近些年以來，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)等新興行業(yè)的飛速發(fā)展，給半導體產(chǎn)業(yè)帶來了發(fā)展機遇。隨著科技的進步，半導體技術成為了現(xiàn)代科技發(fā)展的基石，現(xiàn)代電子設備都離不開半導體的應用。

第三代半導體是以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導體材料，與第一代、二代相比，在耐高溫、高壓、轉換效率方面有著非常大的優(yōu)勢，并且損耗更低。

不可否認，第三代半導體材料確實具有無可比擬的特性，但同樣也存在不可忽視的問題。這些年，不斷有老玩家、新選手擠進這個賽道。那么，那些打著第三代半導體旗號的企業(yè)，究竟怎么樣了？


一、頭部企業(yè)，良率仍然是個謎

碳化硅是一種寬禁帶半導體材料，比起目前市場主流的硅材料（市場份額90%以上），碳化硅性能更加優(yōu)異，耐高壓、耐高頻、耐高溫，且低損耗。

只是好東西總是沒那么容易生產(chǎn)。碳化硅最大的問題在于上游的襯底生產(chǎn)效率極低（長晶慢、良率低），進而導致生產(chǎn)成本數(shù)倍于硅基材料。

所以，碳化硅產(chǎn)業(yè)能否有實質性突破，根本在于能否解決襯底的生產(chǎn)難題。目前來看，$天岳先進(SH688234)$、天科合達、$露笑科技(SZ002617)$、以及$三安光電(SH600703)$，都有襯底的產(chǎn)業(yè)布局。


1、天岳先進

天岳先進（(688234)是國內生產(chǎn)碳化硅襯底的頭部企業(yè)，只是此前的重心在于半絕緣型碳化硅襯底，面向新能源汽車領域的備受期待的導電型襯底曾一直是短板。

不過2021年，天岳先進規(guī)劃了年產(chǎn)30萬片導電型襯底的上海臨港項目，按計劃2022年Q3即可投產(chǎn)，2026年達產(chǎn)。

但實際上，2022年受外部環(huán)境影響，新項目進展不及預期。天岳先進不得已調整了原濟南工廠產(chǎn)能，加大導電性襯底。而受此調整影響，天岳先進當年綜合毛利率降至負數(shù)。

2023年5月，上海臨港項目終于實現(xiàn)了產(chǎn)品交付，并獲得了英飛凌、博世等國際知名企業(yè)的合作。具體量產(chǎn)數(shù)量未知。而互動問答平臺上，有投資人給出了這樣一個信息：上半年臨港工廠憑借3500萬的銷售，虧損了4000多萬。

那么問題來了，縱然天岳先進產(chǎn)能上來了，但制約碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵問題——成本真的下去了嗎？

良率是導致碳化硅襯底成本居高不下的一個重要原因。對于良率這個問題，天岳先進給出的說法是：公司持續(xù)加大研發(fā)力度，在晶體生長和缺陷控制等核心技術領域展開密集的試驗，不斷突破技術瓶頸，提高產(chǎn)品良率。

然而，對于最新的良率數(shù)據(jù)，天岳先進卻始終諱莫如深。不知何故？


2、天科合達

在碳化硅襯底賽道，國內能夠與天岳先進一較高下的，大概只有天科合達。

根據(jù)2020年度數(shù)據(jù)，彼時天岳先進在半絕緣型襯底占優(yōu)，但在導電型襯底領域，卻是天科合達更勝一籌。

近幾年，天科合達擴產(chǎn)步伐不斷：

2019年12月，江蘇天科合達半導體碳化硅項目投產(chǎn)，可實現(xiàn)年產(chǎn)4-8英寸碳化硅襯底6萬片。

2020年8月，天科合達第三代半導體碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化基地建設項目在北京大興順利開工，建成后可年產(chǎn)碳化硅襯底12萬片。

2023年8月，天科合達又宣布江蘇徐州碳化硅晶片二期擴產(chǎn)項目開工，將新增16萬片產(chǎn)能，預計明年8月投產(chǎn)，屆時江蘇天科合達總產(chǎn)能將達到23萬片。

然而，回過頭來看，實際已落地的，卻似乎只有2019年的6萬片。2020年的大興項目，計劃2022年初完工投產(chǎn)。如今已過一年半，這么重要的事件，企業(yè)官網(wǎng)上卻只公布了開工，未介紹投產(chǎn)。

