中原標準時間3月2日淩晨，特斯拉在其投資者日的演講中，談到最牽動半導體廠商的一句話，來自特斯拉動力總成工程負責人——科林坎貝爾，他提到在下一個動力系統中，碳化矽半導體作為價格昂貴的關鍵部件，特斯拉新的解決方案可以在不影響汽車性能或效率的情況下減少 75% 的使用量。
一石激起千層浪，作為碳化矽襯底的龍頭廠商，美股上市公司Wolfspeed股價下跌6.98%，國産廠商天嶽先進當日股價達到了10.13%的跌幅，功率器件廠商意法半導體股價低開高走，最終收跌2.43個百分點，而近兩年全盤下注碳化矽的安森美所受影響略小，股價下跌1.89%。 而就在上個月，英飛淩才宣布将在德國德累斯頓投資50億歐元建廠，劍指模拟/混合信号技術和功率半導體。同時，安森美和意法半導體也持續在相關闆塊發力。加上這兩年碳化矽的風刮了一陣又一陣，從大面積的應用到大規模量産，似乎很快就會紛至沓來。這一切看似與特斯拉在碳化矽上遠期的用量驟減南轅北轍。 今天，筆者就以這幾家公司近期的走向為參考，分享他們在功率器件，尤其是碳化矽方向上的規劃與布局。英飛淩是功率器件的老牌玩家；意法半導體雖說是MCU全球龍頭企業，但功率器件方面也并不遜色；安森美則屬于近兩年在功率器件領域轉型的代表，将原有的低端業務迅速向高毛利産品轉移，算是一匹碳化矽的黑馬。 風起特斯拉：特斯拉的遠期減量方案對于整個碳化矽生态來說，算是當頭一棒。但由于特斯拉在活動現場，并未透露過多關于新平台的技術細節，是以無法評估其具體的技術路線和方案。 可以明确的是，坎貝爾提到了兩點，一是碳化矽半導體是關鍵部件，二是他們很貴。是以，碳化矽在後續的道路上，依然是極為關鍵的，而且價格本身會與其他諸多因素挂鈎，工藝的改進、良率的提升、供給端産能的持續擴大等等，往往都會促使價格下降。是以主要的分歧點就集中在用量上。 但是别忘了，特斯拉2018年率先在Model 3上應用碳化矽時，算是第一批吃螃蟹的人。可如今，因為碳化矽昂貴，就放話說以後隻用四分之一。但是在具體方案應用之前，碳化矽的應用并不會立即減少。甚至等方案出爐的時候，碳化矽的供需情況或許又是一番天地。 公開資料顯示，近期多家功率半導體領域的國際頭部廠商均在擴張碳化矽相關産能。顯然，廠商們在擴産之前一定做過充分的測算和準備，對于碳化矽的重要性、必要性及在下遊各應用中扮演的角色做過深入的研究分析，是以，相比特斯拉的一張空頭支票，這些廠商們的動向更值得作為碳化矽的風向标之一。意法半導體：兼顧襯底與器件意法半導體作為ARM架構32位MCU的全球龍頭企業，在功率器件及碳化矽上也絲毫不弱。2022年，意法半導體在汽車和工業用碳化矽方面，實作了7億美元的營收，2023年，預計營收将超10億美元。 目前該公司的碳化矽客戶數有82家。同時，年内增加了25個相關的項目，其中新客戶8家，近六成項目針對汽車客戶。并且，随着第三代半導體不斷大批量生産，碳化矽領域的領先地位不斷得到鞏固，意法半導體還将在2023下半年增加第四代半導體的産量。 在碳化矽方面，意法半導體一方面要求前端容量大幅提升，将達到2017年的10倍，同時，還将提升襯底需求的内部采購，2024年前内采比例将達到40%。由此，彰顯了自身碳化矽垂直內建戰略，覆寫更廣的産業環節，目前在建的卡塔尼亞工廠将增加碳化矽襯底的制造能力，預計2023年将批量生産，新加坡工廠增加碳化矽前端裝置的生産，而在摩洛哥和中國工廠提升後端制造能力。 未來，意法半導體還将促進與Soitec的合作，使得後者的SmartSiC技術用于意法半導體自身的200mm襯底生産。安森美：轉型并鎖定45億美元LTSA碳化矽安森美自2021年通過收購GTAT來擴大碳化矽的生産及供應能力，使其迅速進入碳化矽頭部玩家的圈子，成長速度十分驚人。2022年安森美在碳化矽領域收入超2億美元，預計2023年該領域收入有望超10億美元。 