回顾2024年,碳化硅和氮化镓行业在多个领域取得了显著进步,并经历了重要的变化。展望2025年,行业也将面临新的机遇和挑战。为了更好地解读产业格局,探索未来的前进方向,行家说三代半与行家极光奖联合策划了《第三代半导体产业-行家瞭望2025》专题报道。
本期嘉宾是瑶芯微电子副总裁、功率产品事业部负责人陈开宇。接下来,我们将继续邀请更多领军企业参与《行家瞭望2025》,敬请期待。
SiC产业“百家争鸣”
需重视技术迭代及上下游协作
行家说三代半:如果用3个关键词总结2024年SiC行业的发展状况,您会用哪几个词?
陈开宇:我认为是:扩产浪潮、价格承压、百家争鸣。
这三个关键词环环相扣,在2023年市场对SiC井喷式的预期下,2024年全球的SiC公司都在进行“增资扩产”,掀起了一波扩产浪潮;扩产浪潮下,各家公司为获得更多的市场份额而不断降低价格,使得市场价格承压。
在2024年竞争激烈的市场背景下,各家SiC公司都在提升技术,增强产品竞争力,通过技术迭代以及供应链降本来增加盈利空间,涌现出部分性能好、价格优的SiC MOSFET产品,比如我们的1200V Gen 4.5代与Gen 5代的家族产品系列。
行家说三代半:尽管2024年SiC行业进入了阶段性调整期,但也不乏发展亮点。您认为行业今年取得了哪些新的进步?未来SiC行业的发展方向是什么?
陈开宇:2024年激烈竞争的大环境促进了SiC行业的发展,如扩产浪潮带来的产能充足、技术降本带来的技术突破以及为获得更多市场而进行的应用拓展。
科技是第一生产力,未来SiC行业第一发展要素是技术迭代提升性能以满足市场不同应用需求;其次,SiC 上下游产业要加强紧密协作,实现资源共享,打通SiC器件的广泛应用市场以提高产业链竞争力。
2024年我们看到在新能源汽车,风电,光储充,工业控制,大功率电源等行业客户对于SiC器件的接受度提高显著,无论从系统BOM成本,还是效能提升所带来的产品竞争力提升都得到了广泛的认可。未来SiC会在这些行业中发挥更大的作用,同时在一些新兴的市场,诸如低空经济,低轨商用卫星,机器人,超高压配电等想象空间巨大。
行家说三代半:在过去一年,贵公司SiC业务主要做了哪些关键性工作?取得了哪些成绩?
陈开宇:2024年上半年,瑶芯实现SiC MOSFET 1200V Gen 4.5代平台家族化产品量产,相较于上一代产品在功率密度以及器件综合效率方面提升显著,在汽车以及光储充的头部客户率先实现大批量出货,同时在第四季度进一步实现了650V Gen 5和1200V Gen 5技术平台突破。
值得注意的是,该平台功率密度已与国际一线大厂最新技术持平,达到国内领先,更重要的是解决了传统平面结构器件困扰多年的栅极串扰问题,实现了零压关断的可行性,本着客户至上的理念,从客户应用角度出发,最大程度地提高了系统兼容性,降低了客户在方案替代中的时间和经济成本。
瑶芯将持续加大第三代半导体器件的研发投入,将于2025年推出SiC MOSFET Gen 6平台,功率密度和综合性能相较于Gen 5平台还会有更进一步的显著提升,夯实我们在SiC MOS技术上的领先性。
国产SiC影响力与日俱增
瑶芯以高质量、可靠性出圈
行家说三代半:SiC行业竞争越发激烈,如何看待竞争格局变化?面临主要挑战和机会有哪些?
陈开宇:竞争格局:国际老牌功率器件公司在SiC市场占据主导份额,但值得欣慰的是,近几年来,中国SiC领域的生态链伙伴们都在奋起直追,在应用需求以及国家政策的强力推动下,国内企业在原材料衬底、外延以及生产制造,器件设计等全产业链都在积极布局并持续创新,扩大规模,不断增强全球竞争力并扩大市占率。
挑战与机遇:国际大厂在技术、品牌、市场份额等方面具有优势,国内企业面临较大的竞争压力以及地缘政治所带来日趋严峻的风险。同时,随着产能的扩张,市场竞争加剧,产品价格下降,企业的利润空间受到挤压。
新能源市场是未来带动经济增长的强力引擎,各国政府都出台了SiC行业发展的利好政策,大力支持SiC等第三代半导体的研发和产业化。中国SiC市场需求巨大,但目前仍依赖进口,国产替代空间广阔;国内企业在技术和产能上的不断提升,产业链上下游的国际竞争力也飞速提升,对SiC器件的应用理解和数据积累愈发充分,下游客户对国产SiC厂商的包容度和接受度逐步提高,为国产替代提供了有力支撑和广阔的发展空间。相信随着全产业链竞争力的提升,越来越多的中国企业会走出国门,在国际舞台上展现更具竞争力的解决方案,带动全行业的蓬勃发展。
行家说三代半:贵公司在激烈的市场竞争中脱颖而出,最核心的竞争优势是什么?
