雖然從整個(gè)半導(dǎo)體器件市場(chǎng)來看,硅材料因其易獲取、低成本等特性,依然是最為重要的基礎(chǔ)載體,但以新能源汽車、5G基站為代表的新興行業(yè)應(yīng)用,正托舉出一個(gè)新的半導(dǎo)體材料需求市場(chǎng),也即以碳化硅和氮化鎵為主的第三代半導(dǎo)體材料應(yīng)用。
在前面兩代半導(dǎo)體材料方面,我國在相關(guān)領(lǐng)域的起步時(shí)間較晚,因此造成客觀上存在的差距;而在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域,全球的宏觀起步時(shí)間相對(duì)接近,且這是一門相對(duì)新興的技術(shù)領(lǐng)域,目前來看,全球主要襯底材料公司的技術(shù)差距并不算很大。
加上第三代半導(dǎo)體具備的耐高壓、耐高溫、低損耗等特性,符合當(dāng)前功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)用需求。在相關(guān)領(lǐng)域由第三代半導(dǎo)體材料替換第一代硅基材料,正有望成為一種長期趨勢(shì)。
綜合這些產(chǎn)業(yè)背景,疊加國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)生態(tài)此前在碳化硅、氮化鎵等材料領(lǐng)域已有所積累。第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)在近些年間,正呈現(xiàn)多點(diǎn)開花態(tài)勢(shì)。
但同時(shí)需要注意的是,尚處在發(fā)展演進(jìn)過程中的第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域,并未在眼下迎來完全量產(chǎn)商用的節(jié)點(diǎn),同時(shí)國內(nèi)在該領(lǐng)域所占據(jù)的全球市場(chǎng)份額還不如已經(jīng)成熟發(fā)展多年的海外大廠,整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的成熟落地依然需要足夠時(shí)間進(jìn)行培育。
這依然是一個(gè)需要守得云開方得見月明的半導(dǎo)體技術(shù)分支,前路遼闊,但也不能忽視潛藏的挑戰(zhàn)。
僅從此前擬通過科創(chuàng)板平臺(tái)上市的公司來看,就足以顯示出在國內(nèi)的很多地區(qū),都已經(jīng)有針對(duì)第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域在開拓的公司和團(tuán)隊(duì)。
比如正在走上市程序的山東天岳,此前已經(jīng)終止上市流程的天科合達(dá)和江西瑞能等。即便是在粵港澳大灣區(qū)內(nèi)部,也分散發(fā)展著諸多定位在不同具體材料領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的公司,如東莞天域、英諾賽科等。
基本半導(dǎo)體董事長汪之涵向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者介紹道,如今掀起的第三代半導(dǎo)體發(fā)展熱潮背后,主要源于內(nèi)外部雙重因素的推動(dòng)。
“隨著碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出,新能源產(chǎn)業(yè)與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始產(chǎn)生更多交匯點(diǎn)。采用性能上更優(yōu)異的第三代半導(dǎo)體材料,可以幫助全球范圍內(nèi)更快實(shí)現(xiàn)目標(biāo)達(dá)成?!彼M(jìn)一步表示,由于碳化硅器件對(duì)制程工藝的要求相比硅基來說并不算高,在這方面國內(nèi)外之間的差距不是很大,也因此國內(nèi)在碳化硅、氮化鎵相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的頭部企業(yè),將有很大可能性進(jìn)入世界一流陣營。
“目前第三代半導(dǎo)體在晶圓尺寸方面演進(jìn)到了6英寸,走到8英寸量產(chǎn)商用還有一個(gè)過程。”汪之涵分析道,從這個(gè)角度看,國內(nèi)與海外的步伐比較接近,取得進(jìn)一步突破的機(jī)會(huì)很大。
據(jù)汪之涵介紹,碳化硅器件的下游應(yīng)用市場(chǎng)主要分為三大方向:工業(yè)級(jí)、消費(fèi)級(jí)、汽車級(jí)。其中,工業(yè)級(jí)碳化硅器件落地較早,應(yīng)用包括通訊基站電源、服務(wù)器電源、LED驅(qū)動(dòng)電源等,都是未來長期穩(wěn)定高速發(fā)展的領(lǐng)域。
