碳化硅巨頭“棄子保帥”，市場廝殺升級

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碳化硅巨頭“棄子保帥”，市場廝殺升級

2周前

碳化硅巨頭“棄子保帥”，市場廝殺升級

近日，昔日碳化硅（SiC）巨頭Wolfspeed“跌落神壇”的消息被推至熱議中心。

在激進的擴張策略中，Wolfspeed不僅交出了最差的2024財年成績單，也面臨着縮減資本支出而計劃關閉一家位於美國北卡羅來納州達勒姆的6英寸晶圓廠、推遲德國建廠計劃的境地。

一邊是如火如荼的SiC擴產潮，一邊卻是蒙上陰影的SiC巨頭。這不僅折碳化硅市場競爭升級的激烈態勢，也反映了在行業內卷以及6英寸晶圓廠加速向8英寸轉移的產業大趨勢下，各路玩家稍有不慎，就有可能影響對排位賽的搶奪。

昔日巨頭跌落神壇

在財報密集揭露的這段日子裏，幾家歡喜幾家愁。行業巨頭Wolfspeed無疑是後者。該公司不僅營收不及預期，進入虧損最嚴重的財年，毛利也直线狂跌。知名半導體分析師陸行之甚至毫不諱言，評價Wolfspeed“本來一手好牌，現在變成一手爛牌”。

圖片來源：Wolfspeed

財報顯示，2024財年，Wolfspeed累計淨虧損8.64億美元，較2023財年擴大162%；第四財季的毛利率大幅下滑，從去年同期的29%降至1%。截至美東時間8月30日休市，Wolfspeed每股報9.75美元，較2021年11月峰值的139美元跌超近93%。

如此疲軟的財報表現源於Wolfspeed對碳化硅產業持久的高投入、高支出，以及較低的回報率。

碳化硅的應用被認爲是近年來功率半導體最重要的技術革新。相比傳統硅器件，碳化硅器件具有更高的熱導率、電子飽和速度、擊穿電壓和更寬的能帶間隙，這些特性使得SiC器件在高溫、高壓、高頻和高效率的應用場景中表現出色。

新能源汽車、光伏、儲能、工業控制等領域對碳化硅半導體應用的需求，給行業帶來巨大的想象空間。尤其是新能源汽車，目前超過60%的碳化硅需求都來自於該領域，包括電機控制器及充電設施等。

也因此，在全球SiC產業掀起的增資擴產熱潮之下，Wolfspeed一馬當先，將碳化硅技術作爲未來幾年的主要增長驅動力，資金投入和產能擴張都非常積極。

從2021年开始，Wolfspeed規劃了包括紐約莫霍克谷200mm（8英寸）碳化硅晶圓廠的產能建設、150mm（6英寸）碳化硅晶圓廠達勒姆工廠的產能擴充，設新的材料工廠（JP Siler City）等。且爲加速擴張8英寸產能，Wolfspeed正在實施一項總投資達65億美元的產能擴張計劃。

然而據資料顯示，2017年至今，該公司年營收尚未超過10億美元。並且在回報率上，被認爲是碳化硅最大市場的新能源汽車還未帶來預想中的收益。除了技術門檻與成本問題，對於Wolfspeed而言，歐美電動汽車市場放緩的節奏，導致部分OEM推遲車規半導體訂單，還有持續的價格战令車廠陷入營利壓力，這些因素都在一定程度上壓制了碳化硅上車需求。

值得注意的是，在”豪賭“的擴張策略下，眼下面臨諸多困境的Wolfspeed，正把希望的曙光放在碳化硅加速從6英寸向8英寸晶圓過渡的產業大趨勢上。

根據Yole Intelligence的研究，6英寸碳化硅晶圓是目前器件制造的主要平台，而在公开市場上還沒有8英寸晶圓的批量出貨。

爲削減成本，減緩對其6英寸碳化硅晶圓的需求，Wolfspeed正計劃關閉其位於美國北卡羅來納州達勒姆的一家6英寸SiC晶圓生產設施。與此同時，Wolfspeed把重心更多放在提升莫霍克谷工廠8英寸晶圓的產量，官方稱該工廠比達勒姆工廠具有成本優勢。

Wolfspeed從2年前就宣布進入8英寸碳化硅時代。其是在全球範圍內最早建立8英寸SiC晶圓廠，且率先實現8英寸SiC產品生產的公司。2023年7月，Wolfspeed莫霍克谷8英寸廠發貨了第一款產品。

饒是如此，在產品良率、技術穩定和市場認證等關卡面前，其8英寸工廠的回報率與巨大投入遠未實現平衡。據悉，Wolfspeed的8英寸產能目前大部分處於闲置狀態，產能利用率僅在20%左右。

