要碳化硅，更要“垂直整合”：头部原厂扩大布局，抢占未来市场

一部小米汽车，将800V碳化硅（SiC）平台带成“新能源标配”，随着用户需求的升级和市场竞争的加剧，新能源车企营造更强的产品力，已经绕不开碳化硅器件。正是乘着这股东风，碳化硅在各大车芯原厂手中不断发展壮大。

根据最近TrendForce集邦科技的统计，前五大供应商在2023年全球碳化硅功率元件市场份额占比总和达到91.9%，它们分别是意法半导体（ST）、安森美（onsemi）、英飞凌（Infineon）、Wolfspeed和罗姆（ROHM）。

随着电动汽车渗透率不断提升，碳化硅市场已经吸引各大IC企业积极参与，并且适逢碳化硅晶圆从6英寸转至8英寸的关键期，头部大厂集中资源布局从衬底到器件的垂直整合模式，以突破良率难题，并释放产能抢占市场。目前来看，碳化硅实际上已经迅速转为“红海”市场，未来竞争会愈发激烈，节奏也会更快。

ST布局意大利，保持竞争优势

TrendForce的统计显示，ST在去年碳化硅市场的份额为32.6%，排名居首。5月底，ST宣布将在意大利卡塔尼亚建立全球首个专注于200mm（8英寸）晶圆的碳化硅器件的工厂。按照ST的规划，该厂将实现全面的垂直整合，包括碳化硅晶片衬底开发、外延生长工艺、8英寸晶圆制造及模块封装、工艺研发、产品设计，以及先进的裸片、电源系统、模块研发实验室和封装测试。该项目将成为欧洲首个一站式量产8英寸碳化硅的综合制造基地，整合碳化硅生产的每道工序，包括衬底、外延、晶圆加工和芯片封测。

该项目总投资50亿欧元，意大利政府将按照《欧盟芯片法案》框架提供20亿欧元资金。工厂预计2026年运营投产，在2033年前达到全部产能，在全面落成后，晶圆产量可达1.5万片/周。

ST目前在在意大利卡塔尼亚和新加坡宏茂桥的两条6英寸晶圆生产线上量产碳化硅旗舰产品，而在建中的与三安光电合资的中国重庆8英寸碳化硅制造厂将成为ST的第三个碳化硅生产中心。ST生产器件所用的衬底将由其位于瑞典北雪平和意大利卡塔尼亚的研发制造基地提供。

与硅器件一样，为提高产能效率，碳化硅领域也致力于晶圆尺寸的升级。ST于2021年7月宣布，成功在瑞典北雪平工厂制造出首批8英寸碳化硅晶圆。与6英寸（150mm）晶圆相比，8英寸晶圆可提高实际产能近1倍，但材料特性导致碳化硅晶圆面积的扩大远比硅困难。

在众多竞争者中，ST能够率先开出产能，无疑是领先了一大步。而今在意大利的垂直整合布局，将实现更大的产能与更低的成本，这对于ST维持现有领先地位来说非常重要。

安森美优化布局，发展8英寸碳化硅器件

安森美去年在碳化硅领域的份额为23.6%，是最有力的追赶者。6月20日，安森美宣布将投资20亿美元，增强其位于捷克共和国已有的设施，建成垂直整合型的碳化硅工厂。而在这之前，安森美表示将进行包括裁员1000人在内的一系列调整措施。连续的优化布局，使得安森美近些年在高端硅器件及碳化硅等高净值领域发展迅猛。

碳化硅全产业链环节展示 来源：onsemi

2021年8月，安森美宣布以4.12亿美元现金收购碳化硅材料厂商GTAT，就此获得碳化硅材料产能，具备了从衬底到器件，再到模块的垂直整合能力。有了自主的材料产能，也就有了向8英寸拓展的基础。

2022年一季度，安森美的8英寸碳化硅衬底生产出了样品，预计在2024年实现尺寸样品认证，2025年实现规模出货。2023年10月，安森美位于韩国富川的超大型碳化硅制造厂已经完工，该项目起建于2022年中期。完成之后，富川工厂先主力生产6英寸晶圆，待2025年8英寸工艺验证后，将转产8英寸。全负荷生产时，该厂每年能提供超过100万片硅晶圆的产能。

碳化硅降本大潮，垂直整合将占先机

据相关统计，碳化硅器件以衬底部分成本最高，约为50%，从衬底入手降低成本，必然会对规模效应的扩大起到先决作用。大型原厂垂直整合布局，一大目的即是提升衬底自供比例。此外，当下正逢碳化硅晶圆尺寸升级，在转进制程的同时布局更多自有衬底产能，将使得未来器件生产的规模效应倍增。抢先攻克良率并释放产能的供应商，将在未来市场占得先机。

而对于当前的最大衬底供应商Wolfspeed而言，显然要面临较大挑战。首先是垂直整合布局的原厂扩大衬底自主供应，会影响到Wolfspeed的市场份额。其次，身为首家生产出8英寸碳化硅衬底的厂商，Wolfspeed却因为自身体量问题而难以担负高昂的投资额，造成自身发展受限制。最近，Wolfspeed因电动车需求放缓和资金缺乏，被迫放缓德国工厂的开工，即体现出这一事实。

早前，英飞凌曾发起对Wolfspeed的收购，但由于该交易落实，必然会对碳化硅市场造成巨大波动，故未赢得批准。英飞凌目前的衬底来源仍是外供，在与Wolfspeed保持合作的同时，在开拓多元化供应方面十分积极，中国的天科合达、天岳先进等，在去年先后进入英飞凌供应链。而中国供应商的进入，也在助推衬底市场整体价格的下降，这符合英飞凌降低成本的取向，却会对Wolfspeed的份额和获利产生影响。

总的来说，碳化硅的需求毋庸置疑，但今年新能源市场的种种变化，各大供应商的获利预期会有所收缩，今年基本上是蓄力和盘整之年。各大IC原厂在上半年遇到业绩瓶颈，对于碳化硅的获利预期也都有所调低。但对于远期需求，不论是新能源还是AI服务器，碳化硅都有着广阔的前景，各厂布局也都毫不懈怠。这其中，垂直整合模式将会给市场带来更深刻的变化。