创业16年等来风口，中国公司弯道超车，第三代半导体不会再被“卡脖子”

又一个弯道超车。

作者丨潘 磊

编辑丨子 钺

头图丨天科合达官网

已往40年来，西欧传统汽车巨头都在警惕翼翼地防范中国的国有汽车厂商。

为了霸占市场，这些巨头在中国各地创建了巨型工厂，但拒绝分享焦点技能。

不外在迩来十年，环境开始有了变革。

在中国创建了从动力电池到自动驾驶在内的完备智能汽车财产链之后，那些传统汽车大佬才发现，真正的对手并不是国有企业，而是雷同于蔚来、小鹏、抱负以及比亚迪如许的民营企业，以致此中一大部门是初创企业。

在不到十年的时间里，这些初创车企从资源市场得到了巨额资金，推动中国车企在环球汽车财产版图上饰演了亘古未有的关键脚色。

这是一个堪称经典的财产逆袭故事，但不是西欧传统车企团体想要看到的脚本。

于是欧洲构造了至少两个雷同于“欧洲电池创新”如许的财产创新同盟，美国也在鼓动各种“制造业回归”。

在这中心，一种名为“碳化硅（SiC)”的第三代半导体质料被重点提及——曾有外媒报道称，这种质料将会确保美国在智能汽车范畴的竞争上风。

到现在为止，这种关键质料把握在美国一家名为“Wolfspeed（狼速）”的公司——据称这家公司险些控制了环球四分之三的碳化硅产能。

作为环球最大的芯片入口国（2019年入口3000亿美元芯片），中国在第一代、第二代半导体质料受制于人付出了比入口石油还高的代价，碳化硅范畴会重蹈覆辙吗？

“游戏规则改变者”

“第三代半导体”的焦点质料包罗碳化硅和氮化镓（GaN）等，此中前者可用于智能汽车，后者则在5G范畴有广泛应用。

碳化硅财产链的一个焦点产物名为“衬底”，顾名思义就是雷同于一个托盘，也便是晶片，是制作芯片的物理底子。

碳化硅晶片的上风在于大幅淘汰功耗，在应用到智能汽车后，可以低落整车功耗20%，并使车辆的续航里程提拔5%-15%。

这让碳化硅成了智能汽车范畴的“游戏规则改变者”。

但碳化硅晶片“极其难以制造”，制作它须要一套“碳化硅晶体生长炉”，这种炉子把碳化硅质料加热到2300℃并变成气态后，再通过控制包罗温度、压力在内的各种技能参数，末告终晶形成硅锭。

这是一种复杂而昂贵的工艺，而且到现在为止，重要产能会合在位于美国北卡罗来纳州的Wolfspeed公司手中。

Wolfspeed 前身为Cree （科锐）公司，建立于1987年，业务包罗LED、照明产物，以及碳化硅质料 ，于1993年在纳斯达克挂牌上市。

即便在中国，这也是一家申明赫赫的公司，光是在LED范畴就有鸟巢、水立方等标杆式的夜景照明项目。

在碳化硅方面，1999年Cree就投产了4英寸碳化硅晶片——同时也积累了高出400项与碳化硅有关的专利。

但在很长一段时间内，这种过于先辈的技能难以大规模财产化，导致Cree 恒久亏损。

2016年，Cree以致计划把碳化硅业务卖给半导体巨头英飞凌（Infineon），但终极因“安全检察”未通过，买卖业务被迫取消。

随着智能汽车的出现，Cree找到了碳化硅质料的用武之地，于是剥离越来越昏暗的LED业务，聚焦于碳化硅晶片业务。

为了推进转型，Cree以致在客岁把公司名称改为“Wolfspeed”，并明确了从LED转型第三代半导体的焦点战略。

技能方面，Wolfspeed的碳化硅晶片尺寸已经从4 英寸扩大到8英 寸，并操持继续扩充产能。

Wolfspeed现在向包罗意法半导体（STMicroelectronics）、英飞凌、安森美（Onsemi）等半导体公司提供晶片，用于制造碳化硅芯片。

但与此同时，Wolfspeed也本身制造成品芯片。

在4月尾，Wolfspeed在美国纽约州开设了一个投资高达10亿美元的碳化硅工厂。

咨询公司悠乐（Yole）发布的《功率碳化硅2022年度陈诉》体现，Wolfspeed在2021年的收入同比增长了53%。

看上去，Wolfspeed越来越靠近于上演针对中国智能汽车行业的“卡脖子”戏码。

但中国的初创企业对此持有差别看法。

中国也有“Wolfspeed ”

