碳化硅市場(chǎng)硝煙四起

作者 | 發(fā)布日期 2024 年 06 月 21 日 14:11 | 分類 功率

近期市場(chǎng)最新消息顯示,安森美onsemi將投資高達(dá)20億美元提高其在捷克共和國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)量,以擴(kuò)大該公司在歐洲的產(chǎn)能。近幾年,SiC功率元件市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。

據(jù)TrendForce集邦咨詢研究顯示,2023年全球SiC功率元件產(chǎn)業(yè)在純電動(dòng)汽車應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)下保持強(qiáng)勁成長(zhǎng),前五大SiC功率元件供應(yīng)商約占整體營(yíng)收91.9%,其中意法半導(dǎo)體以32.6%市占率持續(xù)領(lǐng)先,onsemi則是由2022年的第四名上升至第二名。

走在前列的ST意法半導(dǎo)體

意法半導(dǎo)體是全球最早進(jìn)入SiC市場(chǎng)的公司之一,在SiC領(lǐng)域擁有超過20年的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。今年5月末,其宣布投資50億歐元在意大利卡塔尼亞建設(shè)世界首個(gè)全流程垂直集成的SiC工廠。據(jù)悉,意大利政府將在歐盟《芯片法案》框架內(nèi)向意法半導(dǎo)體提供20億歐元的補(bǔ)貼。該工廠將于2026年開始生產(chǎn),并實(shí)現(xiàn)首創(chuàng)的8英寸SiC晶圓的量產(chǎn),目標(biāo)是到2033年達(dá)到滿負(fù)荷生產(chǎn),滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)每周可生產(chǎn)多達(dá)15000片晶圓,年產(chǎn)能48萬片。

意法半導(dǎo)體2023年SiC產(chǎn)品領(lǐng)域的財(cái)報(bào)十分亮眼。數(shù)據(jù)顯示,2023年意法半導(dǎo)體SiC產(chǎn)品營(yíng)收超11億美元,同比增長(zhǎng)60%以上。這一業(yè)績(jī)反映了SiC市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),以及意法半導(dǎo)體在這一市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。并且,意法半導(dǎo)體對(duì)其SiC業(yè)務(wù)的未來充滿信心,認(rèn)為SiC市場(chǎng)將繼續(xù)保持高速增長(zhǎng),尤其是在汽車和飛機(jī)電氣化方面的需求將持續(xù)增加。公司設(shè)定了明確的SiC營(yíng)收目標(biāo),即在2025年實(shí)現(xiàn)SiC產(chǎn)品營(yíng)收達(dá)20億美元,到2030年達(dá)到50億美元。

意法半導(dǎo)體的擴(kuò)產(chǎn)步伐一直走在前列,除了上述在意大利卡塔尼亞投資50億歐元建設(shè)世界首個(gè)全流程垂直集成的SiC工廠之外,其也在新加坡的工廠增添了前端設(shè)備,并提高了摩洛哥和中國(guó)工廠的后端產(chǎn)能。此外,ST與三安光電在中國(guó)成立的8英寸SiC合資工廠有望最快在今年年底通線,屆時(shí)ST可結(jié)合位于當(dāng)?shù)氐暮蠖畏鉁y(cè)產(chǎn)線以及三安光電提供的配套襯底材料工廠,達(dá)到垂直整合效益。

加速趕追的onsemi安森美

onsemi十分看好SiC市場(chǎng)的發(fā)展前景,近三年來,其致力于推動(dòng)在捷克、韓國(guó)、美國(guó)三地的擴(kuò)產(chǎn),并一直積極加強(qiáng)與歐洲、美國(guó)、中國(guó)等本土供應(yīng)鏈的協(xié)作,以及時(shí)滿足終端客戶的需求。其中,onsemi在中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展十分值得關(guān)注,目前,onsemi已經(jīng)與中國(guó)三家領(lǐng)先的新能源汽車企業(yè)簽訂了長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議,并將這種關(guān)系擴(kuò)展到本土排名前列的傳統(tǒng)汽車制造商,還推動(dòng)了國(guó)內(nèi)首款采用SiC技術(shù)的本土品牌電動(dòng)車的落地。

