碳化硅行業迎來一筆大單。7月5日,瑞薩電子宣布與全球碳化硅襯底市佔率第一的Wolfspeed已籤署爲期10年的碳化硅晶圓供應協議。
10年的碳化硅長單
瑞薩已向Wolfspeed支付了20億美元的定金,以確保碳化硅晶圓的供應,並支持Wolfspeed的美國產能擴張計劃。
根據協議, Wolfspeed 將在2025年向瑞薩電子提供 150 毫米碳化硅裸片和外延片,Wolfspeed 供應的高質量碳化硅晶圓將爲瑞薩電子從 2025 年开始規模化生產碳化硅功率半導體鋪平道路。
瑞薩電子的 20 億美元定金還有助於支持 Wolfspeed 正在進行的產能建設項目,包括位於北卡羅來納州查塔姆縣的全球最大的碳化硅材料工廠 JP。這座耗資數十億美元的最先進設施的目標是將 Wolfspeed 目前位於北卡羅來納州達勒姆園區的碳化硅產能提高 10 倍以上。該工廠將主要生產 200毫米碳化硅晶圓,比 150 毫米晶圓大 1.7 倍,這意味着每片晶圓可以容納更多芯片,最終降低成本。
受電動汽車和可再生能源增長的影響,整個汽車和工業應用對更高效的電力半導體(用於供應和管理電力)的需求急劇增加。瑞薩電子正在迅速採取行動,通過擴大其內部制造能力來滿足功率半導體不斷增長的需求。該公司最近宣布重啓甲府工廠生產 IGBT,並在高崎工廠建立碳化硅生產线。
大廠加速入局
除了瑞薩,近來羅姆、安森美、三安光電等國內外知名廠商都紛紛披露碳化硅項目最新進展。
6月7日,三安光電與意法半導體宣布,將攜手成立一家合資制造廠,大規模量產8英寸碳化硅產品,建設總額預計爲32億美元,預計2025年完成階段性建設並逐步投產,2028年達產,規劃達產後生產8英寸碳化硅晶圓10000片/周。
位於產業鏈中遊的德國汽車零部件制造商緯湃科技(Vitesco)也在近期籤下兩項碳化硅產品採購長單:6月下旬,緯湃科技與羅姆籤下碳化硅功率器件長期合作協議,雙方在2024-2030年間的交易額將超過1300億日元(約合9億美元)。緯湃科技將在逆變器中集成羅姆的碳化硅半導體,並應用於電動汽車動力系統。
5月31日,安森美也與緯湃科技宣布了一項碳化硅產品10年期供應協議,協議價值19億美元。緯湃科技將向安森美提供2.5億美元投資,用於採購碳化硅生產相關設備,以提前鎖定後者的碳化硅產能。
應用需求上漲
相比於傳統的硅基功率器件,碳化硅功率器件由於耐高溫(工作溫度可達600C)、耐高壓、耐高頻、體積更小、能效更高的優點,在新能源汽車的電源控制、電機驅動、車載空調等零部件中,應用潛力廣闊。
近期上市的小鵬G6搭載了800V碳化硅高壓平台;理想汽車也研發了800V高壓平台和5C電池,並推出動力系統易四方平台,而易四方平台全系列車型標配碳化硅電控。
總體而言,雖說目前碳化硅MOSFET價格相比於硅IGBT價格仍然較高,但碳化硅功率器件在耐壓等級、开關損耗和耐高溫性方面具備明顯優勢。新能源汽車已成爲碳化硅功率器件最主要的市場。
在目前各大主流車廠積極布局800V電壓平台的背景下,券商認爲碳化硅的性價比突出,市場前景廣闊,而配套的直流充電樁市場將進一步加速碳化硅需求增長。
與此同時,光伏、儲能等也是碳化硅的新應用場景。碳化硅功率模塊可使逆變器轉換效率提升至99%以上,能量損耗降低30%以上,同時具備縮小系統體積、增加功率密度、延長器件使用壽命、降低系統散熱要求等優勢。
國泰君安預計,2026年光伏用第三代半導體市場空間將接近20億元,五年CAGR超過30%。另外,隨着可再生能源發電佔比提高以及智能電網的應用,儲能系統與電力電子變壓器進一步拓寬了碳化硅的市場。
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