2021年,第三代半导体产业迎来了“高光时刻”,2022年,产业如何更好地“乘风破浪”?
除旧迎新之际,“三代半风向”特别邀请了一批SiC、GaN产业专家,一同回顾2021、展望2022,希望通过一系列专访报道,为产业打开新视野,指明未来的前进方向。本期专访嘉宾:华润微电子功率器件事业群
三代半风向:您会用哪个关键词来形容2021年的碳化硅产业?
从2020年到2021年,碳化硅产业逐步对前景有信心,因此进行大量的研发和投资等,现在发展到已经能够在市场上看到回报的阶段。可以说2021年是一个承前启后、迎来回报拐点的一年,通过这一年的铺垫,整个产业对未来更有信心,也看到了更为明确的信号,对未来充满了激情。华润微:我觉得主要还是应用端对碳化硅的态度发生了改变,尤其是对国产碳化硅的态度。早期,很多应用领域主要采用国外品牌的碳化硅器件,不太愿意去切换国产器件。进入2021年,碳化硅器件的国产化替代速度明显加快,很多领域都开始在用了,而且通过验证,应用端发现国内器件的性能能够很好地满足要求,从而对国产碳化硅器件更有信心。而这就形成了示范效应,带动了其他应用端企业用国产器件替代进口产品。
2021年主要有2个因素带动了国产碳化硅器件需求。一个是对“缺芯”的担忧,由于2021年许多车企等终端用户受到芯片荒的严重困扰,而碳化硅模块也即将迎来爆发性应用,受制于碳化硅衬底瓶颈,用户对国外的器件供应还是很担忧,因此加速了对国产器件的验证。而国内器件的性能也提升迅速,很好地抓住了这次机遇。另一个因素是国内双碳政策推动了光伏、新能源车等需求骤增,使得那些追求更高效率的客户开始使用碳化硅器件,需求端进一步打开。通过上面的示范效应,进一步推动了国产碳化硅器件的市场开拓步伐。三代半风向:目前碳化硅行业存在的主要的挑战是什么?半导体行业,特别是碳化硅,它是人才聚集型的。现阶段碳化硅人才只有那么多,但在资本的盲目催生之下,太多的设计公司到处挖人,造成了碳化硅人才供不应求,不仅导致人才不稳定,也造成了很多项目人才流失。一方面,人员的过度流动,无法聚焦在某项技术上,对于个人来说也是一种损失。另一方面,也使得企业无法形成更稳定的团队来攻克一些更高的难题。长此以往,可能会导致“一损俱损”,每一家企业都形成不了真正核心的技术,也就做不出好的产品。三代半风向:过去的一年,贵公司的碳化硅有哪些比较重要的事件?
华润微:去年,我们的碳化硅器件获得了非常大的市场回报,也实现了新的技术突破。我们的碳化硅二极管已经得到了市场的认可和规模化应用,进入大规模量产,是国内IDM公司中首家实现碳化硅产品量产的企业。同时,去年下半年第二代碳化硅二极管也逐步在上量,相较于第一代产品有更好的性能表现,也是目前我们重点聚焦推广的产品系列。预估2022年我们的碳化硅二极管业务将实现数倍的增长。碳化硅MOS方面,我们正式发布了第一代平面型产品,经过多年的技术铺垫,这个平台的可靠性有了较大突破,2022年初,我们会快速推出160毫欧、100毫欧、80毫欧、40毫欧等系列化产品,主要应用于汽车OBC、充电桩等领域。三代半风向:贵公司的碳化硅在汽车、光伏等领域有哪些进展?华润微:在早期做产品规划时,我们就明确了碳化硅的技术和市场定位,主要是围绕新能源汽车和太阳能这两个市场,根据相关规格和产品可靠性需求进行布局,未来,我们绝大部分的增量将来自新能源汽车。目前,我们在市场拓展方面比较顺利,在碳化硅的诸多应用领域,我们都已经介入,并且都有标杆客户,比如光伏领域的标杆客户,充电桩、服务器等工业控制领域标杆客户。目前,我们的碳化硅已经在批量供货,同时还有大量的汽车级客户给我们下订单,我们现在正在集中精力加快研发和生产,以更好地服务客户。华润微:我们预计,未来3-5年碳化硅器件用量会增加特别多,全球每年都有30-40%的增量,而国内的增量可能更多,国产碳化硅器件的主要“战场”有2个。首先需求比较旺盛的当属新能源汽车应用,包括OBC、DC-DC和主驱逆变器,OBC和DC-DC对国产碳化硅器件的需求会比较迅速,对可靠性要求没那么高,但是主驱逆变器采用国产碳化硅可能会晚一点。其次是太阳能,因为中国能源安全是非常关键的推动因素,国内相关政策也在推动清洁能源布局,而太阳能产业,从光伏板到内部组件都可以做到完全国产化,完全脱离国外束缚。而且中国是全球主要的光伏供应方,占据全球绝大部分市场,所以这对于国产碳化硅来说,是非常大的优势,我们更应该大举去推进,借助碳化硅的性能优势,帮助光伏企业提升系统效率。三代半风向:目前,全球SiC衬底供应还是挺紧缺的,贵公司有哪些措施来保障产品供应?华润微:我们IDM模式能够给客户提供可靠性、供应和技术等各个维度的保障,我们的优势之一就是自有产能保障,目前我们现成的产能为1000片/月,因目前SiC产线与硅产线共线,公司可以根据市场需求在很短的时间内扩充产能。除了碳化硅外延、芯片制造外,我们在碳化硅衬底方面也都有布局,我们很早就着手寻求衬底供应的安全和国产化替代,期待不久能彻底解决国外材料的限制问题。华润微:我们会加速推出汽车级碳化硅MOS,给我们的客户带来更多的产品选择。同时,未来2年内,我们会进行碳化硅模块级的布局。因为随着碳化硅芯片的大量产出,可靠性得到逐步攻克,模块将是下一阶段非常的重要环节,只有模块可靠性实现突破,碳化硅才能真正在汽车等领域迎来下一阶段的爆发。