據(jù)TrendForce集邦咨詢分析,onsemi近年來SiC業(yè)務(wù)進(jìn)展迅速,這主要?dú)w功于其車用EliteSiC系列產(chǎn)品。onsemi位于韓國(guó)富川的SiC晶圓廠在2023年完成擴(kuò)建,并計(jì)劃在2025年完成相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證后轉(zhuǎn)為8英寸。自完成對(duì)GTAT收購(gòu)后,目前onsemi的SiC襯底材料自給率已超過50%,隨著內(nèi)部材料產(chǎn)能的提升,公司正在朝著毛利率達(dá)到50%的目標(biāo)前進(jìn)。

近期市場(chǎng)最新消息顯示,onsemi將投資高達(dá)20億美元提高其在捷克共和國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)量,以擴(kuò)大該公司在歐洲的產(chǎn)能,因?yàn)闅W盟正在尋求關(guān)鍵供應(yīng)的自給自足。據(jù)悉,該項(xiàng)目將成為捷克共和國(guó)最大的一次性直接外國(guó)投資。

圖片來源:安森美官方截圖

公開資料顯示,這是onsemi之前披露的長(zhǎng)期資本支出目標(biāo)的一部分,這項(xiàng)投資將以該公司在捷克共和國(guó)的現(xiàn)有業(yè)務(wù)為基礎(chǔ),包括硅晶體生長(zhǎng)、硅和SiC晶片制造(拋光和 EPI)以及硅晶片工廠。如今,該工廠每年可生產(chǎn)超過300萬片晶片,包括超過10億個(gè)功率器件。項(xiàng)目建成后,onsemi將擴(kuò)大其在東部城鎮(zhèn)羅茲諾夫·波德拉德霍斯泰姆的業(yè)務(wù),以容納SiC半導(dǎo)體的完整生產(chǎn)鏈,包括用于汽車和可再生能源領(lǐng)域的最終芯片模塊。

onsemi電源解決方案部門負(fù)責(zé)人Simon Keeton向路透社透露,新投資的項(xiàng)目可能于 2027 年開始生產(chǎn),但沒有透露有關(guān)就業(yè)、生產(chǎn)量或預(yù)期收入的更多細(xì)節(jié)。

據(jù)悉,除了上述最新一次擴(kuò)產(chǎn)外,onsemi在捷克的工廠此前已歷經(jīng)3次擴(kuò)產(chǎn)。2022年9月,onsemi宣布未來兩年將投資4.5 億美元(近32億元人民幣),將捷克工廠SiC晶圓拋光和外延片的產(chǎn)能提高16倍。2019和2021年,onsemi分別2次擴(kuò)建捷克工廠,合計(jì)投資超過1.5億美元(約10.6億元人民幣)。

另外,onsemi美國(guó)工廠方面,2022年8月,onsemi哈德遜的SiC新工廠已完成擴(kuò)建,計(jì)劃將襯底產(chǎn)能擴(kuò)充5倍。據(jù)悉,2021年8月,onsemi以4.15億美元現(xiàn)金(約28億人民幣)收購(gòu)了 GTAT,并著手在哈德遜工廠擴(kuò)建4萬平方英尺的工廠場(chǎng)地,安裝了新的SiC熔爐,目前哈德遜工廠總制造空間已達(dá)到27.2萬平方英尺。

根據(jù)onsemi 2023年財(cái)報(bào)顯示,onsemi去年SiC出貨量超過8億美元,收入同比增長(zhǎng)4倍,并且毛利率保持在40%以上,預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)了行業(yè)內(nèi)的最高增長(zhǎng)。

工業(yè)市場(chǎng)起飛的Infineon英飛凌

英飛凌是行業(yè)內(nèi)十分具有競(jìng)爭(zhēng)力的SiC技術(shù)供應(yīng)商,Infineon的SiC營(yíng)收近一半來自于工業(yè)市場(chǎng)。近幾年,英飛凌耗費(fèi)巨資在多地進(jìn)行了英飛凌擴(kuò)產(chǎn)。6月3日,英飛凌最新消息顯示,其已獲得其位于德國(guó)德累斯頓的價(jià)值50億歐元的智能功率半導(dǎo)體工廠的最終建設(shè)許可。

