中國小型 SiC 廠商，難過 2023

2018 年，特斯拉在 Model 3 中首次將 IGBT 模塊換成了 SiC 模塊，成為第一家在量產(chǎn)汽車中使用 SiC 芯片的電動汽車公司。特斯拉的使用結(jié)果表明，在相同功率等級下，SiC 模塊的封裝尺寸明顯小于硅模塊，并且開關(guān)損耗降低了 75％。換算下來，采用 SiC 模塊替代 IGBT 模塊，其系統(tǒng)效率可以提高 5％左右。

一場特斯拉的大風(fēng)，引燃了 SiC。

然而，就在剛剛過去的 3 月份，特斯拉卻突然宣布，下一代的電動車傳動系統(tǒng) SiC 用量大減 75%，因借創(chuàng)新技術(shù)找到下一代電動車動力系統(tǒng)減少使用 SiC 的方法，也不會犧牲效能。

這一消息引發(fā)了投資者對 SiC 市場規(guī)模增長的擔(dān)憂，直接沖擊全球第三代半導(dǎo)體廠商股價。

就當(dāng)下的市場情況來看，第三代半導(dǎo)體的發(fā)展仍然如火如荼，企業(yè)融資并購、廠商增資擴(kuò)產(chǎn)、新玩家跑步入場、新項目不斷涌現(xiàn)，各研究機(jī)構(gòu)對于 SiC 的前景也是十分看好。根據(jù) TrendForce 發(fā)布的《2023 SiC 功率半導(dǎo)體市場分析報告》顯示，隨著英飛凌、安森美等與汽車、能源廠商合作項目明朗化，將推動 2023 年整體 SiC 功率元件市場規(guī)模達(dá) 22.8 億美元，年成長 41.4%。同時，受惠于下游應(yīng)用市場的強(qiáng)勁需求，TrendForce 預(yù)期，至 2026 年 SiC 功率元件市場規(guī)?？赏_(dá) 53.3 億美元，其主流應(yīng)用仍倚重電動汽車及可再生能源。

然而，對于中國來說，這個賽道，不只是激昂與澎湃。畢竟現(xiàn)在很多 SiC 領(lǐng)頭企業(yè)還在被盈利難而困擾。

SiC 盈利是難題

SiC 產(chǎn)業(yè)鏈可分為三個環(huán)節(jié)：分別是上游襯底，中游外延片和下游器件制造。

中國的 SiC 襯底廠商包括天科合達(dá)、山東天岳、河北同光晶體、露笑科技、中科集團(tuán) 2 所、世紀(jì)金光、江蘇超芯星、安徽微芯、三安光電、晶盛機(jī)電、天通股份、楚江新材、東尼電子等。

外延片企業(yè)：東莞天域、瀚天天成、中電科 55 所、中電科 13 所、三安光電等。

器件/模組企業(yè)：泰科天潤、嘉興斯達(dá)、中車時代電氣、揚(yáng)杰科技、華潤微、捷捷微電、華微電子、斯達(dá)半導(dǎo)、聞泰科技、中電科 55 所、基本半導(dǎo)體、世紀(jì)金光、國基南方、國家電網(wǎng)等。

可以看到，當(dāng)前國內(nèi)已經(jīng)有不少企業(yè)開始快速跟進(jìn) SiC 的發(fā)展，其中的一些企業(yè)已經(jīng)入局十余年之久，然而對于許多應(yīng)用而言，它仍然過于昂貴，因此許多老牌廠商還面臨著利潤虧損的難題。

日前，天岳先進(jìn)發(fā)布了 2022 年年報及今年一季報。年報顯示，2022 年，天岳先進(jìn)實現(xiàn)營業(yè)收入約 4.17 億元，同比減少 15.56%；歸屬于上市公司股東的凈利潤虧損約 1.75 億元；基本每股收益虧損 0.41 元。今年 Q1，實現(xiàn)營收 1.93 億元，同比增長 185.44%；歸母凈利潤虧損 2815 余萬元，同比、環(huán)比均實現(xiàn)減虧。

