黑碳化硅 碳化硅和氮化鎵市場拐點已到，車用半導(dǎo)體

低碳化和數(shù)字化齊頭并進，正在塑造遠超十年的世界。在低碳化和數(shù)字化趨勢主導(dǎo)下，萬物互聯(lián)、能源效率、未來出行等多重變革正在爆發(fā)式地上演并將持續(xù)演進。半導(dǎo)體在這一發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。特別是在電動汽車、駕駛輔助系統(tǒng)、可再生能源、數(shù)據(jù)中心和物聯(lián)網(wǎng)等重要市場，芯片需求在未來幾年將急劇上升。英飛凌作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體廠商，利用先進的半導(dǎo)體材料、技術(shù)和解決方案，從系統(tǒng)應(yīng)用的角度出發(fā)，為多重變革提供創(chuàng)新技術(shù)驅(qū)動力。

寬禁帶半導(dǎo)體市場迎來發(fā)展拐點英飛凌認為，寬禁帶半導(dǎo)體市場已經(jīng)到了發(fā)展的拐點，并將迎來高速的增長。寬禁帶半導(dǎo)體材料現(xiàn)在主要有三種，即硅、碳化硅和氮化鎵（GaN）。

硅比碳化硅、氮化鎵價格低，在很多高性能的應(yīng)用中，依然繼續(xù)采用硅，包括電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心、大家電和電動工具等。

碳化硅在大功率的開發(fā)性能和功率密度方面有很大的優(yōu)勢。它作為新材料新技術(shù)蘊藏著龐大的市場潛力，尤其是新能源汽車對碳化硅的需求非常強勁。碳化硅能夠顯著提升新能源汽車的續(xù)航里程，或者在相同的續(xù)航里程下，大幅降低電池裝機量和成本。因此，碳化硅正在越來越多地被用于牽引主逆變器、車載充電機OBC以及高低壓DC-DC轉(zhuǎn)換器中” 。

氮化鎵（GaN）具有超凡的開關(guān)性能，可助力提高能效并降低系統(tǒng)成本，因此在很多應(yīng)用場景中有著不可替代的優(yōu)勢。

潘大偉，英飛凌科技全球高級副總裁及大中華區(qū)總裁、英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部負責(zé)人

英飛凌非?？春锰蓟韬偷壥袌龅陌l(fā)展前景，并正在加緊布局和擴大產(chǎn)能，蓄足力量迎接市場的強勁增長。英飛凌科技全球高級副總裁及大中華區(qū)總裁、英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部負責(zé)人潘大偉在近日召開的主題為“數(shù)字低碳、永續(xù)發(fā)展”的媒體交流會上表示：“硅基是我們一直以來的基礎(chǔ)。不過，應(yīng)用不一樣，需求相應(yīng)的也會不一樣。比如黑碳化硅，高能效的、大功率開關(guān)的以及有很快速交換需求等應(yīng)用，碳化硅會有很大優(yōu)勢。所以現(xiàn)在，無論是從設(shè)計上，還是從生產(chǎn)上，我們都覺得，這個市場已經(jīng)到了拐點?！?/p>

英飛凌科技高級副總裁、汽車電子事業(yè)部大中華區(qū)負責(zé)人曹彥飛指出：“在汽車領(lǐng)域，中長期內(nèi)，硅跟碳化硅一定會是并存的。雖然，今天，硅的占比相對還是很大，但是英飛凌非?？春锰蓟璧闹虚L期發(fā)展。”事實上，目前，在汽車領(lǐng)域，已經(jīng)有很多用戶在布局、立項碳化硅，尤其是在高壓如800V主逆變器領(lǐng)域。英飛凌已經(jīng)可以提供800V系統(tǒng)級的整體解決方案。曹彥飛介紹，除了碳化硅的模塊或者裸片外，英飛凌還有與之配套的系列產(chǎn)品，如驅(qū)動、電源管理芯片、MCU、單片機等。

