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在清潔能源、電動汽車的發(fā)展趨勢下，近年來第三代半導(dǎo)體碳化硅和氮化鎵受到了史無前例的關(guān)注，市場以及資本都在半導(dǎo)體行業(yè)整體下行的階段加大投資力度，擴(kuò)張規(guī)模不斷擴(kuò)大。在過去的2023年，全球第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也發(fā)生了不少的大事件，海外大廠并購、擴(kuò)產(chǎn)，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈也獲得了大量突破性進(jìn)展。

下面我們就來盤點一下2023年全球碳化硅、氮化鎵產(chǎn)業(yè)發(fā)生的十大事件。

特斯拉宣布降低75% SiC用量

在3月舉辦的特斯拉2023投資日上，特斯拉宣布了未來降低成本的舉措，其中除了期望從整車量產(chǎn)規(guī)模化、動力總成和生產(chǎn)制造三個方面來降低50%的成本之外，另一個對行業(yè)影響較大的舉措是，特斯拉在下一代平臺中將減少動力總成部分75%的碳化硅“使用量”，且不影響能效。

這個消息對當(dāng)時的SiC行業(yè)帶來了不小的沖擊，全球各大SiC上市公司股價應(yīng)聲下跌。不過特斯拉沒有公布具體的實現(xiàn)方式，是否會影響其他車企對技術(shù)路線方向的選擇，以及相關(guān)功率模塊供應(yīng)商的產(chǎn)品策略，還不得而知。

意法半導(dǎo)體與三安光電合資建8英寸SiC晶圓廠

6月7日晚間，三安光電與意法半導(dǎo)體（ST）宣布，雙方已簽署協(xié)議在重慶合資共同建立一個新的碳化硅器件制造工廠。與此同時，為配套供應(yīng)襯底材料，三安光電還將在當(dāng)?shù)鬲氋Y建立一個8英寸碳化硅襯底工廠。

根據(jù)三安光電的公告，三安光電與ST的合資項目公司將由三安光電控股，暫定名為“三安意法半導(dǎo)體（重慶）有限公司”，其中由三安光電全資子公司湖南三安持股51%，意法半導(dǎo)體（中國）投資有限公司持股49%。

項目預(yù)計投資總額達(dá)32億美元（228億元人民幣），目前正在等待監(jiān)管部門批準(zhǔn)，批準(zhǔn)后即開工建設(shè)，計劃在2025年第四季度點火生產(chǎn)，并預(yù)計到2028年全面達(dá)產(chǎn)。

ST表示，該合資項目工廠將采用ST的碳化硅專利制造工藝技術(shù)，專注于為ST生產(chǎn)碳化硅器件，作為ST的專用晶圓代工廠，以滿足未來中國客戶的需求。同時在項目投資總額的32億美元中，有24億美元是未來五年的資本支出，而資金來源包括ST和三安光電的資金投入、來自重慶政府的支持以及由合資企業(yè)的對外貸款。

除了合資的碳化硅晶圓廠之外，上游材料配套方面也由三安包攬。三安光電計劃投資約70億元，獨資在重慶設(shè)立8英寸碳化硅襯底工廠，將利用自有的碳化硅襯底工藝單獨建立和運營，以滿足合資工廠的襯底需求，并與其簽訂長期供應(yīng)協(xié)議。從國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)的角度來看，海外碳化硅功率器件龍頭在國內(nèi)建立工廠，為上游襯底產(chǎn)業(yè)也帶來了很多積極作用。

國產(chǎn)SiC襯底供應(yīng)商，打進(jìn)英飛凌、博世供應(yīng)鏈

4月底，天岳先進(jìn)在2022年年報中披露去年公司與博世集團(tuán)簽署了長期協(xié)議，公司將為博世供應(yīng)碳化硅襯底產(chǎn)品。

5月3日在天岳先進(jìn)上海工廠產(chǎn)品交付儀式舉辦當(dāng)天，英飛凌也宣布與天岳先進(jìn)簽訂一項新的晶圓和晶錠供應(yīng)協(xié)議。根據(jù)該協(xié)議，天岳先進(jìn)將為德國半導(dǎo)體制造商英飛凌供應(yīng)用于制造碳化硅半導(dǎo)體的高質(zhì)量并且有競爭力的150毫米（6英寸）碳化硅晶圓和晶錠，其供應(yīng)量預(yù)計將占到英飛凌長期需求量的兩位數(shù)份額。英飛凌還表示未來天岳先進(jìn)也會助力公司往200mm直徑碳化硅晶圓的過渡，即未來天岳先進(jìn)將向英飛凌供應(yīng)8英寸碳化硅晶圓。

