半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)尤其是現(xiàn)代工業(yè)的核心和基礎(chǔ)，同時(shí)為新一代信息技術(shù)、高端裝備制造、綠色低碳、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、新能源汽車、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供重要的戰(zhàn)略支撐，特別是以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體材料及器件已成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)、各國(guó)競(jìng)相爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略性資源。

 

其中，在新能源汽車中，功率器件是電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分，對(duì)其效率、功率密度和可靠性起著主導(dǎo)作用。功率器件產(chǎn)品中，MOSFET和IGBT是汽車電子的核心。MOSFET產(chǎn)品是功率器件市場(chǎng)應(yīng)用最多的產(chǎn)品，占功率半導(dǎo)體分立器件市場(chǎng)的35.4％；IGBT是功率器件中增長(zhǎng)最為迅速的產(chǎn)品，占總市場(chǎng)的25％，其作為新能源汽車必不可少的半導(dǎo)體器件，下游需求相當(dāng)強(qiáng)勁。

 

新能源汽車系統(tǒng)架構(gòu)中涉及功率半導(dǎo)體應(yīng)用的組件包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、車載充電器（OBC）、車載電源轉(zhuǎn)換（DC/DC）系統(tǒng)。此外，功率半導(dǎo)體器件在非車載充電樁領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用空間。

 

相比于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車功率器件使用量更大。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，新能源汽車市場(chǎng)將是SiC快速增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。據(jù)國(guó)際能源署（IEA）預(yù)測(cè)，到2030年，全球銷售的純電動(dòng)汽車數(shù)量將是2017年的15倍，達(dá)到2150萬(wàn)輛。新能源汽車的發(fā)展對(duì)功率半導(dǎo)體器件的需求量將會(huì)日益增加。

 

當(dāng)前全球多國(guó)已宣布燃油車禁售時(shí)間，加之國(guó)內(nèi)政策補(bǔ)貼等，國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈可能有5-10年的持續(xù)高增長(zhǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)。2020年10月國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議正式通過(guò)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃指出，要堅(jiān)持電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化發(fā)展方向，深入實(shí)施發(fā)展新能源汽車國(guó)家戰(zhàn)略，以融合創(chuàng)新為重點(diǎn)，突破關(guān)鍵核心技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展，加快建設(shè)汽車強(qiáng)國(guó)。產(chǎn)業(yè)政策的落地，有效提振了資本方的投資信心，也進(jìn)一步明確了市場(chǎng)的投資方向。

 

新能源汽車市場(chǎng)的增長(zhǎng)必將帶動(dòng)功率半導(dǎo)體的發(fā)展。Yole預(yù)測(cè)，SiC電力電子器件的市場(chǎng)規(guī)模到2023年將增長(zhǎng)至14億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率接近30%?；鸨氖袌?chǎng)需求驅(qū)動(dòng)著半導(dǎo)體廠商紛紛加碼。

 

其中，3月11日，聞泰科技全資子公司、全球功率半導(dǎo)體領(lǐng)先企業(yè)安世半導(dǎo)體宣布，其與國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)龍頭公司聯(lián)合汽車電子有限公司(UAES)達(dá)成合作，雙方將在功率半導(dǎo)體氮化鎵(GaN)領(lǐng)域展開(kāi)深度合作，以滿足未來(lái)新能源汽車電源系統(tǒng)對(duì)技術(shù)不斷提升的需求，并共同致力于推動(dòng)GaN工藝技術(shù)在中國(guó)汽車市場(chǎng)的研發(fā)和應(yīng)用。

 

2020年9月29日，第三代半導(dǎo)體垂直整合制造平臺(tái)“三安集成”與新能源客車龍頭企業(yè)“金龍新能源”在廈門簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，確定雙方利用各自優(yōu)勢(shì)資源，共同推進(jìn)碳化硅功率器件在新能源客車電機(jī)控制器、輔驅(qū)控制器的樣機(jī)試制以及批量應(yīng)用。

 

資料顯示，從全球SiC參與者來(lái)看，目前以美國(guó)、歐洲、日本廠商為主，其中CREE（子公司W(wǎng)olfspeed負(fù)責(zé)器件生產(chǎn)）、羅姆（子公司SiCrystal負(fù)責(zé)SiC晶圓生產(chǎn)）實(shí)現(xiàn)了從SiC襯底、外延、設(shè)計(jì)、器件及模塊制造的全產(chǎn)業(yè)鏈布局，實(shí)力最強(qiáng)。國(guó)際主要的上游原材料企業(yè)均實(shí)現(xiàn)從襯底到外延的連續(xù)布局，如CREE、SiCrystal、DOW、II-VI等。國(guó)際主要的器件生產(chǎn)廠商以IDM形式為主，如英飛凌、意法半導(dǎo)體、富士電機(jī)、三菱電機(jī)、安森美、東芝等。

 

2019年年初，科銳（CREE）剝離照明業(yè)務(wù)，專注于化合物半導(dǎo)體射頻和功率應(yīng)用市場(chǎng)，以滿足5G通信和新能源汽車的市場(chǎng)需求，同年宣布斥資10億美元，擴(kuò)大碳化硅產(chǎn)能。 

 

近年來(lái)，日本昭和電工已三度進(jìn)行了碳化硅晶圓的擴(kuò)產(chǎn)，羅姆也宣布在2026年3月以前投資600億日?qǐng)A（約5.6億美元），讓SiC功率半導(dǎo)體產(chǎn)能提高16倍。德國(guó)X－Fab、臺(tái)灣環(huán)球晶、嘉晶、漢磊也都斥資新建碳化硅生產(chǎn)線。

 

我國(guó)雖是全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)國(guó)，半導(dǎo)體市場(chǎng)需求占全球市場(chǎng)約40％，但各類半導(dǎo)體器件和芯片的國(guó)產(chǎn)率卻很低，進(jìn)口可替代空間巨大。目前國(guó)內(nèi)在主流的第三代半導(dǎo)體材料為碳化硅與氮化鎵領(lǐng)域積極布局。

 

在碳化硅方面，國(guó)內(nèi)公司已經(jīng)逐步形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，可以生產(chǎn)新一代的碳化硅功率半導(dǎo)體；在氮化鎵材料方面，國(guó)際市場(chǎng)也處于起步研究階段，市場(chǎng)格局尚不明朗，但國(guó)內(nèi)諸多高等院校、研究機(jī)構(gòu)、公司廠商已經(jīng)進(jìn)行了大量研究，擁有諸多的專利技術(shù)。

 

從全球供需關(guān)系來(lái)看，目前SiC產(chǎn)品供不應(yīng)求。但國(guó)內(nèi)生產(chǎn)供應(yīng)能力不足5%，未來(lái)成長(zhǎng)空間巨大。在國(guó)產(chǎn)替代的需求和政策刺激下，期待國(guó)內(nèi)的SiC企業(yè)有龍頭企業(yè)成長(zhǎng)起來(lái)。