碳化硅行業(yè)分為半絕緣襯底與導(dǎo)電型襯底，目前最有發(fā)展前景的是導(dǎo)電型襯底，最主要的應(yīng)用場(chǎng)景是用于新能源汽車(chē)中做 MOSFET，替代 IGBT。MOSFET體積只有 IGBT 的 1/10，同時(shí)可以輸出更大的功率，溫控能力強(qiáng)，裝入新能源車(chē)后可以不用額外裝冷卻裝置，性能大幅提升的同時(shí)還能降本，從長(zhǎng)期來(lái)看新能源車(chē)上，MOSFET 一定會(huì)完全替代掉 IGBT。半絕緣襯底主要是用在一些射頻之類(lèi)的領(lǐng)域，目前從行業(yè)來(lái)看，已經(jīng)基本飽和，未來(lái)也沒(méi)有太大的增長(zhǎng)空間。

【資料圖】

目前特斯拉已經(jīng)上車(chē)使用了，用的是意法半導(dǎo)體的產(chǎn)品，襯底來(lái)源是 Wolfspeed。除特斯拉外，國(guó)內(nèi)的比亞迪、廣汽埃安、蔚來(lái)等比較頭部的車(chē)企都在上車(chē)測(cè)試的過(guò)程中，但因?yàn)檐?chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品普遍驗(yàn)證周期都比較長(zhǎng)，而且現(xiàn)在成本也比較高，暫時(shí)在國(guó)內(nèi)還沒(méi)大規(guī)模的上車(chē)，預(yù)計(jì) 2024-2025 年就會(huì)有大規(guī)模量產(chǎn)的車(chē)型上市，現(xiàn)在廠商們都在比較積極的談合作和送樣。

碳化硅整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈大致上可以分成襯底，外延，器件這三類(lèi)廠商，一環(huán)接一環(huán)，目前整個(gè)鏈條的良率都不是很高，尤其是襯底，因?yàn)樘蓟栊枰?jīng)過(guò)爐子生長(zhǎng)出整體后，再進(jìn)行切割，磨削，CMP 等工藝，每個(gè)環(huán)節(jié)良率都不高，到最后看，要生產(chǎn)出合格的襯底是很難的，導(dǎo)致最終的器件成本極高，同時(shí)性能也不穩(wěn)定。舉例來(lái)說(shuō)這個(gè)切割，因?yàn)樘蓟枋谴嘤膊牧希绻懈罴夹g(shù)差，就很容易碎，然后磨削這里，因?yàn)閲?guó)內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)太少，切的厚度一般會(huì)比國(guó)外廠商的高，留的磨削余量更多，也會(huì)浪費(fèi)很多材料，最后是 CMP，國(guó)內(nèi)廠商至今沒(méi)有做的好的。另外還有一個(gè)器件性能問(wèn)題，不過(guò)整體來(lái)看成本和驗(yàn)證周期還是碳化硅產(chǎn)業(yè)化的最大阻礙，其他的都還好。

現(xiàn)在襯底在整個(gè)環(huán)節(jié)里占的成本差不多有 45%以上，外延的成本要 25-30%，與其他行業(yè)越往下游利潤(rùn)越高的情況不一樣，因?yàn)橐r底目前是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈里技術(shù)門(mén)檻比較高的一環(huán)，未來(lái)良率提上去了超額利潤(rùn)預(yù)計(jì)也是給襯底廠商賺走的，成本之后也不會(huì)大幅度變化，最多襯底的價(jià)格降低個(gè) 10%-15%，讓利下游的幅度比較有限，從 5-10 年維度看，襯底應(yīng)該還是利潤(rùn)最厚的環(huán)節(jié)。

這里分全球和國(guó)內(nèi)的兩類(lèi)，其中全球的第一就是 Wolfspeed，可以做 MOS 的良率水平在 50%往上。國(guó)內(nèi)方面的話，第一梯隊(duì)的是天岳先進(jìn)、爍科、同光、天科合達(dá)、南沙晶圓這五家，都是已經(jīng)有銷(xiāo)售額產(chǎn)生的公司。在產(chǎn)業(yè)里相對(duì)算比較領(lǐng)先的，MOS 良率 30-40%。第二梯隊(duì)的有東尼電子和三安光電這些有產(chǎn)品的，良率數(shù)據(jù)不清楚。然后第三梯隊(duì)就是露笑科技這種不太靠譜的公司，市場(chǎng)炒作很多，但產(chǎn)品一直不好，然后還有那個(gè)合盛硅業(yè)，好幾年前就開(kāi)始研發(fā)，之前也去交流過(guò)，但一直處于研發(fā)階段，聽(tīng)說(shuō)最近剛在采購(gòu)設(shè)備要開(kāi)始生產(chǎn)了。

主要還是經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的原因，從設(shè)備看的話，襯底生產(chǎn)要用的那個(gè)單晶爐基本都國(guó)產(chǎn)化了，而且頭部廠商都說(shuō)是自己做的爐子，爐子從外面買(mǎi)，一臺(tái) 50-70 萬(wàn)，也不是很貴，跟進(jìn)口的基本沒(méi)什么差距，這里主要是熱場(chǎng)和粉體還要進(jìn)口。

