中國粉體網訊 2023年是第三代半導體大放異彩的一年,市場見證一個“技術快速進步、產業快速增長、格局大洗牌”的“戰國時代”,也是我國實現“換道超車”的一次重要機會。本文順理了10個關鍵詞供大家回顧2023年第三代半導體行業的發展過程。
上車加速
在全球經濟衰退及半導體下行周期的大背景下,新能源汽車產業似乎成為唯一的一個逆勢窗口。隨著800V汽車電驅系統、高壓快充樁、消費電子適配器、數據中心及通訊基站電源等細分市場的快速發展,以碳化硅為代表的第三代半導體“上車速度”極快,2023年以來已有小鵬G6、極氪X、智己LS6、蔚來EC7、智界S7、極氪007、理想MEGA、后續還有小米、問界M9等高壓碳化硅車型上市,新能源汽車已強勢拉動碳化硅滲透。
擴產浪潮
2023年,SiC賽道擴產熱度依舊居高不下,甚至有愈演愈烈的跡象,不僅有更多廠商加入SiC擴產行列,更有巨頭多次出手,產能建設已成為企業及行業關注的焦點。
2023年國內近40項SiC相關擴產項目啟動,這些項目中,不乏天科合達、晶盛機電、同光股份、科友半導體、南砂晶圓、泰科天潤、天域半導體、中車時代半導體、比亞迪半導體等國內頭部廠商的身影。從擴產內容來看,2023年度SiC擴產主要圍繞原材料、襯底、外延、器件、設備等全產業鏈進行;從投資額來看,2023年度國內SiC相關擴產項目累計將投入近900億元。值得注意的是,2023年部分國內SiC擴產動作是在已建成項目基礎上加碼而來,顯示了相關廠商對SiC產業發展前景充滿信心。
走出國門
隨著光伏、新能源汽車的發展,中國在整個新能源產業中占據著舉足輕重的地位,而國產碳化硅也逐漸走進國際客戶的視野。2023年國內中電化合物、三安光電、天科合達、天岳先進均與國外大廠達成碳化硅供應協議,這是國產碳化硅加速融入國際供應鏈體系的一個重要標志。
進擊8英寸
8英寸的晶圓尺寸擴展是進一步降低碳化硅器件成本的關鍵。業內人士將2023年稱為“8英寸SiC元年”。這一年,國際功率半導體巨頭紛紛加快對8英寸碳化硅的研發應用步伐,如Wolfspeed瘋狂投資擴建8英寸SiC襯底工廠;美國芯片法案擴產的重要部分就是建設8英寸SiC襯底工廠。國內8英寸碳化硅也取得了突破性的進展,如天岳先進、天科合達、晶盛機電等均有量產8英寸SiC襯底的能力。
融資
盡管今年半導體經濟不景氣,而在機構投資整體更理性下,第三代半導體企業的融資仍加速狂飆。據不完全統計,2023年第三代半導體行業融資超62起,其中拿到融資的企業超7成是做碳化硅相關業務的,涉及外延片、晶體、襯底、器件、封測、模塊、驅動系統、設備等領域。其中碳化硅器件的企業完成的融資數量最多,占總融資數量的44%,已成為車企布局的焦點。在超過10億元的大額融資方面,第三代半導體的融資數量甚至超過同樣火爆的AI芯片行業。
氮化鎵融資方面,今年融資數量最多的反倒是材料細分領域,相關材料企業有晶湛半導體、進化半導體、鎵仁半導體。其中士蘭明鎵融資規模最大,達12億人民幣。
出口管制
2023年7月3日,我國商務部、海關總署發布《關于對鎵、鍺相關物項實施出口管制的公告》,自8月1日起,金屬鎵(單質)、氧化鎵、氮化鎵等鎵相關物項,以及金屬鍺、磷鍺鋅、二氧化鍺等鍺相關物項,未經許可,不得出口。在此之前,荷蘭、美國、日本在半導體領域動作不斷,在半導體設備和材料方面都做出管制動作。這兩部門公告對兩種金屬相關物項實施出口管制,或是一種對等反制,也是維護國家安全和利益的一種做法。
政策支持
2023年,國家在三代半領域事業正如火如荼地推進著。河北省、蘇州市、湖南省、山東省等地都將第三代半導體作為重點產業發展。同時相關行業標準也相繼發布,國際半導體產業協會(SEMI)正式發布了碳化硅半導體外延晶片全球首個SEMI國際標準——《4H-SiC同質外延片標準》、T/CASAS 025—202X《8英寸碳化硅晶片基準標記及尺寸》等3項系列標準已完成征求意見稿的編制。
巨頭扎推GaN
2023年GaN發展雖不似碳化硅火熱,但隨著新能源汽車市場的火爆,移動充電、電動汽車車載充電器等應用領域受到大眾的關注,這導致GaN市場的動態增長。歐洲確立了一項高達6000萬歐元(約合人民幣4.55億元)的氮化鎵(GaN)科研項目,旨在建立從功率芯片到模塊的完整供應能力。除了牽頭人英飛凌,另有其45家合作伙伴參與其中;3月英飛凌宣布收購GaN功率半導體廠商GaN Systems,火力開始分向氮化鎵;瑞典公司SweGaN也在布局氮化鎵產能。同時,國內賽微電子、英諾賽科、三安光電等國內企業正馬不停蹄地加速布局氮化鎵和推進產品落地和商用。
技術進步
碳化硅襯底作為成本最高、技術壁壘最高的環節,其產能卻遠不足以匹配市場需求,碳化硅襯底的革新迫在眉睫。不少企業在布局市場的同時,也在不斷的增強技術創新。天岳先進采用液相法制備出了低缺陷的8英寸晶體,通過熱場、溶液設計和工藝創新突破了碳化硅單晶高質量生長界面控制和缺陷控制難題,尚屬業內首創;科友半導體突破了8英寸SiC量產關鍵技術,8英寸SiC中試線平均長晶良率已突破50%,晶體厚度15mm以上。
機遇
2023年在新能源汽車、光伏、儲能、AI等需求帶動下,第三代半導體產業保持高速發展。據TrendForce集邦咨詢研究統計,第三代半導體包括SiC與GaN,整體產值又以SiC占80%為重。SiC適合高壓、大電流的應用場景,能進一步提升電動汽車與再生能源設備系統效率。隨著安森美(onsemi)、英飛凌(Infineon)等與汽車、能源業者合作項目明朗化,將推動2023年整體SiC功率元件市場產值達22.8億美元,年成長41.4%。
(中國粉體網編輯整理/空青)
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