近年來,在政策的激勵以及市場的推動下,第三代半導體產業在全國范圍內實現了迅猛發展,各地紛紛加大投資力度,擴產熱潮不斷升溫。進入2024年,多個國內第三代半導體項目也取得了新的進展。
據芯師爺統計,近期披露的第三代半導體項目,集中于廣東、浙江、山東、福建等地,投資總額高達117.7億元,涉及芯片、襯底、外延片、石墨等多個領域,碳化硅(SiC)仍是擴產的主要焦點。
其中,剛剛揭牌啟用的深圳市第三代半導體材料產業園,以“地處中國工業第一城”、“寧王盯上的碳化硅項目”、“背靠SiC襯底產能規模國內第一的天科合達”、“廣東省和深圳市重點項目、深圳全球招商大會重點簽約項目”等標簽,引起了業內的廣泛關注。
01
“寧王”盯上的SiC新玩家,正式入局
2022年6月,號稱“寧王”的全球動力電池龍頭寧德時代,出資1.5億元,正式成為重投天科的第三大股東。深圳市第三代半導體材料產業園,也因此進入大眾視野。2024年2月27日,產業園正式揭牌啟用。
據了解,該項目位于深圳市寶安區石巖街道,總投資32.7億元,圍繞生產襯底和外延等制造芯片的基礎材料,重點布局了6英寸SiC單晶襯底和外延生產線,預計2024年襯底和外延產能達25萬片。
項目投產后將有效解決下游客戶在新能源汽車、軌道交通、分布式新能源、智能電網、高端電源、5G通訊、人工智能等重點領域的碳化硅器件產業鏈發展的原材料基礎保障和供應瓶頸。
深圳市第三代半導體材料產業園揭牌
“寧王”盯上的重投天科,正是該項目實施主體和運營方。重投天科成立于2020年12月,專注于第三代半導體碳化硅襯底及外延的研發、生產和銷售。如今隨著產業園的揭牌啟用,重投天科作為SiC新玩家,也將正式入局這一競爭激烈的新興領域。
事實上,除了大名鼎鼎的“寧王”,該項目還有多位重磅投資方,并各自發揮著不同的支持作用。
其中,項目的技術方、全球碳化硅龍頭天科合達,是國內成立時間最早、規模最大的碳化硅材料制造商,其SiC襯底產能規模更是位居國內第一、全球第四。近年來在半導體領域頻頻現身的深圳市重大產業投資集團有限公司(“深重投”),也是重投天科的投資方之一。A輪融資所引進的寧德時代,深度布局于新能源汽車和儲能領域,與眾多汽車廠商建立了深度合作關系,并投資了多家SiC廠商。
得益于強大的股東陣容,以及其集聚的產業資源,市場對重投天科這位后起之秀寄予厚望。
展望未來,重投天科稱將設立大尺寸晶體生長和外延研發中心,并與本地重點實驗室在儀器設備共享及材料領域開展合作,與重點裝備制造企業加強晶體加工領域的技術創新合作,聯動下游龍頭企業在車規器件、模組研發等工作上聯合創新,助力深圳提升8英寸襯底平臺領域研發及產業化制造技術水平。
02
百億級市場,加速爆發
事實上,重投天科也是近年來第三代半導體產業爆發的一縷縮影。
作為第三代半導體材料的代表,SiC的禁帶寬度約是Si的3倍,擊穿電場強度約是Si的10倍,熱導率約是Si的3.2倍,可以滿足高溫、高功率、高壓、高頻等多種應用場景,主要應用于以5G通信、航空航天為代表的射頻領域和以新能源汽車、“新基建”為代表的電力電子領域。
圖源:信達證券
2018年,特斯拉Model 3使用碳化硅MOSFET替代傳統的硅基IGBT,使車身成功減小了20%,由此引爆了碳化硅市場。此后,比亞迪、小鵬、吉利紛紛效仿布局碳化硅器件,以SiC為代表的第三代半導體也迎來了春天。根據Yole測算,僅SiC器件中的功率器件2027年市場規模預計達62.97億美元,復合年增長率約34%。
縱觀碳化硅產業,襯底是技術壁壘最高的環節,也是產業鏈價值量占比最高的環節。在制造SiC器件的過程中,襯底材料的成本占據了約47%的制造成本,襯底的發展成為了SiC產業化的核心驅動力。
與此同時,SiC襯底市場長期以來由美國、歐洲、日本三方壟斷,雖然天岳先進、天科合達等國內廠商正在努力打破這種壟斷態勢,但Wolfspeed公司一家獨大的地位仍較牢固。
