在國(guó)際上,由于在新能源汽車、光伏發(fā)電、智能電網(wǎng)、消費(fèi)電子、航空航天等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，碳化硅材料的重要戰(zhàn)略意義得到了廣泛重視。美國(guó)、歐盟、日本以及韓國(guó)等西方先進(jìn)國(guó)家已經(jīng)相繼啟動(dòng)多個(gè)發(fā)展計(jì)劃和研發(fā)項(xiàng)目，推動(dòng)本國(guó)碳化硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鞏固未來(lái)的領(lǐng)先地位。

01   CREE“失其鹿，天下共逐之”    
 
       

回顧碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展史，曾經(jīng)的美國(guó)CREE公司仿佛一座不可逾越的大山，長(zhǎng)時(shí)間壟斷了全球80%以上的碳化硅材料的市場(chǎng)份額。然而，近年來(lái)美國(guó)II-VI、美國(guó)GT advanced、德國(guó)Sicrystal、日本昭和電工以及一些來(lái)自中國(guó)的后期之秀（主要包括中電科半導(dǎo)體材料公司、天科合達(dá)、山東天岳等等）紛紛向CREE公司發(fā)起了挑戰(zhàn)。2018年底，CREE公司的市場(chǎng)占有率雖然有所下降，但是依然高達(dá)62%。2020年，CREE公司的市場(chǎng)占有率再次大幅度下降17%，跌至45%。

 

 

圖1 2020年全球N型碳化硅襯底市場(chǎng)占有率

CREE“失其鹿，天下共逐之”，近年來(lái)昔日在陰影下的“小弟們”，紛紛磨刀霍霍，奮起直追。

  昭和電工6次擴(kuò)產(chǎn)，年產(chǎn)近11萬(wàn)片      

昭和電工6次擴(kuò)產(chǎn)，年產(chǎn)近11萬(wàn)片

從2012年至2019年，昭和電工（SDK）先后6次擴(kuò)大碳化硅晶片產(chǎn)能。   2012年9月，昭和電工將4英寸碳化硅外延片的產(chǎn)能提高了2.5倍，達(dá)到每月1500片，并宣布將加快6英寸碳化硅外延片的開(kāi)發(fā)。   2016年6月，昭和電工繼續(xù)擴(kuò)大碳化硅外延片產(chǎn)能，并開(kāi)始批量生產(chǎn)HGE晶片，月產(chǎn)3000片晶圓。   2017年9月和2018年1月，昭和電工又進(jìn)行了兩次擴(kuò)產(chǎn)。2018年7月，昭和電工進(jìn)一步擴(kuò)大其產(chǎn)能，將HGE產(chǎn)能從每月5000片增加到每月7000晶片。   2019年2月，昭和電工又將碳化硅晶圓產(chǎn)能將增加到每月9000片。   2021年，昭和電工宣布和英飛凌簽訂供貨合約。

  II-VI布局8寸，看好國(guó)內(nèi)市場(chǎng)      

2015年7月，II-VI就展示了200mm（8英寸）4H-SiC襯底；   2019年1月，II-VI宣布采用REACTION項(xiàng)目來(lái)生產(chǎn)200毫米碳化硅襯底，該項(xiàng)目的全球[敏感詞]條200mm碳化硅中試線；   2019年10月，II-VI推出用于射頻功率放大器的直徑200毫米的半絕緣碳化硅原型襯底；   2021年，II-VI在我國(guó)福州投資的碳化硅襯底加工線正式建立。未來(lái)5年內(nèi)，計(jì)劃將碳化硅襯底的生產(chǎn)能力提高5-10倍。   除此之外，美國(guó)GT advanced、德國(guó)Sicrystal等企業(yè)也都拿到了英飛凌、意法等大廠的供貨合約，進(jìn)一步分割碳化硅市場(chǎng)的份額。

02   一家獨(dú)大時(shí)代的謝幕    
 
       

     

雖然CREE公司目前依舊很強(qiáng)，但是其在碳化硅材料領(lǐng)域的壟斷地位正在不斷下降是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。這里的原因很多，在這里只想談兩點(diǎn)客觀的原因：

