SiC作為一個(gè)原材料在19世紀(jì)就被察覺(jué)了，緊接著的一個(gè)世紀(jì)里，SiC基于其硬度標(biāo)準(zhǔn)高而普遍在機(jī)械加工制造和冶煉中贏得運(yùn)用，關(guān)鍵用在基本功能陶瓷、高端耐熱材料、耐磨材料及冶金原材料這幾個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。
盡管早在1907年就創(chuàng)立了第一只SiC二極管，但基于SiC自身構(gòu)造的不穩(wěn)定性，SiC的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃晶體材料的探究之路維持了一整個(gè)20世紀(jì)，并迄今為止仍在連續(xù)不斷探究和不斷完善。作為一個(gè)一種寬帶隙半導(dǎo)體材料，與傳統(tǒng)型硅基電子元器件相比之下，SiC的擊穿場(chǎng)強(qiáng)是傳統(tǒng)型硅基電子元器件的10倍，傳熱系數(shù)是傳統(tǒng)型硅基電子元器件的3倍，特別適合于高電壓運(yùn)用。SiC電子元器件可以保持更低的通斷電阻器，更好的電源開關(guān)速率，適用更高溫的作業(yè)環(huán)境。
SiC半導(dǎo)體的全產(chǎn)業(yè)鏈條涉及：襯底->外延->電子元器件（設(shè)計(jì)方案，生產(chǎn)制造，封測(cè)）->運(yùn)用和方案->終端設(shè)備運(yùn)用。
襯底和外延歸屬于SiC產(chǎn)業(yè)鏈的上游階段，作為一個(gè)支柱一整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的原材料階段，無(wú)論是從結(jié)果是電子元器件的性能指標(biāo)還是成本費(fèi)用因素來(lái)講，其重要性怎樣注重都不過(guò)分。
Cree作為一個(gè)一整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的推動(dòng)者和引領(lǐng)者，在襯底和外延行業(yè)領(lǐng)域都擁有絕對(duì)性的杰出競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。市場(chǎng)占有率在50%左右。近些年更加是“一片難尋”。針對(duì)下游的電子元器件行業(yè)龍頭來(lái)講，安全保障供應(yīng)最合適的方案，便是和Cree簽署長(zhǎng)期性供貨協(xié)議。Cree現(xiàn)階段的SiC原材料長(zhǎng)期性供貨合同的額度早已超出5億美元，估計(jì)這個(gè)數(shù)字還是會(huì)持續(xù)迅速地優(yōu)化方案，這類策略針對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)講，會(huì)帶來(lái)非常大的推動(dòng)作用。
除開Cree外，II-VI、DowCorning、Rohm、昭和電工是關(guān)鍵的用戶。它們一起組成了SiC原材料制造行業(yè)局面的基本性生態(tài)環(huán)境，它們的最新動(dòng)向也會(huì)對(duì)一整個(gè)SiC產(chǎn)業(yè)鏈形成巨大影響。
作為一個(gè)世界上最大的半導(dǎo)體元器件的主場(chǎng)團(tuán)隊(duì)，國(guó)內(nèi)的SiC原材料企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展近些年也相當(dāng)迅速。歸功于全產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)階段的相互信任和推進(jìn)，襯底端的國(guó)內(nèi)經(jīng)銷商早已可以批量生產(chǎn)地出示比較好的4寸襯底，6寸片的超進(jìn)化也在連續(xù)不斷加快。外延這方面，國(guó)內(nèi)的行業(yè)歷經(jīng)數(shù)年的加工工藝積淀和優(yōu)化方案，有一些早已基本性和國(guó)外行業(yè)龍頭處在相同集團(tuán)公司，正面對(duì)戰(zhàn)也并不且戰(zhàn)且退。原材料端的良好最新進(jìn)展，針對(duì)國(guó)內(nèi)SiC產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)講，是極為重要的。
原材料設(shè)備這方面，鑒于SiC的襯底原材料生長(zhǎng)發(fā)育的多元性，幾家襯底行業(yè)龍頭，包含國(guó)內(nèi)的某些襯底生產(chǎn)商，許多基本都是自研自產(chǎn)自銷襯底爐子，這也進(jìn)一步加強(qiáng)提高了添加襯底行業(yè)的難度系數(shù)——國(guó)外襯底行業(yè)龍頭大部分不對(duì)外開放賣爐子，而且襯底生長(zhǎng)發(fā)育的產(chǎn)品質(zhì)量把控，有很多的knowhow是核算到襯底爐方面的。
外延爐相對(duì)來(lái)說(shuō)相對(duì)比較完善，主要是運(yùn)用MOCVD機(jī)器設(shè)備，機(jī)器設(shè)備玩家極其集中化，AiXtron，LPE和VEECO。伴隨著這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)性火熱和高預(yù)測(cè)分析，各行的生產(chǎn)能力擴(kuò)展，促使外延爐如今一直以來(lái)也是供不應(yīng)求的工作狀態(tài)，交貨期通常也都得在半年之上。
元器件這方面，分為IDM生產(chǎn)商和Fabless生產(chǎn)商，IDM生產(chǎn)商現(xiàn)階段關(guān)鍵依然以國(guó)外的行業(yè)龍頭為主導(dǎo)，除了Cree外，大多數(shù)是傳統(tǒng)式的功率半導(dǎo)體行業(yè)龍頭，他們?cè)趥鹘y(tǒng)式功率半導(dǎo)體銷售市場(chǎng)上的相對(duì)性市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和勢(shì)力范圍情形，也危害著SiC產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展趨勢(shì)節(jié)奏感。國(guó)內(nèi)的IDM生產(chǎn)商近些年日漸發(fā)力追擊，據(jù)華潤(rùn)微電子信息披露的招股說(shuō)明書，其將會(huì)投資6億著重支持SiC和GaN，華潤(rùn)微在三代半的合理布局，應(yīng)當(dāng)依然IDM的方法，但差別依然相對(duì)比較大。
