“2025年羅姆碳化硅（SiC）器件產能預計會提升到2021年的6倍，2030年會提升到2021年的25倍。”在日前舉辦的媒體交流會上，羅姆半導體（上海）有限公司技術中心副總經理周勁透露了這一規劃。

羅姆碳化硅器件產能計劃；圖片來源：羅姆

他指出，面對市場急劇增長的需求，近兩年碳化硅器件會出現短缺的情況，羅姆因此制定了上述大幅度提升產能的規劃。

相應地，對于碳化硅器件的銷售額，羅姆也有著較高的增長預期。據羅姆半導體（上海）有限公司市場宣傳課高級經理張嘉煜介紹，羅姆目標到2025年碳化硅器件銷售額超過1100億日元，“在碳化硅領域，羅姆力爭實現30%的市場占有率。”

他還表示：“因為市場在不斷地擴大之中，我們預計2024至2026年三年有近9000億日元的市場等待著我們去開拓，為了滿足這樣一個目標，我們會不斷地進行碳化硅方面的投資，預計2021至2025年五年投入1700至2200億日元。”

這一連串的數字背后，羅姆在碳化硅功率半導體市場的野心明顯可見。與此同時，這也印證了碳化硅功率半導體市場大勢已起。

多方加速布局

自2021年特斯拉宣布旗艦車型Model 3搭載碳化硅功率器件后，碳化硅便開啟了急速上車之路，這一領域也越來越熱鬧。

如今，海外車企中，除特斯拉旗下Model 3等車型用上了碳化硅技術，豐田旗下bZ4X、Mirai、Prius以及雷克薩斯RZ也都已采用碳化硅技術，此外本田、福特、大眾等也已開始應用碳化硅方案。

國內車企中，比亞迪已在碳化硅方面取得重大技術突破，比亞迪漢、唐四驅等旗艦車型上已大批使用碳化硅模塊，蔚來旗下ET7、ES7、ES8、EC7等車型也已經用上碳化硅電驅系統，小鵬旗下G9亦采用了碳化硅器件。

理想也已開始布局碳化硅芯片，其功率半導體研發及生產基地于去年5月落戶蘇州，主要專注于第三代半導體碳化硅車規芯片模組的研發及生產，預計2024年正式投產，此外東風、吉利等車企也已展開布局。

理想汽車功率半導體研發及生產基地項目簽約；圖片來源：蘇高新科技

整車企業動作很大，零部件大廠也“瘋狂”。

博世早在2019年便宣布開始碳化硅相關業務，而后設立了碳化硅半導體生產基地，2021年底，博世宣布啟動大規模量產碳化硅功率半導體計劃，繼續擴大產能，旨在將產出提高至上億顆的水平。

采埃孚也早有布局，且持續投資，今年2月，采埃孚與碳化硅供應商Wolfspeed達成戰略合作，其中提到采埃孚將支持在德國恩斯多夫建設世界上最大和最先進的200毫米碳化硅晶圓工廠。

除此之外，博格華納、緯湃科技等都在加快相關布局。

另誠如文章開頭所提到的羅姆，半導體廠商也風風火火布局碳化硅。

舉例來說，今年1月，英飛凌就宣布正在擴大與碳化硅供應商的合作，已與Resonac簽署一份新的采購長單，補充并擴大了雙方2021年簽訂合同。

同樣在1月，安森美宣布和大眾簽署戰略協議，提供模塊和半導體，為大眾汽車下一代平臺系列提供完整的電動汽車（EV）牽引逆變器解決方案，作為協議的一部分，安森美將首先交付其Elite SiC 1200 V牽引逆變器電源模塊。

國內廠商中，東尼電子于今年1月發布簽訂重大合同公告，子公司東尼半導體2023年將向T客戶交付13.5萬片6英寸碳化硅襯底，2024年和2025年還將分別交付30萬片和50萬片。另外，三安光電將在2024年批量供應碳化硅芯片，晶盛機電8英寸碳化硅襯底將小批量生產。

圖片來源：東尼電子相關公告截圖

爆發期即將到來

多方加速布局，碳化硅究竟好在哪？

簡單來說，作為第三代半導體中的代表材料，碳化硅是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一，基于碳化硅的解決方案可使系統效率更高、重量更輕，且結構更緊湊。

車載器件是碳化硅功率器件最重要的應用領域之一。市場調查公司Yole的數據顯示，截至2021年碳化硅功率半導體的各種用途中，63%用于汽車，2027年將擴大到79%。

在新能源汽車中，碳化硅主要應用包括主驅逆變器、DC/DC轉換器、充電系統中的車載充電機和充電樁等，可以降低損耗、減小模塊體積重量、提升續航能力。

以蔚來采用碳化硅模塊的第二代電驅為例，相關資料顯示，其具備以下特點：綜合損耗降低，提升了4-6%續航里程，改善了車輛在城市工況下的功耗；SiC模塊使用過程中更耐高溫，同等體積下最大電流能力提升30%以上；開關速度更快、功率損耗更小，能降低逆變器開關造成的電流損耗；多目標優化的電路設計，讓可靠性、效率、壽命、電磁兼容、絕緣更好；多目標優化軟件控制策略，開關損耗降低33-35%，電控系統效率提升5-10%。

