碳化硅风向标，特斯拉说了不算

　　北京时间3月2日凌晨，特斯拉在其投资者日的演讲中，谈到最牵动半导体厂商的一句话，来自特斯拉动力总成工程负责人科林坎贝尔，他提到在下一个动力系统中，碳化硅晶体管作为价格昂贵的关键部件，特斯拉新的解决方案可以在不影响汽车性能或效率的情况下减少75的使用量。
　　一石激起千层浪，作为碳化硅衬底的龙头厂商，美股上市公司Wolfspeed股价下跌6。98，国产厂商天岳先进当日股价达到了10。13的跌幅，功率器件厂商意法半导体股价低开高走，最终收跌2。43个百分点，而近两年全盘下注碳化硅的安森美所受影响略小，股价下跌1。89。而就在上个月，英飞凌才宣布将在德国德累斯顿投资50亿欧元建厂，剑指模拟混合信号技术和功率半导体。同时，安森美和意法半导体也持续在相关板块发力。加上这两年碳化硅的风刮了一阵又一阵，从大面积的应用到大规模量产，似乎很快就会纷至沓来。这一切看似与特斯拉在碳化硅上远期的用量骤减南辕北辙。今天，笔者就以这几家公司近期的走向为参考，分享他们在功率器件，尤其是碳化硅方向上的规划与布局。英飞凌是功率器件的老牌玩家；意法半导体虽说是MCU全球龙头企业，但功率器件方面也并不逊色；安森美则属于近两年在功率器件领域转型的代表，将原有的低端业务迅速向高毛利产品转移，算是一匹碳化硅的黑马。风起特斯拉：特斯拉的远期减量方案对于整个碳化硅生态来说，算是当头一棒。但由于特斯拉在活动现场，并未透露过多关于新平台的技术细节，因此无法评估其具体的技术路线和方案。可以明确的是，坎贝尔提到了两点，一是碳化硅晶体管是关键部件，二是他们很贵。因此，碳化硅在后续的道路上，依然是极为关键的，而且价格本身会与其他诸多因素挂钩，工艺的改进、良率的提升、供给端产能的持续扩大等等，往往都会促使价格下降。所以主要的分歧点就集中在用量上。但是别忘了，特斯拉2018年率先在Model3上应用碳化硅时，算是第一批吃螃蟹的人。可如今，因为碳化硅昂贵，就放话说以后只用四分之一。但是在具体方案应用之前，碳化硅的应用并不会立即减少。甚至等方案出炉的时候，碳化硅的供需情况或许又是一番天地。公开资料显示，近期多家功率半导体领域的国际头部厂商均在扩张碳化硅相关产能。显然，厂商们在扩产之前一定做过充分的测算和准备，对于碳化硅的重要性、必要性及在下游各应用中扮演的角色做过深入的研究分析，因此，相比特斯拉的一张空头支票，这些厂商们的动向更值得作为碳化硅的风向标之一。意法半导体：兼顾衬底与器件意法半导体作为ARM架构32位MCU的全球龙头企业，在功率器件及碳化硅上也丝毫不弱。2022年，意法半导体在汽车和工业用碳化硅方面，实现了7亿美元的营收，2023年，预计营收将超10亿美元。目前该公司的碳化硅客户数有82家。同时，年内增加了25个相关的项目，其中新客户8家，近六成项目针对汽车客户。并且，随着第三代晶体管不断大批量生产，碳化硅领域的领先地位不断得到巩固，意法半导体还将在2023下半年增加第四代晶体管的产量。在碳化硅方面，意法半导体一方面要求前端容量大幅提升，将达到2017年的10倍，同时，还将提升衬底需求的内部采购，2024年前内采比例将达到40。由此，彰显了自身碳化硅垂直集成战略，覆盖更广的产业环节，目前在建的卡塔尼亚工厂将增加碳化硅衬底的制造能力，预计2023年将批量生产，新加坡工厂增加碳化硅前端设备的生产，而在摩洛哥和中国工厂提升后端制造能力。未来，意法半导体还将促进与Soitec的合作，使得后者的SmartSiC技术用于意法半导体自身的200mm衬底生产。安森美：转型并锁定45亿美元LTSA碳化硅安森美自2021年通过收购GTAT来扩大碳化硅的生产及供应能力，使其迅速进入碳化硅头部玩家的圈子，成长速度十分惊人。2022年安森美在碳化硅领域收入超2亿美元，预计2023年该领域收入有望超10亿美元。