除了AI和汽車，其實在工業(yè)領(lǐng)域，碳化硅同樣也是大有可為。英飛凌科技高級副總裁、工業(yè)功率控制事業(yè)部大中華區(qū)負責(zé)人于代輝分享：“現(xiàn)在看來，碳化硅跟硅比，無論是性價比還是成本，都不占優(yōu)勢的。但我們希望通過使用寬禁帶的半導(dǎo)體，包括碳化硅、氮化鎵，來提高系統(tǒng)的性能，進而降低系統(tǒng)的成本，包括系統(tǒng)的尺寸。”碳化硅上車的產(chǎn)業(yè)化進程不斷提速。英飛凌預(yù)計，到2027年，其碳化硅產(chǎn)能將增長10倍，同時碳化硅業(yè)務(wù)的銷售額將增長至約30億歐元。

英飛凌正大幅擴張產(chǎn)能，為迎接寬禁帶半導(dǎo)體市場的快速發(fā)展蓄足力量，目標(biāo)是在未來十年內(nèi)將公司在碳化硅領(lǐng)域的市場份額提高到30%。去年，英飛凌宣布將在馬來西亞居林工廠投資逾20億歐元建造第三個廠區(qū)，擴大碳化硅和氮化鎵等寬禁帶半導(dǎo)體的產(chǎn)能，新工廠計劃于2024年投產(chǎn)。同時，菲拉赫工廠將通過對現(xiàn)有硅設(shè)備進行改造等方式，將現(xiàn)有的150 毫米 和 200 毫米硅生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換為碳化硅和氮化鎵生產(chǎn)線，從而讓菲拉赫成為創(chuàng)新基地和全球化合物半導(dǎo)體的卓越中心。一定程度上可以說，對碳化硅和氮化鎵 的持續(xù)投入，正在塑造一個在功率半導(dǎo)體和功率系統(tǒng)解決方案領(lǐng)域具有嶄新優(yōu)勢的英飛凌。

除了戰(zhàn)略上擴大自身產(chǎn)能外，近期，英飛凌還收購了總部位于加拿大渥太華的氮化鎵公司GaN Systems。后者是基于GaN的功率轉(zhuǎn)換解決方案的全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，收購?fù)瓿珊髮⑦M一步加強英飛凌在功率系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。除了通過收購的方式來加速英飛凌在寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展之外，英飛凌還與Wolfspeed、Resonac Corporation、II-VI、以及GTAT在內(nèi)的4家公司簽署供應(yīng)協(xié)議

潘大偉分享說：“碳化硅的需求逐年遞增，漲勢非常強勁。在如此的市場環(huán)境下，英飛凌發(fā)現(xiàn)碳化硅本身會進行多元化的發(fā)展，實現(xiàn)很多的創(chuàng)新。與產(chǎn)業(yè)上下游合作，共同促進生態(tài)的發(fā)展，是英飛凌最具創(chuàng)意性以及靈活性的策略方案?！?/p>

汽車架構(gòu)的轉(zhuǎn)型正在重新定義未來汽車

在未來出行領(lǐng)域，新能源汽車市場的快速增長，L2以及L2+級自動駕駛的需求激增，以及智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)造的差異化用戶體驗，讓低碳化和數(shù)字化成為汽車發(fā)展的重要趨勢。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年國內(nèi)新能源汽車的滲透率為16%，預(yù)估2030年將達到59%。其次是自動駕駛，中國自動駕駛汽車的滲透率從2021年的37%，到未來2030年將發(fā)展為70%。為應(yīng)對二氧化碳排放量的要求，還有更多車型、更完善的充電設(shè)備，以及消費者更多功能及舒適度等市場需求，未來汽車市場會非常高速的發(fā)展。

汽車領(lǐng)域有五個比較核心的技術(shù)應(yīng)用，即動力總成、自動駕駛、底盤、車身、車載娛樂。半導(dǎo)體技術(shù)在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，讓汽車變得更加環(huán)保、安全、智能，持續(xù)塑造未來出行。從車廠角度來說，從燃油車到新能源汽車，它們在形態(tài)上已經(jīng)做了非常大的變更。