綜上考量,從襯底項目入手構建全產業鏈已成為了國內碳化硅產業發展的“通用公式”。深圳寶安區的重投天科項目、北京順義區的晶格領域項目、南京江北新區的超芯星項目、河北保定淶源縣的同光晶體項目等,均為這一模式的典型代表。
據芯師爺統計,目前國內各地在建SiC襯底項目總投資額超650億元,預計新增6英寸和8英寸產能將超290萬片。
從供給端觀察,當前SiC襯底的產能增長速度仍未能匹配下游市場的強勁需求,這直接導致了國內SiC市場的供需失衡。鑒于此,重投天科項目所帶來的25萬片新增產能,不僅能促進項目的商業化進程,形成投資和研發的良性循環,還將推動碳化硅產業成本的降低,加快產業鏈的整體成熟與升級。
另一方面,國際龍頭的SiC襯底正從6英寸往8英寸發展,國內生產則主要集中在4英寸到6英寸階段。隨著“6英寸、8英寸SiC襯底將是未來市場主流”的行業共識形成,相較于稍顯落后的4英寸、以及工藝和成本上仍面臨諸多挑戰的8英寸,6英寸襯底的應用市場需求相對穩定,無需擔憂產能淘汰或轉型問題。因此,6英寸也成為了多地新建SiC襯底項目的首選。
03
城市產業布局的又一典范
從城市產業布局和產業集聚的角度出發,重投天科所建設的深圳市第三代半導體材料產業園,將串聯起SiC材料、封測、設備、應用等環節,有利于吸引設計、制造等環節企業集聚,無疑是一個值得深入探討和研究的典型案例。
縱觀產業發展歷程,重投天科所處的寶安區借“三來一補”浪潮打下了扎實的制造業根基,吸引了富士康、華為等制造業領軍企業以及鵬鼎控股、明陽電路等PCB企業在此起家,并由此為基礎,成功打造成為全國電路板云集地,推動電子信息產業鏈的上下游環節持續向此集聚。
這個過程中,當地的集成電路產業鏈日臻完善,培育出康源半導體、愛協生科技、盛元半導體等國家級“專精特新”小巨人企業,并促使容大感光、勁拓股份、標譜半導體等相關企業向半導體領域轉型。目前,這一產業集群已經發展成為近千億級規模,初步形成了包括設計、制造、封測、設備、材料在內的全產業鏈生態鏈。
橫向對比深圳、北京、上海主要城區的IC產業規模;圖源:芯師爺
作為“中國工業第一城”,深圳在最新的集成電路產業布局中,計劃形成“東部硅基、中部設計、西部化合物”全市一盤棋的空間布局。其中,重投天科所處的寶安區,被定位為化合物半導體集聚區,致力于打造從材料到芯片制造、到器件應用完整的寬禁帶半導體產業鏈條。
產業規劃中,深圳還制定了化合物半導體趕超工程,并在國內率先提出利用“虛擬全產業鏈(VIDM)”模式發展第三代半導體產業的思路。而作為“戰略支撐深圳打造全國第三代半導體技術創新高地的市級重大項目”,深圳市第三代半導體材料產業園的啟用,也標志著該模式實施的關鍵一步已經邁出。
圖源:前瞻產業研究院
著眼于技術層面,SiC器件經常在惡劣的環境中工作,因此對封裝材料、結構和技術的要求更高。而據寶安區半導體行業協會數據,寶安半導體封測設備產業集群共有企業55家,現已形成完備產業鏈,涵蓋了18類核心封裝設備,實現半導體封測設備全覆蓋。
從此來看,隨著重投天科項目的揭牌啟用,疊加當地半導體封測設備產業集群的深厚基礎,有望與SiC產業集群產生聯動效應,吸引設計、制造等環節企業落地集聚。
縱觀全國,這些成果已經超過了我國不少大城市
此外,作為深圳這座“中國工業第一城”的工業大區,寶安擁有制造業企業多達5.35萬家,占比超過全市的三分之一。以智能終端產業集群為例,當地集中著超400家智能終端研發制造和配套企業,如立訊精密、欣旺達、長盈精密等。
可以預見的是,隨著當地智能網聯汽車、智能制造、激光設備等先進制造業的發展,以及區內新工業化進程的加速轉型升級,將為SiC產業提供更為廣闊的芯片應用市場空間,打通產業鏈最后一環。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.