SiC过剩预警:新能源汽车能否消化疯狂扩产?
就在去年,「抢占 SiC,谁是电动汽车市场的赢家?」「第三代半导体,来势汹汹」「碳化硅:渗透新能源车半壁江山 第三代半导体百亿级市场拉开帷幕」……这样的形容是 SiC 的专属标签,市场利好,一片光明。
本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/202506/471496.htm好景没有一直延续下去。「消息称 2025 年中国 SiC 芯片价格将下降高达 30%」「SiC 价格跳水, 开启下半场战役」……
新能源车爆火,那 SiC 怎么了?
核心矛盾:需求增长 VS 产能狂飙
根据预测 2025 年全球 SiC 衬底产能预计达 400 万片,需求预测仅 250 万片。
从需求侧来看,特斯拉 Model 3 为第一款采用全 SiC 功率模块电机控制器的纯电动汽车,开创 SiC 应用先河。基 IGBT 的诸多优势,在 Model 3 问世之前,世面上的新能源车均采用 IGBT 方案。而 Model 3 利用 SiC 模块替换 IGBT 模块,这加速了 SiC 等宽禁带半导体在汽车领域的推广与应用。Model 3 形成「示范效应」后,多家车厂陆续跟进 SiC 方案。相比 IGBT,SiC 能够带动多个性能全面提升,优势显著。
2024 年,特斯拉继续引领基于 SiC 的 BEV 市场,出货量接近 200 万辆,尽管较 2023 年下降 5%,放缓反映了 BEV 市场短期内的波动,但并未动摇 SiC 的长期增长前景。
Yole Group 预计,受 2026 年电动汽车需求强劲反弹的推动,SiC 市场将在 2024 年至 2029 年间实现近 20% 的复合年增长率,到 2029 年市场规模超过 100 亿美元。
中国车企的崛起进一步巩固了这一趋势。比亚迪、蔚来、吉利和小米正积极扩展其基于 SiC 的 BEV 产品组合,试图在电动汽车市场占据更大份额。
市场前景乐观,SiC 行业的供需形势却日益复杂化。许多供应商正在加大产能投入,尤其是推动从 6 英寸晶圆向 8 英寸晶圆的过渡,以提升生产效率并降低单位成本。
然而,当前的终端系统需求似乎难以匹配这一扩张规模。行业反馈显示,供应商公布的总产能可能超过短期内 SiC 器件的实际消耗量。
从供给侧来看,为应对这一挑战,供应商正根据订单动态调整产量,并放缓部分扩张计划,以适应 2024 年和 2025 年的市场现实。
垂直整合成为 SiC 市场竞争的关键策略。领先企业如意法半导体、安森美、Wolfspeed 和英飞凌科技正在加大对内部晶圆制造和模块生产的投入,目标是实现 10 亿美元的收入增长。
通过掌控从晶圆到模块的完整生产链,企业能够优化成本、提升产品质量并快速响应市场变化。例如,英飞凌科技凭借其在汽车和工业领域的多元化布局,2024 年收入逆势增长,而意法半导体和安森美则因 BEV 放缓面临一定压力。
今年 Wolfspeed 公司宣布,其位于美国纽约州莫霍克谷的全球首家、规模最大且独有的 8 英寸碳化硅(SiC)制造工厂。Wolfspeed 全球项目管理副总裁 Chris McCann 等人表示,该工厂占地面积广阔,在工厂建设高峰期,约有 3800 名施工人员在现场工作,未来还有 200 万平方英尺的扩建空间。迄今为止,Wolfspeed 已为该工厂雇用了 200 多名员工,预计全面运营时,可提供 1800 个工作岗位。
国内,三安光电公司的碳化硅衬底及外延销售已正式计入集成电路产品营业收入,并透露已具备 16000 片/月的 6 英寸碳化硅配套产能。此前信息显示,截至 2025 年 4 月,湖南三安的 8 英寸碳化硅衬底及外延产能已达 1000 片/月,8 英寸碳化硅芯片产线正在建设中。重庆三安的 8 英寸碳化硅衬底生产线已于 2025 年 3 月投产,当前产能为 500 片/周,并计划逐步提升至每周 1 万片。
在合资方面,湖南三安与意法半导体在重庆成立的安意法半导体已于 2025 年 2 月实现通线,首次建设产能 2000 片/月,规划达产后 8 英寸外延、芯片年产能将达到 48 万片。此外,湖南三安与理想汽车合资成立的苏州斯科半导体,其生产的理想汽车自研自产碳化硅功率模块已于 2025 年 2 月 13 日下线。
财务数据显示,三安光电在 2024 年实现营业收入约 145 亿元,同比增长 16.7%,其中碳化硅业务营收突破 11.4 亿元,同比增长高达 200%,成为公司营收增长的重要驱动力。
过剩信号已现?
