在新能源汽車、光儲充、軌道交通、高壓電網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的推動下，碳化硅（SiC）功率器件市場需求呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢。TrendForce集邦咨詢最新《2024全球SiC Power Device市場分析報(bào)告》顯示，預(yù)估2028年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模有望達(dá)到91.7億美金（約668億人民幣）。
在此背景下，國內(nèi)外功率器件大廠圍繞碳化硅芯片開始了新一輪角逐，市場上不時(shí)傳出各類利好消息。近日，美國商務(wù)部表示，已與德國汽車零部件供應(yīng)商博世（Bosch）達(dá)成初步協(xié)議，將為博世在加州的碳化硅功率半導(dǎo)體工廠興建計(jì)劃，提供多達(dá)2.25億美元（約16.38億人民幣）的補(bǔ)貼。
據(jù)悉，美國商務(wù)部將以這筆補(bǔ)貼支持博世將在加州羅斯維爾市（Roseville）投資19億美元（約138.33億人民幣），把制造設(shè)施轉(zhuǎn)型為生產(chǎn)碳化硅功率半導(dǎo)體工廠的計(jì)劃。博世預(yù)期，這座半導(dǎo)體工廠2026年起將以200毫米（8英寸）晶圓生產(chǎn)芯片。美國商務(wù)部稱，博世這座工廠產(chǎn)能全開時(shí)，在全美碳化硅芯片制造產(chǎn)能中的占比將超過40%。
博世持續(xù)蓄力碳化硅
隨著碳化硅在汽車電子領(lǐng)域的優(yōu)勢逐步顯現(xiàn)，作為全球第一大汽車零部件及系統(tǒng)供應(yīng)商，博世早在2019年就開始探索碳化硅車用業(yè)務(wù)。
2021年底，博世開始在德國羅伊特林根工廠大規(guī)模量產(chǎn)碳化硅芯片，以應(yīng)用于電動和混動汽車的電力電子器件中。目前，博世針對該工廠的規(guī)劃已經(jīng)過多次修改，投資金額和產(chǎn)能不能提升。
近年來，博世在全球范圍內(nèi)持續(xù)加碼碳化硅布局，尤其是中國和美國兩個(gè)大市場。
隨著中國新能源汽車市場的火熱發(fā)展，博世在2023年1月12日與蘇州工業(yè)園區(qū)管理委員會簽署投資協(xié)議，并宣布在蘇州投資建立博世新能源汽車核心部件及自動駕駛研發(fā)制造基地。
據(jù)悉，博世計(jì)劃在未來幾年內(nèi)累計(jì)向該項(xiàng)目投資約70億人民幣。項(xiàng)目研發(fā)生產(chǎn)方向則將圍繞新能源汽車核心部件，包括商用車電動化所需的配備了新一代碳化硅功率模塊單元的電驅(qū)產(chǎn)品。
隨后在2023年8月，博世表示，其已經(jīng)收購了加州芯片制造商TSI Semiconductors，將在美國建立碳化硅芯片制造基地。隨著博世在美國獲得補(bǔ)貼，并開始碳化硅芯片工廠建設(shè)計(jì)劃，該公司碳化硅芯片產(chǎn)能有望進(jìn)一步提升。
值得關(guān)注的是，博世位于加州羅斯維爾市的碳化硅工廠將生產(chǎn)8英寸碳化硅芯片，將推動博世成為碳化硅功率器件領(lǐng)域又一家轉(zhuǎn)型8英寸的廠商。
8英寸碳化硅芯片投產(chǎn)潮來襲
TrendForce集邦咨詢認(rèn)為，碳化硅從6英寸升級到8英寸，襯底的加工成本有所增加，但可以提升芯片產(chǎn)量，8英寸能夠生產(chǎn)的芯片數(shù)量約為6英寸碳化硅晶圓的1.8倍，向8英寸轉(zhuǎn)型，是降低碳化硅器件成本的可行之法。同時(shí)，8英寸襯底厚度增加有助于在加工時(shí)保持幾何形狀，減少邊緣翹曲度，降低缺陷密度，從而提升良率，采用8英寸襯底能夠大幅降低單位綜合成本。
由于8英寸有利于降低碳化硅器件成本，在碳化硅產(chǎn)業(yè)競爭日趨激烈的情況下，包括意法半導(dǎo)體、英飛凌、安森美等國際功率器件大廠以及士蘭微、方正微電子等國內(nèi)廠商都在致力于通過8英寸轉(zhuǎn)型降本增效，提升競爭力。
國際廠商方面，作為全球碳化硅襯底龍頭，Wolfspeed是目前少有的已量產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓的廠商。今年6月Wolfspeed曾表示，其位于美國紐約的莫霍克谷8英寸碳化硅晶圓工廠的利用率達(dá)到了20%。
意法半導(dǎo)體則計(jì)劃在2025年將碳化硅產(chǎn)品全面升級為8英寸。為達(dá)成這一目標(biāo)，意法半導(dǎo)體與三安光電合資在重慶建設(shè)8英寸碳化硅器件廠，目前8英寸碳化硅芯片產(chǎn)線正在安裝調(diào)試中，預(yù)計(jì)2025年完成階段性建設(shè)并逐步投產(chǎn)。
英飛凌則在今年8月宣布其位于馬來西亞居林的8英寸碳化硅功率半導(dǎo)體晶圓廠一期項(xiàng)目正式啟動運(yùn)營，預(yù)計(jì)2025年可實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。
安森美位于韓國富川的碳化硅晶圓廠已于2023年完成擴(kuò)建，計(jì)劃于2025年完成相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證后過渡到8英寸生產(chǎn)，屆時(shí)產(chǎn)能將擴(kuò)大到當(dāng)前規(guī)模的10倍。
羅姆在日本福岡縣筑后工廠的碳化硅新廠房已于2022年開始量產(chǎn)6英寸晶圓，后續(xù)將切換為8英寸晶圓產(chǎn)線。按照羅姆的規(guī)劃，其預(yù)計(jì)在2025年量產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓。
為順應(yīng)8英寸轉(zhuǎn)型趨勢，三菱電機(jī)位于熊本縣正在建設(shè)的8英寸碳化硅晶圓廠將提前開始運(yùn)營。該工廠的運(yùn)作日期將從2026年4月變更為2025年11月。
國內(nèi)企業(yè)中，士蘭微8英寸碳化硅功率器件項(xiàng)目已進(jìn)入土方工程收尾階段，一期項(xiàng)目預(yù)計(jì)將于2025年三季度末初步通線，四季度試生產(chǎn)；芯聯(lián)集成擁有一條8英寸碳化硅晶圓試驗(yàn)線，其8英寸碳化硅晶圓工程批已于今年4月20日下線，計(jì)劃今年四季度正式開始向客戶送樣，2025年進(jìn)入規(guī)模量產(chǎn)；方正微電子當(dāng)前有兩個(gè)Fab，其中，F(xiàn)ab2的8英寸碳化硅晶圓生產(chǎn)線預(yù)計(jì)將于2024年底通線。
從上述各大廠商的8英寸發(fā)展規(guī)劃可以看出，2025年有望成為8英寸碳化硅器件密集投產(chǎn)期，進(jìn)而推動碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈全面進(jìn)入8英寸時(shí)代。（文：集邦化合物半導(dǎo)體Zac）
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