該項目規(guī)劃總投資9.5億，自籌資金建設。這個金額恰好與2020年天科合達科創(chuàng)板IPO募資金額相符。但不知為何，天科合達主動撤回了上市申請，終止了科創(chuàng)板IPO?？峙麓笈d項目也已因此擱置。

碳化硅襯底是資本密集型行業(yè)。遲來的上市，已明顯拖累天科合達擴產(chǎn)的步伐。

時隔一年后，天科合達選擇再次沖擊IPO。2021年11月15日，北京證監(jiān)局正式受理了天科合達的IPO輔導備案申請。截至目前還未見重新遞交招股書。不知這一次，天科合達能否亡羊補牢？


二、兩大龍頭境況如何

1、露笑科技，空有進展沒成績

綜上來看，天科合達受限于資金，擴產(chǎn)承壓。而天岳先進雖已先一步新項目投產(chǎn)，但產(chǎn)能利用率、良率仍然是個謎。

不過至少，天岳先進和天科合達，均有碳化硅襯底產(chǎn)能，均有量產(chǎn)能力。或許，這應該算是國內碳化硅襯底行業(yè)的最高水平了。尤其是對比露笑科技。

露笑科技原本主要生產(chǎn)漆包線，時至2023年中，漆包線仍是其第一大收入來源（占比56.5%）。不過，露笑科技在布局藍寶石業(yè)務期間，據(jù)說積累了一定的長晶爐設備生產(chǎn)經(jīng)驗。憑著這所謂的技術積累，2020年，露笑科技碳化硅襯底業(yè)務橫空出世。

筆者捋了一下露笑科技碳化硅項目的發(fā)展時間線：

2020年11月，碳化硅項目公司破土開工建設；

2021年9月，露笑科技宣布已與東莞天域半導體簽訂《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，2022-2024年累計為東莞天域預留6英寸導電型襯底產(chǎn)能不少于15萬片；

2021年11月，50臺長晶爐正常生產(chǎn)中；

2022年3月，112臺長晶爐投入生產(chǎn)中；

2023年3月，已到位280臺長晶爐。

單看表面，進展喜人。但隨著長晶爐一臺一臺的進廠，襯底片產(chǎn)能卻始終未見大規(guī)模釋放。

據(jù)露笑科技介紹，公司的碳化硅產(chǎn)業(yè)園項目完全達產(chǎn)后，將實現(xiàn)年產(chǎn) 24萬片 6 英寸導電型碳化硅襯底片的產(chǎn)能。實現(xiàn)該產(chǎn)能預計需要配套500套設備，目前長晶爐已經(jīng)安裝280臺，投入進度已達56%。

按照長晶爐的安裝進度計算，露笑科技此時應該已經(jīng)能釋放13.44萬片產(chǎn)能（24*56%=13.44）。

然而實際上，2022年，露笑科技碳化硅襯底片銷售收入只有62.57萬元。2023 年第一季度222.12 萬元。

參考3月末P級高導電6寸單晶碳化硅襯底報價1.25萬，推算露笑科技整個一季度銷量恐還不到200片（當然，不排除產(chǎn)品品質差價格低，銷量還有再高一點的可能）。

還記得露笑科技和東莞天域的戰(zhàn)略合作協(xié)議嗎，三年預留15萬片產(chǎn)能。如今時間已經(jīng)過去大半，壓力給到了2024年。

露笑科技解釋說，項目產(chǎn)能未充分釋放，是因為公司只有長晶爐，但是后端涉及到的切磨拋、清洗與檢測等環(huán)節(jié)，存在很多技術難點。

這理由確實讓人哭笑不得。連高精尖的長晶爐都突破了，卻卡在了清洗等設備上？而且，如果其他配套沒跟上，280套長晶爐又為何急于進場？

這就不免讓人懷疑，露笑科技究竟是在生產(chǎn)碳化硅襯底，還是在向項目公司賣長晶爐？

如果再去扒一扒項目主體合肥露笑的股權結構就更有意思了。持股16.5217%的第二大股東合肥北城，由長豐縣財政局100%持股；第三大股東合肥長豐，由長豐縣財政局和合肥市國資委各持股60%、40%。