消費(fèi)市場(chǎng)中,國內(nèi)市場(chǎng)目前率先推出的產(chǎn)品,主要是針對(duì)大功率快充的市場(chǎng)。
新能源汽車則是碳化硅器件未來發(fā)展的最重要方向,這也是碳化硅最大的單一應(yīng)用市場(chǎng)。其優(yōu)異特性可以應(yīng)用在新能源汽車諸多部件中,如電機(jī)控制器、車載充電器等。
為此,基本半導(dǎo)體在深圳和日本名古屋的模塊封裝研發(fā)團(tuán)隊(duì),針對(duì)碳化硅車規(guī)級(jí)模塊推出了不同產(chǎn)品系列,希望明年開始在市場(chǎng)得到批量應(yīng)用。
“成本是第三代半導(dǎo)體材料應(yīng)用過程中很受關(guān)注的一點(diǎn)?!蓖糁蛴浾咧赋?,但這也要拆分來看,一方面,在很多應(yīng)用領(lǐng)域,性能提升帶來的效益會(huì)比成本支出更高,這時(shí)候就會(huì)傾向于采用碳化硅、氮化鎵等材料;另一方面,雖然碳化硅器件比硅基器件價(jià)格高,但采用前者的器件,可以讓其他匹配部件的成本大幅降低。
他表示,“隨著技術(shù)和行業(yè)的發(fā)展,碳化硅成本會(huì)逐步下降,那么在眾多領(lǐng)域取代傳統(tǒng)硅基材料器件將是一個(gè)不可逆的過程。”
舉例來說,在功率半導(dǎo)體器件中,由碳化硅材料取代硅基襯底的IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)和MOSFET是行業(yè)認(rèn)同的未來趨勢(shì),且功率半導(dǎo)體迭代周期較慢、生命周期更長,因此未來成長空間會(huì)很大。
汪之涵續(xù)稱,目前碳化硅材料的器件成本比硅基器件成本高很多,但未來其成本必然會(huì)降至硅基器件的2-3倍,那時(shí)候碳化硅器件帶來的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)會(huì)陸續(xù)顯現(xiàn)。
國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展如火如荼,但不可忽視的是,在針對(duì)一項(xiàng)新興技術(shù)不斷探索背后,依然也面臨著不小的挑戰(zhàn)需要思量并克服。
汪之涵表示,作為創(chuàng)業(yè)企業(yè),尤其是身處第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域,在高速發(fā)展過程中會(huì)面臨各種困難。但相比一般企業(yè)都會(huì)遇到的資金、供應(yīng)鏈、客戶認(rèn)可等問題,他更關(guān)注的是人才。
“國內(nèi)培養(yǎng)的第三代半導(dǎo)體材料、器件、封裝、驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用方面的人才,肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足行業(yè)的需求。通過企業(yè)自己培養(yǎng),或者從海外引進(jìn)專家加盟的方式,是擴(kuò)充團(tuán)隊(duì)的重要方式?!彼缡侵赋?。
除此之外,為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)在碳化硅領(lǐng)域發(fā)展的長期目標(biāo)和短期目標(biāo)相平衡,基本半導(dǎo)體與清華大學(xué)等高校及研究機(jī)構(gòu)合作,針對(duì)一些短期內(nèi)或許無法產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益,但對(duì)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展具備意義的前沿領(lǐng)域進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)。
“兩年內(nèi)有望產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)方向,我們會(huì)由內(nèi)部推動(dòng)研發(fā);五年后才有產(chǎn)業(yè)化機(jī)會(huì)的技術(shù)方向,我們會(huì)積極采取與外部合作研發(fā)的方式?!蓖糁m(xù)稱。
在市場(chǎng)層面,短期內(nèi)也還面臨著一定的發(fā)展挑戰(zhàn)。有產(chǎn)業(yè)投資人向記者表示,當(dāng)前行業(yè)對(duì)第三代半導(dǎo)體的關(guān)注可能存在熱情過高的跡象?!拔覀兛催^了很多第三代半導(dǎo)體公司,但是不太敢下手。”該名人士認(rèn)為,目前國內(nèi)對(duì)于相關(guān)產(chǎn)業(yè)公司的估值偏高,不太符合常規(guī)估值方法,其團(tuán)隊(duì)在此時(shí)會(huì)選擇更加審慎面對(duì)市場(chǎng)。
