近几日，英飞凌在碳化硅合作与汽车半导体方面合作动态频频，再度引起业界对碳化硅材料关注。

1月23日，英飞凌与Wolfspeed宣布扩大并延伸现有的长期150mm碳化硅晶圆供应协议（原先的协议签定于2018年2月）。延伸后的合作将包括一个多年期产能预留协议。这将有助于保证英飞凌整个供应链的稳定，同时满足汽车、太阳能、电动汽车充电应用、储能系统等领域对于碳化硅半导体不断增长的需求。

据英飞凌科技首席执行官 JochenHanebeck 消息，为了满足不断增长的碳化硅器件需求，英飞凌正在落实一项多供应商战略，从而在全球范围内保障对于150mm和200mm碳化硅晶圆的高品质、长期供应优质货源。

此外，近日英飞凌宣布与中国企业浙江富特科技股份有限公司（以下简称“富特科技”）成立创新应用中心。双方将通过该中心进一步加强在车载电源领域半导体技术的深度合作，为新能源汽车车载电源市场提供更高效的解决方案，持续助推功率半导体器件在车载电源领域的应用技术升级。

另外，1月22日，英飞凌和格芯宣布达成一项新的多年期协议，格芯将为英飞凌生产AURIX TC3x 40纳米汽车微控制器（MCU）以及电源管理和连接解决方案。

近几年，英飞凌几乎与产业链上主要的SiC衬底供应商都开展了合作，追其原因，主要是全球领先的SiC器件供应商如罗姆、安森美、意法半导体等都已陆续买下和投资了不同的优质SiC衬底供应商，建立起了企业的内部衬底供应。

比如安森美有GTAT，ST有Norstel，罗姆有SiCrystal。英飞凌目前便只差这一环。其实早在2016年年中，英飞凌曾有意收购SiC衬底厂商Cree旗下Wolfspeed功率和射频业务部，但由于美国政府的反对收购失败。从此英飞凌便不断加强衬底上的合作，确保其未来需求的外部供应。


碳化硅产业链

碳化硅器件的产业链主要包括三大环节：衬底、外延和器件制造。器件制造环节又可细分为设计、制造和封测。

从工艺流程角度来看，碳化硅器件的生产首先由碳化硅粉末经过长晶形成晶碇。接下来，经过切片、打磨和抛光等步骤，得到碳化硅衬底。在衬底上通过外延生长得到外延片。最后，外延片经过一系列工艺步骤，包括光刻、刻蚀、离子注入、沉积等，最终制造成碳化硅器件。

在碳化硅产业链中，衬底和外延环节占据了价值的70%。碳化硅衬底的成本占整个器件的47%，外延成本占23%，两者在碳化硅器件产业链中具有重要地位。

相比之下，后道的器件设计、制造和封测环节仅占整个器件成本的30%。

市场高度集中，产业扩张加速

全球碳化硅产业呈现明显的行业上下游收购兼并、大厂积极布局的特征。细分来看 主要表现出以下三个特点：( 1 ) 原本的碳化硅材料厂商进行纵向整合，向下游器件 端拓展市场。代表企业：Wolfspeed、II-VI等。(2) 传统的功率大厂横向切入碳化 硅赛道，积极布局全部或部分产业链。代表企业：意法半导体、英飞凌、斯达半导 等。(3) 其他厂商抢入碳化硅赛道， 布局部分产业环节。代表企业：东尼电子、露笑科技等。

国际大厂间的收购与合作错综复杂，都在建立自己的产业阵营。在SiC器件在功率器 件市场持续渗透的背景下，获得大批量高质量衬底变得至关重要。为获取到长期稳 定有效的碳化硅衬底供应， 海外功率大厂均在大力布局，与碳化硅衬底公司合作频 繁，建立自己的产业阵营， 形式包括签订长期供货订单，或直接收购投资上游衬底 厂商等行为。

衬底市场高度集中， CR3占据主要份额。目前导电型衬底市场呈现出高度集中的格 局， CR3凭借出色的技术实力与突出的产能供应占据全球接近90%的市场。其中 Wolfspeed一家独大，市场占有率超过60%；II-VI和SiCrystal ( Rohm子公司)分别 占据14%、13%；国内企业天科合达排名第五，市占率约4%。

目前碳化硅衬底市场被海外大厂牢牢占据，竞争 格局高度集中。根据英飞凌引用yole的数据，目前海外主要衬底厂商持续加大扩产 力度，23-24年产能较20-22年实现总产能约4倍的扩充，最大产能将达285万片/年(合 6寸)。但从市占率的层面来看， 相较于21年总和约90%的市场占比，预计至2024 年，海外主要衬底厂商市场份额将降至约65%，究其主要原因，和中国碳化硅衬底 企业的大力扩产息息相关。

本土企业异军突起。2021年，全球碳化硅衬底市场中，仅有天科合达占比较高，达 9%，其余企业占比均不足1%。从22年开始，本土碳化硅衬底企业进入高速扩产期， 预计至2024年，天科合达、天岳先进、山西烁科、三安光电以及中电化合物为首的 本土公司合计总产能有望超过150万片/年，市场占比合计约为35%。

碳化硅衬底市场规模快速扩容。在海内外企业积极扩产的背景下，碳化硅衬底市场 规模将得到显著提升，根据wolfspeed的预测，预计至2026年，全球碳化硅材料 (衬 底+外延) 市场规模将达17亿美元，相较于2022年提升近2.5倍。


国内企业加速布局

根据Yole的数据，全球碳化硅（SiC）市场的前五名厂商均来自欧美和日本，合计占据了市场份额的93%。值得一提的是，意法半导体通过与特斯拉的合作，占据了全球市场份额的40%。

海外厂商在碳化硅领域起步较早，进行了全产业链的布局。在碳化硅衬底和器件环节，这些厂商拥有丰富的量产经验和深厚的技术积累，形成了先发优势。

在导电型衬底方面，Wolfspeed一家独大。而在绝缘型衬底方面，国内企业天岳先进成功跻身前三。

全球导电型SiC衬底市场仍然被Wolfspeed、II-VI和罗姆垄断，这三家公司的市场份额高达90%。其中，Wolfspeed一家占据了62%的市场份额，在半绝缘型衬底方面，天岳先进市场份额约为30%，仅次于全球龙头II-VI和Wolfspeed的35%和33%。

国内具备先发优势的厂商包括天岳先进（衬底龙头，扩产并拓展客户）、晶升股份（长晶炉）、中芯集成（代工厂）以及斯达半导（器件）等。

根据英飞凌2023年5月3日发布的新闻稿，天岳先进将为英飞凌供应高质量碳化硅衬底和晶棒，用于制造碳化硅半导体。第一阶段将集中在150毫米碳化硅材料上，后续将推动英飞凌过渡到200毫米直径的碳化硅晶圆。这一合作进一步证明了天岳先进在碳化硅领域的实力和全球影响力。

此外，在器件环节，国内厂商正在加强SiC器件的技术研发和产线投资加速国产替代。在SiC MOS方面，三安光电、扬杰科技、新洁能等厂商已经开发出1200V系列产品，其比导通电阻等特性表现行业领先，达到了国际一流水平。部分厂商的车规级模块正处于验证阶段，并已实现小批量出货。

在SiC二极管方面，三安光电、华润微、闻泰科技等厂商研制出的SiC二极管性能数据表现优越，主要应用于超高性能、低损耗和高效率电源应用设计等领域。

当前国内厂商在SiC器件领域不断加大创新能力，有望在全球碳化硅市场中有望占据更有竞争力的地位。