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揭秘国内碳化硅市场真相:冰火交织的突围战

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揭秘国内碳化硅市场真相:冰火交织的突围战

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https://m.xianjichina.com/special/detail_569706.html

2024年的中国碳化硅(SiC)市场,如同一场没有硝烟的战争。一边是新能源汽车、光伏、数据中心等产业对碳化硅材料的迫切需求,另一边是疯狂扩产后的产能过剩与价格战的血腥厮杀。

行业人士用“卖得越多亏得越多”形容当下的困境——6英寸碳化硅衬底价格从高峰期的每片5000元暴跌至不足2000元,直接击穿成本线。

据行业统计,2024年中国6英寸碳化硅衬底的设计产能超过1300万片,但全球实际需求仅150万片,国内实际销售仅75万片,库存积压高达180万片。这场由技术追赶、资本狂热与国际竞争交织而成的风暴,正在考验着每一个参与者的生存智慧。

产能狂飙与价格崩盘:内卷的起点

碳化硅的崛起曾被视为中国半导体产业“换道超车”的希望。作为第三代半导体材料的核心,碳化硅凭借耐高温、高功率密度等特性,成为新能源汽车800V高压平台、光伏逆变器和数据中心电源的理想选择。特斯拉Model 3采用碳化硅模块后,续航提升7%,系统成本降低15%;华为的碳化硅MOSFET模块开关损耗降低70%,跻身国际第一梯队。这些成功案例点燃了市场的热情,地方政府争相出台补贴政策,资本蜂拥而入。仅2023年,中国便启动了超过50个碳化硅扩产项目,2024年又有超100家企业涉足这一领域。

然而,盲目扩张很快导致供需失衡。2024年,全球6英寸碳化硅衬底需求仅150万片,而中国设计产能已超1300万片,实际销售量仅75万片,库存积压180万片。产能过剩的直接后果是价格崩盘——6英寸衬底价格从2023年的6000元/片暴跌至1500元/片,部分企业甚至以低于成本价30%的价格抛售库存。头部企业如天岳先进、天科合达虽凭借规模优势勉强维持,但净利润率持续下滑;中小企业如河北普兴电子则因技术落后、良率不足,被迫退出市场。

技术瓶颈:PVT工艺的困局与液相法的曙光

产能过剩的背后,是技术迭代缓慢的隐痛。目前,全球90%的碳化硅衬底采用物理气相传输法(PVT)生产,但这一工艺存在先天缺陷:高温环境下晶体缺陷难以控制,良率长期徘徊在50%以下。国内企业为抢占市场,大多选择沿用PVT技术,导致同质化竞争加剧。相比之下,国际巨头已向更高壁垒的8英寸衬底和沟槽栅结构器件迈进。Wolfspeed的8英寸衬底良率超过80%,并实现车规级MOSFET批量应用;罗姆半导体则通过与中国企业联合汽车电子(UAES)合作,锁定长期订单。

为突破技术瓶颈,国内企业尝试多条路线并行。天岳先进率先探索液相法,通过低温溶液结晶技术将微管闭合率提升至近100%,但量产成本仍是PVT工艺的3倍;部分企业采用“PVT+液相法”混合技术,利用液相法生产高品质籽晶,再用PVT工艺规模化生产,试图兼顾质量与成本。此外,8英寸衬底成为新一轮技术竞赛的焦点——天科合达、露笑科技等企业押注大尺寸晶圆,希望绕过6英寸市场的红海。然而,8英寸衬底的长晶炉温场控制、切磨抛工艺等难题尚未完全攻克,国内良率仅70%,远低于国际水平的85%。

国际巨头围剿:价格战背后的全球博弈

中国市场的价格战不仅源于内部竞争,更与国际巨头的战略布局密切相关。2024年,博世、英飞凌等国际IDM厂商以“亏本价”签订长期协议,6英寸衬底采购价压至450美元/片,较中国厂商报价低30%。这一策略的背后,是国际企业对中国供应链的精准狙击——通过低价挤压本土企业利润空间,同时巩固自身在高端市场的垄断地位。

更严峻的是,国际巨头正加速本土化布局。意法半导体与三安光电在重庆合资建设8英寸碳化硅晶圆厂,规划年产能48万片,2025年投产后将直接冲击国内高端市场;安森美收购Qorvo碳化硅业务,整合产业链以降低成本。相比之下,国内企业仍以单点突破为主,缺乏从衬底、外延到器件封测的全链条协同能力。2024年,中国碳化硅器件进口依存度仍高达60%,车规级芯片几乎被英飞凌、罗姆等外资品牌垄断。

破局之路:从价格战到场景战的转型

在产能过剩与技术短板的双重压力下,国内企业开始寻找新的生存逻辑。

技术颠覆:跳出PVT的“舒适区”

液相法、异质集成等新技术成为破局关键。天岳先进投资20亿元建设液相法量产线,目标将衬底成本降至PVT工艺的1.5倍;华为联合中科院研发碳化硅-氮化镓异质集成技术,试图绕过衬底制备难题,直接提升器件性能。此外,12英寸衬底的预研已在头部企业启动,尽管量产仍需5年以上,但技术储备可为企业赢得战略主动权。

场景革命:从“卖衬底”到“卖解决方案”

价格战倒逼企业向下游高附加值领域延伸。比亚迪与三安光电合作开发车规级碳化硅模块,通过“车企+晶圆厂”模式降低验证成本;基本半导体为光伏企业定制“衬底+器件+散热”一体化方案,将系统效率提升至99%。新兴市场也在加速开拓——碳化硅在AR眼镜中的应用潜力巨大,单台设备需2片4英寸衬底,若未来销量达10亿台,市场规模将超电动汽车10倍;数据中心领域,碳化硅模块可节省5%的能耗,若全球30%的数据中心采用,年省电费超200亿元。

成本杀手:全产业链优化与政策护航

降本不再局限于生产环节。晶盛机电通过AI优化PVT长晶工艺,将良率从50%提升至65%;天科合达联合设备厂商研发国产化长晶炉,设备成本降低40%。政策层面,工信部将碳化硅列入《重点新材料首批次应用示范目录》,北京、上海等地对通过车规验证的企业给予最高5000万元补贴。

未来:裂缝中的光

2025年,碳化硅行业的淘汰赛将进入高潮。预计30%的中小企业因技术落后或资金链断裂退出市场,头部企业通过并购整合扩大份额。与此同时,8英寸衬底量产与新兴应用场景的爆发,或为行业注入新动能。

这是一场关乎生存的马拉松。技术、资本与市场的三重考验下,唯有那些敢于跳出内卷、深耕创新与生态的企业,才能穿越周期,成为下一代半导体革命的引领者。正如一位从业者所言:“光从裂缝处照进来——最黑暗的时刻,往往孕育着最大的机会。”

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