国产6英寸碳化硅器件上车了吗？12家公司告诉你

5月3日，英飞凌发布消息称，与我国供应商（天岳先进；688234.SH）、北京天科合达半导体股份有限公司（科创板IPO辅导中）签订合作协议。

前者是为英飞凌提供有竞争力的碳化硅（SiC）衬底和晶棒，后者则是为英飞凌提供有竞争力的SiC晶圆和晶锭。上述两家公司的供应量均将占到英飞凌长期需求量的两位数份额。

虽然本次签署的材料是6英寸碳化硅产品，但是协议中也约定两家公司还将提供8英寸碳化硅材料，助力英飞凌向8英寸SiC晶圆的过渡。

事实上，这正是目前全球碳化硅产品在市场上的现状：6英寸衬底已经成熟，领先企业均在向8英寸进军。除过英飞凌，罗姆、II-VI、Wolfspeed等均已具备成熟6英寸SiC衬底产线，正在向8英寸市场进行开拓。

国内方面略有些差异，材料上，6英寸SiC领域诞生了天岳先进、天科合达等优秀的供应商，设备上，长晶炉等实现国产化；但是功率器件制造上，泰科天润、华润微、三安光电等厂商也在积极探索，目前还是以4英寸产线为主，逐步在探索6英寸。

碳化硅是第三代半导体产业发展的重要基础材料，碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能，能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求。在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有明显优势。碳化硅产业链可分为三个环节：分别是上游衬底，中游外延片和下游器件制造（如图所示）。

资料显示，碳化硅要在2300摄氏度以上高温的黑箱中制造，温度和压力控制出现微小失误都会造成失败。要想扩大晶片尺寸，生产难度就会呈几何式增长。而制约碳化硅商业化的瓶颈是成本高，比如晶体质量，长晶效率，切磨抛的损耗，这都是业界面临的共同难题。其中，碳化硅衬底占碳化硅芯片成本的一半以上，降低衬底成本是整体降本的重点。

目前，让碳化硅大火的动力主要来自新能源汽车市场。“碳化硅处于汽车应用的起步阶段，需不断提升碳化硅功率器件的生产制造良品率，满足车规级量产质量要求。”4月7日，在“汽车功率半导体分会成立大会暨汽车功率芯片发展研讨会”上，一汽研发总院功率电子开发部部长赵永强表示，碳化硅应用于车辆属于系统工程，需要整车、零部件、原材料生产企业的全产业链共同合作。他呼吁，中国整车同行给国产半导体试错中改进的机会。

当下的通常做法是，售价20万元以内的电动车用IGBT，20万元以上的高端车型用碳化硅功率芯片。有数据表明，新能源汽车市场已经超过碳化硅器件总市场的40%，预计将在2025年达到60%以上。

基于对此前景的看好，国产企业上下游都在努力。在今年各家公开的有关碳化硅消息中，可以看到以下几个亮点：

一是国产碳化硅整体的原创研发实力在增强。比如天科合达的产品正是转化于中科院的碳化硅自主知识产权技术；中国电科55所与一汽联合研发的首款750V碳化硅功率芯片完成流片等等。

二是国产车规级SiC MOSFET在提速，但的确各家的技术产品以及供货产品的质量、水平等差异较大。比如华润微透露，公司SiC二极管和SiC MOSFET产品均有进入汽车电子应用，国产SiC衬底已经进入商业化应用。但目前，能够量产并实现碳化硅器件上车的国产企业还凤毛麟角。

三是应用端电动汽车车企的内卷很严重。本次报道中，4 月 16 日，小鹏汽车推出了新一代技术平台 ——SEPA 2.0 扶摇全域智能进化架构。其号称，这是国内唯一量产前后一体式铝压铸、全域 800V 高压SiC碳化硅平台。

据碳化硅巨头Wolfspeed测算，将纯电动汽车逆变器中的功率组件改成SiC器件时，可显著降低电力电子系统的体积、重量和成本，提升车辆5%-10%的续航。而在动力电池能量密度提升有限的前提下，加大功率器件的承受压力范围成为另一种辅助手段。但是如果当纯电动汽车搭载800v甚至更高电压水平的平台时，原本的硅基IGBT芯片将达到材料极限，SiC器件则是它的理想替代品。这正是引发电动汽车厂商们大肆布局碳化硅产业链的根本原因。比如蔚来资本就在今年领投了一家碳化硅器件公司——清纯半导体（宁波）有限公司。

