碳化硅|当新能源遇上半导体( 二 )

技术降成本是一场持久战，这就注定了碳化硅的渗透是一个渐进式的过程，但随着衬底尺寸的抬升，规模效应给成本下降带来了极大改观。
碳化硅的衬底尺寸主要包括2英寸（50mm）、3英寸（75mm）、4英寸（100mm）、6英寸（150mm）、8英寸（200mm）等规格。尺寸越大，单位衬底可制造的芯片数量越多，边缘的浪费也越小，均摊到单位芯片的成本就越低。
晶圆从6英寸提升到8英寸，芯片数量将从488增至845个，边缘浪费则由14%减至7%。
碳化硅主要分为半绝缘型和导电型，目前半绝缘型产品的主流衬底规格为4英寸，正在向6英寸迈进，导电型产品的主流衬底规格为6英寸，正在寻求向8英寸演进。
伴随技术的不断成熟和进步，碳化硅基的产品价格在过去多年已经实现了大幅下降。
上文提到650V的SiCMOSFET与SiIGBT的价格比大约是4:1，而在2018年，这一数字高达10:1。
业内给出的预估是，未来碳化硅器件的成本大约以每年10%左右的价格下降，这一过程势必会伴随更多消费场景的解锁。根据Yole的预测数据，到2025年，碳化硅器件将增长至25.62亿美元，年复合增长率达30%。
【夹缝里求生】
一步慢，步步跟不上。
第三代半导体产业，美、日、欧抢跑，中国依然处在落后的位置。
与硅基功率半导体类似，碳化硅产业链也包含衬底、外延、器件及模块和应用等环节，区别在于各环节价值量倒挂。
硅基半导体产业中晶圆成本是大头（约占50%），而碳化硅的附加值集中在上游衬底（成本占比约47%）。所以，碳化硅产业链的实控权其实掌握在衬底供应商手中。

文章插图
▲数据来源：公开资料整理
全球范围，Wolfspeed在衬底环节是绝对的霸主，市占率高达62%，II-VI位列其次，但只分了14%的蛋糕。根据Wolfspeed的规划，公司将在2024年前将产能扩充30倍，所以衬底环节一家独大的局面恐怕还要持续下去。
本土头部参与者主要是山东天岳和天科合达。
天科合达是国内第一个起跑的企业，建立了国内第一条碳化硅晶片中试生产线，并且率先研制出6英寸碳化硅晶片。但仅就目前的实力来说，山东天岳更胜一筹，特别是在半绝缘衬底领域。
数据显示，2020年，山东天岳在半绝缘衬底领域的市占率约为30%，相较于2019年的18%有一个显著的提升。根据公司最新的发展规划，已经决定投资投资25亿元向导电型碳化硅衬底扩张，到2026年实现30万片/年的产能规模，届时在这一领域的全球市占率有望达到15%左右。
对于本土企业而言，规模扩张还在其次，最重要的是突破技术瓶颈，目前最先进的8英寸衬底依然仅掌握在Wolfspeed、II-VI和意法半导体等少数外资手中。
1月12日，山东天岳先进科技股份有限公司（简称“天岳先进”）在科创板正式挂牌，盘中市值最高冲到400亿。根据公司之前公布的战略投资者缴款认购名单，宁德时代旗下的问鼎投资、广汽集团旗下的广祺柒号、上汽集团、小鹏等汽车领域的关键公司都进行了战略入股。一方面体现了公司的实力，另一方面也为公司将来在汽车产业链打开局面进行了铺垫。
外延环节，凤凰光学可能是未来“全村唯一的希望”。
在此之前的多年时间里，凤凰光学的股价一直在低位趴着，但从今年9月30日开始，公司的股价直线拉起，在不到两个月的时间里最多涨了近3倍，期间连续收获了11个一字板涨停。
如此反常，根源来自凤凰光学对普兴电子和国盛电子的并购。
国盛电子手里掌握着8英寸硅外延工艺和技术，打破了发达国家的技术垄断，可以能够满足0.09-0.18μm功率器件的制造需求。普兴电子是国内率先稳定量产8英寸硅外延材料的企业，填补了国内技术及产业化的空白。