他同時(shí)指出,在目前還沒有龐大規(guī)模的市場(chǎng)需求背景下,有一些產(chǎn)業(yè)內(nèi)公司已經(jīng)開始了頻繁在各地建設(shè)產(chǎn)線的道路?!翱紤]到現(xiàn)在的銷售額無法承載這么大的成本折舊,我們擔(dān)心不排除在未來3-5年內(nèi),部分今天投資的產(chǎn)線,會(huì)面臨資不抵債的難題?!?/p>
不過云岫資本高級(jí)經(jīng)理李俊超向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示,總體來看,目前國內(nèi)對(duì)第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的投資還算不上過熱,因?yàn)閺恼w體量來看,還并沒有達(dá)到如美國、日本每年在相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資的力度。
但他同時(shí)指出,目前不可忽視的問題是,產(chǎn)業(yè)間公司發(fā)展相對(duì)分散,沒有把核心人才和力量融合在一起。導(dǎo)致若干年后回頭看,可能會(huì)存在投資效益偏低的問題。
當(dāng)然,在此過程中,具備競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的公司依然會(huì)成長起來,并且不斷完善技術(shù)更迭演進(jìn)過程。
從市場(chǎng)格局來說,由于前述應(yīng)用成本偏高,導(dǎo)致尚且無法支持第三代半導(dǎo)體器件的大規(guī)模商用,目前下游器件廠商雖然數(shù)量較多,但體量尚且不大。反倒是處在行業(yè)上游的襯底材料產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),由于積累的需求更集中,這類型公司會(huì)在先期更快發(fā)展起來?!爱?dāng)然,未來隨著商用的持續(xù)推進(jìn),下游市場(chǎng)的機(jī)會(huì)的確會(huì)逐步擴(kuò)大。”李俊超表示。
即便是如今已經(jīng)在全球市場(chǎng)占據(jù)較高份額的歐美國家公司,其最初起步也是從單個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的能力入手,隨著逐步走向成熟,才通過收并購的方式,納入更豐富的產(chǎn)業(yè)流程,并成為具備平臺(tái)型能力的綜合型半導(dǎo)體公司。
“考慮到目前第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)的整體規(guī)模并不算大,目前來看,可能也未必有必須走向如硅基一般有明確設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)業(yè)分工的階段。當(dāng)然,隨著市場(chǎng)空間越來越大,或許產(chǎn)業(yè)分工會(huì)是未來一種更好的選擇?!崩羁〕赋觯瑥倪@個(gè)邏輯來看,當(dāng)下該領(lǐng)域的公司選擇IDM發(fā)展模式,的確不失為一種更完善的發(fā)展路線。
宏觀來看,這種產(chǎn)業(yè)角色的定位和演變,也是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來會(huì)面臨的新發(fā)展命題。
國科瑞華董事總經(jīng)理王琰向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者指出,目前在歐美市場(chǎng),已經(jīng)呈現(xiàn)行業(yè)前20家左右半導(dǎo)體公司,但占據(jù)了全市場(chǎng)接近90%的市值、接近80%的利潤,走向寡頭壟斷的市場(chǎng)。
反觀國內(nèi),目前還沒有出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)部署非常成熟和完善的廠商。但已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)業(yè)公司,在近些年的發(fā)展歷程中,通過橫向和縱向的并購整合,不斷完善在細(xì)分領(lǐng)域的市場(chǎng)布局。
“相信在未來3-5年內(nèi),上市的半導(dǎo)體公司之間并購整合會(huì)成為一個(gè)主流趨勢(shì)。這也會(huì)是未來第三代半導(dǎo)體市場(chǎng)將面臨的共性問題?!彼m(xù)稱,屆時(shí),國內(nèi)半導(dǎo)體市場(chǎng)也有望如前述歐美半導(dǎo)體市場(chǎng)的趨勢(shì)一般,巨頭公司占據(jù)較大市場(chǎng)利潤,產(chǎn)業(yè)集中度進(jìn)一步提升。
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