英飛凌在馬來西亞居林的新晶圓廠計(jì)劃最初獲得了20億歐元的內(nèi)部資金支持,2023年中旬該廠又獲得了50億歐元的注資用于居林第三工廠的建設(shè)和設(shè)備。該工廠致力于打造全球最大的8英寸SiC功率半導(dǎo)體晶圓廠。英飛凌居林公司高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理Ng Kok Tiong此前表示,公司新廠的一期建設(shè)將于2024年第三季度完工,并且,二期建設(shè)將在未來幾年也陸續(xù)完工。

但是TrendForce集邦咨詢分析,其馬來西亞居林工廠的主要客戶 SolarEdge陷入困境,對(duì)Infineon營(yíng)運(yùn)產(chǎn)生沖擊。相較之下,Infineon的汽車業(yè)務(wù)發(fā)展較為穩(wěn)健,例如近期小米SU7的design win,另外過去相對(duì)落后的產(chǎn)能建設(shè)進(jìn)度反倒讓其在市場(chǎng)逆風(fēng)中處于有利地位。相較于其他幾家領(lǐng)先的SiC IDM廠商,Infineon缺少SiC晶體材料的內(nèi)部生產(chǎn)能力,因此積極推動(dòng)多元化供應(yīng)商體系,以確保供應(yīng)鏈穩(wěn)定。

除此之外,英飛凌位于奧地利菲拉赫(Villach)工廠的SiC產(chǎn)能還在爬坡中,預(yù)估到2025年?duì)I收可達(dá)10億歐元。英飛凌希望隨著居林超級(jí)工廠在2024年底投產(chǎn),最終帶動(dòng)其SiC營(yíng)收于2030年達(dá)到70億歐元,并占據(jù)全球30% SiC器件市場(chǎng)份額。

亟需突破的Wolfspeed

今年3月,Wolfspeed在位于美國(guó)北卡羅來納州查塔姆縣的“John Palmour SiC制造中心”舉辦了建筑封頂慶祝儀式。據(jù)悉,“John Palmour SiC制造中心”總投資50億美元,將生產(chǎn)200mm SiC襯底。到2024年底,占地445英畝的一期工程預(yù)計(jì)將完工,預(yù)計(jì)2025年上半年開始生產(chǎn)。屆時(shí),將顯著擴(kuò)大Wolfspeed的材料產(chǎn)能,滿足對(duì)于能源轉(zhuǎn)型和AI人工智能至關(guān)重要的新一代半導(dǎo)體的需求。

去年2月初,Wolfspeed宣布計(jì)劃在德國(guó)薩爾州建造全球最大、最先進(jìn)的8英寸SiC器件制造工廠,這座歐洲工廠將與莫霍克谷器件工廠(已于2022年4月開業(yè))、John Palmour SiC制造中心(即美國(guó)北卡羅來納州SiC材料工廠)一起,共同構(gòu)成Wolfspeed公司65億美元產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃的重要組成部分。

近期行業(yè)最新消息顯示,Wolfspeed推遲了在德國(guó)建設(shè)價(jià)值30億美元的工廠的計(jì)劃。此計(jì)劃最早開始于2023年1月,汽車零部件供應(yīng)商采埃孚和Wolfspeed發(fā)出消息稱,計(jì)劃在德國(guó)薩爾州(Saarland)投資30億美元建設(shè)一座晶圓工廠,為電動(dòng)汽車和其他應(yīng)用生產(chǎn)芯片。

行業(yè)消息顯示,具體原因主要與歐盟芯片制造計(jì)劃受阻相關(guān)。引援外媒報(bào)道,一位官方發(fā)言人表示,計(jì)劃在薩爾州建立的工廠將生產(chǎn)用于電動(dòng)汽車的計(jì)算機(jī)芯片,該工廠尚未完全被取消,該公司仍在尋求資金。該發(fā)言人補(bǔ)充說,由于歐洲和美國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)疲軟,總部位于北卡羅來納州的 Wolfspeed 削減了資本支出,目前正專注于提高紐約的產(chǎn)量。該公司最早要到 2025 年中期才會(huì)在德國(guó)開始建設(shè),比原定目標(biāo)晚了兩年。

