半导体|【芯智驾】碳化硅全球争夺战升级：国产厂商的突破之机在哪里？芯片|特斯拉|英飞凌|it芯片

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编者按：芯智驾──集萃产学研企名家观点，全面剖析AI芯片、第三代半导体等在汽车“大变形”时代的机会与挑战！
集微网报道，安森美拟以415亿美元并购碳化硅厂商GTAT ，意法半导体在8英寸碳化硅晶圆技术上取得了突破……过去一两个月，国际大厂围绕第三代半导体碳化硅布局动作不断。
在IGBT即将逼近硅基材料的性能极限，以及全球碳中和的大语境下，对于更智能高效的能源生产、传输、配送、储存和使用方式成为后摩尔时代的刚需。而以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表的宽禁带（第三代）半导体凭借优异的物理特性，天然适合制作高压、高频、高功率的半导体器件。与此同时，以电动汽车为代表的下游市场应用需求的爆发，也进一步搅动功率半导体上游产业链格局。
在下游需求增长远大于产能的产业现状下，某种意义上，碳化硅正成为下一步全球半导体竞争中的重要战略物资，全球厂商的竞争卡位赛已悄然升级。国内产业链如何把握这样一个后摩尔时代“换档期”所释放的中国机会？
车用SiC放量元年：全球产业链并购、扩产提速
中泰证券分析师在近期的一份研报中预计， 2021年汽车领域碳化硅有望进入放量元年。电动汽车的快速发展成为当前驱动功率半导体需求的最大增量，其对于MOSFET、IGBT、SiC等各方面需求都有较大提升。 Gartner在一份研究报告中也指出， 5G基础设施、电动汽车等应用端需求的爆发为宽禁带半导体（第三代半导体）带来强劲发展动力，预计可望到2024年带来超过40亿美元的收入，并带来新的颠覆机会。 Yole则预测， SiC市场在2023年之前可保持44%的增长速度，到2025年，新能源汽车和充电桩领域的SiC市场将达到17.78亿美元，约占SiC总市场规模的七成左右。

数据来源：YOLE 海通证券
目前， SiC最大的应用市场在新能源汽车的功率控制单元、逆变器、DC-DC转换器、车载充电器等。在电动汽车中，采用碳化硅芯片，将使电驱装置的体积缩小为五分之一，电动汽车行驶损耗降低60%以上，相同电池容量下里程数显著提高。
已有多家厂商推出了面向混动（HEV）或纯电动（EV）汽车充电器的SiC功率器件。除了特斯拉此前率先在其Model 3量产车型上使用意法半导体和英飞凌的SiC逆变器外，现代汽车也已经宣布将在其下一代电动汽车中使用英飞凌制造的SiC 芯片。 2020年7月，国产品牌比亚迪新能源汽车“汉”的电机控制器中也开始应用比亚迪自主研发制造的SiC MOSFET模块，法国汽车制造商雷诺则在今年6月与意法半导体签署了一项供货协议，将于2026 年开始接收SiC芯片。
下游应用的逐步爆发，倒逼上游竞争卡位的加剧。从全球范围来看，除了近期的安森美对GTAT的并购案，去年以来国际大厂展开了围绕SiC的大手笔布局，在此之前，英飞凌、环球晶都和GTAT签署了长期合约。研究机构Gartner的一位半导体行业高级分析总监对集微网指出，此次安森美的收购之举符合行业整合和垂直整合的整体趋势。 “碳化硅衬底的成本和产量将长期成为第三代半导体行业的关键竞争核心，这也将推动产业链上游的进一步整合并购趋势。 ”该分析师指出。