总投资 70 亿元,预计在 2025 年三季度末实现初步通线,2025 年四季度试生产并实现产出 2 万片的目标;2026 年 -2028 年持续进行产能爬坡,最终将形成年产 42 万片 8 英寸 SiC 功率器件芯片的生产能力。
湖南三安 SiC 项目一期在全线投产后,为顺应 6 英寸向 8 英寸转型大趋势,二期项目全部导入 8 英寸生产设备和工艺。今年中旬,湖南三安 8 英寸 SiC 产线取得了积极进展。7 月, 三安光电 在投资者互动平台表示,湖南三安项目后续扩产将生产 8 英寸 SiC 产品,目前,8 英寸 SiC 衬底已开始试产,8 英寸 SiC 芯片预计于 12 月投产。
同日,据西永微电园官微消息,重庆三安半导体 SiC 衬底工厂已完成主设备进机仪式。据重庆三安基建负责人透露,该项目目前整体建设进度已完成 95% 以上,正处于设备进场安装调试的关键阶段,预计 8 月底将实现衬底厂的点亮通线。
资料显示,重庆三安意法 SiC 项目总规划投资约 300 亿元人民币,项目达产后将建成全国首条 8 英寸 SiC 衬底和晶圆制造线,具备年产 48 万片 8 英寸 SiC 衬底、车规级 MOSFET 功率芯片的制造能力,预计营收将达 170 亿人民币。
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