不過，Wolfspeed CEO Gregg Lowe對未來仍保有信心，稱莫霍克谷8英寸晶圓廠將保持強勁增長，計劃在第一財季提前達到其運營產能的25%。Wolfspeed預計，2027年至2030年，預計超過90%的新型電動汽車將使用800V系統。

圖片來源：Wolfspeed

碳化硅加速向8英寸升級

成本，一直是碳化硅上車的最大阻礙之一。

衆所周知，碳化硅晶圓尺寸越大，單位芯片成本越低。從6英寸往8英寸方向升級，是碳化硅關鍵的降本路徑之一。在轟轟烈烈的碳化硅增資擴產潮中，8英寸正成爲越來越多半導體大廠瞄准的方向。

根據碳化硅襯底制造商天科合達給出的數據，從4英寸襯底升級爲6英寸襯底的單位成本可降低50%，而6英寸襯底升級爲8英寸襯底的單位成本可再降低35%。

另據WolfSpeed投資日報告，碳化硅襯底從6英寸到8英寸，單片襯底制備的芯片數量由448顆增長至845顆，邊緣損失佔比由14%減少至7%，可用面積幾乎增加一倍，合格芯片產量則增加80-90％。

由此可見8英寸乃至更高英寸必然是碳化硅未來的技術走勢。

盡管當下8英寸碳化硅晶圓成本仍高於6英寸，並且相對傳統硅基器件，短期內由碳化硅降低的整車電池包和部分系統成所帶來的收益還是比不過硬件成本的上升，但是相關業內人士表示，未來2~3年碳化硅芯片的降本和芯片良率的提升，加上800V及以上高壓電控系統的普及，會放大採用碳化硅的系統收益。

在市場層面，雖然歐美電動汽車市場陷入疲軟，特斯拉去年也宣布減少碳化硅用量，但總體上新能源化是不變的大趨勢。尤其在國內市場上，碳化硅早已成爲整車廠比拼配置的競爭點。蔚來、理想、小鵬、小米、嵐圖、智己、比亞迪、長城等多數車企均推出了800V碳化硅高壓平台，並漸有標配之勢。

聚焦到上遊供應鏈，不止Wolfspeed，國內外各大功率半導體大廠在過去幾年密集投資布局8英寸碳化硅生產线，且已逐步進入落地階段。去年，包括英飛凌、意法、安森美、羅姆、博世、芯聯集成等國內外主要的碳化硅功率器件大廠已先後开啓了8英寸襯底的批量驗證工作。

就在上個月，8月8日，英飛凌宣布，其位於馬來西亞居林的8英寸碳化硅功率半導體晶圓廠一期項目正式啓動運營。該廠將於今年底开始生產碳化硅產品，預計2025年可實現規模量產。

圖片來源：英飛凌

該項目於2022年2月宣布建設，斥資20億歐元。爲進一步鞏固和增強在全球功率半導體市場的領導地位，2023年8月，英飛凌宣布再投入50億歐元進行擴建，總投資額上升到70億歐元。一期項目重點生產碳化硅功率半導體，同時也涵蓋部分氮化鎵外延生產；二期則將打造全球最大、最高效的8英寸碳化硅功率半導體晶圓廠。

英飛凌強調，一旦馬來西亞居林工廠在未來五年內達到滿負荷生產，它將成爲世界上最大的碳化硅（SiC）工廠。馬來西亞已成爲英飛凌在亞洲最大的芯片生產基地，以及全球最大的芯片封裝和組裝業務所在地。

同樣在8月初，安森美（Onsemi）計劃在今年晚些時候對位於韓國富川的8英寸SiC晶圓進行認證，並於2025年投入生產。

安森美在韓國富川的先進SiC超大型制造工廠的擴建工程於去年10月完工。全負荷生產時，該晶圓廠每年將能生產超過一百萬片8英寸SiC晶圓。安森美富川SiC生產线目前主力生產6英寸SiC晶圓，在2025年完成8英寸SiC工藝驗證後，將轉爲生產8英寸晶圓。

據悉，安森美碳化硅產品已與包括極氪、理想、奔馳、寶馬和大衆等多個造車新勢力和傳統車企達成了長期供應協議。

又如全球SiC MOSFET市場領頭羊意法半導體，其規劃今後三年在SiC領域有三個工作重點，其中就包括將生產线升級到8英寸晶圓。按其計劃，明年第三季度意大利卡塔尼亞的SiC晶圓廠將過渡到8英寸，新加坡的晶圓廠隨後也將過渡到8英寸。而其在中國的合資工廠——三安意法半導體項目，更是加快了投產速度。

8月30日消息，在西部（重慶）科學城，總投資約300億元的三安意法半導體項目進入收尾階段，其中，8英寸SiC襯底廠預計8月底投產，比原計劃提前2個月。按照最新進度，8英寸晶圓廠預計年底通线後將逐步釋放產能。

