眾所周知，功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，主要用于改變電子裝置中的電壓和頻率、直流交流轉(zhuǎn)換等。

近年來，在終端市場的持續(xù)推動下，功率半導(dǎo)體作為實現(xiàn)電氣化系統(tǒng)自主可控以及節(jié)能環(huán)保的核心零部件，關(guān)鍵性地位空前凸顯，未來將在新能源汽車、智能電網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域迎來大量且迫切的需求。

其中，中國功率半導(dǎo)體供應(yīng)商逐步在行業(yè)中扮演重要角色，產(chǎn)品由低端開始走向中高端，市場逐漸從依賴進口向國內(nèi)自給自足轉(zhuǎn)變，國產(chǎn)替代空間廣闊。

據(jù)Omdia預(yù)測，預(yù)計未來中國功率半導(dǎo)體將繼續(xù)保持平穩(wěn)增長，2022-2027年CAGR約4.5%左右，高于全球功率半導(dǎo)體市場增速。至2027年中國功率半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模有望達到238億美元。

從當(dāng)前國內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體來看，呈現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈完整、廠家數(shù)量多、發(fā)展迅速等特點。按區(qū)域來看，目前中國功率半導(dǎo)體企業(yè)主要分布在長三角和珠三角等地。據(jù)統(tǒng)計，截至2022年6月底，廣東共有相關(guān)功率半導(dǎo)體企業(yè)數(shù)114家，江蘇則有82家。

然而，在這些老牌強勢地區(qū)外，在功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新浪潮中，重慶正在努力走到前列。

早在2021年末，《重慶市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃(2021—2025年)》中就指出，重慶正在謀劃建設(shè)半導(dǎo)體設(shè)備重點集聚區(qū)，力爭在“十四五”期間建成全國最大的功率半導(dǎo)體生產(chǎn)基地和集成電路特色工藝技術(shù)高地，讓集成電路產(chǎn)業(yè)成為重慶制造業(yè)的一張新名片。

重慶，正在成為功率半導(dǎo)體行業(yè)新貴

在目標和規(guī)劃指引下，重慶功率半導(dǎo)體市場頻頻傳來新動態(tài)。

深藍汽車&斯達半導(dǎo)

近日，長安旗下品牌深藍汽車與斯達半導(dǎo)體組建了一家全新合資公司，名為“重慶安達半導(dǎo)體有限公司”，地址位于重慶市。

據(jù)悉，雙方將圍繞車規(guī)級功率半導(dǎo)體模塊開展合作，共同推進下一代功率半導(dǎo)體在新能源汽車領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用，助力中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

斯達半導(dǎo)體長期致力于新能源汽車功率半導(dǎo)體芯片和模塊的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，是國內(nèi)新能源汽車大功率車規(guī)級功率模塊的主要供應(yīng)商。2022年斯達半導(dǎo)體車規(guī)級IGBT模塊配套超過120萬輛新能源汽車。

在SiC模塊方面，斯達半導(dǎo)體應(yīng)用于主控制器的車規(guī)級SiC MOSFET模塊于去年開始大批量裝車應(yīng)用，使用該公司自主芯片的車規(guī)級SiC Mosfet模塊預(yù)計今年開始在主電機控制器客戶批量供貨。

而深藍汽車則成立于2022年，計劃在2025年前陸續(xù)推出共計6款產(chǎn)品，力爭五年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)銷突破100萬輛。

伴隨著后疫情時代新能源產(chǎn)業(yè)的復(fù)蘇和崛起，本土零部件供應(yīng)鏈正在從跟隨向引領(lǐng)轉(zhuǎn)變，處在轉(zhuǎn)型跨越的關(guān)鍵階段。此次深藍汽車與斯達半導(dǎo)體的合作，一方面將增強深藍汽車的供應(yīng)鏈垂直整合能力，為深藍汽車達成百萬級戰(zhàn)略銷量目標提供扎實支撐；另一方面還將加速雙方在“產(chǎn)研供需”方面優(yōu)勢互補，合力打造高品質(zhì)產(chǎn)品。

此外，除了與深藍汽車在重慶成立合資公司外，他們還將在重慶建設(shè)IGBT/SiC模塊項目。5月18日，斯達半導(dǎo)體重慶車規(guī)級模塊生產(chǎn)基地項目簽約落戶西部(重慶)科學(xué)城。該項目作為重點項目簽約，將投資建設(shè)車規(guī)級模塊生產(chǎn)基地，實現(xiàn)主控制器用大功率車規(guī)級IGBT模塊、車規(guī)級碳化硅MOSFET模塊研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。