“我们有时机（在碳化硅范畴）弯道超车。”天科合达总司理杨建体现。

他所在的这家公司2006年建立，技能依托于中科院物理所，产物对标的正是Wolfspeed的碳化硅晶片，“现实上1999年我们就开始做了”。

在他看来，Wolfspeed及其前身Cree简直有一些先发上风，无论是技能、产物还是客户资源——但中国碳化硅初创公司也有本身的特点。

此中比力关键的两点在于，一是中国在第三代半导体质料方面的布局并不算晚，储备了干系技能；二是中国有巨大的内需型半导体市场（每年入口代价数千亿美元的芯片产物）。

他先容，碳化硅范畴“一代质料对应一代装备，以及一代技能”，现在天科合达是国内唯逐一家可以或许同时向客户批量供应4-6英寸导电及半绝缘碳化硅衬底的企业，正在研发8英寸晶片。

对于中国可以或许较早布局碳化硅的缘故起因，杨建以为从国家战略层面，早已看到了第三代半导体质料的代价，以是做出了干系摆设。

他指出，中国已经创建了从碳化硅底子材推测功率器件，再到模组以及终端应用的上鄙俚财产生态，“以是我们不担心被卡脖子，以致尚有时机弯道超车”。

公开资料体现，中国现在在碳化硅财产链的各个环节都出现了一些颇具代表性的公司——衬底（晶片）范畴有天科合达、天岳先辈，外延范畴（碳化硅的另一个环节）的代表公司包罗东莞天域、瀚天天成，器件等终端应用范畴有斯达半导、泰科天润等。

中国的这种财产生态，与外洋大厂的IDM模式（Integrated Design and Manufacture，集成操持和制造）有明显差别。

包罗意法半导体、罗姆、Wolfspeed在内，均接纳IDM这种垂直整合模式，即操持、制造、测试、封装、贩卖均把握在本技艺中。

“Wolfspeed的IDM模式有本身的缘故起因，它早期也面临碳化硅质料需求不敷的环境，以是本身去做了鄙俚产物（外延、器件、模组等），相称于是全财产链”，杨建体现，天科合达不会接纳这种模式，而是致力于跟相助同伴相助。

他坦陈，早些年碳化硅技能的财产化确实是一个困难，一方面这种技能本身尚有待提拔，另一方面鄙俚程度较低，没有办法找到充足的应用场景。

一种远景光明的质料却无法快速得到广泛应用，这对一个初创公司来说是一个困难的过程，现实上对于中国的整个碳化硅财产链也是磨练。

从2009年开始贩卖产物，直到2017年，天科合达的大部门产物都是出口外洋，“其时国内财产链不成熟，国外有客户利用我们的晶片做一些器件方面的应用”。

“但趋势很明确，半导体质料就是要往（碳化硅）这个方向走，包罗军工、5G方面的一些发展趋势等”，杨建体现。

随着特斯拉在2017年推出首款应用了碳化硅功率器件的Model 3，这种第三代半导体质料的应用场景被彻底打开。

中国已经一连7年成为环球第一大新能源汽车市场，这为包罗天科合达在内的碳化硅财产链龙头公司提供了崛起的风口。

根据咨询机构Yole的统计，2018年天科合达的主力产物导电型碳化硅晶片在环球市场占据率为1.7%，排名环球第六、国内第一。

一年后，这组数据变成了4.23%，以及环球第五、国内第一。

这意味着Wolfspeed等国际龙头企业的竞争上风并非不可撼动——根据Yole市场调研陈诉体现，2021年Wolfspeed公司在SiC（碳化硅）晶片的市场份额为49%。