科研

1.中科院物理所：探索碳化硅“液相法”晶体生长技术

据央视报道，该公司的技术成果转化就主要来自于中科院物理所。中科院物理所研究员、天科合达首席科学家陈小龙介绍，碳化硅晶体生长极其困难，20世纪90年代只有少数发达国家掌握该晶体生长和加工技术。他所在的科研团队历时近20年，从基础研究、应用研究到成果转化，形成了具有自主知识产权的技术路线，进而推动碳化硅晶体产业化公司天科合达的成立。

该科研团队制造的碳化硅晶体直径已从小于10毫米逐步增大到2英寸、4英寸、6英寸和8英寸，有效降低了单位成本。在传统“气相法”晶体生长的基础上，目前科研团队还在进一步探索碳化硅“液相法”晶体生长技术。

设备

2.晶升股份募资研发6-8英寸碳化硅单晶炉

4月24日，晶升股份（688478.SH）成功在上海证券交易所科创板挂牌上市。本次登陆科创板，晶升股份拟募资47620.39万元，投向以下项目：

其中，“总部生产及研发中心建设项目”将建设集经营办公和新产品技术研发于一体的综合性总部大楼与厂房，计划涵盖的主要研发内容之一，系6-8英寸碳化硅单晶炉研发，即在现有感应加热PVT碳化硅单晶炉的基础上，深入挖掘各项设备性能参数，从设计、制造、安装、调试、维护等方面着手，提高操作便利性、减小机差，提高工艺可复制性，使设备能够稳定产出适合于MOSFET用的大尺寸碳化硅晶锭。

3.盛美上海：首次获得碳化硅衬底清洗设备订单

盛美上海（688082.SH）宣布首次获得Ultra C SiC 碳化硅衬底清洗设备的采购订单。该平台还可配置盛美上海自主研发的空间交变相位移(SAPS)清洗技术，在不损伤器件的前提下实现更全面的清洗。该订单来自中国的碳化硅衬底制造商，预计将在2023年第三季度末发货。

衬底&外延片

4.三安光电：碳化硅衬底已通过几家国际大客户验证

《科创板日报》记者在近期调研中了解到，目前湖南三安半导体一期工程已量产，6英寸碳化硅晶圆年产能达到20万片，二期工程预计2023年年底投产，目前正在推进洁净厂房的建设。财报显示，湖南三安二期2023年达产后，配套年产能将达到36万片。

湖南三安市场部人士告诉记者，“公司订单量目前处于饱和状态，今年前两个月的销售额均达亿元级别。其中，新能源汽车功率半导体步入放量期，公司车规级碳化硅MOSFET产品正配合多家车企做流片设计及测试并取得重大突破，用于主驱的碳化硅功率半导体有望在今年四季度正式上车。”

三安光电（600703.SH）2022年报数据，其碳化硅衬底已通过几家国际大客户验证，其中一家实现批量出货，且2023年、2024年供应已基本锁定；报告期内，公司碳化硅二极管累计出货量超一亿颗，产品持续迭代，已推出第四代高性能产品，且有7款通过车规认证并开始逐步出货。

5.合盛硅业：宽禁带半导体碳化硅衬底及外延片量产

合盛硅业(603260.SH)4月6日在投资者互动平台表示，碳化硅及有机硅下游高端产品一直是公司未来硅基新材料下游延伸的重点方向，公司通过子公司布局了第三代半导体碳化硅产业的研发与制造，目前2万片宽禁带半导体碳化硅衬底及外延片产业化生产线项目已通过验收，实现量产。

晶圆&芯片

6.扬杰科技：拟10亿投建6英寸碳化硅晶圆项目

4月20日，扬杰科技（300373.SZ）公告，公司与扬州市邗江区政府签署《6英寸碳化硅晶圆项目进园框架合同》，总投资约10亿元，分两期实施建设，项目投产后，形成碳化硅6英寸晶圆产能5000片/月。

7.民德电子：旗下晶圆代工厂碳化硅产线正在调试

民德电子（300656.SZ）4月7日在互动平台表示，外延片制造厂晶睿电子预计今年将量产碳化硅外延片，其已有明确的意向客户；晶圆代工厂广芯微电子的碳化硅产线目前在进行安装调试，碳化硅器件产品今年将量产；超薄片背道代工厂芯微泰克预计今年三季度通线，将为客户提供碳化硅器件超薄片背道加工服务；芯片设计公司广微集成、丽隽半导体等smartIDM生态圈内企业，均有碳化硅器件产品量产经验，技术储备丰富。

