分析新能源汽车市场的变化是否会影响碳化硅产业链-

五连环画

为什么新能源汽车减产，SC生产线还需要扩产例如，特斯拉在电动驱动主逆变器上使用碳化硅，M3使用ST650VSCMOSFET设备，使用24个SIC-MOSFET作为功率模块；作为新能源汽车的风向标制造商，特斯拉和比亚迪带来了碳化硅上车的拐点。品质保障和供货规模等方面的优势将更受下游客户的青睐，整个电子元器件产业链呈现集中化的特点决定了电子产品散热材料市场份额向头部厂商集中的趋势，头部厂商将从中收益。

比较近，芯片短缺的影响传导到新能源汽车、智能手机等终端市场，对新能源汽车的影响更加明显。从1月到3月，新能源汽车销量同比下降，威莱甚至宣布停产。


值得一提的是，碳化硅作为新能源汽车的主要增长市场，国内厂商纷纷布局和拓展生产线。为什么新能源汽车减产，SC生产线还需要扩产未来会有产能过剩吗


SC上车已成为一种趋势，天岳先进、泰科天润、扬杰科技等加速SC布局


根据市场调研数据，2026年，全球碳化硅功率装置市场规模将从2022年的629亿美元增长到4708亿美元，年复合增长率将达到4241%。如此巨大的市场对国内碳化硅厂商来说疑是个好消息。


从应用领域来看，碳化硅半导体材料和设备主要用于汽车、航天、消费电子产品等。其中，汽车工业将是碳化硅电力设备的主要增长领域。在新能源汽车应用领域，主要用于功率控制单元、逆变器、DC-DC转换器、车载充电器等。


目前，碳化硅半导体上车已成为一种趋势。碳化硅作为一种宽禁带半导体材料，比SI基设备具有减少电能转换过程中的能量损更容易小型化、更耐高温、高压的点，因此受到汽车制造商的青睐。


例如，特斯拉在电动驱动主逆变器上使用碳化硅，M3使用ST650VSCMOSFET设备，使用24个SIC-MOSFET作为功率模块；BYD汉系列采用自主研发的SC模块，在电机控制器中使用SIC-MOSFET模块，叠加斯达半导加码车级SIC模块生产线。


根据乘联的数据，今年3月特斯拉MODEL3的销量为26024台，同比增长28%，排第二，而比亚迪汉的销量为12359台。


作为新能源汽车的风向标制造商，特斯拉和比亚迪带来了碳化硅上车的拐点。小鹏G9配备800V碳化硅电驱平台，比较高效率可达95%；威莱ET7配备SC电驱系统等。2022年，碳化硅在汽车领域开始增加。


目前，国内主流碳化硅企业有华润微、士兰微、立昂微、泰科天润等。在新能源汽车市场的推动下，近两年国内多家厂商在碳化硅布局上取得了进展。


自2022年以来，杰科技布局半导体硅片业务，生产线主要为4英寸和6英寸。根据其财务报告，半导体硅片业务占2022年至2022年主营业务的45%-556%。2022年，展芯电子发布了首款6英寸SCMOSFET晶圆。华润微拥有碳化硅功率器件制备技术。2022年，华润微推出1200VSCMOSFET新产品，主要用于新能源汽车OBC、充电桩、光伏逆变器等领域。


比较近，碳化硅产业链上相关企业的布局加。普兴宣布，碳化硅外延高速生长成功开发。泰科天润拥有4英寸、6英寸的SC晶圆生产线，湖南碳化硅芯片量产线开始投产，预计年产量将达到6万片。天岳先进公开表示，临港项目全部达到生产后，新增碳化硅基础产能约30万片年。


为什么新能源汽车减产，SC却在扩产


回到消费市场，汽车是碳化硅比较大的增长市场。然而，由于零部件短缺，新能源汽车市场的销量有所下降。根据乘客协会的分析报告，今年3月，国内乘用车市场销量为1579万辆，同比下降105%。此外，一些制造商宣布减产和停产。新能源汽车市场的变化是否会影响碳化硅产业链，为什么晶圆厂要继续扩产


新能源汽车市场对碳化硅产业链的影响主要取决于碳化硅是否供不应求。如果碳化硅产能充足，停产后可能会有多余的产能。当然，如果碳化硅供不应求，就要继续扩大生产。从目前的情况来看，答案属于后者。


那么，为什么碳化硅供不应求，一是碳化硅衬底产能不足，二是碳化硅产量有限，是目前国内6英寸晶圆厂相对较多，碳化硅主要基于4英寸、6英寸晶圆厂，有利于碳化硅的生产，未来将以6英寸为主流。


碳化硅衬底产能不足。碳化硅衬底分为导电型和半绝缘型。2022年，这两类产能约40万片年，18万片年。随着新能源汽车、5等应用的增长，供不应求。


在产量方面，天岳先进在财务报告中提到，2022年至2022年，SC晶棒产量分别为41%、3857%和5073%；衬底产量分别为7261%、7515%和7044%。受产品指标变化影响，每年都有一定的波动，整体产量呈上升趋势。W8英寸碳化硅晶圆产量预计将达到90%以上，超过目前6英寸线的20%-30%。总的来说，目前行业内4英寸衬底产量较高，约70%，6英寸衬底产量相对较低，为30%-50%。


目前，碳化硅半导体已成为一种趋势。碳化硅衬底决定了碳化硅的生产能力。在碳化硅供应短缺的情况下，碳化硅衬底似乎已经演变成升级迭代电动汽车功率设备的入场券。


在6英寸晶圆厂EM。6英寸及以下规格的晶圆主要用于普通消费电子领域。随着新能源汽车对SC需求的增加，6英寸晶圆厂也广泛用于生产碳化硅等第代半导体材料。


虽然6英寸相对于12英寸的过程是旧的，但它是半导体工业发展的一个不可或缺的环节。如果国内芯片在世界12英寸，8英寸硅晶片的生产能力相对较低，但在6英寸硅晶片的生产能力方面具有势。


原因是是拥有6英寸晶圆厂的比较大之一。仅2022年，大陆6英寸及以下晶圆厂投产380万片，8英寸、12英寸年投产仅220万片。从2022年开始，这个数字可能会上升。可以想象，对于国内企业来说，6英寸晶圆产能是近两年现AOL1712芯片本地化替代的另一个机会吗


从现有技术来看，碳化硅市场仍以6英寸为主，8英寸尚未达到大规模生产阶段。根据宽禁带功率半导体和应用产业联盟的数据，到2025年，4英寸SC晶圆市场将从2022年的10万片下降到5万片，而6英寸SC晶圆市场将从2022年的8万片下降到20万片。


根据摩尔定律，大型半导体硅片绝对是比较终方向，碳化硅作为第代半导体，也难逃摩尔定律。那么硅晶圆的尺寸什么时候才能达到8英寸和12英寸的转折点呢


据公开消息，该行业的碳化硅头制造商预计将在今年之后开始大规模生产8英寸大规模生产。对于12英寸，以电源管理芯片为例，国内芯片制造商告诉，并不是制造商不愿意转移到12英寸，而是保持8英寸的生产能力，特别是对中小企业，进入12英寸需要承担相应的成本和技术风险。这些挑战仍然面临着碳化硅。


小结：


根据摩尔定律，大型半导体硅片绝对是比较终的方向，碳化硅作为第代半导体，也难逃摩尔定律。可以肯定的是，即使新能源汽车减产，碳化硅的产能需求依然存在，产业链中有准备的企业将迎来增长空间。然而，在当前技术发展和产量的影响下，碳化硅上车的市场考验更多。