這么看下來，露笑科技只要向項目公司賣長晶爐，就是一門穩(wěn)賺不賠的買賣。至于賠的是誰，大家意會。

另外，項目公司的第四大股東長豐四面體，也很有故事。這家公司是露笑科技的研發(fā)外包公司。也就是說，露笑科技生產(chǎn)碳化硅襯底，連研發(fā)都是外包的。

目前，研發(fā)服務已經(jīng)驗收合格，5000萬服務費也已經(jīng)確認。萬事俱備，只差放量。只是當前這微不足道的銷量，究竟是因為量產(chǎn)不出來，還是量產(chǎn)出來沒人要，就不得而知了。


2、三安光電，避重就輕只報喜

第三代半導體概念股中，還有一家大白馬不得不提，那就是三安光電。

不同于專攻襯底的天岳先進等公司，三安光電全資子公司湖南三安是一家碳化硅垂直產(chǎn)業(yè)鏈制造平臺，產(chǎn)業(yè)鏈包括長晶生長—襯底制作—外延生長—芯片制備—封裝測試。

近兩年，湖南三安產(chǎn)能爬坡迅速。2022年中報，湖南三安電力電子碳化硅產(chǎn)能 還只有6,000 片/月；到2023年中報，已達15,000 片/月。

不過，先別急著高興，這個數(shù)據(jù)并不等同于襯底生產(chǎn)能力。相反，根據(jù)財報介紹，三安光電的原材料襯底部分自給。財報中沒有明確給出這個自給比例，但足以說明，1.5萬片的月產(chǎn)能背后，部分甚至大部分都要靠外購襯底支撐。

目前市場上，在襯底基礎上生產(chǎn)外延片，或者進一步生產(chǎn)器件，這樣的企業(yè)其實不在少數(shù)。這樣的產(chǎn)能擴張，似乎也就沒了那么高的含金量。

而在真正能體現(xiàn)企業(yè)實力的襯底片上，三安光電給出的進展是：6寸碳化硅襯底已通過數(shù)家國際大客戶驗證，并實現(xiàn)批量出貨，未來兩年產(chǎn)能已基本鎖定，8 寸襯底已實現(xiàn)小批量試制（天岳先進和天科合達也均有8英寸產(chǎn)品布局）。

這樣含糊的表述，給大家留了不少臆想空間。但究竟是騾子是馬，還得畫個問號。

另外，三安光電不僅有碳化硅產(chǎn)能，還布局了另一種第三代半導體材料——氮化鎵，截至2023年中，電力電子硅基氮化鎵產(chǎn)能2000片/月。

性能上，氮化鎵與碳化硅有很高的相似度，不過由于制造工藝等問題，氮化鎵遠不及碳化硅成熟。

目前從事氮化鎵的企業(yè)數(shù)量也遠遠少于碳化硅。一些相對知名的企業(yè)如英諾賽科、東莞中鎵、蘇州納維科技等，還均未上市。


三、行業(yè)競爭格局

從產(chǎn)業(yè)格局看，目前全球SiC產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國、歐洲、日本三足鼎立態(tài)勢。其中美國全球獨大，占有全球SiC產(chǎn)量的70%~80%，碳化硅晶圓市場CREE一家市占率高達6成之多；歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應用產(chǎn)業(yè)鏈，在全球電力電子市場擁有強大的話語權；日本是設備和模塊開發(fā)方面的絕對領先者。領先企業(yè)包括美國科銳（Cree）旗下的Wolfspeed、德國的SiCrystal、日本的羅姆（ROHM）、新日鐵等。

國內目前已實現(xiàn)4英寸襯底的量產(chǎn)；同時山東天岳、天科合達、河北同光、中科節(jié)能均已完成6英寸襯底的研發(fā)；中電科裝備已成功研制出6英寸半絕緣襯底。

盡管全球碳化硅器件市場已經(jīng)初具規(guī)模，但是碳化硅功率器件領域仍然存在一些諸多共性問題亟待突破，比如碳化硅單晶和外延材料價格居高不下、材料缺陷問題仍未完全解決、碳化硅器件制造工藝難度較高、高壓碳化硅器件工藝不成熟、器件封裝不能滿足高頻高溫應用需求等，全球碳化硅技術和產(chǎn)業(yè)距離成熟尚有一定的差距，在一定程度上制約了碳化硅器件市場擴大的步伐。