器件

8.清纯半导体：SiC MOSFET芯片出货近百万颗

4月26日消息，清纯半导体日前宣布完成数亿元A+轮融资。本轮融资由蔚来资本、士兰微及其战略基金、华登国际联合领投，老股东高瓴创投（GLVentures）持续加注，同时获得宏微科技及多家电源和光伏企业等机构鼎力支持。

清纯半导体成立于2021年3月，团队核心从事SiC半导体技术20余年。自成立以来，清纯半导体迅速在SiC器件技术研发和产品开发等方面取得一系列重大进展。其推出了首款国内量产的15V驱动SiC MOSFET填补国内该技术空白，各项性能指标均达到或超过同类产品国际水平，实现SiC MOSFET芯片出货近百万颗。

推出了国内最低导通电阻的1200V 14mΩ SiC Mosfet，通过Tier1厂商验证，性能对标国际主流主驱芯片，目前正在多家车企验证。

9.基本半导体：碳化硅功率器件已累计出货超过3000万颗

4月24日，深圳基本半导体有限公司车规级碳化硅芯片产线通线仪式在深圳市光明区举行。

基本半导体专业从事碳化硅功率器件的研发与产业化，累计获得两百余项专利授权。自2017年开始布局车用碳化硅器件研发和生产，目前已掌握碳化硅芯片设计、晶圆制造、模块封装、驱动应用等核心技术，并建立了完备的国内国外双循环供应链体系。

产品上，基本半导体自主研发的汽车级碳化硅功率模块已收获了近20家整车厂和Tier1电控客户的定点，成为国内第一批碳化硅模块量产上车的头部企业；采用自研芯片的碳化硅功率器件已累计出货超过3000万颗，服务于光伏储能、电动汽车、轨道交通、工业控制、智能电网等领域的全球数百家客户。

10.中国电科：突破6英寸碳化硅MOSFET批产技术

4月17日，中国电科宣布旗下55所与一汽联合研发的首款750V碳化硅功率芯片完成流片，首款全国产1200V塑封2in1碳化硅功率模块完成A样件试制。

在2in1碳化硅功率模块项目中，双方技术团队围绕新结构、新工艺、新材料开展联合攻关，实现芯片衬底与外延材料制备、芯片晶圆设计与生产、封装结构设计、塑封工艺开发与模块试制等关键环节全流程自主创新。

据CCTV报道，55所此前已在国内率先突破了6英寸碳化硅MOSFET批产技术，碳化硅MOSFET器件在新能源汽车上批量应用，装车量达百万辆，处于国内领先地位。同时，在SiC定制化和研发难度较高的设备端，中国电科48所研制的碳化硅外延炉出货量同比大幅增长。

11.华润微:公司碳化硅产品二极管和MOS均已系列化上量

华润微（688396.SH）3月31日披露投资者关系活动记录表显示，公司代工价格稳定，产品价格有一定挑战，客户对于标准产品有降价的诉求。公司碳化硅产品二极管和MOS均已系列化上量，SiC产品主要应用是汽车电子、充电桩、光伏、储能、工业电源等，SiC二极管和SiC MOSFET产品均有进入汽车电子应用。国产SiC衬底已经进入商业化应用。

应用端

12.小鹏汽车：推出800V高压SiC碳化硅平台

4月16日，小鹏汽车在2023技术架构发布会上，推出了新一代技术平台 ——SEPA 2.0 扶摇全域智能进化架构。其号称，这是国内唯一量产前后一体式铝压铸、全域 800V 高压 SiC 碳化硅平台。

创始人何小鹏表示，基于扶摇架构车型将标配全域800V高压SiC碳化硅平台、标配3C电芯，兼容4C电芯，还有全新 800V XPower 电驱以及 X-HP 智能热管理系统（4C系统5分钟补能250km，而3C电芯则是 5 分钟 200km）。

参考文献：

1. 汽车功率半导体产业链加速协同 国产碳化硅降成本可期.经济观察网；

2. 新能源汽车时代的半导体材料宠儿——SiC（碳化硅）.EEPW；

3. 缺芯催促国产碳化硅半导体加速“上车”.中国经济导报。