基本半導(dǎo)體：SiC規(guī)模替換拐點(diǎn)可能提前來臨

近日，在慕尼黑華南電子展上，基本半導(dǎo)體技術(shù)營銷副總監(jiān)劉誠做客<與非網(wǎng)>深度對(duì)話直播間，就 SiC 器件的主要應(yīng)用方向、發(fā)展機(jī)遇等話題進(jìn)行了深入分享。劉誠談到，目前 SiC 產(chǎn)業(yè)整體處于高增長態(tài)勢(shì)，但就國內(nèi)市場(chǎng)來說，仍以國外進(jìn)口為主，國產(chǎn)占比約在 5%以下，有較大的市場(chǎng)潛能有待深入挖掘。目前工業(yè)是 SiC 器件的主要應(yīng)用領(lǐng)域，未來最大的應(yīng)用方向會(huì)是新能源汽車。

據(jù)介紹，基本半導(dǎo)體專注于 SiC 設(shè)計(jì)及生產(chǎn)，從工業(yè)到新能源汽車實(shí)現(xiàn)了完整的產(chǎn)業(yè)鏈布局。產(chǎn)品主要包括 SiC MOSFET 二極管功率器件，以及車規(guī)級(jí) SiC 全套功率模塊，主要用于新能源汽車電機(jī)控制器。在 MOSFET 二極管方面，基本半導(dǎo)體定位于保持國內(nèi)領(lǐng)先水平，并在國際上保持較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力；在車規(guī)級(jí)功率模塊方面，將會(huì)一直保持較高投入，逐漸縮小與國際先進(jìn)水平的差距，引領(lǐng)國產(chǎn) SiC 器件在國內(nèi)新能源汽車上的應(yīng)用趨勢(shì)。

SiC 器件規(guī)模替換拐點(diǎn)何時(shí)來臨？

劉誠認(rèn)為，SiC 與 Si 器件相比，性能優(yōu)勢(shì)是顯著的，只是由于成本問題，早期多用于高端領(lǐng)域，不過近年來隨著成本的持續(xù)降低，已經(jīng)能在更多領(lǐng)域與 Si 器件進(jìn)行 PK 了。這個(gè) PK 的底氣是什么？就是系統(tǒng)成本，主要體現(xiàn)在：一是適用于高頻型應(yīng)用，能夠使系統(tǒng)效率更高；二是提升功率密度，減少系統(tǒng)中無源元件的應(yīng)用，比如電感、電容等，這些元件的節(jié)省可以帶來總體系統(tǒng)的成本降低、體積縮小。對(duì)于用戶來說，如果取得總體系統(tǒng)成本的平衡，就有了替換的動(dòng)力，如新能源汽車的電機(jī)、電池效率的提升，達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)時(shí)，就是 SiC 大規(guī)模替換的契機(jī)。

至于拐點(diǎn)何時(shí)來臨？以 SiC 二極管為例，之前有預(yù)測(cè)認(rèn)為，2023 年，它將實(shí)現(xiàn)硅基二極管的替代規(guī)格，價(jià)格區(qū)間約能做到硅基器件的 2.5-3 倍。劉誠說，通過和產(chǎn)業(yè)的多方面接觸來看，可能在明年或后年就能進(jìn)入這個(gè)價(jià)格區(qū)間。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的資源投入，促使成本降低的速度超出預(yù)期，拐點(diǎn)可能提前到來。

深掘新基建需求——高可靠、定制化

“新基建的六大領(lǐng)域都與 SiC 相關(guān)，給 SiC 市場(chǎng)帶來了巨大機(jī)遇。但與此同時(shí)，也要看到面臨的挑戰(zhàn)，應(yīng)用終端對(duì)于 SiC 品質(zhì)要求很高，國產(chǎn)占比并不高”，劉誠談到，“如何進(jìn)入高端市場(chǎng)的供應(yīng)商體系中，除了要有優(yōu)良的設(shè)計(jì)，還要有非常好的產(chǎn)品可控能力，可靠性是非常重要的一步。就基本半導(dǎo)體來說，設(shè)計(jì)都是按照車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行的，能夠通過車規(guī)級(jí)的可靠性測(cè)試驗(yàn)證之后，產(chǎn)品品質(zhì)就達(dá)到了較高的水平。”

此外，技術(shù)提升后，最終還是要和市場(chǎng)去結(jié)合，這就必須深挖市場(chǎng)需求，驗(yàn)證器件是否高度符合。通常國內(nèi)廠商在這方面有所欠缺，這也是未來需要持續(xù)提升的方向。