陈开宇:瑶芯的核心研发团队具备平均超15年的国际原厂经验,曾广泛的服务于全球各大汽车,工业客户,能够提供国际水准的设计开发,生产制造,售后服务。我们还通过与重点高校、科研机构合作,及时掌握前沿技术动态,开展产学研合作项目,加速技术创新和成果转化。
我们的SiC MOSFET采用成熟的平面栅结构工艺路线,电压平台涵盖650V到2300V,产品布局完整,广泛应用于电机驱动、车载OBC,空压机、服务器电源、光储充等众多领域,在机器人与低空经济,低轨卫星等未来新兴领域,我们与战略合作企业也有所布局。
我们的产品拥有卓越的性能,新一代的650V/1200V Gen 5平台品质因数相较于上一代性能提升超30%,并实现了自均衡热保护、具备高didt免疫,在兼容15V/18V/20V的栅极驱动电压前提下,可实现零压关断的低串扰器件性能,较为完美地解决了客户端应用上存在的串扰等问题。同时为保证我们产品的性能与质量,每个平台验证都经过超2倍车规级AEC-Q101标准认证及AQG-324标准考核,器件在出货前都经过特殊的老化测试,以确保提供给客户的每一颗都是高品质芯片。
行家说三代半:现在SiC行业价格战打得火热,贵公司如何同时兼顾成本控制、高品质、稳定供应?
陈开宇:成本控制上,我们采用了技术迭代以及供应链优化双管齐下的应对方案,在衬底外延、芯片制造、封测工艺整个产业链环节多方面高效降本,确保在品质提升的前提下,始终保持我们的价格竞争力。
瑶芯的质量方针是始终坚持以创新的设计和高质量的产品为根基,推行全面质量管理,恪守承诺,坚持创新。我们持续投入研发资源,进行技术创新和产品优化,不断提升产品的性能和品质;我们的SiC产品全部采用车规级的设计理念和生产制造管控标准以及考核规范,同时采用自有的专利技术,实现了器件动静态参数在元胞级的高度一致性,针对晶圆以及封装生产过程中产生的有逃逸风险的缺陷进行了大量且严谨的数据收集和针对性的高效测试筛选,保证产品出厂交付到客户手中,品质始终如一,高效耐久。
瑶芯与国内外众多原材料供应商、晶圆和封装制造商保持紧密合作,制定了商业连续性预案,在确保充足产能的前提下,最大程度地规避了地缘政治风险。我们建立具有弹性的生产体系,能够根据市场需求的变化及时调整生产计划和产能。同时与我们的客户紧密沟通,共同应对市场变化和风险,建立长期稳定的合作关系。
瑶芯8吋SiC MOS今年量产
将推进海外市场及新兴领域布局
行家说三代半:最近,美国对中国SiC衬底发起了301调查,该事件会对国内衬底、外延、器件、模块造成怎样的影响?国内SiC厂商应如何应对地缘政治的影响?
陈开宇:美国是全球重要的半导体市场之一,若美国采取关税或其他限制措施,将直接影响中国碳化硅衬底对美出口,使国内衬底企业失去部分国际市场份额;为了应对美国的贸易限制,国内衬底企业需要加大技术创新和产业升级的力度,提高产品质量和性能,以满足国内市场对高端碳化硅衬底的需求,同时降低生产成本,提高产品的国际竞争力。
想要应对地缘政治影响,我们必须加大研发投入,不断开发出具有自主知识产权的核心技术和产品,以增强在国际市场上的竞争力。加强产研学合作,与高校、科研机构建立紧密的合作关系,共同开展碳化硅相关技术的研究和开发,加速科技成果转化,培养高素质的专业人才,为产业发展提供技术支持和人才储备。
此外,我们还需建立国内供应链联盟,联合国内上下游企业,通过产业联盟或供应链合作平台,加强企业之间的沟通与协作,实现资源共享、优势互补,共同应对外部风险,提高整个供应链的竞争力和抗风险能力。积极寻找并开拓新兴国际市场,加强与这些地区企业的合作与交流,建立销售渠道和客户关系,实现市场多元化布局,降低美国市场波动带来的风险。
行家说三代半:如何看待8英寸SiC的发展?贵公司在这方面有怎样布局?
陈开宇:从行业未来发展来看,SiC 的市场需求量推动8英寸SiC发展,8英寸SiC相较于6英寸可大幅度提升出芯量,同时8英寸的设备精度和工艺能力也为器件设计提供了更多的空间,有着明显的降本增效优势。
瑶芯正在布局8英寸SiC,2024年已完成8英寸晶圆产品通线,预计将于2025年实现8英寸晶圆产品批量量产。
行家说三代半:贵公司2025年将重点发力哪些市场或者哪些发展目标?
陈开宇:2024年瑶芯SiC MOSFET已实现在车载空压机,车载OBC、辅助电源、燃料电池,光储充等应用领域的大批量量产,2025年我们将继续扩大已有市场的占有率,以及加速在诸如服务器电源,商用卫星,商用储能电池等应用领域的小批上量,并完成对机器人与低空经济等新兴领域的布局。
在技术迭代方面,2025年我们将实现新一代1200V Gen 5产品的家族化布局以及8英寸晶圆的批量量产,并推出全电压段的下一代Gen 6平台,持续提高SiC产品竞争力,并与我们的硅基功率产品协同,为客户带来更高的价值!
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