市场职位的变革也让中国的初创公司得到了投资人的追捧。

国家集成电路财产投资基金、宁德期间、深创投、哈勃投资、中科创星、中金资源、比亚迪、天富能源等都是天科合达的投资者。

最新消息体现，天科合达已经重启科创板IPO。

另一个碳化硅范畴的头部公司天岳先辈在本年年初已经登岸科创板，现在股价维持在53元/股左右，市值约230亿人民币。

Yole在本年3月份发布的《功率碳化硅2022年度陈诉》猜测，2027年环球功率碳化硅市场规模将到达63亿美元（2021年是10亿美元）。

与之相对应的是，根据研究机构EV Tank发布的《中国新能源汽车行业发展白皮书（2022年）》，2030年环球新能源汽车销量将到达4780万辆（2021年670万辆）。

这引发了一股投资风潮，而且涉及碳化硅范畴的多个环节。

碳化硅两年前已是热门赛道

通过搜刮引擎搜刮“碳化硅（SiC)”，体现效果高出2600万条，而且雷同于比亚迪、三安光电等公司，迩来几年都开始布局这个赛道。

比如比亚迪，根据正在等待挂牌的比亚迪半导体披露的招股书，其在2017年就到场并完成了广东省一个与碳化硅有关的省级科技操持项目，同时还自主研发碳化硅芯片操持和工艺技能。

别的，比亚迪半导体的募资项目中，还包罗一条总7.36亿元，年产能24万片的碳化硅晶片生产线。

三安光电两年前在湖南开建碳化硅工厂，投资高达160亿。

别的，抱负汽车与三安半导体共同投资设立了苏州斯科半导体公司，专门研发碳化硅芯片。

长城汽车客岁底领投了同光股份（金额未公布），涉足碳化硅范畴。

睿兽分析提供的信息体现，客岁9月份以来，就有忱芯科技、上海瀚薪、美浦森、至信微等碳化硅初创公司一共得到了靠近10亿元的融资。

原子创投合资人冯一名体现，碳化硅范畴差不多两年前就开始火起来了。

他称，本身是在看到Model 3初次搭载碳化硅功率半导体器件后（Model 3接纳24个应用了碳化硅质料的逆变器），开始关注干系范畴的投资时机。

原子创投由此开始梳理碳化硅财产链，探求投资标的。

颠末研究，他以为其时碳化硅行业的供给侧并不充实。

包罗意法半导体、英飞凌在内的碳化硅大厂产能不敷，而且资源较高。

别的，从风险投资角度出发，他不想过早到场上游环节。“太上游的质料环节，投资比力大，不肯定得当我们举行早期投资，大概更得当国家队大概财产基金到场。”

以是颠末调研后，发现投资标的比力稀缺。

机会偶合的是，其时适逢GE正在驱逐本身的多个研发中心，此中也包罗碳化硅范畴的技能团队，这个团队想继续研发碳化硅质料应用，于是建立了“忱芯科技”。

这个团队的技能上风重要体现在碳化硅模组封装等相对鄙俚的环节，而且尚有医疗范畴的应用资源。

冯一名告诉创业邦，碳化硅提供了更好的性能，同时其高资源属性在雷同于CT、核磁共振等高代价医疗装备中并不明显，以是他很认可忱芯科技这种较轻的商业模式。

双方很快告竣了投资协议，原子创投在天使轮和Pre-A轮均投资了忱芯科技。

冯一名体现，包罗碳化硅在内，本身非常看好中国的半导体投融资市场。

“由于中国现在是全天下最大的半导体斲丧国，这个内在的巨大需求会给供给侧带来许多时机，尤其思量到供应链安全的环境下。”冯一名说。

他乐观的另一个缘故起因是，半导体范畴的人才回流也越来越多，这同样有利于技能创新。

第三代半导体不会被卡脖子

冯一名夸大，第三代半导体的出现不是用来更换第一代半导体、第二代半导体，只不外物理性能的提拔使其找到了一些新的应用场景，“比如智能汽车和5G、航天等范畴”。

在早期就关注天科合达的中科创星合资人郭鑫体现，中国固然在碳化硅质料研究方面动手较早，但是衬底（晶片）真正找到规模化的应用场景，约莫是在2017年、2018年左右。

