作为第三代半导体材料的主要代表之一，最近碳化硅频频被提起。相对于硅材料，碳化硅具有诸多优势，这也让它在越来越多领域得到广泛应用，并逐渐有取代之势，可以说，碳化硅器件正处于起飞之时。
电动车和新能源推动碳化硅需求增长
毫无疑问，特斯拉在其电动车中采用碳化硅器件，让其获得了诸多关注。随后，碳化硅器件在电动车中的应用也越来越广泛。据TechInsights最新电动汽车服务报告指出，碳化硅市场收益在2022年至2027年期间预计将以35%的复合年增长率从12亿美元增长至53亿美元。到2029年，碳化硅市场规模将增长至94亿美元，其中中国将占据半壁江山。
另一家分析机构TrendForce也认为，汽车将主导碳化硅功率器件市场的增长，其预估车用碳化硅功率器件市场规模到2026年将攀升至39.4亿美元。
除了电动车市场外，光伏市场对于碳化硅器件的需求也在不断攀升。据国家能源局近日发布的数据显示，2023年1-6月我国新增光伏装机78.42GW，比去年同期增长了153.95%。预计2023年全年新增光伏装机容量将达到341GW，同比增长43%左右。逆变器作为光伏发电系统中的关键组件之一，光伏行业的高速增长也必然会推动对于逆变器的需求大增。
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虽然目前的光伏逆变器多采用硅基IGBT，但碳化硅在光伏逆变器市场中的需求也在不断攀升。据行业机构预测，到2025年，光伏逆变器碳化硅市场规模预计将达到3.14亿美元，渗透率将高达50%，届时仅我国对于光伏用碳化硅器件的需求量就将达到16万片。
厂商忙扩产
未来碳化硅庞大的市场需求也让众多厂商已经开始纷纷布局扩产。
英飞凌：在马来西亚建全球最大8英寸碳化硅工厂
8月3日，英飞凌宣布将在未来五年内投资50亿欧元在马来西亚建造全球最大的8英寸碳化硅功率晶圆厂。此外，英飞凌还将对其位于德国、奥地利以及马来西亚居林的现有工厂进行8寸改造。具体计划是在德国的德累斯顿新建一家半导体工厂，计划投资额也高达50亿欧元，但德国政府会给予一定补贴；在奥地利Villach新设一家新工厂，生产碳化硅。
而英飞凌有此底气进行大规模的扩产计划是因为它已获得约50亿欧元的新设计合同以及现有客户和新客户约10亿欧元的预付款。其中，汽车领域包括6家OEM厂商，其中3家来自中国，包括福特、上汽和奇瑞。可再生能源领域，客户包括SolarEdge和中国三大领先的光伏和储能系统公司。此外，英飞凌和施耐德电气还就产能预定达成一致，其中包括基于硅和碳化硅的电源产品的预付款。
ST与三安光电在重庆合资建8英寸碳化硅制造厂
今年6月，意法半导体和三安光电宣布双方将合资在重庆新建一座8英寸碳化硅器件制造厂。据悉，该工厂全部建设总额预计约达32亿美元，计划于2025年第四季度开始生产，2028年全面建厂，将采用ST的碳化硅专利制造工艺技术生产碳化硅器件。
同时，三安光电单独建造和运营一个新的8英寸碳化硅衬底制造厂，以满足该合资厂的衬底需求。
此外，意法半导体总裁兼CEO Jean-Marc Chery也在今年早些时候表示，将投资约40亿美元，用于扩产300mm晶圆厂和增加碳化硅制造能力，包括实施基板计划。
据了解，意法半导体目前已经与二十家车企达成合作，向他们供应碳化硅功率器件。目前，意法半导体的车规碳化硅器件出货量已经超过1亿颗。
安森美与博格华纳扩大碳化硅战略合作
而另一碳化硅器件供应商安森美也不甘落后，积极进行布局。
今年5月，安森美高管表示，该公司计划投资20亿美元用于增产其在美国、捷克和韩国的工厂。安森美董事长Hassane El-Khoury曾在受访时表示，安森美目前主要在韩国富川工厂生产碳化硅芯片，下一步希望打造端到端的生产流程，即采取一条龙式生产，从碳化硅粉末到成品芯片，都在一起生产。
此外，近日安森美宣布与博格华纳扩大在碳化硅方面的战略合作，协议总价值超10亿美元。博格华纳计划将安森美的EliteSiC 1200 V和750 V功率器件集成到其VIPER功率模块中。同时，安森美和麦格纳也达成了一项长期供货协议，麦格纳也将在其电驱动（eDrive）系统中集成安森美的EliteSiC智能电源方案。按照协议条款，麦格纳还将投资约4000万美元，用于安森美位于新罕布什尔州和捷克共和国工厂采购新的碳化硅设备，以保证对其未来的供应。
罗姆收购Solar Frontier，大幅提升碳化硅产能
近日，罗姆宣布已与Solar Frontier达成协议，收购其原国富工厂。根据罗姆披露，收购资产总计占地面积达40万平方米，包括工厂和办公区域，将主要用于碳化硅产能扩张。该工厂将作为罗姆第四座碳化硅晶圆制造厂，预计于明年底开始运营。另据罗姆测算，该基地预计到2030财年满产，届时将帮助罗姆将碳化硅产能提升到2021财年的35倍。
目前，罗姆的碳化硅业务从碳化硅衬底、外延、晶圆到封装构建了“一条龙”的生产体制，而且一直在积极布局碳化硅业务。2020年末，罗姆在位于日本福冈县的阿波罗筑后工厂建设了碳化硅新厂房，已于2022年开始量产。罗姆计划在2025年将碳化硅产能提高到2021年的6.5倍以上，力争于2025年在碳化硅市场实现30%的份额。
结语
除了上述几家公司外，还有包括Wolfspeed、博世、Soitec等公司也都已经宣布扩产碳化硅产能的计划。这一方面反应了未来几年碳化硅市场的庞大需求，另一方面，如此多的厂商疯狂扩产，未来是否会产生产能过剩的问题，也未可知。虽然目前碳化硅的产能还远远不能满足实际的市场化需求，有分析人士称，未来5-10年，碳化硅市场仍将呈现产品较为紧缺的状况，不会出现产能过剩。但随着碳化硅生产逐渐从6寸过渡到8寸，甚至12寸，碳化硅的产能会进一步提升，未来碳化硅产能过剩的问题似乎也并不是小概率事件了。
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