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业界消息显示，天岳先进、天科合达这两家中国企业正在加紧进行8英寸SiC碳化硅晶圆产能建设，近期相关建设项目取得最新进展。8月，天科合达位于徐州的碳化硅二期扩产项目开工建设，总投资达8.3亿元人民币。该项目投产后，年产能可达16万片碳化硅晶圆。该公司已开发出第五代晶体生长炉，可满足6英寸、8英寸碳化硅制造需求，预计2024年底前可交付小批量8英寸碳化硅基板，2025年第三季度交付量将会稳定。天岳先进方面，知情人士透露其已开始交付6英寸导电型碳化硅衬底，并增加其上海临港工厂的6英寸产能，预计到2026年产能可达到每年30万片晶圆。该公司与英飞凌合作的第一阶段，将为其提供6英寸碳化硅晶圆，随后会过渡到8英寸晶圆，这会有助于降低成品成本。
天科合达与天岳先进都是英飞凌的供应商。在今年5月初，英飞凌与天岳先进以及天科合达签订了长期供货协议，根据协议天科合达和山东天岳将为英飞凌供应用于生产SiC半导体的6英寸(150mm)碳化硅衬底和晶锭，两家企业的供应量均将占到英飞凌未来长期预测需求的两位数份额。未来也将提供200mm直径碳化硅材料，助力英飞凌向200mm直径晶圆的过渡。英飞凌目标是到2025财年，碳化硅收入超过10亿欧元；到2030年，碳化硅年收入70亿欧元，并占据全球30%的碳化硅半导体市场份额。目前，英飞凌的碳化硅扩产目标还在继续。其将马来西亚Kulim工厂扩建列为重点投资项目之一——公司计划在当地建设全球最大的8寸碳化硅功率厂，Kulim厂计划投资总额从20亿欧元增至70亿欧元。之所以如此大手笔投资，适是因为早有客户为其买单。英飞凌透露，Kulim工厂的扩建计划已得到施耐德电气约50亿欧元（约合391亿元人民币）的design-win合同与10亿欧元左右（约合78亿元人民币）的预付款。这些预付款将在未来几年为英飞凌的现金流做出积极贡献，并将最迟于2030年根据商定的销售量全额偿还。此外，英飞凌还在扩建其位于德国Dresden的半导体工厂，投资额高达50亿欧元；且公司已在奥地利Villach开设了一家新工厂，该厂将转向生产碳化硅。SiC热度催生多方合作汽车市场占功率 SiC 市场份额的70%在Yole近期发布的功率 SiC 市场（Power SiC 2023）分析报告指出，主要由电动汽车中的逆变器、车载充电器和 DC/DC 转换器驱动的汽车市场， 在2022 年占据功率 SiC 市场份额的70%，到 2028 年这一比例将增长至 74% 。主要 SiC 器件制造商意法半导体（ST）、英飞凌科技（Infineon）、Onsemi、Wolfspeed 和 Rohm 一直忙于与主要 OEM 厂商建立合作关系，这意味着主要 OEM 厂商和供应商对市场未来的收入有着良好的预期。2023 年，大多数电力电子厂商都在推进 SiC 业务，包括排名前 10 的企业。各大SiC器件厂商展开围绕汽车OEM的设计布局下图展示了各大SiC器件厂商围绕汽车OEM的设计布局，可以看到，Onsemi在围绕汽车应用的布局尤为积极，该公司在近几个月与众多车企建立高效SiC器件相关合作关系，与现代、极氪、蔚来、德国大众和宝马等车企签署了多项协议。
得益于在SiC领域的积极转型和布局，Onsemi截止今年8月1日的二季度（Q2）财报SiC营收增速喜人，同比增长近4倍，环比增长近1倍。该公司在Q2签署了超过30亿美元的新SiC长期供货协议（LTSA），总LTSA收入预计超过110亿美元。多家SiC器件厂商展开围绕产能供应的并购与合作过去一段时间，SiC产业在产能供应，尤其是衬底的供应一直紧缺，为此龙头企业大多与其供应商签署了长期供货协议来保障需求。如今随着这些供应商新增的产能投入量产，以及新玩家也开始进入市场，从衬底、外延到器件的供应合作延伸出更多的种类。SiC晶圆与器件供应商Wolfspeed与瑞萨签署的十年SiC供应合约，为后者提供衬底和外延；ST与三安今年签署的合作协议，三安将为ST提供SiC外延及器件制造；三菱电机在计划新建一座8英寸SiC晶圆厂的同时，与Coherent签署合作协议，将大规模采用后者的8英寸SiC衬底。多家SiC器件厂商布局与汽车Tier 1供应商的合作随着新能源汽车创新周期加速，为更好地把控规模成本和品质，汽车Tier 1供应商如博格华纳、大陆、联合电子、纬湃科技、电装等均早已积极布局以SiC模块为主的器件供应合作。Wolfspeed和安森美均与博格华纳等签署了供货协议；上汽集团与Infineon的股权合作，二者合资成立上汽Infineon汽车功率半导体；还有吉利与芯聚能合资的芯粤能等。总得来说，SiC生态上下游各类型的合作迅速增加，尽管产能扩张带来的风险不可避免，但对SiC技术的进一步成熟和应用无疑更为有利。