據了解，三安意法半導體項目包含建設一座8英寸SiC晶圓（芯片）廠和配套的一座8英寸SiC襯底廠，將整合8英寸車規級SiC襯底、外延、芯片的研發與制造。

圖源：意法半導體

此外，近日也有消息稱，羅姆決定將其位於日本宮崎縣的第二家工廠用於生產8英寸碳化硅襯底，2024年开始投產；三菱電機宣布將加快建設位於熊本縣的8英寸碳化硅晶圓廠，從原計劃爲2026年4月的運營日期，提前至2025年11月。

國內企業欲與國際巨頭“比肩”

蓋世汽車研究院數據顯示，目前，全球已有30余家企業完成了8英寸SiC的研發，其中，大多數企業計劃在2024-2026年期間進行量產。除了國際巨頭在“跑馬圈地”，國內企業也不甘落後，增資擴產不停，並向8英寸邁進。

8月7日，晶升股份在投資者互動平台表示，其第一批8英寸碳化硅長晶設備已於2024年7月在重慶完成交付。在8英寸轉型趨勢下，晶升股份正在全面布局8英寸碳化硅產线相關設備，除了長晶設備外，晶升股份針對外延、切片等工藝流程也在設備方面取得了一定進展。

同月，北京市生態環境局批准了天科合達的二期擴建項目，旨在擴大碳化硅襯底產能，增設6-8英寸生產线及研發中心。項目投產後，預計將實現年產約371,000片導電型碳化硅襯底，包括23.6萬片6英寸和13.5萬片8英寸導電型碳化硅襯底。

三安光電方面，除了上述與意法半導體的合作項目之外，其全資子公司湖南三安半導體總投資額達160億元的中國首條碳化硅全產業鏈生產线項目也迎來了重要進展。

7月24日，湖南三安半導體舉行了二期芯片廠的新廠房啓用及新設備移入儀式，意味着該企業打造的碳化硅二期項目即將通线。湖南三安半導體相關負責人表示，該企業全新打造的8英寸碳化硅芯片產業布局將全面加速，力爭在今年年底產线實現8英寸的量產。

7月8日，天岳先進發布公告，將募集資金3億元，用於投資8英寸車規級SiC襯底制備項目。天岳先進表示，其上海臨港工廠二期8英寸碳化硅襯底擴產計劃正在推進中，將分階段達到規劃中的8英寸襯底產能。

圖片來源：天岳先進公告截圖

6月19日，士蘭集宏8英寸碳化硅功率器件芯片制造生產线項目开工，總投資120億元，分兩期建設，建成後將形成年產72萬片8英寸碳化硅功率器件芯片的生產能力。

此外，天科合達也早已邁入8英寸時代，並且已與英飛凌等多家客戶开展合作。其於2022年發布8英寸導電型碳化硅襯底產品，2023年實現8英寸導電型碳化硅襯底小規模量產，並且在下遊客戶端驗證方面取得了積極進展。

毋庸置疑，頭部大廠密集宣發的動作，預示着8英寸碳化硅時代的腳步正在臨近。

蓋世汽車研究院發布的《車規級功率半導體產業研究報告（2024版）》指出，國內已經出現了相當一批企業在積極拓展8英寸，不過，由於國外的長期技術積累、產業鏈整合、產能規模等優勢，國內多數還是在扮演“追趕者”的角色，全球碳化硅產業格局依舊呈現歐、美、日三足鼎立格局。

盡管如此，作爲被認爲是最有可能實現“彎道超車”的碳化硅賽道，國內玩家正依托中國本土的新能源汽車產業鏈優勢，以及國產替代號召，不斷朝國際巨頭“看齊”，這也讓這些老牌功率半導體大廠不得不緊繃神經。

中國汽車動力電池產業創新聯盟理事長、中國汽車芯片產業創新战略聯盟聯席理事長董揚日前也談到，中國目前發展碳化硅芯片有兩大優勢。一是市場需求大。中國新能源汽車發展領先，不但數量領先，而且對於快充、高電壓平台等先進性能要求也比其他市場更迫切。二是產業端積極性高，企業投入的資金和人力都更多，無論是在碳化硅芯片的研發、制造企業，還是在新能源汽車整車應用領域，都是如此。

像是在難度最大、決定器件品質最關鍵、合計佔據SiC產品整體成本的70%以上的SiC襯底和外延領域，國內技術發展已相對較好，跟全球大廠的水平基本接近。

就以天岳先進爲例，該公司已發展成爲國內技術最全面、國際化程度最高的碳化硅襯底廠商之一。根據日本權威行業調研機構富士經濟報告測算，天岳先進位居2023年全球導電型碳化硅襯底材料市場市佔前三。