總體上看，與上市前的 2021 年和 2020 年相比，天岳先進(jìn)營收及凈利潤都差強(qiáng)人意。一上市就業(yè)績變臉，固然有著行業(yè)及環(huán)境因素，但天岳先進(jìn) 2023 年也顯得壓力不小。

近日，露笑科技也發(fā)布 2023 年 Q1 業(yè)績報告，報告顯示 Q1 公司實現(xiàn)營業(yè)收入 5.8 億元，較上年同期下降 28.46%，歸屬于上市公司股東的凈利潤 0.45 億元，較上年同期上升 243.43%。露笑科技 Q1 表現(xiàn)還算不錯，不過其 2022 年也是呈現(xiàn)虧損狀態(tài)，露笑科技 2022 年實現(xiàn)營業(yè)總收入 33.42 億元，同比下降 6.00%。歸屬于母公司所有者的凈虧損 2.56 億元，同比由盈轉(zhuǎn)虧。

可以看到，這還僅僅是對于一些尚已有所規(guī)模的廠商而言，那些相對小型的 SiC 廠商，將需要面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

那么，對于中國規(guī)模較小的 SiC 供應(yīng)鏈參與者來說，2023 難在哪兒？

風(fēng)向標(biāo)生變，投資者欲撤資

對于半導(dǎo)體行業(yè)任何品類的小型廠商來說，資金都是「老大難」。眾所周知，半導(dǎo)體行業(yè)是一個重資產(chǎn)制造業(yè)，從投入到產(chǎn)出需要大量的時間與成本，而特斯拉又是電動汽車采用 SiC 的風(fēng)向標(biāo)，其減少使用 SiC 的動作直接沖擊到資本市場，天岳先進(jìn)、東尼電子、晶盛機(jī)電、乾照光電等概念股應(yīng)聲「跳水」。

據(jù)悉，目前有一些投資者正在考慮從那些仍然無法突破生產(chǎn)瓶頸的小型 SiC 供應(yīng)商那里撤出資金。這導(dǎo)致一些供應(yīng)商大肆宣傳收到的大訂單或關(guān)鍵技術(shù)的準(zhǔn)備情況，顯然是為了吸引更多的新資金。另外，在同行之間日益激烈的競爭中，小型 SiC 制造商的產(chǎn)能利用率和收入表現(xiàn)不太可能得到很好的改善，這反過來將進(jìn)一步削弱戰(zhàn)略投資者的信心。

沒有資本的加持，小型 SiC 廠商很難有足夠的力量去應(yīng)對未來多變的市場。

設(shè)備交付機(jī)會受到擠壓

中國企業(yè)也在積極研發(fā)和探索 SiC 器件的產(chǎn)業(yè)化，然而在今年，中國小型 SiC 廠商將發(fā)現(xiàn)在供應(yīng)緊張的情況下更難購買相關(guān)的制造設(shè)備。

據(jù)供應(yīng)鏈消息人士稱，一家主要的中國電動汽車制造商正在積極進(jìn)軍 SiC 供應(yīng)鏈，試圖從國際供應(yīng)商那里購買所有可用設(shè)備。與此同時，汽車制造商比亞迪、吉利以及華為和小米等手機(jī)供應(yīng)商都在持續(xù)深化在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域的部署，有些甚至采用雙軌方法來開發(fā)硅基和化合物半導(dǎo)體。

過去半年汽車銷量呈爆炸式增長的中國一線電動汽車制造商正在著手構(gòu)建自己基于 SiC 的功率器件供應(yīng)鏈，從組件、模塊到上游材料，其激進(jìn)的設(shè)備采購加劇了相關(guān)設(shè)備供應(yīng)的短缺，顯然擠壓了小型 SiC 材料制造商訂購設(shè)備的交付機(jī)會。

