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碳化硅作为目前半导体产业最热门的赛道之一，吸引了无数成名已久的IDM大厂、Fabless企业，以及许许多多的初创新锐力量参与其中。纷至沓来的企业携带着资本、比拼着技术，试图在碳化硅价值链的方方面面获得突破，一场全球范围内的竞争卡位赛已然被触发。
但在当下，碳化硅领域仍以国际企业占据更大话语权，国内企业则锋芒初露，正在勠力追赶。
国际企业加固“护城墙”，并购、扩产提速
在新能源汽车、光伏、工业应用、轨道交通等终端应用的反推动下，碳化硅市场未来一片光明。
以新能源汽车为例，据TrendForce集邦咨询研究，为进一步提升电动汽车动力性能，全球各大车企已将目光锁定在新一代SiC（碳化硅）功率元件，并陆续推出了多款搭载相应产品的高性能车型。随着越来越多车企开始在电驱系统中导入SiC技术，预估2022年车用SiC功率元件市场规模将达到10.7亿美元，至2026年将攀升至39.4 亿美元。
有鉴于此，国际企业为固守优势地位，近来频频加大对碳化硅的布局。
一来，对优质标的的并购成为当下热点。其中，ASM日前宣布收购LPE的所有流通股且双方已签署了协议；而安森美对GTAT、Qorvo对UnitedSiC的并购则已完成。
二来，与产业链企业的合作同样是国际企业扩大碳化硅优势的一大“法宝”。其中，LPE已经与IME达成研究合作，双方将共同开发高质量8英寸SiC及专业外延工艺；比利时高温半导体及功率模块领域的领先厂商CISSOID则与高性能电容器领域的龙头NAC Group和Advanced Conversion达成了合作关系，三方将联合开发紧凑型、优化集成的3相SiC功率堆栈。
三来，扩产同样是国际企业的一大主旋律。其中，日本富士电机计划在2024年将下一代功率半导体产能提升至2020年的10倍左右；英飞凌预计斥资逾20亿欧元，在马来西亚居林工厂建造第三个厂区，用于生产碳化硅和氮化镓功率半导体产品；Wolfspeed预计其位于位于美国纽约州马西的8英寸碳化硅晶圆厂将在2024年达产。
四来，下游企业也纷纷瞄准上游，提前锁定产能以抢占市场份额。
其中，全球功率模块系统巨头赛米控在年初就已宣布拿下德国车企的SiC功率模块大单，具体产品是采用SiC MOSFET的eMPack®功率模块。据悉，该订单所使用的SiC器件供应商分别是意法半导体和罗姆。
此外，汽车企业与碳化硅产业链企业之间的互动趋势也愈发频繁，比如特斯拉与意法半导体、造车新势力Lucid与Wolfspeed和罗姆、纬湃科技与英飞凌等。
中国企业穷追不舍，捷报频传
中国企业也不遑多让，逐渐成为碳化硅领域一股不容忽视的力量。
设备方面，大族激光SiC晶锭激光切片机、SiC超薄晶圆激光切片机正在客户处做量产验证；恒普科技近日成功推出2款8英寸双线圈感应晶体生长炉；科友半导体成功研制了SiC电阻长晶炉；季华实验室大功率半导体研究团队自主研发的SiC高温外延装备，在提高可靠性和稳定性的同时，成功实现SiC外延的快速、高质量生长。
量产进度方面，三安光电目前已有超过60种碳化硅二极管产品进入量产阶段；新洁能1200V新能源汽车用碳化硅MOS平台开发顺利，1200V SiC MOSFET首次流片验证已顺利完成；闻泰科技碳化硅二极管产品已经出样。
市场方面，超芯星6英寸碳化硅衬底顺利进入美国一流器件厂商；天岳先进成功签订一份为期三年的长期协议，产品为6英寸导电型碳化硅衬底产品，合同金额高达13.93亿；国基南方SiC MOSFET首次获得新能源汽车龙头企业大批量订单。
此外，产能作为企业实力的一大表征，一直都是企业布局的重心。2022年以来，碳化硅领域立项、动工等消息不断传来。
而原有的项目也在市场需求、技术提升等带动下，有了新的规划。
其中，位于河北的天达晶阳碳化硅晶片项目将再投资7.31亿元，建设拥有400台套完整设备的碳化硅晶体生产线。届时，该项目4-8英寸碳化硅晶片的年产能将达到12万片；
时代电气控股子公司中车时代半导体拟投资4.62亿元，实施碳化硅芯片生产线技术能力提升建设项目。项目建成达产后，将把该公司现有的平面栅碳化硅MOSFET芯片技术能力提升到满足沟槽栅碳化硅MOSFET芯片研发能力、现有4英寸碳化硅芯片线将提升到6英寸碳化硅芯片线、产能也将从1万片/年的能力提升到2.5万片/年。
而众多碳化硅项目也在顺利推进。其中，湖南三安半导体项目二期工程于7月14日正式开工。据悉，湖南三安半导体项目投资160亿元，分两期建设，其中一期项目已于2021年6月点亮试产，目前，长晶、衬底、外延、芯片车间已全线正式批量生产，月产能力2万片；二期项目预计今年建成投产。
此外，芯粤能碳化硅芯片制造项目、泰科天润碳化硅芯片量产线、山西天成半导体6英寸SiC衬底产线、斯达半导碳化硅项目等均公布了新进展，进一步为我国碳化硅产能贡献力量。
结语
尽管国内产业链正在快速起步，但想实现对国际一流厂商的追赶甚至反超，仍有较长一段路要走。
其中，最大的掣肘当属衬底和外延。衬底和外延占整个器件成本的70%左右，因此，提升衬底和外延的良率、提高衬底的尺寸均是降低碳化硅成本的有效方式。
这主要是因为，碳化硅具有极高的技术壁垒和资金壁垒，实现突破需要巨大的研发投入以及长时间的人才培养。
然，道路阻且长，未来明可期。就目前的发展水平而言，国际厂商大多已实现了6英寸碳化硅衬底的稳定供应，部分领先的国际企业已进入8英寸衬底量产导入的过程；国内厂商虽主要以4英寸碳化硅衬底为主，但6英寸领域的技术壁垒正在被攻破，8英寸衬底领域也频繁传来好消息。
其中，天科合达、中科院物理研究所等中国企业/科研机构现已处于8英寸碳化硅衬底的研发阶段；烁科晶体也在2022年1月宣布实现8英寸N型碳化硅抛光片小批量生产。
可以期待的是，在下游高景气应用驱动下，国内碳化硅产业链将不断降成本、提技术，不断提高市场渗透率。
（文：化合物半导体市场 Winter）