同時，英飛凌還宣布與另一家中國碳化硅供應(yīng)商天科合達(dá)簽訂了一份長期協(xié)議，天科合達(dá)將為英飛凌供應(yīng)用于制造碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)品的高質(zhì)量并且有競爭力的150毫米碳化硅晶圓和晶錠，其供應(yīng)量預(yù)計同樣將占到英飛凌長期需求量的兩位數(shù)份額。根據(jù)該協(xié)議，第一階段將側(cè)重于6英寸碳化硅材料的供應(yīng)，未來天科合達(dá)也將提供8英寸直徑碳化硅材料。

對于國產(chǎn)碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)而言，能夠接連得到多家海外芯片巨頭的訂單，意義非凡。這一定程度上意味著國產(chǎn)碳化硅襯底在核心參數(shù)上已經(jīng)能夠滿足海外半導(dǎo)體巨頭的產(chǎn)品需求，可能會是國產(chǎn)碳化硅襯底在技術(shù)水平上追上國際主流的里程碑。

英飛凌收購GaN Systems

3月，英飛凌官宣收購氮化鎵初創(chuàng)公司GaN Systems，交易總值8.3億美元現(xiàn)金，約合57億元人民幣，并最終在10月完成對GaN Systems的收購。

根據(jù)TrendForce的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，GaN Systems在2022年全球GaN功率器件出貨量排名中位列第五，市場份額約12%。英飛凌在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域，曾進(jìn)行過多次收購，包括2015年收購功率GaN公司IR（國際整流器公司），2018年收購SiC晶圓冷切割技術(shù)公司Siltectra等。

而這次英飛凌高價收購GaN Systems給氮化鎵行業(yè)也帶來了不少的信心。

瑞薩收購Transphorm

繼英飛凌收購GaN Systems之后，2024年1月，另一家汽車芯片大廠瑞薩也收購了功率GaN公司Transphorm。根據(jù)協(xié)議，瑞薩子公司將以每股5.10美元現(xiàn)金收購Transphorm所有已發(fā)行普通股，估值約3.39億美元，較Transphorm在2024年1月10日的收盤價溢價約35%。

Transphorm在2022年出貨量占功率GaN市場的9%，僅次于GaN Systems。而在這次收購之后，此前全球出貨量排名前六的功率GaN廠商已經(jīng)有兩家被大廠并購，接下來的2024年會不會繼續(xù)掀起功率GaN行業(yè)的并購潮值得關(guān)注。

PI發(fā)布 1250V耐壓GaN

11月，Power Integrations發(fā)布了一款具有里程碑意義的1250V氮化鎵開關(guān)IC產(chǎn)品InnoSwitch3-EP 1250V IC，對于目前市場上主流的650V功率GaN產(chǎn)品而言，這款產(chǎn)品突破了高壓領(lǐng)域的天花板，拓展至更多的應(yīng)用場景。

由于1250V的絕對最大值可以滿足80%的行業(yè)降額標(biāo)準(zhǔn)，在使用新款這款1250V IC時，設(shè)計人員可以放心地設(shè)計可以在1000V峰值電壓工作的電源，利用巨大的裕量抵御電網(wǎng)波動、浪涌及其他電力擾動，滿足具有挑戰(zhàn)性電網(wǎng)環(huán)境的應(yīng)用要求。

Wolfspeed投資20億美元德國建廠

早在2023年1月，德媒就傳出了Wolfspeed計劃與采埃孚合作，投資20億美元在德國建造碳化硅工廠。該工廠計劃在未來四年內(nèi)投入運營，并有望成為全球最大的碳化硅晶圓廠。

去年關(guān)于碳化硅擴(kuò)產(chǎn)的消息非常多，擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模巨大，海內(nèi)外巨頭都在計劃新的產(chǎn)能和加大投資力度。而在全球碳化硅襯底龍頭Wolfspeed的擴(kuò)產(chǎn)計劃曝光后，接下來各大廠商都開始通過收購、新增產(chǎn)線等擴(kuò)大碳化硅產(chǎn)能。