  壟斷被打破是上下游博弈的必然結(jié)果    
     

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中，往往是靠近客戶終端的下游環(huán)節(jié)擁有更高的話語(yǔ)權(quán)。對(duì)于意法、英飛凌等巨頭來(lái)說(shuō)，必須要學(xué)會(huì)制衡上游企業(yè)，以避免“店大欺客”的情況出現(xiàn)。昔日，CREE公司一家坐大碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)，早就被其當(dāng)成了眼中釘，肉中刺。

事實(shí)勝于雄辯。從過(guò)往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，大硅片、光刻膠、CMP材料、濕化學(xué)品、靶材等半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)格局穩(wěn)定后都沒(méi)有出現(xiàn)一家獨(dú)大的局面。最常見(jiàn)的是兩超多強(qiáng)的市場(chǎng)格局（如大硅片產(chǎn)業(yè)中的信越與勝高，光刻膠產(chǎn)業(yè)中的JSR與東京應(yīng)化等等）。

  壟斷被打破是產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的必然選擇      

     

      正所謂“生于憂患，死于安樂(lè)”。在2017年之前，碳化硅材料的價(jià)格雖然也有較大幅度的下降，但是相較于光伏硅、藍(lán)寶石等競(jìng)爭(zhēng)充分的行業(yè)，那時(shí)降價(jià)的速度還是遭到了業(yè)內(nèi)人士的詬病，以至于到2019年碳化硅器件的每安培平均價(jià)格還是對(duì)標(biāo)硅器件的5倍左右?？陀^來(lái)說(shuō)，當(dāng)時(shí)CREE的壟斷的確妨礙了整個(gè)行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此，壟斷被逐漸打破是整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展的需要，也是必然的選擇。

03   關(guān)于未來(lái)的幾點(diǎn)猜想    
 
       

關(guān)于未來(lái)，分享幾點(diǎn)自己的猜想：

[敏感詞]、在上下游的各種博弈下，預(yù)計(jì)未來(lái)CREE在碳化硅材料領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率會(huì)進(jìn)一步下降，直至降到30%左右。未來(lái)碳化硅材料領(lǐng)域或?qū)?fù)刻兩超多強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局。整個(gè)碳化硅材料行業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度（HHI）預(yù)計(jì)也將穩(wěn)定在0.2-0.3之間，就像大硅片、光刻膠、CMP材料、靶材等諸多半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)一樣。   第二、產(chǎn)業(yè)集中度的下降必將意味著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。未來(lái)碳化硅襯底的價(jià)格或?qū)⒗^續(xù)以每年15%左右的速度下降。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，襯底降價(jià)對(duì)整個(gè)碳化硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是有積極意義的。如果延續(xù)這種趨勢(shì)，氮化鎵、氧化鎵等外界競(jìng)爭(zhēng)因素都難以對(duì)碳化硅產(chǎn)業(yè)造成實(shí)質(zhì)性威脅。   對(duì)于碳化硅襯底企業(yè)而言，也許[敏感詞]的威脅將來(lái)自于下游器件廠商。在目前產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)的大環(huán)境下，像Sicrystal、Norstel這樣提前鎖定利益的做法，也許是個(gè)明智的選擇。

第三、對(duì)于我國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，個(gè)人持比較樂(lè)觀的態(tài)度。目前，YOLE只公布了2020年低阻碳化硅的市場(chǎng)占有率排名，我國(guó)企業(yè)的市場(chǎng)占有率增長(zhǎng)了約360%。如果再將半絕緣襯底考慮進(jìn)去，我國(guó)企業(yè)的市場(chǎng)占有率可能突破10%；中電科半導(dǎo)體材料公司、河北同光等單位也許也能入選TOP 10。未來(lái)尤其看好中國(guó)電科（下屬公司中電科半導(dǎo)體材料公司主要以材料為主）、三安光電等實(shí)力強(qiáng)勁、產(chǎn)業(yè)鏈完整的企業(yè)。感謝閱讀！

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