再如小鵬G9，據稱通過采用800V SiC（碳化硅）高壓電驅平臺，其綜合續航里程可提升5％，充電5分鐘續航可增加200公里。

小鵬G9；圖片來源：小鵬官網

碳化硅器件能給新能源汽車所帶來的改善由此可見，也因此，業內普遍認為，可預見的未來內，新能源汽車是碳化硅器件的主要應用場景，將推動碳化硅應用的快速擴大。

有業內人士表示，整車架構朝800V高壓方向邁進，碳化硅基取代硅基功率器件是未來新能源汽車電驅系統發展的必然趨勢。

“從目前市場來看，車企對硅基和碳化硅逆變器均有較大需求，但從長遠來看，高電壓趨勢下，碳化硅將成主流，預計2023年或2024年會迎來爆發期。”博格華納動力驅動系統副總裁兼亞洲區總經理李曉球如此表示。

整體來看，三電系統中出現碳化硅的比重會越來越高。在新能源車滲透率不斷提高、各項扶持政策不斷出臺的背景下，碳化硅市場發展極具潛力。

據Yole預測，2025年全球碳化硅功率半導體市場規模將達到25.62億美元，2019年到2025年均復合增長率超過30%。另據行業研究機構集邦咨詢預估，2022年車用SiC功率元件市場規模將達到10.7億美元，至2026年將攀升至39.4億美元。

產能仍會供不應求

面對巨大的市場需求，全球碳化硅市場上演了擴產浪潮。這從文章開頭所提到的羅姆看似“激進”的產能規劃便可見一斑，2025年羅姆碳化硅器件產能預計會提升到2021年的6倍，2030年會提升到2021年的25倍。

另前文也提到，博世要繼續擴大碳化硅功率半導體產能，旨在將產出提高至上億顆的水平，采埃孚將支持建設世界上最大的200毫米碳化硅晶圓工廠。

博世碳化硅晶圓；圖片來源：博世

而事實上，如此“激進”的企業還有很多。

例如英飛凌就計劃大幅擴大碳化硅的生產能力，前文提到的與Resonac的合作，就是舉措之一。據預計，到2027年，英飛凌的碳化硅制造能力將增長十倍。

Resonac則宣布將在2026年前，把用于功率半導體的碳化硅外延片產能提高到每月5萬片，達到目前水平的5倍。

安森美在捷克共和國羅茲諾夫擴建的碳化硅工廠于去年9月落成，預計兩年內將其碳化硅晶圓產能提高16倍，進一步擴大晶圓和SiC EPI制造。

露笑科技于去年7月披露，公司募集到資金25.67億元，將投向第三代功率半導體（碳化硅）產業園項目、大尺寸碳化硅襯底片研發中心項目等，據稱隨著后端相應的切磨拋進口設備到位，預計能夠在2023年實現年產20萬片的產能規劃。

露笑科技募集資金用途；圖片來源：官方公告截圖

這還只是冰山一角。

據投資銀行Canaccord Genuity估計，碳化硅晶圓產能將從2021年的12.5萬片6英寸晶圓增加到2030年超過400萬片6英寸等效晶圓，以滿足電動汽車市場的需求。

當產能急速上升，產能過剩的擔憂往往會隨之而來。在羅姆近日舉辦的媒體交流會上，便有媒體提出這樣一個問題：“如今全球都在擴大碳化硅的產能，若將各家大廠的產能計劃加總，可以發現是超過很多機構對碳化硅市場的總體預期值的，在這一情況下，是否存在潛在的過剩危機？”

對此，周勁認為，盡管近兩年碳化硅在電動車領域的滲透率提高了，但還是差得很遠，單從中國電動車市場來看，容納目前這些碳化硅產能其實沒有很大的問題。

一個市場估算數據也反映出這一點。東吳證券在相關報告中提到，據市場估算，特斯拉未來將逐步將碳化硅使用至OBC、充電器、快充電樁等，預計平均2輛特斯拉純電動車就需要一片6寸SiC晶圓。以年產能100萬輛Model 3/Y計，公司一年需要超50萬片6寸晶圓，而目前全球SiC晶圓總年產能在40萬~60萬片。這意味著，特斯拉一家企業就能消耗掉當下全球碳化硅總產能。

“過剩危機短期內不會出現。”周勁如此表示。

安森美CEO也曾指出，未來5-10年，碳化硅的市場還是會比較緊缺，不會出現產能過剩的情況。

華泰證券亦在相關報告中提到，受制于襯底有效產能和良率問題，產能目前無法滿足新能源領域快速增長需求，預計碳化硅行業未來幾年處于供不應求狀態。

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