半導體是一個典型的全球化供應鏈產業,高度依賴全球分工。設計需要高度復雜的軟件工具和專業知識,由美國英特爾、英偉達、高通完成。制造需要先進制程壟斷的晶圓廠參與,位于美國、韓國、中國臺灣、日本等。封裝和測試需要在生產成本較低的地區完成,以增加上面兩個環節的利潤空間,如中國大陸、馬來西亞、菲律賓等。
但在較長一段時間內,美國都在發起一場半導體產業“逆全球化”浪潮,特朗普加征關稅及拜登《芯片與科學法案》對全球供應鏈的切割,迫使中國加速構建中國半導體產業內循環體系。地緣政治博弈、技術封鎖與自主可控需求正重塑行業格局,中國半導體產業開啟了一場從設備、材料到制造的全面國產化替代運動。
在半導體材料領域,碳化硅襯底長期被Wolfspeed、Coherent等歐美日企壟斷,國產化率非常低。而天岳先進通過自主研發實現了6-8英寸導電型碳化硅襯底的量產,躋身全球前三市占率,從而顯著降低了中國先進半導體材料的進口依賴度,成為了國內碳化硅(SiC)襯底龍頭企業。
從資本市場分析,上周一美國加征關稅導致A股市場普跌,天岳先進跟跌大盤后次日主力資金持續加倉拉升,其背后是市場對天岳先進此類技術自主可控企業的強預期。天岳先進憑借第三代半導體材料的突破將成為這一輪產業變革中的核心受益者。
先進制造:國產替代的強有力支撐
先進制造為國產替代提供著強有力支撐,提升產品性能與質量、降低成本、加深國際市場認可度都是中國關鍵核心技術體系建設、產業鏈從全球化轉向區域化的必經之路。天岳先進專注高端制造,其碳化硅襯底產品具有顯著的產業戰略價值和技術壁壘。碳化硅材料禁帶寬度是硅的3倍,臨界擊穿電場強度是硅的10倍,熱導率是硅的3倍,這使得碳化硅器件在高溫、高頻、高壓場景下性能優勢突出。目前SiC器件的價格是硅基器件的4-6倍,但器件效率顯著提升使得終端溢價最終被市場接受。
碳化硅單晶生長需要在2000℃以上的高溫密閉環境中進行,環境參數的微小波動會導致晶格缺陷,因此碳化硅襯底制備難度大,工藝復雜度遠超硅基材料。天岳先進專注于碳化硅行業已超過14年,較早在國內實現了半絕緣型碳化硅襯底的產業化,并進一步實現導電型碳化硅襯底的產業化。公司依托研發、生產和管理經驗,在產品大尺寸化上的優勢不斷提高,目前公司量產碳化硅襯底的尺寸已迭代升級至8英寸,并于近期陸續發布12英寸高純半絕緣型碳化硅襯底、12英寸導電P型及12英寸導電N型碳化硅襯底,作為行業首發的全系列12英寸碳化硅襯底產品,引領碳化硅行業正式邁入“12英寸時代”。
在碳化硅襯底最前沿領域,天岳先進已全面穩固掌握晶體生長、缺陷控制、加工檢測及部件自制等的全技術鏈條突破,從國產替代到行業引領,在能源轉型與數字經濟雙輪驅動下,天岳先進正以獨立自主的創新優勢,為全球碳中和目標與智能社會建設提供關鍵材料支撐。
政策支持:技術創新與產業升級同步發展
可再生能源及 AI 技術革命使得全球工業發生重大轉變,推動對更強大、更高效的功率半導體器件需求的增長。傳統的硅半導體因其固有的局限性已難以滿足產業升級需求,這促使半導體行業尋求效率更高、壽命更長及性能更佳的材料。在此背景下,天岳先進不斷完善6/8/12 英寸全系列碳化硅襯底產品矩陣,滿足下游應用不同的需求。12英寸大尺寸襯底產品使中國在尺寸迭代上全球領先。同時,大尺寸產品將有效提高下游芯片單位面積成本從而降低功率器件整體成本,加速碳化硅在更多應用場景的滲透。
從國家政策驅動來看,2021年,中國已將第三代半導體納入“十四五”戰略性新興產業,強調在集成電路領域關注碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體發展。2023年,工業和信息化部等六部門發布《制選業可靠性提升實施意見》提出重點提升氮化鎵/碳化硅等寬禁帶半導體功率器件的可靠性水平;《工業和信息化部等六部門關于推動能源電子產業發展的指導意見》提出發展新能源用耐高溫、耐高壓、低損耗、高可靠IGBT器件及模塊、SiC、GaN等先進寬禁帶半導體材料與先進拓撲結構和封裝技術。中國政策紅利正加速碳化硅襯底國產替代化及多場景滲透進程。
內需驅動:碳化硅功率器件應用廣泛,增長空間巨大
能源變革和人工智能(AI)是未來科技革命的雙重引擎。構建一個增長、創新、可持續發展的世界是能源變革和AI技術進步和融合發展的核心目標,碳化硅材料已經成為賦能能源變革及AI實現核心發展目標的基石之一。
從2019年到2023年,碳化硅功率半導體器件市場顯著增長。全球碳化硅功率半導體器件在全球功率半導體器件市場中的滲透率由1.1%增至5.8%,預計于2030年將達到22.6%。
隨著全球新能源產業的持續擴張,市場對碳化硅材料的需求正呈現爆發式增長。碳化硅材料亦是AI產業增長與創新的必然選擇,并在數據中心、電力基礎設施與終端應用上均具有巨大潛力。隨著AI發展所需算力迅猛增長,數據中心的能源耗用也在快速增加。根據弗若斯特沙利文的資料,預計至2030年,全球AI數據中心容量將增長至299GW,較2023年凈增加244GW,2023年至2030年間的復合年增長率達到27.4%,該增長預計將直接推動數據中心耗電量占全球電力消費的比例由2023 年的1.4%上升至2030年的10.0%。至2030年,對應采用碳化硅功率器件的電源供應單元在人工智能數據中心領域的市場規模預計將超過人民幣800億元。
除此之外,碳化硅在其他新興領域的應用也在層出不窮,如AI眼鏡領域。碳化硅材料可應用于AI眼鏡的光波導鏡片中。碳化硅材料折射率顯著高于高折射率玻璃和鈮酸鋰,可以實現更大的視角及更簡單的全彩顯示結構,減少AI眼鏡的尺寸、重量以及制造成本和復雜性,從而顯著提升AI 眼鏡的用戶體驗。由于碳化硅材料卓越的光學特性,AI眼鏡行業市場預計將大幅增長,至2030年,全球出貨量將超過6000萬副。
天岳先進作為襯底制造商,屬于整個碳化硅半導體器件產業鏈的上游參與者,是產業鏈中將原材料轉化為可供下游使用的襯底產品的關鍵環節。
近期美國對等關稅的影響,天岳先進也及時進行了回應。據天岳先進投資者問答,2024年度公司產品在美國的銷售收入占總收入的比例不到0.1%,整體影響非常有限。天岳先進將憑借先進制造技術,通過大功率器件深度參與國內新能源產業鏈的“去硅基化”進程,未來增長空間巨大。資本市場選擇天岳先進,本質是選擇中國半導體產業“換道超車”的確定性。
編輯:王宇 審核:王永記
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