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，邀請華潤微、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、應(yīng)用場景、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、發(fā)展趨勢，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)工作會議提出，要以科技創(chuàng)新推動產(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、新動能，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。第三代半導(dǎo)體被稱為“未來電子產(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高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢，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，在半導(dǎo)體照明、新能源汽車、新一代移動通信、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)體被寫入“十四五”規(guī)劃，在技術(shù)、市場與政策的三力驅(qū)動下，近年來國內(nèi)涌現(xiàn)出多家第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域龍頭公司。

華潤微作為專注于功率半導(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)、制造和銷售優(yōu)勢，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能比肩國際先進(jìn)水平，在工業(yè)和汽車領(lǐng)域?yàn)檩^多標(biāo)桿客戶批量出貨。”

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年公司還將建成國內(nèi)首條8英寸碳化硅MOSFET產(chǎn)線，碳化硅業(yè)務(wù)對公司營業(yè)收入的貢獻(xiàn)將持續(xù)快速提升。”

專注于碳化硅襯底的天岳先進(jìn)，成立于2010年，董事長宗艷民表示，“自成立以來，公司集中精力做好一件事，就是要把材料做出來，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售，以及8英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底制備。

全鏈布局，從國產(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。與會嘉賓紛紛表示，我國在第三代半導(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)出具有國際競爭力的企業(yè)。相比硅基半導(dǎo)體而言，在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域和國際上處于同一起跑線，有望實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化發(fā)展。

華潤微總裁李虹認(rèn)為，“從事碳化硅襯底和外延的國內(nèi)頭部廠家從產(chǎn)量、質(zhì)量上已經(jīng)接近國際先進(jìn)水平，未來基于規(guī)?；⒘悸侍嵘瘸杀具M(jìn)一步下降，將非常具有競爭力?！?/p>

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，國內(nèi)企業(yè)碳化硅二極管、氮化鎵器件也都已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。最難的可以用于車載主驅(qū)逆變器的碳化硅MOSFET器件和模塊，芯聯(lián)集成從2023年也開始實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。未來，國產(chǎn)化發(fā)展數(shù)量將進(jìn)一步快速提升?！?/p>

從材料端來看，天岳公司在半絕緣襯底、車規(guī)級襯底的應(yīng)用已經(jīng)走在國際前列，董事長宗艷民表示，“目前碳化硅襯底不僅能夠滿足國內(nèi)需求，實(shí)現(xiàn)了全部國產(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?！?/p>

直面挑戰(zhàn)，有賴產(chǎn)業(yè)鏈通力合作

會上，提及碳化硅產(chǎn)業(yè)能否實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性突破，與會嘉賓也坦言仍存在不小挑戰(zhàn)，根本在于性價(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整個(gè)系統(tǒng)性能提升的優(yōu)勢，只有當(dāng)碳化硅器件的成本達(dá)到對應(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，對于制造過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，努力縮短并趕超國際水平?！?/p>

天岳先進(jìn)董事長宗艷民也表示，“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)?；a(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，提升市場競爭力，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、陽光電源等新能源、汽車及半導(dǎo)體相關(guān)上下游企業(yè)，成立了專注于碳化硅業(yè)務(wù)的芯聯(lián)動力科技（紹興）有限公司，定位于車規(guī)級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。

華潤微總裁李虹也介紹道，“公司對上游材料、自身的器件制造以及下游的市場應(yīng)用端都有著長遠(yuǎn)的規(guī)劃和布局，比如通過投資入股、收購兼并、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等方式來完善和強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈?！?/p>

同時(shí)，與會嘉賓也呼吁相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策加大對上下游合作的支持。天岳先進(jìn)董事長宗艷民提出，“國內(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)建我們國家第三代半導(dǎo)體的競爭優(yōu)勢?！?/p>

展望未來，第三代半導(dǎo)體增長超預(yù)期

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

華潤微總裁李虹表示，“碳化硅市場目前正處于成長期，主要基于一是碳化硅主要的應(yīng)用市場如新能源汽車、充電樁、光伏、儲能等行業(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)品的市場份額，比如空壓機(jī)、不間斷電源、射頻電源等。越來越多有一定技術(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)期未來一兩年碳化硅功率器件市場將有質(zhì)的變化?！?/p>

芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇也指出，“調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)估接下來幾年全球第三代半導(dǎo)體年復(fù)合增長率在30-40%。對于中國企業(yè)而言，由于我們在新能源汽車、光伏等主要終端應(yīng)用市場占據(jù)了領(lǐng)先優(yōu)勢，預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)高于全球平均的增長曲線?！蓖瑫r(shí)，趙奇進(jìn)一步分析了未來碳化硅器件四個(gè)主要的應(yīng)用場景，分別是新能源車的主驅(qū)逆變器、車載充電機(jī)、光伏/風(fēng)力電站和儲能的逆變器、大于萬伏的超高壓輸配電。其中，電動車800V超充技術(shù)升級后，2024年會是碳化硅器件大量使用到車載主驅(qū)逆變器的一年。

處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的天岳先進(jìn)，對于市場需求的爆發(fā)有強(qiáng)烈直觀的感受。天岳先進(jìn)董事長宗艷民表示，“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，鞏固中國市場的優(yōu)勢?！?/p>

談及未來產(chǎn)業(yè)格局和市場博弈的焦點(diǎn)，芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇表示，“國內(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)國時(shí)代’，競爭一定會激烈，這也是產(chǎn)業(yè)成熟化的必由之路。市場博弈的焦點(diǎn)會是技術(shù)領(lǐng)先性、技術(shù)創(chuàng)新能力、規(guī)模大小、性價(jià)比?！?/p>

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

華潤微總裁李虹同樣認(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、汽車電子、高端消費(fèi)電子等潛力賽道，對于第三代半導(dǎo)體的前景和未來，公司充滿信心。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，協(xié)同上下游，通力合作，為我國在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。”