1. 碳化硅的应用场景有哪些?不同的场景潜力怎么样?
碳化硅行业分为半绝缘衬底与导电型衬底,目前最有发展前景的是导电型衬底,最主要
的应用场景是用于新能源汽车中做 MOSFET,替代 IGBT。MOSFET 体积只有 IGBT 的 1/10,
同时可以输出更大的功率,温控能力强,装入新能源车后可以不用额外装冷却装置,性能大
幅提升的同时还能降本,从长期来看新能源车上,MOSFET 一定会完全替代掉 IGBT。半绝
缘衬底主要是用在一些射频之类的领域,目前从行业来看,已经基本饱和,未来也没有太大
的增长空间。
2. 目前 MOSFET 产业化的进展
目前特斯拉已经上车使用了,用的是意法半导体的产品,衬底来源是 Wolfspeed。除特
斯拉外,国内的比亚迪、广汽埃安、蔚来等比较头部的车企都在上车测试的过程中,但因为
车规级产品普遍验证周期都比较长,而且现在成本也比较高,暂时在国内还没大规模的上车,
预计 2024-2025 年就会有大规模量产的车型上市,现在厂商们都在比较积极的谈合作和送样。
3. 碳化硅成本高的原因是什么?除了成本外还有哪些阻碍吗?
碳化硅整个产业链大致上可以分成衬底,外延,器件这三类厂商,一环接一环,目前整
个链条的良率都不是很高,尤其是衬底,因为碳化硅需要经过炉子生长出整体后,再进行切
割,磨削,CMP 等工艺,每个环节良率都不高,到最后看,要生产出合格的衬底是很难的,
导致最终的器件成本极高,同时性能也不稳定。举例来说这个切割,因为碳化硅是脆硬材料,
如果切割技术差,就很容易碎,然后磨削这里,因为国内的经验太少,切的厚度一般会比国
外厂商的高,留的磨削余量更多,也会浪费很多材料,最后是 CMP,国内厂商至今没有做
的好的。另外还有一个器件性能问题,不过整体来看成本和验证周期还是碳化硅产业化的最
大阻碍,其他的都还好。
4. 每个环节的成本占比怎么样?未来不同环节的成本会发生比较大幅度的变化吗?
现在衬底在整个环节里占的成本差不多有 45%以上,外延的成本要 25-30%,与其他行
业越往下游利润越高的情况不一样,因为衬底目前是整个产业链里技术门槛比较高的一环,
未来良率提上去了超额利润预计也是给衬底厂商赚走的,成本之后也不会大幅度变化,最多
衬底的价格降低个 10%-15%,让利下游的幅度比较有限,从 5-10 年维度看,衬底应该还是
利润最厚的环节。
5. 衬底厂商目前都有哪些,良率水平怎么样
这里分全球和国内的两类,其中全球的第一就是 Wolfspeed,可以做 MOS 的良率水平在
50%往上。国内方面的话,第一梯队的是天岳、烁科、同光、天科合达、南沙晶圆这五家,
都是已经有销售额产生的公司。在产业里相对算比较领先的,MOS 良率 30-40%。第二梯队
的有东尼电子和三安光电这些有产品的,良率数据不清楚。然后第三梯队就是露笑科技这种
不太靠谱的公司,市场炒作很多,但产品一直不好,然后还有那个合盛硅业,好几年前就开
始研发,之前也去交流过,但一直处于研发阶段,听说最近刚在采购设备要开始生产了。
6. 目前国产良率差是因为设备制约吗?
主要还是经验和技术的原因,从设备看的话,衬底生产要用的那个单晶炉基本都国产化
了,而且头部厂商都说是自己做的炉子,炉子从外面买,一台 60-70 万,也不是很贵,跟进
口的基本没什么差距,这里主要是热场和粉体还要进口。
2
切割、磨削、抛光这一块的设备现在还是进口为主,但国产的设备很快也要上了。我们
去欧洲第二大的碳化硅衬底厂商交流的时候请教过,问为什么国产的良率这么低,他们的这
么高,是用的哪家的设备,他们说主要还是因为经验有差距,他们厂里的设备有一些都是用
了几十年的老家伙了,中国现在买的设备很多都是最先进最顶尖的,而且中国一些厂家的设
备性能参数也都很顶尖了。我了解到国内的切割机都比较不错,估计切割和磨削这块设备是
最快能国产化的。CMP 的话也主要是经验上有差距,设备耗材都没有差距了。
然后是质量检测这块,要国产化估计比较困难,国内的技术储备还不够。不过我这几天
在日本交流,他们说很快碳化硅相关比较高精尖的设备都要完全对中国禁售了,人家不卖给
你,不国产也没办法,以后大概率还是要有公司来做这个事情。
7. 怎么看待东尼电子最近披露的这个 40 多亿的订单?他们的技术水平和产能是否能完
成交付?
我是 2022 年 4 月的时候去过公司一次,当时公司只有十几台炉子,按这个算肯定是交
不出来这么多货的,不过您问题清单里提到了,我就去问了一下了解的朋友,说是现在已经
有 150 台炉子了,到年底之前还要再扩个 150-200 台,按这个算,估计今年交付 13.5 万片问
题不大,从订单的量级和定价看,也是符合行业规律的,订单上看不出什么问题,不过这个
都是行业通识,你再找其他家公司签合同,他也是这么签,没什么差别的。技术这块,他们
以前是一帮台湾人在搞,后来台湾人走了,找了东京大学博士毕业的那个小伙子,技术水平
上还可以,但之前交流的时候感觉对量产的经验不是很多。
8. 这个炉子的产能应该怎么算?
通常来说,一个炉子一周可以生长出 1 块,可以切 30 片,一个月 120 片,一年极限 1500
片/炉,这里有 40%左右的良率,那国内正常一个炉子一年就是六七百片,每个月 50 片/炉
左右吧。
9. 按 5000 一片算,这个订单有利润吗?
这个要看公司的良率情况,但我估计暂时利润是不高的,只能说是为了占市场先签的合
约。,现在国内厂商做的碳化硅衬底都是没什么利润的,天岳那个单子比这个还便宜,现在
天岳应该不想交货了,想自己在外面卖,宁愿交违约金也不做了。
10. 东尼这个订单的客户这块您有了解吗?
应该是东莞的一个公司,之前是跟天科合达采购,但因为去年天科合达自己也开始做外
延这个环节了,天域就不干了,说是跟美国一个公司签了 23 年 1 个亿美金的订单,然后又
在国内找厂商,所以他们就合作上了。他的产品现在最下游应该是比亚迪那边在试。
11. 您觉得东尼这个 6 寸碳化硅的技术在行业里算什么水平?
一二梯队厂商基本都在 6 寸水平,差别主要体现在良率上,8 寸少数几个厂商能做,但
只有尺寸够 8 寸,其他的还差很远。8 寸要像 6 寸一样做器件,至少需要 3-5 年的时间,但
到时候已经商用的 6 寸依然会是主流,8 寸碳化硅的出现不会对 6 寸的市场造成冲击,就像
现在 4 寸的硅器件还在市场上占据了很大的份额是一样的道理,到时候只会是各做各的。目
前看东尼的 6 寸算在市场正常的梯队里。
12. 市场上各家的产能情况怎么样?
3
天岳先进产能一个月 2000-3000 片,天科合达最大,一个月差不多 1 万片左右吧,其他
的没有详细的数据。天岳本来是说要扩产的,但上海那个工厂因为大家知道的一些原因,进
度不及预期,所以慢了很多