中國小型 SiC 廠(chǎng)商，難過(guò) 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(chē)中使用 SiC 芯片的電動(dòng)汽車(chē)公司。特斯拉的使用結果表明，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(kāi)關(guān)損耗降低了 75％。換算下來(lái)，采用 SiC 模塊替代 IGBT 模塊，其系統效率可以提高 5％左右。

一場(chǎng)特斯拉的大風(fēng)，引燃了 SiC。

然而，就在剛剛過(guò)去的 3 月份，特斯拉卻突然宣布，下一代的電動(dòng)車(chē)傳動(dòng)系統 SiC 用量大減 75%，因借創(chuàng )新技術(shù)找到下一代電動(dòng)車(chē)動(dòng)力系統減少使用 SiC 的方法，也不會(huì )犧牲效能。

這一消息引發(fā)了投資者對 SiC 市場(chǎng)規模增長(cháng)的擔憂(yōu)，直接沖擊全球第三代半導體廠(chǎng)商股價(jià)。

就當下的市場(chǎng)情況來(lái)看，第三代半導體的發(fā)展仍然如火如荼，企業(yè)融資并購、廠(chǎng)商增資擴產(chǎn)、新玩家跑步入場(chǎng)、新項目不斷涌現，各研究機構對于 SiC 的前景也是十分看好。根據 TrendForce 發(fā)布的《2023 SiC 功率半導體市場(chǎng)分析報告》顯示，隨著(zhù)英飛凌、安森美等與汽車(chē)、能源廠(chǎng)商合作項目明朗化，將推動(dòng) 2023 年整體 SiC 功率元件市場(chǎng)規模達 22.8 億美元，年成長(cháng) 41.4%。同時(shí)，受惠于下游應用市場(chǎng)的強勁需求，TrendForce 預期，至 2026 年 SiC 功率元件市場(chǎng)規?？赏_ 53.3 億美元，其主流應用仍倚重電動(dòng)汽車(chē)及可再生能源。

然而，對于中國來(lái)說(shuō)，這個(gè)賽道，不只是激昂與澎湃。畢竟現在很多 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(gè)環(huán)節：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(chǎng)商包括天科合達、山東天岳、河北同光晶體、露笑科技、中科集團 2 所、世紀金光、江蘇超芯星、安徽微芯、三安光電、晶盛機電、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、中車(chē)時(shí)代電氣、揚杰科技、華潤微、捷捷微電、華微電子、斯達半導、聞泰科技、中電科 55 所、基本半導體、世紀金光、國基南方、國家電網(wǎng)等。

可以看到，當前國內已經(jīng)有不少企業(yè)開(kāi)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，然而對于許多應用而言，它仍然過(guò)于昂貴，因此許多老牌廠(chǎng)商還面臨著(zhù)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(shí)現營(yíng)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(shí)現營(yíng)收 1.93 億元，同比增長(cháng) 185.44%；歸母凈利潤虧損 2815 余萬(wàn)元，同比、環(huán)比均實(shí)現減虧。

總體上看，與上市前的 2021 年和 2020 年相比，天岳先進(jìn)營(yíng)收及凈利潤都差強人意。一上市就業(yè)績(jì)變臉，固然有著(zhù)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(jì)報告，報告顯示 Q1 公司實(shí)現營(yíng)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 表現還算不錯，不過(guò)其 2022 年也是呈現虧損狀態(tài)，露笑科技 2022 年實(shí)現營(yíng)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，同比由盈轉虧。

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

那么，對于中國規模較小的 SiC 供應鏈參與者來(lái)說(shuō)，2023 難在哪兒？

風(fēng)向標生變，投資者欲撤資

對于半導體行業(yè)任何品類(lèi)的小型廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，資金都是「老大難」。眾所周知，半導體行業(yè)是一個(gè)重資產(chǎn)制造業(yè)，從投入到產(chǎn)出需要大量的時(shí)間與成本，而特斯拉又是電動(dòng)汽車(chē)采用 SiC 的風(fēng)向標，其減少使用 SiC 的動(dòng)作直接沖擊到資本市場(chǎng)，天岳先進(jìn)、東尼電子、晶盛機電、乾照光電等概念股應聲「跳水」。

據悉，目前有一些投資者正在考慮從那些仍然無(wú)法突破生產(chǎn)瓶頸的小型 SiC 供應商那里撤出資金。這導致一些供應商大肆宣傳收到的大訂單或關(guān)鍵技術(shù)的準備情況，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不太可能得到很好的改善，這反過(guò)來(lái)將進(jìn)一步削弱戰略投資者的信心。

