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功率型碳化硅（SiC）市場正持續(xù)轉(zhuǎn)型。在經(jīng)歷了2019年至2024年間前所未有的投資浪潮后，該行業(yè)目前正進(jìn)入調(diào)整期。Yole Group最新發(fā)布的報(bào)告對這一轉(zhuǎn)變進(jìn)行了深入分析。
他們表示，汽車市場的放緩降低了對碳化硅的需求，從而改變了碳化硅的供應(yīng)鏈。產(chǎn)能利用率下降、產(chǎn)能過剩和投資減少的循環(huán)引發(fā)了業(yè)內(nèi)人士的擔(dān)憂。然而，盡管市場放緩，碳化硅在電氣化路線圖中仍然占據(jù)核心地位，預(yù)計(jì)到2030年，其器件收入將接近100億美元。
由2019年至2024年資本支出激增推動的行業(yè)首個主要投資周期，造成了上游產(chǎn)能的嚴(yán)重過剩。截至2025年，上游工藝的產(chǎn)能利用率已降至50%左右，器件生產(chǎn)線%左右。預(yù)計(jì)這種低迷狀態(tài)將持續(xù)到2027-2028年，屆時8英寸生產(chǎn)平臺以及下一代溝槽和超結(jié)MOSFET將帶來新的增長。
大部分新增設(shè)備資本支出集中在中國大陸，因?yàn)檎膭畋镜夭少徳O(shè)備。到2024年，中國企業(yè)已占據(jù)約40%的碳化硅晶圓和外延晶圓產(chǎn)能，并正迅速擴(kuò)張至器件制造領(lǐng)域。雖然設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)尚未完全實(shí)現(xiàn)自給自足，但國內(nèi)供應(yīng)商在PVT和HTCVD設(shè)備領(lǐng)域已取得顯著進(jìn)展。
Yole Group的Taguhi Yeghoyan指出： “中國在碳化硅前端加工能力方面正在迅速追趕。盡管國際企業(yè)在減薄、計(jì)量和先進(jìn)離子注入方面仍然保持領(lǐng)先地位，但中國本土供應(yīng)商現(xiàn)在已在碳化硅晶體生長和外延方面展開正面競爭。”
盡管經(jīng)濟(jì)低迷，但I(xiàn)DM廠商仍在200mm SiC產(chǎn)能和先進(jìn)MOSFET架構(gòu)方面進(jìn)行戰(zhàn)略投資，即使中國國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)正在發(fā)展壯大，IDM廠商仍保持著全球領(lǐng)先地位。
近年來，受電動汽車和工業(yè)需求的推動，功率型碳化硅（SiC）器件市場蓬勃發(fā)展，預(yù)計(jì)2024年至2030年將以23.9%的復(fù)合年增長率增長。這一擴(kuò)張得益于2025年前產(chǎn)能的大幅提升，而這主要得益于2019年啟動的第一波投資浪潮。與硅設(shè)備的兼容性加快了從實(shí)驗(yàn)室到晶圓廠的生產(chǎn)進(jìn)程，但也造成了嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩，預(yù)計(jì)到2025年產(chǎn)能利用率將降至50%至70%左右。設(shè)備資本支出在2023年達(dá)到峰值后將大幅下降，預(yù)計(jì)在2027/2028年觸底，導(dǎo)致2024年至2030年的復(fù)合年增長率為-7%。
盡管如此，垂直整合型企業(yè)仍以低于2023年的水平繼續(xù)投資，以提升盈利能力。隨著周期觸底反彈，器件收入回升，新的投資將轉(zhuǎn)向器件加工和后端領(lǐng)域。測試設(shè)備表現(xiàn)突出，預(yù)計(jì) 2024 年至 2030 年的復(fù)合年增長率將達(dá)到 3%，這反映出隨著 SiC 的普及加速，對先進(jìn)驗(yàn)證的需求穩(wěn)步增長。
碳化硅晶圓和器件生態(tài)系統(tǒng)最初在歐洲、美國和日本扎根，過去十年間，以汽車功率器件領(lǐng)軍企業(yè)為首的大規(guī)模投資重塑了這些地區(qū)的產(chǎn)業(yè)格局。然而，到2025年，這一格局將發(fā)生顯著變化，與更廣泛的半導(dǎo)體行業(yè)格局相呼應(yīng)：中國大陸正在迅速擴(kuò)張產(chǎn)能，這得益于巨額的私人和公共資金投入，而芯片制造商的盈利能力卻鮮有考慮。因此，預(yù)計(jì)未來五年內(nèi)，全球超過50%的晶圓產(chǎn)能將位于中國，而器件產(chǎn)能則主要仍由在東南亞運(yùn)營晶圓廠的西方企業(yè)掌控。這種地域格局的重新平衡也重塑了設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)——中國本土供應(yīng)商正在快速擴(kuò)張，而國際供應(yīng)商也越來越多地在東南亞設(shè)立制造和銷售機(jī)構(gòu)，以保持競爭力并抓住增長機(jī)遇。
碳化硅（SiC）價值鏈為設(shè)備供應(yīng)商帶來了挑戰(zhàn)和機(jī)遇。雖然上游晶錠和外延晶圓工序需要專用的SiC設(shè)備，但大多數(shù)器件工藝仍可利用硅設(shè)備，因?yàn)樵S多功率芯片制造商在傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行著垂直整合的混合型晶圓廠。這種動態(tài)限制了對純SiC設(shè)備的需求，但也為更廣泛的器件生產(chǎn)帶來了機(jī)遇。然而，SiC獨(dú)特的特性——缺陷率、硬度、脆性、透明度、各向異性和化學(xué)穩(wěn)定性——維持了對升級和新系統(tǒng)的強(qiáng)勁需求。在2023年這個高峰年，SiC在大多數(shù)設(shè)備類別中的銷售額占比僅為個位數(shù)，但對于高溫化學(xué)氣相沉積（HTCVD）和離子注入機(jī)供應(yīng)商而言，其收入占比達(dá)到了20%。展望未來，隨著材料質(zhì)量的提高，2025年至2030年期間，晶圓尺寸的轉(zhuǎn)變和器件架構(gòu)的多樣化將推動增長，從而支撐整個生態(tài)系統(tǒng)中設(shè)備的持續(xù)銷售。
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