汽車半導體短缺不再 碳化矽市場行情會否調整？

集微網報導，據市場反饋，當前汽車半導體的供應情況正在改善，去年以來一直持續的短缺行業已經基本過去。恩智浦預計第四季度汽車半導體銷售額增長為中個位數。安森美也預測，第四季度營收和利潤將較去年同期有所下降。

汽車一直是碳化矽（SiC）的主要應用市場。在整個汽車半導體供需發生改變的情況下，碳化矽是否還會延續此前供不應求的市場行情？

短期碳化矽市場需求仍在增加

根據恩智浦近日發佈的報告，第三季度該公司汽車半導體銷售額與去年同期相比增長不足5%。這是過去三年來最慢的增長率。恩智浦CEO Kurt Sievers在財報電話會議上表示，公司正「有意減少汽車行業產品的出貨」，以降低庫存膨脹的風險。安森美也預測，第四季度營收和利潤預計較去年同期有所下降。

與矽基IGBT相比，SiC MOSFET的產品尺寸、重量、能耗都大幅減小，非常適用於汽車電機控制模塊等領域。據不完全統計，截至2023年上半年，全球已有40款碳化矽車型進入量產交付，上半年全球碳化矽車型銷量超過120萬輛。但隨著整個汽車半導體短缺的供應情況大幅緩解，有聲音表示擔心，當前火熱的碳化矽行情或將發生改變。

不過根據記者的採訪，相關企業認為市場依然大有可為。華潤微表示，看好碳化矽未來市場需求。碳化矽在電動車輛和混合動力汽車的功率電子系統中起著關鍵作用，可以在更高的電壓和溫度下工作，而且效率更高，散熱更好。隨著電動車和混合動力車的需求增加，碳化矽產品的市場需求仍在增加。

翠展微也認為，2023年下半年，國內新能源汽車市場依舊保持高速增長的態勢。前10月純電動車累計銷售516萬輛，同比增長25.2%。第四季度依然保持強勁增長，多個整車廠將繼續推出多款新車型。得益於新能源汽車市場的持續增長，對上遊供應商的需求也會保持高增長。

低碳化、數字化支持長期走勢

展望長期市場需求走勢。英飛淩科技全球高級副總裁及大中華區總裁、英飛淩科技大中華區電源與傳感系統事業部負責人潘大偉表示，第三代半導體是實現低碳化、數字化的重要技術，無論是碳化矽還是氮化鎵的應用，都有力地支撐了當今社會的可持續發展。因此看好碳化矽的長期市場需求。

特別是在汽車領域，隨著搭載800V高壓平台的新能源車型逐漸推廣。據悉，多個車企均對高性能、高電壓、低導通電阻的碳化矽MOSFET器件提出了較大的需求，如應用於主敺動的1200V大功率的全橋碳化矽MOSFET模塊、應用於車載OBC充電器的碳化矽模塊等。根據YOLE的報告，到2027年，在新能源汽車上的功率模塊市場，碳化矽器件和矽基IGBT的份額將達到相比擬的情況。

華潤微也表示，隨著技術的發展，碳化矽半導體的性能會進一步提高，生產成本可能會進一步降低，促進碳化矽半導體在終端應用中變得更具吸引力。

探索「非車應用」新領域

碳化矽也在不斷拓展的新的應用領域。華潤微指出，碳化矽由於其出色的性能，逐漸被越來越多的行業和應用所接納，汽車電子、充電樁、光伏、儲能等領域的應用趨勢都較為明顯。如在光伏方面，碳化矽在高溫和高電壓下也具有優異的穩定性，因此廣受光伏市場的青睞；儲能方面，碳化矽可以提供良好的絕緣性能和耐高溫性能，從而保証電池的安全運行，較高的導熱性能可以有效的散熱，提高電池的充放電效率和壽命。

而根據中科院深圳先進技術研究院光子信息與能源材料研究中心楊春雷研究員的介紹，近年來光伏太陽能裝機容量持續增長，中國作為主要地區市場，2022年新增裝機佔比超過45%。碳化矽器在光伏市場應用值得關注。Yole研報預計，應用於光伏發電及儲能的碳化矽市場規模將在2025年達到3.14億美元，2019—2025年復合增長率為17%。

IGBT是光伏逆變器的核心器件之一。隨著碳化矽在光伏領域應用逐漸成熟，碳化矽器件可有效提高光伏發電轉換效率，光伏逆變器的轉換效率可從矽基的96%提升至SiC MOSFET的99%以上，能量損耗降低50%，設備循環壽命提升50倍。這使得光伏逆變器擁有更大替換碳化矽的動力。

積極籌謀應對8英寸時代新挑戰

盡管需求依然旺盛，但是碳化矽產業面臨的挑戰同樣存在。翠展微指出，碳化矽器件在降低總功耗、提升功率密度等方面的優勢顯而易見，然而當前的器件成本仍然較高，影響了碳化矽器件的市場應用。

此外，當前國際上碳化矽大廠均實現了6英寸碳化矽晶圓量產，如英飛淩、Wolfspeed、ST、羅姆半導體等。為進一步提升產能，降低單個器件的成本，上述廠家幾年前就開始佈侷8寸碳化矽晶圓，並計劃於2023年至2024年逐漸實現8英寸晶圓量產。未來幾年中，如何迎接8英寸晶圓時代的到來，也將是一個挑戰。

Yole 高級技術和市場分析師Poshun Chiu認為，隨著未來8英寸晶圓量產增加，碳化矽晶圓的價格將會受到侵蝕。但是價格的降低會吸引更多的應用需求，商業化進程也將加速。

翠展微表示，目前國內部分廠家也開始佈侷8英寸晶圓，相關工作在緊鑼密鼓進行，正加速研發縮小與國際龍頭的差距。專家指出，為應對新的挑戰，國內器件廠商應與襯底、外延等原材料廠商積極配合，充分整合國內產業鏈企業，共同開發8英寸材料、工藝等技術，包括降低芯片導通電阻及芯片面積，提高單晶圓產出。同時整合國內供應鏈，利用國產襯底外延材料價格及產能優勢，降低成本提高產出，在研發、技術、工藝、質量、產業化等多個維度全面提升核心競爭力。