沒(méi)有資本的加持，小型 SiC 廠(chǎng)商很難有足夠的力量去應對未來(lái)多變的市場(chǎng)。

設備交付機會(huì )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(chǎng)商將發(fā)現在供應緊張的情況下更難購買(mǎi)相關(guān)的制造設備。

據供應鏈消息人士稱(chēng)，一家主要的中國電動(dòng)汽車(chē)制造商正在積極進(jìn)軍 SiC 供應鏈，試圖從國際供應商那里購買(mǎi)所有可用設備。與此同時(shí)，汽車(chē)制造商比亞迪、吉利以及華為和小米等手機供應商都在持續深化在汽車(chē)半導體領(lǐng)域的部署，有些甚至采用雙軌方法來(lái)開(kāi)發(fā)硅基和化合物半導體。

過(guò)去半年汽車(chē)銷(xiāo)量呈爆炸式增長(cháng)的中國一線(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)制造商正在著(zhù)手構建自己基于 SiC 的功率器件供應鏈，從組件、模塊到上游材料，其激進(jìn)的設備采購加劇了相關(guān)設備供應的短缺，顯然擠壓了小型 SiC 材料制造商訂購設備的交付機會(huì )。

海外 SiC 大廠(chǎng)的加速擴張，也導致了中國小型 SiC 廠(chǎng)商難以獲得制造設備。比如：意法半導體（ST）計劃今年其 SiC 業(yè)務(wù)的銷(xiāo)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全球最大的 SiC 工廠(chǎng)。隨著(zhù)海外各大廠(chǎng)商的迅速跟進(jìn)，以及材料制備工藝的多元化發(fā)展，未來(lái)市場(chǎng)格局將充滿(mǎn)變數。

難以突破技術(shù)壁壘

巧婦難為無(wú)米之炊，設備沒(méi)有到位是一方面，影響擴產(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(cháng)溫度在 2300℃以上；第二，SiC 長(cháng)晶速度慢，7 天的時(shí)間大約可生長(cháng) 2cm SiC 晶棒，且晶棒切割難度大，因此 SiC 襯底從樣品到穩定批量供貨大約需要 5 年；第三，晶型要求高、良率低，只有少數幾種晶體結構的單晶型 SiC 才可作為半導體材料；第四，切割磨損高，由于 SiC 的硬度極大，在對其進(jìn)行切割時(shí)加工難度較高且磨損多。

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

此外，SiC 是新材料，與 Si 的制造工藝有所不同，沒(méi)有辦法借鑒 Si 材料的經(jīng)驗所以要做相應的研發(fā)。解決好工藝問(wèn)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)現問(wèn)題就去改，改完以后再流片、做可靠性驗證，一般這類(lèi)流程需要過(guò) 3-4 次。

值得注意的是，產(chǎn)能不足并不僅限于小型企業(yè)，當前 SiC 襯底供需緊張，擴產(chǎn)速度跟不上市場(chǎng)需求對于整個(gè) 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(chǎng)商來(lái)說(shuō)，突破一系列的技術(shù)壁壘可能需要花費更多的精力和財力，短期內難以與頭部企業(yè)競爭，而市場(chǎng)本就有先發(fā)優(yōu)勢，這樣一來(lái)，他們在市場(chǎng)競爭力上便落于下風(fēng)。

結語(yǔ)

近年來(lái)，隨著(zhù)新材料技術(shù)的不斷發(fā)展，國內 SiC 器件供應商面臨著(zhù)一系列重大的挑戰和機遇。一方面，新材料對 Si 的取代勢頭迅猛，給傳統 Si 器件帶來(lái)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，對國外器件構成了有力的競爭。在這個(gè)充滿(mǎn)變革和競爭的過(guò)程中，SiC 器件供應商必須勇于面對問(wèn)題，并做好應對策略，才能在激烈的市場(chǎng)競爭中立于不敗之地。

首先，SiC 器件供應商需要成為優(yōu)秀的長(cháng)跑者。市場(chǎng)的競爭是一場(chǎng)持久戰，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(gè)漫長(cháng)而復雜的過(guò)程，需要供應商們始終保持耐心和毅力。

其次，SiC 器件供應商必須面對眾多的問(wèn)題。技術(shù)問(wèn)題、市場(chǎng)問(wèn)題、資金問(wèn)題等等，都是他們需要直面和解決的挑戰。在這個(gè)高度競爭的市場(chǎng)環(huán)境中，勝利屬于那些有持之以恒精神的人。供應商們需要堅定信心，咬牙堅持，不畏困難和挫折，持續不斷地推動(dòng)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。