三安聯(lián)合ST建新廠

6月8日，中國化合物半導(dǎo)體龍頭公司三安光電和國際半導(dǎo)體巨頭意法半導(dǎo)體（ST）官宣：雙方將在重慶合資建廠，專門從事8英寸碳化硅（SiC）外延、器件的大規(guī)模量產(chǎn)，產(chǎn)品獨家銷售給ST（或其指定的任何實體）。

按照計劃，合資廠將于2025年第四季度投產(chǎn)，預(yù)計在2028年全面建成。該合資廠全部建設(shè)總額預(yù)計約達32億美元。

另外，三安光電計劃投資約70億元，獨資在重慶設(shè)立一座8英寸碳化硅襯底工廠，將利用自有的碳化硅襯底工藝單獨建立和運營，以滿足合資工廠的襯底需求，并與其簽訂長期供應(yīng)協(xié)議。

據(jù)此前披露的年報信息顯示，三安光電襯底已通過多家國際大客戶驗證，其中一家實現(xiàn)批量出貨，且2023年、2024年供應(yīng)已基本鎖定。本次再度現(xiàn)身的襯底長供模式，是湖南三安技術(shù)與供應(yīng)能力的映射。

對于三安光電來說，意味著碳化硅全鏈條布局再度落子，迎來撬動增量市場的新杠桿，從而成為公司朝著國際碳化硅專業(yè)晶圓代工廠這一目標邁出的重要步驟。

對于產(chǎn)業(yè)來說，碳化硅市場迎來重磅“混血”玩家，在被產(chǎn)業(yè)界視為車規(guī)碳化硅功率器件國際大廠拓展中國“朋友圈”的標志性事件的同時，也代表著中國頭部企業(yè)的國際市場實力，以及切入國際碳化硅市場供應(yīng)鏈的預(yù)期，越來越得到彰顯和強化。

對于重慶來說，正在加大馬力堅定下注功率半導(dǎo)體市場。

截稿前，三安光電最新發(fā)布《關(guān)于控股股東股權(quán)結(jié)構(gòu)變動的提示公告》表示，福建三安集團與重慶高永企業(yè)管理合伙企業(yè)（有限合伙）簽署了《關(guān)于廈門三安電子有限公司之增資協(xié)議》。協(xié)議約定重慶高永向三安電子增資100億元，該增資或與三安集團在重慶的SiC項目相關(guān)。

除了斯達半導(dǎo)體、三安光電聯(lián)手ST外，重慶近年來還吸引了華潤微、萬國半導(dǎo)體等企業(yè)建設(shè)功率半導(dǎo)體項目。

華潤微擴充12英寸產(chǎn)線

去年底，據(jù)華潤微電子官方消息，華潤微電子重慶12英寸晶圓制造生產(chǎn)線以及先進功率封測基地實現(xiàn)通線。

公開資料顯示，華潤微電子重慶12英寸晶圓制造生產(chǎn)線項目總投資75.5億元，項目建成后預(yù)計將形成月產(chǎn)3-3.5萬片12英寸中高端功率半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)能力，并配套建設(shè)12英寸外延及薄片工藝能力。據(jù)悉，從項目公司注冊成立，華潤微電子僅用18個月即實現(xiàn)包括中低壓溝槽SGT MOS、高壓超結(jié)SJ MOS在內(nèi)的四個產(chǎn)品平臺全部通線，該項目進入產(chǎn)品投產(chǎn)流通與產(chǎn)能建設(shè)上量并行階段。

此外，華潤微電子先進功率封測基地項目是其布局的中高端功率封裝項目，致力于打造聚焦于汽車電子和工控市場、國內(nèi)工藝全面、技術(shù)先進、規(guī)模領(lǐng)先的功率半導(dǎo)體專用封測工廠，包括模塊級、晶圓級、框架級、面板級多條封裝測試生產(chǎn)線。

華潤微電子總裁李虹表示，華潤微電子將以重慶為基地，圍繞功率器件打造研發(fā)設(shè)計中心、晶圓制造基地封測基地、外延中心，做大功率器件業(yè)務(wù)，聚焦高端工控及汽車電子市場，在重慶打造車規(guī)級功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地和汽車芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。

伴隨著華潤微電子重慶12英寸晶圓生產(chǎn)線和配套的先進功率半導(dǎo)體封測基地建成投產(chǎn)，華潤微車規(guī)級功率器件產(chǎn)業(yè)基地已初步成型，將持續(xù)支撐公司產(chǎn)品應(yīng)用升級，進一步完善在車規(guī)功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的布局。

重慶萬國半導(dǎo)體快速崛起

重慶萬國半導(dǎo)體是功率半導(dǎo)體領(lǐng)域快速崛起的一匹黑馬，是國內(nèi)最早開始建立12英寸功率半導(dǎo)體芯片制造及封裝測試產(chǎn)線的企業(yè)之一。