在Fabless-Foundry的策略里，獨(dú)立自主的第三方fab廠，現(xiàn)階段主要是XFab和臺(tái)灣漢磊。將來(lái)應(yīng)當(dāng)也會(huì)出現(xiàn)新的國(guó)內(nèi)玩家添加。緊緊圍繞著這類fab廠創(chuàng)建的時(shí)候的Fabless-Foundry生態(tài)管理體系，日漸也必定會(huì)成為SiC電力電子器件中很重要的潛能。
下游的運(yùn)用，SiC在電力電子技術(shù)和許多的傳統(tǒng)式高壓高功率的功率半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域中，都是有運(yùn)用或潛在性的運(yùn)用發(fā)展空間。
EV是SiC電力電子器件/組件的一個(gè)大下游銷售市場(chǎng)，在OBC、DC/DC和TractionInverter上現(xiàn)階段都現(xiàn)已開始運(yùn)用。特斯拉是第一家在其Model3中集成化全SiC功率模塊的汽車企業(yè)，其工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)部門可以直接與ST戰(zhàn)略合作——?dú)w功于ST在輸出功率半導(dǎo)體封裝這方面累積，現(xiàn)階段這方面也是ST在SiC工作中的絕大多數(shù)由來(lái)。特斯拉M3的主逆變電源由24個(gè)1-in-1功率模塊構(gòu)成，這類組件組裝在針翅式散熱器上。
技術(shù)專業(yè)研究組織YoleDevelopment對(duì)SiC電力電子器件的運(yùn)用發(fā)展空間、容積和分別的占比做了預(yù)測(cè)分析，依據(jù)Yole的數(shù)據(jù)信息，將來(lái)幾年SiC電力電子器件的CAGR將超出30%，新能源車和快速充電設(shè)備是在其中提高最快的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。
在最后，整理下“超級(jí)出海口”豐田在SiC行業(yè)的合理布局：
用作2013年就創(chuàng)建了SiC專用型的無(wú)塵間、2015年2月就公布了凱美瑞混合動(dòng)力SiC原型車的老司機(jī)，豐田在2017年終止了其在sic行業(yè)的絕大多數(shù)宣傳策劃。一部分產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的朋友認(rèn)為，這并不是豐田放棄了選用SiC，只是進(jìn)入了批量生產(chǎn)化階段性的“潛伏模式”的直接證據(jù)。豐田現(xiàn)階段的發(fā)展戰(zhàn)略是將運(yùn)用在大批量出貨的普瑞斯上的電動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，更進(jìn)一步拓展到其它車型。假如按照這一戰(zhàn)略方針的情況下，2020年左右上市的下一代普瑞斯中，應(yīng)當(dāng)會(huì)選用新的SiC輸出功率元器件。
從這類巨頭公布的一部分資料來(lái)說(shuō)，SiC的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)是相對(duì)比較清晰的，但不同對(duì)SiC這塊蛋糕也都各有各的計(jì)劃：Infineon用作功率半導(dǎo)體的擂主，其CoolSiC早就在2016年就開始對(duì)外部宣傳策劃，但從其行動(dòng)上卻沒(méi)有加大力度與客戶溝通——不僅有可能是其SiC元器件的成熟度不佳，系統(tǒng)可靠性還待更長(zhǎng)時(shí)間的檢測(cè)，也是有可能是衡量SiC元器件對(duì)其傳統(tǒng)式強(qiáng)勢(shì)Si基功率半導(dǎo)體業(yè)務(wù)流程的沖擊性。ST和OnSemi的負(fù)擔(dān)要小一部分，步伐邁得也大一部分。ST大量的考慮是將會(huì)依靠SiC來(lái)提高自己的市場(chǎng)份額，而OnSemi的管理策略大致依然持續(xù)其往日在不同行業(yè)的老二管理策略——及時(shí)與客戶溝通，但不急于求成。
無(wú)論產(chǎn)業(yè)鏈中的玩家會(huì)如何決策，也即便SiC半導(dǎo)體元器件依然有它自身各式各樣的問(wèn)題，SiC元器件的運(yùn)用爆發(fā)的連接點(diǎn)，很有可能就在接下來(lái)的一兩年內(nèi)。
針對(duì)Cree，第三代半導(dǎo)體材料發(fā)展趨勢(shì)的道路上，它在最重要的關(guān)卡上都做了合理布局——在SiC原材料端，它是不容置疑的最強(qiáng)者。在SiC半導(dǎo)體元器件這方面，它也是先驅(qū)者。但是我認(rèn)為它應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇甚至于全力推進(jìn)其在原材料端的技術(shù)領(lǐng)先地位和護(hù)城河——元器件會(huì)是一個(gè)大市場(chǎng)，但相比較于功率半導(dǎo)體行業(yè)龍頭來(lái)講，Cree并沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，且伴隨著以后SiC行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，產(chǎn)業(yè)鏈分工會(huì)愈發(fā)詳細(xì)。長(zhǎng)期性的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)也會(huì)愈發(fā)顯著。
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