海外 SiC 大廠的加速擴(kuò)張，也導(dǎo)致了中國小型 SiC 廠商難以獲得制造設(shè)備。比如：意法半導(dǎo)體（ST）計劃今年其 SiC 業(yè)務(wù)的銷售額從 7 億美元增加到 10 億美元；安森美今年計劃在捷克共和國投資 10 億美元；英飛凌正在擴(kuò)大其在奧地利和維也納的 SiC 生產(chǎn)；Wolfspeed 宣布計劃在德國薩爾州建設(shè)全球最大的 SiC 工廠。隨著海外各大廠商的迅速跟進(jìn)，以及材料制備工藝的多元化發(fā)展，未來市場格局將充滿變數(shù)。

難以突破技術(shù)壁壘

巧婦難為無米之炊，設(shè)備沒有到位是一方面，影響擴(kuò)產(chǎn)速度的另一方面原因是 SiC 襯底制備本身就存在極高的技術(shù)壁壘。

第一，SiC 襯底制備對溫度和壓力的控制要求極高，其生長溫度在 2300℃以上；第二，SiC 長晶速度慢，7 天的時間大約可生長 2cm SiC 晶棒，且晶棒切割難度大，因此 SiC 襯底從樣品到穩(wěn)定批量供貨大約需要 5 年；第三，晶型要求高、良率低，只有少數(shù)幾種晶體結(jié)構(gòu)的單晶型 SiC 才可作為半導(dǎo)體材料；第四，切割磨損高，由于 SiC 的硬度極大，在對其進(jìn)行切割時加工難度較高且磨損多。

昂貴的時間成本和復(fù)雜的加工工藝使得 SiC 襯底的成本較高，限制了 SiC 的應(yīng)用放量。

此外，SiC 是新材料，與 Si 的制造工藝有所不同，沒有辦法借鑒 Si 材料的經(jīng)驗所以要做相應(yīng)的研發(fā)。解決好工藝問題之后，可同步做產(chǎn)品研發(fā)與驗證——先流一次片，再測試一遍，若發(fā)現(xiàn)問題就去改，改完以后再流片、做可靠性驗證，一般這類流程需要過 3-4 次。

值得注意的是，產(chǎn)能不足并不僅限于小型企業(yè)，當(dāng)前 SiC 襯底供需緊張，擴(kuò)產(chǎn)速度跟不上市場需求對于整個 SiC 賽道都是通病。特斯拉減少 SiC 的用量也有產(chǎn)能不及需求的因素，只是對于小型 SiC 廠商來說，突破一系列的技術(shù)壁壘可能需要花費(fèi)更多的精力和財力，短期內(nèi)難以與頭部企業(yè)競爭，而市場本就有先發(fā)優(yōu)勢，這樣一來，他們在市場競爭力上便落于下風(fēng)。

結(jié)語

近年來，隨著新材料技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi) SiC 器件供應(yīng)商面臨著一系列重大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。一方面，新材料對 Si 的取代勢頭迅猛，給傳統(tǒng) Si 器件帶來了巨大的沖擊；另一方面，國產(chǎn)器件正以高質(zhì)量和競爭力不斷崛起，對國外器件構(gòu)成了有力的競爭。在這個充滿變革和競爭的過程中，SiC 器件供應(yīng)商必須勇于面對問題，并做好應(yīng)對策略，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

首先，SiC 器件供應(yīng)商需要成為優(yōu)秀的長跑者。市場的競爭是一場持久戰(zhàn)，需要持之以恒的努力和耐心。SiC 器件技術(shù)的研發(fā)和商業(yè)化落地是一個漫長而復(fù)雜的過程，需要供應(yīng)商們始終保持耐心和毅力。

其次，SiC 器件供應(yīng)商必須面對眾多的問題。技術(shù)問題、市場問題、資金問題等等，都是他們需要直面和解決的挑戰(zhàn)。在這個高度競爭的市場環(huán)境中，勝利屬于那些有持之以恒精神的人。供應(yīng)商們需要堅定信心，咬牙堅持，不畏困難和挫折，持續(xù)不斷地推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級，才能在激烈的競爭中取得成功。