博世收購TSI、羅姆收購Solar Frontier工廠

7月，羅姆宣布收購太陽能電池生產(chǎn)商Solar Frontier在宮崎縣國富町的工廠，計劃將該工廠用于擴(kuò)大碳化硅功率器件的產(chǎn)能，未來還將成為羅姆的主要生產(chǎn)基地之一。Solar Frontier曾在該工廠生產(chǎn)CIS薄膜太陽能電池，但已停止運營。

據(jù)羅姆的估算，通過收購該工廠，2030財年達(dá)產(chǎn)后新的生產(chǎn)基地將會幫助歐姆將整體碳化硅產(chǎn)能提升到2021財年的35倍。為了達(dá)到這個目標(biāo)，羅姆計劃到2025年開始轉(zhuǎn)向8英寸碳化硅晶圓，而屆時可能也會在這次收購的工廠中引進(jìn)8英寸晶圓制造設(shè)備。

德國老牌Tier1在8月底完成了對美國芯片制造商TSI Semiconductors的資產(chǎn)收購，包括位于羅斯威爾的工廠、設(shè)備、半導(dǎo)體業(yè)務(wù)等。TSI此前從事模擬、混合信號和設(shè)備IC設(shè)計和制造，主要以8英寸硅晶圓代工制造為主。

在收購了TSI位于羅斯威爾的工廠后，博世擁有了在美國本土制造能力，在美國市場上構(gòu)建了供應(yīng)優(yōu)勢。由于羅斯威爾工廠此前主要面向硅晶圓制造，因此博世計劃投資約15億美元將該工廠改造為用于碳化硅半導(dǎo)體器件制造以及測試的工廠，并在未來幾年將制造設(shè)備升級以支持最先進(jìn)工藝，到2026年將生產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓。

電裝、三菱入股Coherent

全球第三大的碳化硅襯底供應(yīng)商Coherent（前II-VI）在10月官宣，由日本電裝和三菱電機(jī)各投資5億美元，分別獲得Coherent碳化硅業(yè)務(wù)的12.5%非控股所有權(quán)，Coherent則持有余下75%的所有權(quán)。在這次交易完成之前，Coherent會將其碳化硅業(yè)務(wù)剝離并成立新的子公司獨立運營。

Coherent目前的主要業(yè)務(wù)包括光子解決方案以及化合物半導(dǎo)體，而將碳化硅業(yè)務(wù)剝離出來后，獨立運營的碳化硅業(yè)務(wù)將能夠集中資源，加速擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模，而Coherent目前主要的光通信、激光器等光子解決方案業(yè)務(wù)也能夠更加專注，明確發(fā)展方向。

而電裝和三菱投資的主要目的，是保障碳化硅襯底的供應(yīng)。兩家公司合計投資10億美元的同時，Coherent也與雙方簽訂了長期供貨協(xié)議，將長期為三菱和電裝供應(yīng)6英寸以及8英寸的碳化硅襯底和外延片。

國產(chǎn)SiC上車

在上個月，我們統(tǒng)計了15家國產(chǎn)廠商在2023年推出的車規(guī)SiC MOSFET產(chǎn)品。而這只是功率分立器件層面的，在功率模塊、晶圓制造方面，車規(guī)的產(chǎn)品則更多。在前些年，國產(chǎn)SiC產(chǎn)品雖然供應(yīng)商較多，但實際上量產(chǎn)上車的幾乎沒有，當(dāng)然那段時間全球范圍內(nèi)用上SiC的車型也不算多，供應(yīng)商則集中在英飛凌、ST、羅姆等幾家海外廠商。

但2023年，越來越多的國產(chǎn)SiC功率產(chǎn)品量產(chǎn)上車。基本半導(dǎo)體的車規(guī)級SiC功率模塊據(jù)稱已經(jīng)收獲近20家整車廠和Tier1電控客戶的定點，成為國內(nèi)第一批碳化硅模塊量產(chǎn)上車的頭部企業(yè)；斯達(dá)半導(dǎo)的SiC功率器件、功率模塊等也已經(jīng)與多家主機(jī)廠合作，據(jù)財報顯示，在2023上半年，公司車規(guī)級SiC模塊在新能源汽車行業(yè)開始大批量裝車應(yīng)用；三安半導(dǎo)體與理想汽車設(shè)立合資公司，將合作制造SiC功率模塊和芯片；芯聚能供應(yīng)的SiC功率模塊在極氪、smart等車型上量產(chǎn)上車。

2024年在完成測試驗證后，相信在今年上市的新車中，還將會看到一大批國產(chǎn)SiC產(chǎn)品被搭載。

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