基本半导体：SiC规模替换拐点可能提前来临

近日，在慕尼黑华南电子展上，基本半导体技术营销副总监刘诚做客<与非网>深度对话直播间，就 SiC 器件的主要应用方向、发展机遇等话题进行了深入分享。刘诚谈到，目前 SiC 产业整体处于高增长态势，但就国内市场来说，仍以国外进口为主，国产占比约在 5%以下，有较大的市场潜能有待深入挖掘。目前工业是 SiC 器件的主要应用领域，未来最大的应用方向会是新能源汽车。

据介绍，基本半导体专注于 SiC 设计及生产，从工业到新能源汽车实现了完整的产业链布局。产品主要包括 SiC MOSFET 二极管功率器件，以及车规级 SiC 全套功率模块，主要用于新能源汽车电机控制器。在 MOSFET 二极管方面，基本半导体定位于保持国内领先水平，并在国际上保持较强的竞争力；在车规级功率模块方面，将会一直保持较高投入，逐渐缩小与国际先进水平的差距，引领国产 SiC 器件在国内新能源汽车上的应用趋势。

SiC 器件规模替换拐点何时来临？

刘诚认为，SiC 与 Si 器件相比，性能优势是显著的，只是由于成本问题，早期多用于高端领域，不过近年来随着成本的持续降低，已经能在更多领域与 Si 器件进行 PK 了。这个 PK 的底气是什么？就是系统成本，主要体现在：一是适用于高频型应用，能够使系统效率更高；二是提升功率密度，减少系统中无源元件的应用，比如电感、电容等，这些元件的节省可以带来总体系统的成本降低、体积缩小。对于用户来说，如果取得总体系统成本的平衡，就有了替换的动力，如新能源汽车的电机、电池效率的提升，达到一个平衡点时，就是 SiC 大规模替换的契机。

至于拐点何时来临？以 SiC 二极管为例，之前有预测认为，2023 年，它将实现硅基二极管的替代规格，价格区间约能做到硅基器件的 2.5-3 倍。刘诚说，通过和产业的多方面接触来看，可能在明年或后年就能进入这个价格区间。整个产业链的资源投入，促使成本降低的速度超出预期，拐点可能提前到来。

深掘新基建需求——高可靠、定制化

“新基建的六大领域都与 SiC 相关，给 SiC 市场带来了巨大机遇。但与此同时，也要看到面临的挑战，应用终端对于 SiC 品质要求很高，国产占比并不高”，刘诚谈到，“如何进入高端市场的供应商体系中，除了要有优良的设计，还要有非常好的产品可控能力，可靠性是非常重要的一步。就基本半导体来说，设计都是按照车规标准来进行的，能够通过车规级的可靠性测试验证之后，产品品质就达到了较高的水平。”

此外，技术提升后，最终还是要和市场去结合，这就必须深挖市场需求，验证器件是否高度符合。通常国内厂商在这方面有所欠缺，这也是未来需要持续提升的方向。

刘诚还强调了定制化设计的重要性。以光伏市场为例，一些国外品牌设计能力很强，但他们在设计产品时，通常是一个通用版本满足大约 70%-80%的市场需求，很少进行定制化设计。与之相比，国内厂商的优势就在于贴近市场、贴近用户，能够针对特定需求进行定制化设计，这是国产器件进入高端领域时要牢牢抓住的着力点。

如何持续缩短与国际先进水平差距？

对于我国半导体产业而言，目前最为“卡脖子”的环节可以说是工艺。那么在这一现状下，第三代半导体如何不断缩小与国际先进水平的差距？

“一方面要看到差距确实存在，另一方面未来的发展也值得期待，”刘诚谈到，“相对于集成电路的工艺要求，第三代半导体在精度方面的要求并没有那么高，因此在这个瓶颈环节相对有一定的空间。目前产业最需要加大投入的是人才，不过，国家已经开始充分重视这些问题，企业也投入资源建设工厂。基于工厂的产能、质量管控提升以及人才的加大投入，辅以一定的发展周期，就会形成正向循环，一旦规模应用之后，发展速度将更快。”

目前在 SiC 产线的布局上，国际厂商基本完成了从 4 寸到 6 寸的批量切换，在技术、产品领先的基础上，成本得以进一步降低，在市场竞争中更有主导权。刘诚表示，对于国内厂商来说，切换到 6 寸也是必然趋势。基本半导体以 4 寸为主，6 寸小批量量产，年底即将完成从 4 寸到 6 寸的批量切换，此外还布局了 6 寸外延片厂、晶圆厂，预计明年会实现平稳量产，制造能力将在国内市场处于领先。

在基本半导体的最新一轮融资中，有中车时代的资本注入，这将带来哪些助力？刘诚表示，除去资金支持之外，中车时代有丰富的 SiC 应用场景，包括轨道交通、新能源汽车等等，这在整个平台之上能够形成互利互惠的效应，进一步增强产业的整体信心。

传统行业之外，SiC 明年有望迎来爆点级应用

谈到今年 SiC 产业的总体发展情况，刘诚认为疫情、5G、新基建所带来的挑战与机遇并存，5G 尤其给整个产业的发展带来利好。首先 5G 将加速推动万物互联特别是车联网的实现，与车相关的无一例外都需要高效、高功率密度的产品，包括电机控制器、车载电源、高压 DC-DC 等；5G 还将带来更大量的数据处理，因此数据中心需要扩容，也需要提高服务器电源的功率密度；此外，小基站数量会成倍增长，带来大量电能需求，也对高功率密度产品产生需求；还有充电桩，未来既可以储能也可能是万物互联的入口之一，在直流快充 / 直流输电方面，都是 SiC 器件的快速增长点。

明年是否会出现爆点级应用？刘诚认为，消费级市场可能会是一个新的增长点。现在一些消费电子充电功率在向大功率发展，需要一个适配器去配多个电源带多路设备。如果一个充电器能带多个电源，而且充电速度快、体积小、重量轻，这样的产品其实是非常有吸引力的。今年下半年一部分厂商已经在消费电子 PD 快充中用到了 SiC 器件，这个市场非常值得期待，可能会是传统行业之外的爆点。