12月22日，上交所舉辦科創(chuàng)板新質(zhì)生產(chǎn)力行業(yè)沙龍第二期，聚焦第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，邀請(qǐng)華潤(rùn)微、芯聯(lián)集成、天岳先進(jìn)3家第三代半導(dǎo)體頭部企業(yè)，與多家證券公司、基金管理公司、QFII等機(jī)構(gòu)齊聚一堂，深入交流第三代半導(dǎo)體的性能優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用場(chǎng)景、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、發(fā)展趨勢(shì)，探討第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

水大魚(yú)大，第三代半導(dǎo)體龍頭涌現(xiàn)

日前結(jié)束的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出，要以科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，特別是以顛覆性技術(shù)和前沿技術(shù)催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動(dòng)能，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。第三代半導(dǎo)體被稱(chēng)為“未來(lái)電子產(chǎn)業(yè)基石”，指的是以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料。天岳先進(jìn)董事長(zhǎng)宗艷民介紹，“相較于傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料，第三代半導(dǎo)體材料具有擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，更適合制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。”

第三代半導(dǎo)體以此特有的性能優(yōu)勢(shì)，在半導(dǎo)體照明、新能源汽車(chē)、新一代移動(dòng)通信、新能源并網(wǎng)、高速軌道交通等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。2020年9月，第三代半導(dǎo)體被寫(xiě)入“十四五”規(guī)劃，在技術(shù)、市場(chǎng)與政策的三力驅(qū)動(dòng)下，近年來(lái)國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出多家第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域龍頭公司。

華潤(rùn)微作為專(zhuān)注于功率半導(dǎo)體的IDM公司，多年前就布局第三代半導(dǎo)體，基于自身硅基器件設(shè)計(jì)、制造和銷(xiāo)售優(yōu)勢(shì)，建設(shè)了6英寸碳化硅半導(dǎo)體生產(chǎn)線，覆蓋從晶圓制造到成品封裝全產(chǎn)業(yè)鏈。華潤(rùn)微總裁李虹表示，“公司目前6英寸的碳化硅和氮化鎵晶圓線均已穩(wěn)定量產(chǎn)，如碳化硅JBS、碳化硅MOS能比肩國(guó)際先進(jìn)水平，在工業(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域?yàn)檩^多標(biāo)桿客戶(hù)批量出貨。”

芯聯(lián)集成同樣積極布局第三代半導(dǎo)體，從2021年起開(kāi)始投入碳化硅MOSFET芯片、模組封裝技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)能建設(shè)，并在兩年時(shí)間里完成了3輪技術(shù)迭代，碳化硅MOSFET的器件性能已經(jīng)與國(guó)際先進(jìn)水平同步，實(shí)現(xiàn)了6英寸5000片/月碳化硅MOSFET芯片的大批量生產(chǎn)。芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇表示，“2024年公司還將建成國(guó)內(nèi)首條8英寸碳化硅MOSFET產(chǎn)線，碳化硅業(yè)務(wù)對(duì)公司營(yíng)業(yè)收入的貢獻(xiàn)將持續(xù)快速提升。”

專(zhuān)注于碳化硅襯底的天岳先進(jìn)，成立于2010年，董事長(zhǎng)宗艷民表示，“自成立以來(lái)，公司集中精力做好一件事，就是要把材料做出來(lái)，能夠產(chǎn)業(yè)化，還要趕超海外，目前這個(gè)目標(biāo)我們已經(jīng)做到了。” 天岳先進(jìn)是全球少數(shù)能批量供應(yīng)高質(zhì)量4英寸、6英寸半絕緣型碳化硅襯底的企業(yè)，并實(shí)現(xiàn)了6英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底的批量銷(xiāo)售，以及8英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底制備。

全鏈布局，從國(guó)產(chǎn)化發(fā)展到加速出海

目前，全球第三代半導(dǎo)體行業(yè)整體處于起步階段，并正在加速發(fā)展。與會(huì)嘉賓紛紛表示，我國(guó)在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域進(jìn)行了全產(chǎn)業(yè)鏈布局，各環(huán)節(jié)均涌現(xiàn)出具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)。相比硅基半導(dǎo)體而言，在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域和國(guó)際上處于同一起跑線，有望實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化發(fā)展。

華潤(rùn)微總裁李虹認(rèn)為，“從事碳化硅襯底和外延的國(guó)內(nèi)頭部廠家從產(chǎn)量、質(zhì)量上已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平，未來(lái)基于規(guī)模化、良率提升等成本進(jìn)一步下降，將非常具有競(jìng)爭(zhēng)力。”

芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇同意上述觀點(diǎn)，并表示，“在器件領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)碳化硅二極管、氮化鎵器件也都已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。最難的可以用于車(chē)載主驅(qū)逆變器的碳化硅MOSFET器件和模塊，芯聯(lián)集成從2023年也開(kāi)始實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。未來(lái)，國(guó)產(chǎn)化發(fā)展數(shù)量將進(jìn)一步快速提升。”

從材料端來(lái)看，天岳公司在半絕緣襯底、車(chē)規(guī)級(jí)襯底的應(yīng)用已經(jīng)走在國(guó)際前列，董事長(zhǎng)宗艷民表示，“目前碳化硅襯底不僅能夠滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求，實(shí)現(xiàn)了全部國(guó)產(chǎn)化發(fā)展，而且還實(shí)現(xiàn)了向海外輸出，公司已成為包括英飛凌、博世等海外頭部企業(yè)的主要供貨商。”

直面挑戰(zhàn)，有賴(lài)產(chǎn)業(yè)鏈通力合作

會(huì)上，提及碳化硅產(chǎn)業(yè)能否實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性突破，與會(huì)嘉賓也坦言仍存在不小挑戰(zhàn)，根本在于性?xún)r(jià)比能否實(shí)現(xiàn)和IGBT相比擬。芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇指出，“綜合考慮碳化硅器件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)性能提升的優(yōu)勢(shì)，只有當(dāng)碳化硅器件的成本達(dá)到對(duì)應(yīng)IGBT器件成本的2.5倍以下時(shí)，才是碳化硅器件大批量進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用的時(shí)代。在這個(gè)過(guò)程中，襯底、外延、器件生產(chǎn)的良率不斷提升是需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈通力合作的一個(gè)重要降成本方向。”

華潤(rùn)微總裁李虹認(rèn)為，“第三代半導(dǎo)體由于不同于硅基材料的物理特性，使得制造難度大幅提升。同時(shí)，第三代半導(dǎo)體材料的缺陷率也明顯高于硅基材料，對(duì)于制造過(guò)程中的缺陷控制也是業(yè)內(nèi)努力提升的重要方向。另外，在封裝階段，圍繞碳化硅特性的新封裝材料和封裝工藝仍在探索和攻關(guān)。”李虹呼吁，“產(chǎn)業(yè)鏈上下游通力合作，努力縮短并趕超國(guó)際水平。”

天岳先進(jìn)董事長(zhǎng)宗艷民也表示，“碳化硅材料的缺陷是影響良率和成本的關(guān)鍵因素，公司將繼續(xù)在缺陷管理方面加大基礎(chǔ)性技術(shù)研發(fā)。同時(shí)，隨著終端應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，襯底規(guī)模化生產(chǎn)之后有望進(jìn)一步降低成本。”

為進(jìn)一步整合上下游資源，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，行業(yè)頭部公司正在加緊產(chǎn)業(yè)布局。例如，芯聯(lián)集成于2023年下半年分拆碳化硅業(yè)務(wù)，聯(lián)合博世、小鵬、立訊精密、上汽、寧德時(shí)代、陽(yáng)光電源等新能源、汽車(chē)及半導(dǎo)體相關(guān)上下游企業(yè)，成立了專(zhuān)注于碳化硅業(yè)務(wù)的芯聯(lián)動(dòng)力科技（紹興）有限公司，定位于車(chē)規(guī)級(jí)碳化硅芯片制造及模塊封裝的一站式系統(tǒng)解決方案提供者。

華潤(rùn)微總裁李虹也介紹道，“公司對(duì)上游材料、自身的器件制造以及下游的市場(chǎng)應(yīng)用端都有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃和布局，比如通過(guò)投資入股、收購(gòu)兼并、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等方式來(lái)完善和強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈。”

同時(shí)，與會(huì)嘉賓也呼吁相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策加大對(duì)上下游合作的支持。天岳先進(jìn)董事長(zhǎng)宗艷民提出，“國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)成熟，可為終端應(yīng)用提供可靠的功率器件。希望政府能夠繼續(xù)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈上下游加強(qiáng)合作，共同構(gòu)建我們國(guó)家第三代半導(dǎo)體的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。”

