乘著新能源車銷量暴漲的“東風”，極具潛力和市場空間的第三代半導體材料碳化硅當下已成為半導體界的“當紅炸子雞”。

11月15日-19日，在今年高交會期間舉辦的“2022廣東省半導體產業發展趨勢論壇-汽車‘芯’未來”上，產業鏈人士討論的焦點也集中在碳化硅上，與這一熱度相匹配的是，碳化硅相關投資也愈發火熱。

（圖片來源：2022廣東省半導體產業發展趨勢論壇主辦方提供）

不過，業內人士指出，碳化硅不可能全部替代IGBT（絕緣柵雙極型晶體管），未來更多是二者之間的互補。

市場發展超出預期

據了解，新能源汽車的快速發展是碳化硅功率器件應用的主要驅動力，碳化硅功率器件可助力新能源汽車提升加速度、降低系統成本、增加續航里程以及實現輕量化等。2021年9月，特斯拉宣布旗艦車型Model3將搭載意法半導體的碳化硅功率器件，此舉是碳化硅“上新能源車”的里程碑事件。

在諸多優勢之下，碳化硅搭上了新能源的快車道。據TrendForce集邦咨詢《2022第三代半導體功率應用市場分析報告》顯示，隨著越來越多車企開始在電驅系統中導入碳化硅技術，預估2022年車用碳化硅功率元件市場規模將達到10.7億美金，至2026年將攀升至39.4億美金。

對于碳化硅的飛速發展，合肥工業大學電氣與自動化工程學院教授李賀龍感慨道，幾年前曾對碳化硅市場發展做過預測：“我們當時認為做的預測已經很勇敢、大膽了，但后來發現我們的預測還是跟不上市場的發展速度?！?/p>

“由于碳化硅器件在新能源汽車領域的巨大應用前景，汽車廠商紛紛與碳化硅龍頭企業開展合作，包括Wolfspeed與通用汽車公司、大眾集團開展合作，Infineon與上汽集團、大眾集團開展合作等。與此同時，國內汽車廠商紛紛布局碳化硅，包括比亞迪投資天科合達，吉利汽車與日本ROHM開展碳化硅領域合作，小鵬汽車投資瞻芯電子等等?！北本┨炜坪线_半導體股份有限公司董事、常務副總經理彭同華說。

國內企業密集投資

不過，需要注意的是，在目前整個碳化硅市場中，美、日、歐等外商仍占據主導地位。根據Yole數據顯示，Wolfspeed、英飛凌、羅姆約占據90%的碳化硅市場份額，其中Wolfspeed是碳化硅襯底的主要供應商，占據了一半以上的碳化硅晶片市場。東方財富證券指出，雖然相較于國外市場，我國開展碳化硅方面的研究工作比較晚，但國內目前已經催生出一批優質企業并實現碳化硅制造的全產業鏈覆蓋。目前該領域以山東天岳、天科合達、同光晶體、中科鋼研等襯底產品競爭優勢相對突出。

而在這一基礎上，A股的相關產業鏈公司也在加速相關投資和擴產。11月8日，三安光電旗下全資子公司與一從事新能源汽車業務的公司簽署了碳化硅芯片《戰略采購意向協議》，相關采購規模達到38億元；今年7月，士蘭微正式啟動“SiC（碳化硅）功率器件生產線建設項目”，項目計劃投資15億元，建設一條6吋SiC功率器件芯片生產線，最終形成年產14.4萬片6吋SiC功率器件芯片的產能；時代電氣也于近期透露，投資4.6億對原有SiC產線進行產能提升。

“在既有的產線上，我們主要是在做產品的深度驗證。與新能源領域汽車端的合作伙伴進行積極合作，SiC的產品在用戶車型上進行驗證。從目前最新的產品性能來看，近幾個月取得了重大進展，性能與國內頭部企業非常接近，后續會進一步提升良率。SiC和IGBT供應狀態一樣，模塊和芯片都做。對未來的市場需求也在做積極準備，國內的很多車企派了團隊來針對車型的情況和需求進行研討?！睍r代電氣方面說。

對于碳化硅相關問題，士蘭微在近期回復投資者提問也指出：“SiC明年的產能我們已經在規劃和加快實施，爭取明年能達到月產能6000片。SiC芯片已有少量的出貨，主要配合IGBT應用在汽車OBC。汽車主驅上用的SiC模塊，還在做內部測試評價，車規級的測試環節較多，即將給客戶送樣。我們爭取在明年三季度能夠開始供貨?！?/p>

將與IGBT實現互補

在碳化硅產業鏈不斷深化擴張之際，行業內就一直有聲音提出：碳化硅未來是否會完全取代IGBT？

對此，深圳大學微電子研究院及半導體制造研究院院長王序進院士認為：“IGBT目前是用得最多的，碳化硅會逐漸替代一部分IGBT。但我個人認為不可能全部替代，因為市場永遠是追求性價比，我認為未來應該是IGBT和碳化硅的互補?！?/p>

“碳化硅不會全部取代IGBT，它會在一些高端車或者在工業等級、電池容量達到一定程度的高端車型上才會有優勢?！崩钯R龍表示，雖然相比IGBT使用碳化硅會使成本上升，但總體上卻會在電動車成本最大的電池上提升效率并降低成本，從而實現整體成本的下降。

同時，李賀龍指出，未來新能源汽車對碳化硅模塊的應用要求主要有4點：第一，成本低；第二，可靠性高；第三，可擴展性，即芯片和模塊可以覆蓋多個不同功率等級的車型需求；第四，可替換/可升級。

“總體上看，碳化硅有一定優勢，尤其在汽車領域把碳化硅的技術進行快速迭代以后，未來光伏、風電等領域還會有更大的市場。目前碳化硅模塊方面處于群雄逐鹿的階段，尤其是國內的公司非常多，國內目前的碳化硅模塊普遍采用跟隨的策略，留給國內研發人員的空間還是比較大的?！崩钯R龍說。

校對：王蔚