切割、磨削、拋光這一塊的設(shè)備現(xiàn)在還是進(jìn)口為主，但國(guó)產(chǎn)的設(shè)備很快也要上了。我們?nèi)W洲第二大的碳化硅襯底廠商交流的時(shí)候請(qǐng)教過(guò)，問(wèn)為什么國(guó)產(chǎn)的良率這么低，他們的這么高，是用的哪家的設(shè)備，他們說(shuō)主要還是因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)有差距，他們廠里的設(shè)備有一些都是用了幾十年的老家伙了，中國(guó)現(xiàn)在買(mǎi)的設(shè)備很多都是最先進(jìn)最頂尖的，而且中國(guó)一些廠家的設(shè)備性能參數(shù)也都很頂尖了。我了解到國(guó)內(nèi)的切割機(jī)都比較不錯(cuò)，估計(jì)切割和磨削這塊設(shè)備是最快能?chē)?guó)產(chǎn)化的。CMP 的話也主要是經(jīng)驗(yàn)上有差距，設(shè)備耗材都沒(méi)有差距了。

然后是質(zhì)量檢測(cè)這塊，要國(guó)產(chǎn)化估計(jì)比較困難，國(guó)內(nèi)的技術(shù)儲(chǔ)備還不夠。不過(guò)我這幾天在日本交流，他們說(shuō)很快碳化硅相關(guān)比較高精尖的設(shè)備都要完全對(duì)中國(guó)禁售了，人家不賣(mài)給你，不國(guó)產(chǎn)也沒(méi)辦法，以后大概率還是要有公司來(lái)做這個(gè)事情。

我是 2022 年 4 月的時(shí)候去過(guò)公司一次，當(dāng)時(shí)公司只有十幾臺(tái)爐子，按這個(gè)算肯定是交不出來(lái)這么多貨的，不過(guò)您問(wèn)題清單里提到了，我就去問(wèn)了一下了解的朋友，說(shuō)是現(xiàn)在已經(jīng)有 150 臺(tái)爐子了，到年底之前還要再擴(kuò)個(gè) 150-200 臺(tái)，按這個(gè)算，估計(jì)今年交付 13.5 萬(wàn)片問(wèn)題不大，從訂單的量級(jí)和定價(jià)看，也是符合行業(yè)規(guī)律的，訂單上看不出什么問(wèn)題，不過(guò)這個(gè)都是行業(yè)通識(shí)，你再找其他家公司簽合同，他也是這么簽，沒(méi)什么差別的。技術(shù)這塊，他們以前是一幫臺(tái)灣人在搞，后來(lái)臺(tái)灣人走了，找了東京大學(xué)博士畢業(yè)的那個(gè)小伙子，技術(shù)水平上還可以，但之前交流的時(shí)候感覺(jué)對(duì)量產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)不是很多。

通常來(lái)說(shuō)，一個(gè)爐子一周可以生長(zhǎng)出 1 塊，可以切 30 片，一個(gè)月120 片，一年極限 1500片/爐，這里有 40%左右的良率，那國(guó)內(nèi)正常一個(gè)爐子一年就是六七百片，每個(gè)月 50 片/爐左右吧。

這個(gè)要看公司的良率情況，但我估計(jì)暫時(shí)利潤(rùn)是不高的，只能說(shuō)是為了占市場(chǎng)先簽的合約。，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)廠商做的碳化硅襯底都是沒(méi)什么利潤(rùn)的，天岳先進(jìn)那個(gè)單子比這個(gè)還便宜，現(xiàn)在天岳先進(jìn)應(yīng)該不想交貨了，想自己在外面賣(mài)，寧愿交違約金也不做了。

應(yīng)該是東莞的一個(gè)公司，之前是跟天科合達(dá)采購(gòu)，但因?yàn)槿ツ晏炜坪线_(dá)自己也開(kāi)始做外延這個(gè)環(huán)節(jié)了，天域就不干了，說(shuō)是跟美國(guó)一個(gè)公司簽了 23 年 1 個(gè)億美金的訂單，然后又在國(guó)內(nèi)找廠商，所以他們就合作上了。他的產(chǎn)品現(xiàn)在最下游應(yīng)該是比亞迪那邊在試。

一二梯隊(duì)廠商基本都在 5 寸水平，差別主要體現(xiàn)在良率上，8 寸少數(shù)幾個(gè)廠商能做，但只有尺寸夠 8 寸，其他的還差很遠(yuǎn)。8 寸要像 5寸一樣做器件，至少需要 3-5 年的時(shí)間，但到時(shí)候已經(jīng)商用的 5 寸依然會(huì)是主流，8 寸碳化硅的出現(xiàn)不會(huì)對(duì) 5 寸的市場(chǎng)造成沖擊，就像現(xiàn)在 4 寸的硅器件還在市場(chǎng)上占據(jù)了很大的份額是一樣的道理，到時(shí)候只會(huì)是各做各的。目前看東尼電子的 5 寸算在市場(chǎng)正常的梯隊(duì)里。

天岳先進(jìn)產(chǎn)能一個(gè)月 2000-3000 片，天科合達(dá)最大，一個(gè)月差不多 1 萬(wàn)片左右吧，其他的沒(méi)有詳細(xì)的數(shù)據(jù)。天岳先進(jìn)本來(lái)是說(shuō)要擴(kuò)產(chǎn)的，但上海那個(gè)工廠因?yàn)榇蠹抑赖囊恍┰颍M(jìn)度不及預(yù)期，所以慢了很多。

關(guān)鍵詞： 比較困難 新能源車(chē)