營收的增長，意味着客戶的不斷積累，尤其是在汽車領域：安森美将為大衆提供碳化矽子產品，針對特斯拉的碳化矽業務也将在2023年繼續增長，另外，還将為捷豹路虎的下一代平台及解決方案提供碳化矽。值得一提的是，現代也将采用安森美的Elite SiC系列碳化矽電源子產品，以減少直流與交流轉換的功率損失，同時提高效率、降低重量、延長續航裡程。安森美與Tier 1廠商的合作也在不斷擴大。 此外，工業領域的增長潛力也不可小觑。安森美近期宣布與Ampt合作，并将為後者提供碳化矽關鍵電源開關應用程式，随着光伏裝機容量的加速提升，相關業務也會進一步擴大。 目前，安森美的轉型仍在持續中，2023年對其來說仍然是一個過渡年。一方面通過退出不穩定和競争激烈的低毛利業務，另一方面轉向高利潤産品和終端市場，尤其是碳化矽業務。 2022年底，安森美在整個投資組合中簽署了166億美元的LTSA（至2025年），其中四分之一是碳化矽。45億美元的碳化矽LTSA鎖定了近三年的客戶需求。在過渡中，由于碳化矽産能的爬坡，其毛利率會将受到短期影響，但将在2023年Q2及Q3達到頂峰，并在年底結束。 随着碳化矽訂單量的暴增，在擴産能方面，與其他廠商建設全新設施不同，安森美更多的是通過投資待重新開發的項目來增加産能，是以擴張的速度也更快一些。在前端，安森美将IGBT技術不斷轉移到East Fshkill，并轉換為12英寸。然後使用現有的功率器件晶圓廠運作碳化矽。而在後端，則利用原有的優勢，在功率半導體和子產品電源等領域持續領跑。通過重組後端工廠來制造其優勢的子產品産品。同時，安森美還能夠結合晶圓技術、封裝技術上的競争優勢，不斷提升産品的能力，包括功率密度、輕量化、成本效益等多個次元。 不得不說，押注碳化矽，迅速轉型，使得安森美的發展進入了新的階段。英飛淩：功率半導體再下重注英飛淩作為老牌的功率器件廠商，在功率器件領域不斷加碼。其在德國德累斯頓建立設的50億歐元的功率半導體廠，也将成為該公司曆史上最大的單筆投資。 基于英飛淩與Resonac簽署的長期協定，2023年其在碳化矽的收入預期為4.5-5億歐元。這份協定将深化兩者在碳化矽材料方面的長期合作，并逐漸從6英寸向8英寸晶圓過渡。另外，在Kulim的新廠也将于明年秋季投産，并持續提升産能。 英飛淩的ATV部門在碳化矽業務上有所突破，拿到了應用在起亞和捷恩斯（均來自于現代）未來平台牽引逆變器的訂單；IPC部門也将受益于其在碳化矽應用領域的領先地位，将繼續在光伏逆變器、能源存儲系統和電動車充電基礎設施等方面有所發揮。由此，碳化矽晶圓廠的體量和産能也正在按計劃增長。 從全年業績預期來看，這兩個部門的營收也将以9%的平均年增長率領跑。随着半導體市場的分化持續，汽車、可再生能源等領域的需求提升，而消費類市場需求疲軟，是以，英飛淩預計将資本支出轉移到IGBT、碳化矽等相關器件，主要就是汽車、可再生能源領域。PSS部門的MOSFET由于需求疲軟，或将部分産能轉到其他功率器件。 英飛淩還表示，除了技術領先外，MOSFET和碳化矽器件要得出最優解，還需要用軟體将電源開關與模拟混合信号器件及微控制器相結合，這是其優勢所在，也展現了其産品到系統的思維方式。寫在最後從以上幾家國際廠商的腳步來看，随着市場需求的增加，總體向碳化矽業務的傾斜很難去扭轉，大家也都已經看到碳化矽應用的優勢，通過正向回報，還在不斷驅使相關産能的增加。 從營收上，也可以看到總的需求和産能都會不斷增加，還有很大的空間。各家的發展方向也會有所差別。意法半導體将四城的襯底制造納入自己麾下，安森美為了45億美元LTSA火力全開，英飛淩則更在意軟硬體結合建構的護城河。 雖然看似特斯拉是在削減遠期方案的碳化矽用量，但看起來更像是一種抱怨，好東西太貴，再便宜點可好。即使用量真的相對減少，按照目前碳化矽的用量，還遠沒有到泡沫破滅的時候。是以，在筆者看來，碳化矽的市場才剛剛開始。