劉誠還強(qiáng)調(diào)了定制化設(shè)計(jì)的重要性。以光伏市場(chǎng)為例，一些國外品牌設(shè)計(jì)能力很強(qiáng)，但他們?cè)谠O(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，通常是一個(gè)通用版本滿足大約 70%-80%的市場(chǎng)需求，很少進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。與之相比，國內(nèi)廠商的優(yōu)勢(shì)就在于貼近市場(chǎng)、貼近用戶，能夠針對(duì)特定需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，這是國產(chǎn)器件進(jìn)入高端領(lǐng)域時(shí)要牢牢抓住的著力點(diǎn)。

如何持續(xù)縮短與國際先進(jìn)水平差距？

對(duì)于我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言，目前最為“卡脖子”的環(huán)節(jié)可以說是工藝。那么在這一現(xiàn)狀下，第三代半導(dǎo)體如何不斷縮小與國際先進(jìn)水平的差距？

“一方面要看到差距確實(shí)存在，另一方面未來的發(fā)展也值得期待，”劉誠談到，“相對(duì)于集成電路的工藝要求，第三代半導(dǎo)體在精度方面的要求并沒有那么高，因此在這個(gè)瓶頸環(huán)節(jié)相對(duì)有一定的空間。目前產(chǎn)業(yè)最需要加大投入的是人才，不過，國家已經(jīng)開始充分重視這些問題，企業(yè)也投入資源建設(shè)工廠?；诠S的產(chǎn)能、質(zhì)量管控提升以及人才的加大投入，輔以一定的發(fā)展周期，就會(huì)形成正向循環(huán)，一旦規(guī)模應(yīng)用之后，發(fā)展速度將更快。”

目前在 SiC 產(chǎn)線的布局上，國際廠商基本完成了從 4 寸到 6 寸的批量切換，在技術(shù)、產(chǎn)品領(lǐng)先的基礎(chǔ)上，成本得以進(jìn)一步降低，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中更有主導(dǎo)權(quán)。劉誠表示，對(duì)于國內(nèi)廠商來說，切換到 6 寸也是必然趨勢(shì)?；景雽?dǎo)體以 4 寸為主，6 寸小批量量產(chǎn)，年底即將完成從 4 寸到 6 寸的批量切換，此外還布局了 6 寸外延片廠、晶圓廠，預(yù)計(jì)明年會(huì)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)量產(chǎn)，制造能力將在國內(nèi)市場(chǎng)處于領(lǐng)先。

在基本半導(dǎo)體的最新一輪融資中，有中車時(shí)代的資本注入，這將帶來哪些助力？劉誠表示，除去資金支持之外，中車時(shí)代有豐富的 SiC 應(yīng)用場(chǎng)景，包括軌道交通、新能源汽車等等，這在整個(gè)平臺(tái)之上能夠形成互利互惠的效應(yīng)，進(jìn)一步增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)的整體信心。

傳統(tǒng)行業(yè)之外，SiC 明年有望迎來爆點(diǎn)級(jí)應(yīng)用

談到今年 SiC 產(chǎn)業(yè)的總體發(fā)展情況，劉誠認(rèn)為疫情、5G、新基建所帶來的挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，5G 尤其給整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來利好。首先 5G 將加速推動(dòng)萬物互聯(lián)特別是車聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，與車相關(guān)的無一例外都需要高效、高功率密度的產(chǎn)品，包括電機(jī)控制器、車載電源、高壓 DC-DC 等；5G 還將帶來更大量的數(shù)據(jù)處理，因此數(shù)據(jù)中心需要擴(kuò)容，也需要提高服務(wù)器電源的功率密度；此外，小基站數(shù)量會(huì)成倍增長，帶來大量電能需求，也對(duì)高功率密度產(chǎn)品產(chǎn)生需求；還有充電樁，未來既可以儲(chǔ)能也可能是萬物互聯(lián)的入口之一，在直流快充 / 直流輸電方面，都是 SiC 器件的快速增長點(diǎn)。

明年是否會(huì)出現(xiàn)爆點(diǎn)級(jí)應(yīng)用？劉誠認(rèn)為，消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)可能會(huì)是一個(gè)新的增長點(diǎn)?，F(xiàn)在一些消費(fèi)電子充電功率在向大功率發(fā)展，需要一個(gè)適配器去配多個(gè)電源帶多路設(shè)備。如果一個(gè)充電器能帶多個(gè)電源，而且充電速度快、體積小、重量輕，這樣的產(chǎn)品其實(shí)是非常有吸引力的。今年下半年一部分廠商已經(jīng)在消費(fèi)電子 PD 快充中用到了 SiC 器件，這個(gè)市場(chǎng)非常值得期待，可能會(huì)是傳統(tǒng)行業(yè)之外的爆點(diǎn)。