傳統(tǒng)的燃油車比較專注在單一功能的提升，尤其是個別功能的提升。而新能源車，整個汽車架構(gòu)都產(chǎn)生了翻天覆地的改變，變成了軟件來提升整車的功能。利用軟件來改變整車的功能，車廠就可以對新能源整車的性能以及安全進行進一步優(yōu)化。 英飛凌擁有業(yè)界非常全面的車用半導(dǎo)體產(chǎn)品線，幾乎涵蓋了包括動力總成、ADAS/自動駕駛、底盤、車身、車載娛樂等在內(nèi)的所有重要的汽車應(yīng)用。其中，英飛凌可100%為汽車傳動系統(tǒng)提供功率半導(dǎo)體解決方案，其半導(dǎo)體產(chǎn)品也將為自動駕駛汽車提供極強的可靠性。在汽車架構(gòu)的轉(zhuǎn)型過程中，英飛凌的半導(dǎo)體技術(shù)及其在軟硬件方面的創(chuàng)新將會定義未來汽車的智能座艙，乃至重新定義汽車。

曹彥飛介紹說：“其實推動汽車技術(shù)變革的，從宏觀講，是所謂的電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化。如果從變頻架構(gòu)角度講，其實是EEA架構(gòu)?！睘閷崿F(xiàn)汽車功能的升級，MCU將會扮演非常關(guān)鍵的角色。架構(gòu)轉(zhuǎn)變推動軟件定義汽車成為現(xiàn)實，促進英飛凌MCU快速增長 。英飛凌預(yù)估，從今年開始直至未來五年，特別是車用MCU，英飛凌的MCU業(yè)務(wù)增長會超過2.5倍。其中，毫米波雷達將扮演非常關(guān)鍵的角色。英飛凌目前在車用雷達的市場份額約超過50%，預(yù)估到2026年，車用雷達的MCU將會處于市場領(lǐng)先地位。

據(jù)介紹，英飛凌目前有兩類MCU在市面上非常受工程師喜愛，被很多平臺或項目采用。一類是Body Zone Controller（車身域控制），用的是原來賽普拉斯的系列芯片；還有一類是典型意義上的Zone Control（域控制），用的是TC3，它承擔(dān)了很多核心的域控，或者是物理域劃分給它的，包括車身、車窗、座椅，包含有一些動力總成，底盤，甚至還有一部分的ADAS功能。MCU承擔(dān)的是主控制器的作用，協(xié)調(diào)所有的Sensor，所有的IO，完成所有的本地計算輸出，以及跟Central Computing單元的通訊等。在Zone Control（域控制）里面，MCU是非常核心的一個器件。 曹彥飛總結(jié)說：“在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域，英飛凌擁有兩種形式，一種是裸片，一種是所謂的模塊。英飛凌可100%為汽車傳動系統(tǒng)提供功率半導(dǎo)體解決方案，尤其在未來，IGBT以及碳化硅將是英飛凌汽車非常強勢的產(chǎn)品線之一?！?/p>

結(jié)束語

潘大偉在會上介紹，2022財年，英飛凌全球營收達到142.18億歐元，利潤達到33.78億歐元，利潤率為23.8%。其中，大中華區(qū)在英飛凌全球總營收中的占比高達37%，繼續(xù)保持英飛凌全球最大區(qū)域市場的地位。英飛凌是全球汽車半導(dǎo)體解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商，市場份額高達12.7%；同時，英飛凌在全球功率分立器件和模塊市場擁有19.7%的市場份額，比第二大供應(yīng)商的兩倍還多，是無可爭議的市場領(lǐng)袖；英飛凌還是全球第四大微控制器制造商，市場份額為13.9%。

在潘大偉看來，英飛凌營收的高增長一方面是因為準確抓住了低碳化、數(shù)字化的發(fā)展趨勢，另一方面是得益于公司長期堅持的P2S戰(zhàn)略。P2S（Product to Solution, 從產(chǎn)品思維到系統(tǒng)理解）戰(zhàn)略是指在既有產(chǎn)品開發(fā)模式的基礎(chǔ)上，強化對應(yīng)用系統(tǒng)的理解，從而能夠更好、更全面、更深刻地理解客戶需求。這樣才能針對具體的應(yīng)用場景，為客戶提供系統(tǒng)性的解決方案，最大化地為客戶創(chuàng)造價值。對于大中華區(qū)的市場遠景，潘大偉充滿信心：“據(jù)預(yù)計，2022年至2026年，大中華區(qū)與英飛凌業(yè)務(wù)相關(guān)的市場增量將達到204.7億歐元黑碳化硅，亦是全球極大的增量市場。

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