营收的增长，意味着客户的不断积累，尤其是在汽车领域：安森美将为大众提供碳化硅模块，针对特斯拉的碳化硅业务也将在2023年继续增长，另外，还将为捷豹路虎的下一代平台及解决方案提供碳化硅。值得一提的是，现代也将采用安森美的EliteSiC系列碳化硅电源模块，以减少直流与交流转换的功率损失，同时提高效率、降低重量、延长续航里程。安森美与Tier1厂商的合作也在不断扩大。此外，工业领域的增长潜力也不可小觑。安森美近期宣布与Ampt合作，并将为后者提供碳化硅关键电源开关应用程序，随着光伏装机容量的加速提升，相关业务也会进一步扩大。目前，安森美的转型仍在持续中，2023年对其来说仍然是一个过渡年。一方面通过退出不稳定和竞争激烈的低毛利业务，另一方面转向高利润产品和终端市场，尤其是碳化硅业务。2022年底，安森美在整个投资组合中签署了166亿美元的LTSA（至2025年），其中四分之一是碳化硅。45亿美元的碳化硅LTSA锁定了近三年的客户需求。在过渡中，由于碳化硅产能的爬坡，其毛利率会将受到短期影响，但将在2023年Q2及Q3达到顶峰，并在年底结束。随着碳化硅订单量的暴增，在扩产能方面，与其他厂商建设全新设施不同，安森美更多的是通过投资待重新开发的项目来增加产能，因此扩张的速度也更快一些。在前端，安森美将IGBT技术不断转移到EastFshkill，并转换为12英寸。然后使用现有的功率器件晶圆厂运行碳化硅。而在后端，则利用原有的优势，在功率半导体和模块电源等领域持续领跑。通过重组后端工厂来制造其优势的模块产品。同时，安森美还能够结合晶圆技术、封装技术上的竞争优势，不断提升产品的能力，包括功率密度、轻量化、成本效益等多个维度。不得不说，押注碳化硅，迅速转型，使得安森美的发展进入了新的阶段。英飞凌：功率半导体再下重注英飞凌作为老牌的功率器件厂商，在功率器件领域不断加码。其在德国德累斯顿新建设的50亿欧元的功率半导体厂，也将成为该公司历史上最大的单笔投资。基于英飞凌与Resonac签署的长期协议，2023年其在碳化硅的收入预期为4。55亿欧元。这份协议将深化两者在碳化硅材料方面的长期合作，并逐步从6英寸向8英寸晶圆过渡。另外，在Kulim的新厂也将于明年秋季投产，并持续提升产能。英飞凌的ATV部门在碳化硅业务上有所突破，拿到了应用在起亚和捷恩斯（均来自于现代）未来平台牵引逆变器的订单；IPC部门也将受益于其在碳化硅应用领域的领先地位，将继续在光伏逆变器、能源存储系统和电动车充电基础设施等方面有所发挥。由此，碳化硅晶圆厂的体量和产能也正在按计划增长。从全年业绩预期来看，这两个部门的营收也将以9的平均年增长率领跑。随着半导体市场的分化持续，汽车、可再生能源等领域的需求提升，而消费类市场需求疲软，因此，英飞凌预计将资本支出转移到IGBT、碳化硅等相关器件，主要就是汽车、可再生能源领域。PSS部门的MOSFET由于需求疲软，或将部分产能转到其他功率器件。英飞凌还表示，除了技术领先外，MOSFET和碳化硅器件要得出最优解，还需要用软件将电源开关与模拟混合信号器件及微控制器相结合，这是其优势所在，也体现了其产品到系统的思维方式。写在最后从以上几家国际厂商的脚步来看，随着市场需求的增加，总体向碳化硅业务的倾斜很难去扭转，大家也都已经看到碳化硅应用的优势，通过正向反馈，还在不断驱使相关产能的增加。从营收上，也可以看到总的需求和产能都会不断增加，还有很大的空间。各家的发展方向也会有所区别。意法半导体将四城的衬底制造纳入自己麾下，安森美为了45亿美元LTSA火力全开，英飞凌则更在意软硬件结合构建的护城河。虽然看似特斯拉是在削减远期方案的碳化硅用量，但看起来更像是一种抱怨，好东西太贵，再便宜点可好。即使用量真的相对减少，按照目前碳化硅的用量，还远没有到泡沫破灭的时候。因此，在笔者看来，碳化硅的市场才刚刚开始。