顯而易見的,Wolfspeed近年來在SiC領(lǐng)域的擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)作十分頻繁,投資金額巨大,但其近年財(cái)報(bào)利潤(rùn)和股價(jià)均不太理想。據(jù)悉,自2017年至今,Wolfspeed的營(yíng)收都沒有超過10億美元,并且持續(xù)虧損,盈利不及預(yù)期。而在過去一年里,Wolfspeed的股價(jià)下跌了約50%。實(shí)際上,近年來關(guān)于Wolfspeed考慮出售的消息不絕于耳,傳言中的潛在買家就包括TI德州儀器等國(guó)際大廠,歸根究底,還是Wolfspeed的經(jīng)營(yíng)狀況較為低迷,凈利潤(rùn)虧損較大。

雖然Wolfspeed在過去兩年里錯(cuò)失了一些市場(chǎng)機(jī)會(huì),功率元件業(yè)務(wù)市占有所下滑,不過,TrendForce集邦咨詢指出,Wolfspeed仍然是全球最大的SiC材料供應(yīng)商,特別是汽車級(jí) MOSFET襯底,并在8英寸領(lǐng)域具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)。隨著Wolfspeed的The JP工廠即將投產(chǎn),有望顯著提高材料產(chǎn)能,并推動(dòng)莫霍克谷工廠(MVF)的投產(chǎn)進(jìn)程。

穩(wěn)中求進(jìn)的ROHM羅姆

對(duì)比上述四家大廠動(dòng)輒數(shù)倍的增長(zhǎng)規(guī)模,羅姆的SiC擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃則顯得溫和許多。2009年,羅姆收購(gòu)了德國(guó)SiCrystal,正式實(shí)現(xiàn)了從SiC晶圓材料到前后端芯片制造組裝等IDM(垂直統(tǒng)合型)產(chǎn)業(yè)鏈的內(nèi)部生產(chǎn)閉環(huán)。這也是羅姆在SiC領(lǐng)域構(gòu)建的技術(shù)壁壘。

去年7月,羅姆宣布收購(gòu)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)商Solar Frontier在宮崎縣國(guó)富町的工廠,計(jì)劃將該工廠用于擴(kuò)大SiC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(yáng)能電池,但已停止運(yùn)營(yíng)。據(jù)悉,該工廠占地面積約40萬平方米,建筑面積約23萬平方米,其中羅姆計(jì)劃利用現(xiàn)有11.5萬平方米的工廠建筑以及潔凈室,改造成SiC功率器件生產(chǎn)線。據(jù)悉,該工廠預(yù)計(jì)于今年年底開始運(yùn)營(yíng),這將成為羅姆第四座SiC晶圓廠。

據(jù)羅姆的估算,通過收購(gòu)該工廠,2030財(cái)年達(dá)產(chǎn)后新的生產(chǎn)基地將會(huì)幫助羅姆將整體SiC產(chǎn)能提升到2021財(cái)年的35倍。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo),羅姆計(jì)劃到2025年開始轉(zhuǎn)向8英寸SiC晶圓,而屆時(shí)可能也會(huì)在這次收購(gòu)的工廠中引進(jìn)8英寸晶圓制造設(shè)備。去年羅姆公布過公司的投資計(jì)劃和目標(biāo),當(dāng)時(shí)該公司計(jì)劃到2025財(cái)年(截至2026年3月)前最多向SiC領(lǐng)域投資2200億日元。

羅姆有著堅(jiān)固的營(yíng)收來源,其不僅掌握了SiC晶圓的生產(chǎn)技術(shù),更成為和信越化學(xué)以及Sumco一樣的襯底晶圓材料生產(chǎn)商,成為其他半導(dǎo)體制造業(yè)的上游供應(yīng)商。因此,羅姆的營(yíng)收來源不僅局限于自家SiC半導(dǎo)體成品的生產(chǎn)銷售,這也有利于羅姆大大降低其生產(chǎn)成本。(來源:全球半導(dǎo)體市場(chǎng)觀察)

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