早在2016年，重慶政府與美國的Alpha and Omega Semiconductor合作成立了重慶萬國，計劃建設(shè)12英寸功率半導(dǎo)體芯片制造及封裝測試項目，該項目落戶于重慶兩江新區(qū)水土高新城，項目總投資10億美元。

彼時，國內(nèi)還沒有任何一家12英寸的功率半導(dǎo)體產(chǎn)線，對于整個功率半導(dǎo)體行業(yè)而言，8英寸是主流，12英寸頗具挑戰(zhàn)性。

選擇建設(shè)12英寸功率半導(dǎo)體產(chǎn)線是基于技術(shù)、成本、發(fā)展趨勢和市場需求等幾方面的考量。從成本和效率角度來看，晶圓面積越大就越能制造出更多芯片，有利于攤薄單芯片成本；從設(shè)備角度看，12英寸晶圓線設(shè)備更先進，自動化程度更高，所生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，有利于提升產(chǎn)品性能和一致性；12英寸產(chǎn)線主要用來制造更復(fù)雜、對性能和穩(wěn)定性要求更高的IGBT、MOSFET等功率半導(dǎo)體產(chǎn)品。

另一方面，重慶具有先天的區(qū)位優(yōu)勢，而且重慶的工業(yè)、汽車、筆電對功率半導(dǎo)體都有巨大市場需求，重慶市政府也希望將重慶打造成為功率半導(dǎo)體重鎮(zhèn)。

因此，重慶萬國半導(dǎo)體開始了從無到有的探索。

據(jù)了解，重慶萬國的12英寸產(chǎn)線自2017年2月動工建設(shè)，2018年下半年開始第一片12英寸晶圓生產(chǎn)，并交給客戶驗證，用時僅20個月。2019年12英寸晶圓廠與封裝測試廠雙雙進入正式量產(chǎn)。

去年年初，重慶萬國正式啟動了IGBT器件項目研發(fā)，經(jīng)過數(shù)月時間研發(fā)，成功造出西南地區(qū)首顆自研自產(chǎn)IGBT器件。據(jù)介紹，該元件具有飽和壓降低、開關(guān)損耗小、電流短路能力強等特點，可用于消費電器與工業(yè)電器的動能轉(zhuǎn)換，經(jīng)客戶使用反饋，其品質(zhì)與國際上IGBT大廠產(chǎn)品相當(dāng)。

功率半導(dǎo)體項目相繼落地重慶

此外，還包括江北萊芯第三代化合物半導(dǎo)體創(chuàng)新中心、涪陵6英寸IGBT功率半導(dǎo)體生產(chǎn)線項目、重慶高新區(qū)化合物半導(dǎo)體項目，以及欣暉SiC部件項目等相繼落地重慶。

其中，江北萊芯第三代化合物半導(dǎo)體創(chuàng)新中心項目將建設(shè)月產(chǎn)10萬片晶圓薄化生產(chǎn)線和月產(chǎn)2萬片芯片封裝測試生產(chǎn)線，計劃2023年完工；涪陵6英寸IGBT功率半導(dǎo)體生產(chǎn)線項目建設(shè)70微米超薄背面制造和Trench技術(shù)正面制造6英寸車規(guī)級晶圓生產(chǎn)線；計劃2023年開工建設(shè)，2027建成。

據(jù)重慶市《2023年市級重點前期規(guī)劃研究項目》披露，重慶高新區(qū)化合物半導(dǎo)體項目計劃建設(shè)月產(chǎn)4萬片8英寸碳化硅晶圓制造線和月產(chǎn)能4萬-4.5萬片8英寸碳化硅襯底生產(chǎn)線。

今年1月，重慶兩江新區(qū)2023年第一批重大產(chǎn)業(yè)項目開工，其中包括欣暉硅及碳化硅部件項目，該項目計劃建設(shè)一座產(chǎn)能為3萬個/月的硅及碳化硅部件生產(chǎn)工廠。????????

整體而言，無論是從政策方面，還是產(chǎn)業(yè)動態(tài)來看，重慶市都可謂是“不遺余力”地支持功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，持續(xù)擴大功率半導(dǎo)體領(lǐng)域優(yōu)勢地位，加快發(fā)展化合物半導(dǎo)體材料等產(chǎn)品，致力于打造全國最大的功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地和集成電路特色工藝技術(shù)高地。

車企加速“綁定”SiC廠商

當(dāng)前，終端市場所引爆的SiC需求正在急劇增長，而作為其最大的應(yīng)用市場，汽車廠商正與SiC廠商加速“綁定”。

在此趨勢下，車企和半導(dǎo)體廠商的關(guān)系，正在發(fā)生變化。

近年來，車用芯片的短缺危機突顯出車企對芯片的依賴程度，使得車企和芯片廠商聯(lián)系變得更加緊密。車企與半導(dǎo)體廠商不再只是簡單的供需，而是向共擔(dān)成本和風(fēng)險的合作關(guān)系邁進。