展望未來(lái)，第三代半導(dǎo)體增長(zhǎng)超預(yù)期

對(duì)于未來(lái)的市場(chǎng)需求和增長(zhǎng)空間，與會(huì)嘉賓均認(rèn)為第三代半導(dǎo)體屬于藍(lán)海市場(chǎng)，顯示出充分的信心。根據(jù)yole數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2028年全球碳化硅市場(chǎng)規(guī)模將高達(dá)89.06億美元，氮化鎵市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)47億美元。對(duì)于上述數(shù)據(jù)，與會(huì)嘉賓不約而同表示符合預(yù)期，甚至實(shí)際增長(zhǎng)可能超預(yù)期。

華潤(rùn)微總裁李虹表示，“碳化硅市場(chǎng)目前正處于成長(zhǎng)期，主要基于一是碳化硅主要的應(yīng)用市場(chǎng)如新能源汽車(chē)、充電樁、光伏、儲(chǔ)能等行業(yè)正處于快速發(fā)展期，二是碳化硅、氮化鎵由于其高壓高溫高頻特性，在很多應(yīng)用領(lǐng)域逐步替代硅基產(chǎn)品的市場(chǎng)份額，比如空壓機(jī)、不間斷電源、射頻電源等。越來(lái)越多有一定技術(shù)能力的公司正在圍繞碳化硅功率器件特性設(shè)計(jì)下一代新產(chǎn)品，可以預(yù)期未來(lái)一兩年碳化硅功率器件市場(chǎng)將有質(zhì)的變化。”

芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇也指出，“調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)估接下來(lái)幾年全球第三代半導(dǎo)體年復(fù)合增長(zhǎng)率在30-40%。對(duì)于中國(guó)企業(yè)而言，由于我們?cè)谛履茉雌?chē)、光伏等主要終端應(yīng)用市場(chǎng)占據(jù)了領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)高于全球平均的增長(zhǎng)曲線。”同時(shí)，趙奇進(jìn)一步分析了未來(lái)碳化硅器件四個(gè)主要的應(yīng)用場(chǎng)景，分別是新能源車(chē)的主驅(qū)逆變器、車(chē)載充電機(jī)、光伏/風(fēng)力電站和儲(chǔ)能的逆變器、大于萬(wàn)伏的超高壓輸配電。其中，電動(dòng)車(chē)800V超充技術(shù)升級(jí)后，2024年會(huì)是碳化硅器件大量使用到車(chē)載主驅(qū)逆變器的一年。

處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的天岳先進(jìn)，對(duì)于市場(chǎng)需求的爆發(fā)有強(qiáng)烈直觀的感受。天岳先進(jìn)董事長(zhǎng)宗艷民表示，“目前英飛凌、博世等海外頭部企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)力度很強(qiáng)，期待國(guó)內(nèi)的制造廠商持續(xù)加大擴(kuò)產(chǎn)力度，抓住行業(yè)發(fā)展的機(jī)遇，鞏固中國(guó)市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)。”

談及未來(lái)產(chǎn)業(yè)格局和市場(chǎng)博弈的焦點(diǎn)，芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇表示，“國(guó)內(nèi)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在從‘春秋時(shí)代’進(jìn)入‘戰(zhàn)國(guó)時(shí)代’，競(jìng)爭(zhēng)一定會(huì)激烈，這也是產(chǎn)業(yè)成熟化的必由之路。市場(chǎng)博弈的焦點(diǎn)會(huì)是技術(shù)領(lǐng)先性、技術(shù)創(chuàng)新能力、規(guī)模大小、性?xún)r(jià)比。”

天岳先進(jìn)董事長(zhǎng)宗艷民認(rèn)為，“從碳化硅襯底來(lái)看，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)存在較高的技術(shù)門(mén)檻。雖然據(jù)報(bào)道有多家公司投資碳化硅襯底生產(chǎn)，但是從客戶(hù)端看，能夠規(guī)模化、批量供應(yīng)高品質(zhì)襯底的廠家供貨能力依然不足。”

華潤(rùn)微總裁李虹同樣認(rèn)為，“目前入局第三代半導(dǎo)體的企業(yè)眾多，大家都在積極努力往產(chǎn)業(yè)化的道路上耕耘。華潤(rùn)微在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域具有前瞻性布局和全面性規(guī)劃，在碳化硅、氮化鎵領(lǐng)域不斷尋求技術(shù)突破并不斷豐富產(chǎn)品系列，積極拓展新能源、汽車(chē)電子、高端消費(fèi)電子等潛力賽道，對(duì)于第三代半導(dǎo)體的前景和未來(lái)，公司充滿(mǎn)信心。公司作為全產(chǎn)業(yè)鏈一體化半導(dǎo)體企業(yè)，也將充分發(fā)揮IDM商業(yè)模式優(yōu)勢(shì)，協(xié)同上下游，通力合作，為我國(guó)在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。”