2024 年底,国内 6 英寸 SiC MOS 衬底价格已降至 2500-2800 元人民币,全年降幅超过 40%,接近成本线。从应用端看,新能源汽车是 SiC 市场增长的核心驱动力。国外龙头的 6 并碳化硅模块价格已降至 2000 元以内,国产 6 并模块价格更低至 1500 元左右,SiC 器件在终端市场的渗透加速。国内 SiC 产能扩张速度迅猛,地方政府和资本市场的支持进一步助推了产业布局。产能快速扩张也带来了市场内卷。2025 年 SiC 衬底市场将进入淘汰阶段,中小型企业因缺乏资金和技术优势面临出局风险,而具备产业链协同能力的龙头企业将占据更大市场份额。
美国碳化硅巨头 Wolfspeed 深陷债务危机,股价腰斩背后是 65 亿美元债务压顶、业绩持续恶化与政府补贴悬而未决的三重困境。尽管手握 120 亿美元订单和技术优势,但电动汽车需求放缓与政策博弈使其站在破产边缘,这场危机将成为第三代半导体行业的风向标。
另外,技术上也有着替代威胁。在使用 SiC 基功率器件时,一直有人担心可靠性问题,并希望应用 GaN 作为根本解决方案。SiC 晶体有 200 多种类型,每种都有不同的堆叠结构和构成四面体晶体结构的四个最近的原子的排列,具体而言,主要包括「3C」、「4H」、「6」、「15R」这集中结构。
每种材料都有不同的物理特性,而 4H 具有高迁移率,专门用于许多功率器件。人们担心的是,当器件在反复加热和冷却的环境中使用时,可能会发生相变,导致器件质量发生变化,从而发生故障和失效。
对于 GaN,则有其六方纤锌矿结构和立方闪锌矿两种不同的结构。其中,前者是一种稳定相,用于器件制造;后者也是已知的,但它不是稳定相。这就是为什么在需要高可靠性的应用中希望使用 GaN 代替 SiC。
背后的深层原因
目前,美国政府已经承诺为该项目提供超过 7 亿美元(约合人民币 51 亿)的资助,并已拨付部分资金用于场地准备,但大部分资金都取决于 Wolfspeed 是否达到州政府设定的招聘标准。与此同时,Wolfspeed 还计划通过《CHIPS 法案》进一步争取联邦资金。
Wolfspeed 临时首席执行官 Thomas Werner 表示,保持美国在半导体技术领域的竞争力是美国两党共同关心的问题,无论未来政治形势如何变化,该项目的资金都将保持不变。
据此前报道,Wolfspeed 的查塔姆工厂已于 2024 年 3 月举行一期工程封顶仪式,并有一些长晶炉设备进场,预计将在 2025 年上半年开始生产,竣工达产后,将使 Wolfspeed 的 SiC 衬底产量扩大 10 倍。
值得关注的是,2019 年至今,Wolfspeed 旗下工厂经历了先扩产再重组的历程。在 2019 年-2023 年,由于市场需求旺盛,而 Wolfspeed 自身产能不足,Wolfspeed 合计公布了 4 次扩产计划,总投资金额超过 65 亿美元(约合人民币 473 亿)。
政策驱动下的非理性投资,可能也为 SiC 的市场蒙上了一层薄纱。
车企战略摇摆
2024 年,奔驰宣布调整其原定于 2030 年前在主要市场实现全面电动化销售的目标。这一决定主要是基于市场需求未达到预期,以及全球电动车需求增速放缓的现实。奔驰发现,电动车的普及速度低于之前的预测,同时不同地区的市场对新能源汽车的接受程度和发展的节奏存在较大差异。
宝马则采取了燃油车与电动车并行发展的策略。尽管宝马持续推动电动化进程,但并未完全停止燃油车的研发与生产。宝马认为,在未来相当长的一段时间内,电动车与燃油车将共同存在于市场上。因此,宝马选择了更为灵活的发展路径,同时研发新一代内燃机以满足日益严格的排放标准。
丰田在电动化战略上也进行了相应调整。2022 年,丰田取消了部分电动车型的生产计划,并明确表示电动车并非解决环境问题的唯一手段。丰田更加关注混合动力和氢能源技术的发展,认为电动车在生产制造及电池回收过程中可能会带来新的环境问题。
福特因电动车销量不佳及潜在的安全隐患问题,宣布减少对电动车领域的专注度。
同时,中国造车新势力正通过垂直整合加速 SiC 技术自主化。蔚来已成功自研量产首款 900V SiC 电驱系统,搭载于 ET7 等二代平台车型,实现模块成本降低 30%;小鹏汽车与本土供应商联合开发的 SiC 控制模块,使其 G9 车型充电效率提升 25%。这种差异化路径源于三个关键因素:首先,中国建立了相对完整的 SiC 产业链,从衬底(天科合达)到器件(比亚迪半导体)的国产化率已达 40%;其次,新势力车型普遍定位高端,能消化 SiC 的溢价成本;更重要的是,自主掌控核心技术有助于构建差异化竞争力,如蔚来自研模块使其最大电流承载能力提升 15%。行业数据显示,虽然全球车企的 SiC 车型规划出现波动,但中国电动车市场的 SiC 渗透率仍保持年均 50% 的增长,预示着技术路线的分化可能将持续整个产业转型期。
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