这跟Cree（Wolfspeed前身）颇为相似——直到智能汽车这个新兴的应用场景出现之后，碳化硅的商业化远景才开始清晰起来。

现在，天科合达在导电型碳化硅晶片方面占据了差不多90%以上的国内市场。

他指出，除了智能汽车之外，电网、高铁等范畴也都须要高性能的碳化硅芯片。

从天下范围看，只管以Wolfspeed为代表的外国公司已经在技能和产能方面占据了上风职位，但中国的初创企业也在赶超。

他体现，天科合达已经量产了6英寸晶片，产能供应量正在稳步上涨，现在正在研发8英寸。

但是鄙俚用户的态度值得关注。

“晶片属于底子质料，如果鄙俚用户依然选择国外产物，对于中国的晶片企业来说大概是一个挑衅”。

从财产链角度看，只有鄙俚用户开释了需求、并同意小批量验证之后，上游质料研发商才气一连、正向地推进研发进程。

在这个过程中，外洋大厂提供的成熟产物具有很大的吸引力。

而且到现在为止，这些碳化硅大厂还没有通过“卡脖子”这种本领限定供应晶片。

在他看来，晶片这种关键底子产物之以是没有被封杀，一是由于现在碳化硅还处于推广阶段，二是外洋大厂有大概是在放长线钓大鱼。

他以为一旦（对外洋大厂）形成依靠，对鄙俚用户没有任何长处，以致大概面临巨大风险，由于在利用国外晶片后如果遭遇“卡脖子”，切换国产不光须要一个过程，而且也会付出巨大代价。“尤其是航天、高铁、特高压电网等关键范畴”。

但并不是全部鄙俚用户都意识到了这一点，“他们依然购买国外的晶片，还没想过有朝一日被卡脖子的情况”。

毕竟上，雷同于Wolfspeed如许的公司完全有本领、也故意愿共同西欧对于中国的半导体封锁打压战略，而且看上去正在这么做。

“天科合达的6英寸晶片量产后，Wolfspeed立刻就开始大幅贬价，从之前的10000元/片降到了6000元/片”。

这种征象在中国的财产厘革中已经多次出现——面板和闪存财产都是云云，中国一旦解锁了某项成绩，国际竞争对手一边大幅贬价，另一边就是继续放出更高的技能标准。

而且对手还不止Wolfspeed一个，日本住友矿山和韩国SK团体都在布局碳化硅业务。

这意味着，中美日韩都在夺取这一范畴的创新主导权。

“天科合达是质地精良的公司，但如果西欧和日本联手打压，压力将会非常大。”郭鑫不无担心地说。

他以为，对于中国的碳化硅财产来说，在晶片等单个环节实现了技能突破后，还须要国家层面出台相应的政策，从财产链角度提供全方位支持，包罗鄙俚企业要支持财产链上的国产企业。

但他也夸大，只管现在遭遇打压，中国的初创企业必须对峙推进有关碳化硅的技能创新，“否则将会重蹈在第一代、第二代半导体关键质料上被卡脖子的覆辙”。

对于迩来两年的第三代半导体项目投资高潮，郭鑫也提示，有一些创业者低估了碳化硅晶片的技能难度，“实在已经有一些过热，一些都会喊出要创建6英寸碳化硅工厂，也建立了一些创业公司，但却生产不出来（及格产物 ）”。

天科合达总司理杨建也体现，碳化硅赛道很火，但是打着“国产更换”幌子招摇撞骗的人也许多，“碳化硅晶片是一个技能门槛很高的行业，一方面须要一连投入许多资金，另一方面也要有稳固的技能团队”。

他还以为，中国在第三代半导体质料上不会被卡脖子。“从质料器件，再到模组封装，中国已经形成了一套完备的财产链，而且发展速率很快。别的，（在逆环球化配景下）我们本身也是一个巨大的市场”。

泉源：创业邦