碳化硅产业链出现分化目前，国内在碳化硅各个环节已经涌现一批代表企业。衬底方面，天岳先进、天科合达在国内相对领先；外延材料方面，瀚天天成、东莞天域比较突出；下游的功率器件厂商有时代电气、斯达半导、泰科天润等。不过，产业链人士认为，国内厂商与国外头部企业仍有较大差距。从厂商们的表现来看，国内各个碳化硅生产环节已经出现分化。碳化硅二极管是各大碳化硅厂商供应能力最强的产品，但赛道已十分饱和，仅三安光电一家2022年碳化硅二极管累计出货量就超一亿颗。衬底方面，上述专家表示国内的衬底有效供应不足，无法满足上下游产能的需求，但已是国内外差距较小领域。国内头部衬底厂商天岳先进在2022年年报中表示，产能不足是公司业绩下滑的重要原因。碳化硅MOSFET方面，产业链人士透露，尽管已有不少国内企业表示可以量产，但是目前仍处于产业初期，尚未通过下游验证。泰科天润应用测试中心主任高远表示，国产碳化硅 MOSFET在特性、一致性、可靠性、应用验证与国际领先水平尚有差距。此外，国产碳化硅还存在设备供应链安全、产品验证周期长导致的错过窗口期等问题。国产替代空间几何？碳化硅行业是一个巨大的增量市场，尤其是随着新能源汽车产业变革趋势下，碳化硅正迎来全面爆发期。据方正证券测算，预计2026年全球SiC衬底有效产能为330万片，距同年629万片的衬底需求量仍有较大差距。在业内形成稳定且较高的良率规模化出货前，整个行业都将持续陷于供不应求。具体来看，受新能源汽车及发电、电源设备、射频器件等需求驱动，2026年碳化硅器件市场规模有望达89亿美元，其中用于新能源汽车和工业、能源的SiC功率器件市场规模为60亿美元，用于射频的SiC器件市场规模为29亿美元。市场收益方面，TechInsights 表示，碳化硅市场收益在2022年至2027年期间将以35%的复合年增长率持续增长，到2029年，该市场规模将增长到94亿美元(考虑各机构预测口径不同，2029年有望超过100亿美元规模)，其中中国将占一半。如此风口下，国内也涌现出一批碳化硅相应企业，积极规划碳化硅全产业链布局。其中，不少下游厂商反馈，车企正在加速导入国产碳化硅衬底、外延片，上下游厂商持续合作以共同改善良率，希望构建本土供应链。在此次事件主角——8英寸碳化硅衬底方面，据不完全统计，国内有十余家企业与机构正在研发，包含烁科晶体、晶盛机电、天岳先进、南砂晶圆、同光股份、天科合达、科友半导体、乾晶半导体、中科院物理所、山东大学等。赛微电子、三安光电、露笑科技等也有相关产能在投建中。碳化硅竞争格局如何？最后，分析2023年中国衬底材料行业的发展趋势和竞争格局，中国衬底材料行业将迎来新的创新和发展机遇，但市场竞争仍然十分激烈，并将在行业中持续存在。当前碳化硅市场呈现欧美日三足鼎立的局面，面对下游需求持续增长、碳化硅产品供不应求的形式，国内外厂商均在加速研发、扩产，垂直整合也成为碳化硅行业的主导趋势。目前而言，在碳化硅衬底市场主要分为三大梯队，行业高度集中。
据智研咨询统计，海外龙头企业寡头垄断，美国Wolfspeeed公司占据全球60%以上的市场份额，2015年推出8英寸碳化硅衬底，位列市场第一梯队；其他海外领军厂商如罗姆、II-VI、意法半导体等也相继开展衬底材料业务，到2021年已具备8英寸衬底的生产能力，海外领军厂商和我国衬底行业龙头企业加快产品研发，产品在国际上的市占率也在持续提升，处于第二梯队；国内企业起步较晚，研发进度相比国外企业较慢，中小型衬底材料生产商技术处于借鉴和完善阶段，属于第三梯队。往后看，衬底材料行业的未来发展趋势也值得关注。首先，随着IT产业的加快发展，对衬底材料的需求不断增加。这意味着，衬底材料具有更高的灵活性、更强的耐电性和更小的体积，同时价格可以较低优势，未来几年市场前景将更加广阔。其次，2023年全球衬底材料生产厂家正在大力投资研发，致力于开发更多具有鲁棒性、可靠性、抗压性和耐火性的产品，从而获得高水平的生产设备，加速衬底材料的技术进步。再次，衬底材料行业的供应商目前正处于瞬息万变的状态，厂家也在努力提高各种生产工艺的灵活性If，同时建立起完善的供应链体系，以保障衬底材料的及时供应。最后，受政府政策的支持，2023年衬底材料行业将进一步规范，行业环境将更加良好，优质企业实力将得到进一步提升。因此，2023年中国衬底材料行业竞争格局将会是多方面共同发展，竞争将更加激烈且更加复杂。研发能力强、生产设备尖端，优质企业实力逐渐提升等将是未来竞争的关键因素。
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