如今，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的變革和加速爆發(fā)，車規(guī)級半導(dǎo)體器件上車結(jié)構(gòu)正在快速發(fā)生改變。其中，作為最大的增量產(chǎn)品，功率半導(dǎo)體約占每輛車半導(dǎo)體價值量增量的80%以上，正迎來“量價齊升”的快速發(fā)展階段。

因此，類似于上面提到的“深藍汽車與斯達半導(dǎo)體合資建廠”的產(chǎn)業(yè)鏈合作模式，正在成為行業(yè)新的發(fā)展趨勢。

理想汽車&三安半導(dǎo)體

2022年3月，理想汽車關(guān)聯(lián)公司車和家擬與三安半導(dǎo)體將成立合營企業(yè)斯科半導(dǎo)體，斯科半導(dǎo)體的布局方向是車用SiC芯片及模塊市場。8月，斯科半導(dǎo)體打造了理想汽車功率半導(dǎo)體研發(fā)及生產(chǎn)基地，2024年正式投產(chǎn)后預(yù)計產(chǎn)能將逐步提升并最終達到240萬只碳化硅半橋功率模塊的年生產(chǎn)能力。

長城汽車&同光半導(dǎo)體、穩(wěn)晟科技

2021年12月，長城汽車與第三代半導(dǎo)體企業(yè)同光半導(dǎo)體公司簽署戰(zhàn)略協(xié)議，聚焦第三代新型寬禁帶半導(dǎo)體碳化硅在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，推動碳化硅半導(dǎo)體材料與芯片的產(chǎn)業(yè)化。彼時，長城汽車相關(guān)負責(zé)人曾表示，大算力芯片和碳化硅等第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域是長城汽車2025戰(zhàn)略中重點發(fā)展方向之一。

2022年10月，長城汽車擬與魏建軍、穩(wěn)晟科技 (天津) 有限公司共同出資設(shè)立芯動半導(dǎo)體科技有限公司。

吉利&芯聚能半導(dǎo)體、芯合科技

2021年5月，吉利汽車子公司吉利威睿與芯聚能半導(dǎo)體、芯合科技合資合資成立芯粵能半導(dǎo)體，主要布局車規(guī)級功率半導(dǎo)體產(chǎn)品。

該項目總投資75億元人民幣，包含一期規(guī)劃年產(chǎn)24萬片6英寸SiC晶圓芯片，在2023年3月底產(chǎn)線已經(jīng)試投產(chǎn)，計劃2024年12月底達產(chǎn)。

目前已簽約COT客戶10余家，并即將完成4家客戶規(guī)格產(chǎn)品量產(chǎn)。今年年底前完成月產(chǎn)一萬片6英寸碳化硅晶圓芯片的產(chǎn)能建設(shè)。

在一期達產(chǎn)的同時，芯粵能會啟動二期項目，該項目計劃年產(chǎn)24萬片8英寸SiC晶圓芯片，預(yù)計2026年達產(chǎn)，并于同期啟動三期項目，計劃在2029年達產(chǎn)。預(yù)計項目一期達產(chǎn)年產(chǎn)值40億元，二期達產(chǎn)后合計年產(chǎn)值將達100億元。

一汽&ACP、億馬先鋒

2019年3月，一汽與美國AC Propulsion公司（簡稱ACP）、北京億馬先鋒汽車科技有限公司成立協(xié)同創(chuàng)新實驗室，將開展碳化硅技術(shù)等研究。

上汽&英飛凌

2018年3月，上汽和英飛凌成立合資企業(yè)上汽英飛凌汽車功率半導(dǎo)體（上海）有限公司，探索如何確保其碳化硅芯片供應(yīng)途徑，包括與零組件制造商組建合資企業(yè)。

據(jù)悉，英飛凌目前正在積極擴大其SiC制造能力，預(yù)計到2027年，英飛凌的SiC制造能力將增長十倍，其目標是在本十年末達到30%的市場份額。

寫在最后

整體而言，汽車市場作為SiC芯片最大的應(yīng)用領(lǐng)域，隨著新能源汽車賽道的爆發(fā)，碳化硅市場進入蓬勃發(fā)展的階段。

預(yù)計未來還會有更多車企將與SiC供應(yīng)商進行強綁定的合作，以確?？煽抗?yīng)。再加上800V高壓平臺熱潮“來襲”，車企與碳化硅廠商的合作也將愈發(fā)緊密。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢預(yù)期，至2026年SiC功率元件市場規(guī)模有望達53.3億美元。

圖源：TrendForce集邦咨詢

在此現(xiàn)狀和趨勢下，作為新中國第一塊集成電路誕生地的重慶，正在瞄準功率半導(dǎo)體賽道，卷土重來。