西线无战事,碳化硅五巨头的硝烟

毋庸置疑，碳化硅已经成为了半导体行业，特别是功率半导体细分市场的那个“远方”。行业老对手和新玩家纷纷涌入，加倍下注（doubledown）这个新兴市场。其中不但有射频大厂Qorvo跨界收购UnitedSiC，还有三安、露笑等投资百亿试图赶超。如火如荼的场景不禁让人联想到百年前列强签订《五国关于限制海军军备条约》前的场景。

前有美英法意日五大强国的海军博弈，今有意（法半导体STMicroelectronics）、英（飞凌科技Infineon）、美（国Wolfspeed）、日（本罗姆Rohm）和安（森美onsemi）在碳化硅市场争夺战中完成历史的轮回——这五家供应商占据了年碳化硅功率器件市场份额的88%。

然而五巨头对现状依然充满敬畏，在这个逆水行舟的市场中，分别祭出了各自的“Z计划”和“八八舰队规划”，尝试在已有项目、客户资源、产品技术和制造产能等多方面超越竞争对手，下面就让我们盘点这五巨头的筹码和底牌。

年碳化硅功率器件市场市占率分布情况

（来源：Yole，01芯闻整理）

意法半导体STMicroelectronics

根据意法半导体在近期财报中透露的最新数据，截止财年第1季度，公司碳化硅产品已经在75个客户的98个项目中送样测试，其中工业应用和电动汽车应用各占一半。同时意法宣布在这个季度获得了多个Design-win,包括与德国模块大厂赛米控（Semikron）签署了一项为期4年的技术合作，由意法提供碳化硅芯片，赛米控提供封装技术，共同开发针对电动汽车的eMPACK功率模块。该模块已被一家德国整车厂选用，预计年开始大规模采购，合同金额在10亿欧元左右。

赛米控eMPACK功率模块由三块半桥通用构建块组成，已与意法达成协议采用其碳化硅MOSFET芯片（来源：Semikron）

根据当前的项目和订单储备，意法预计年来自碳化硅产品的营收在7亿美元左右，而这一数字在年将达到10亿美元。目前采用意法碳化硅产品的整车厂客户首推特斯拉，自Model3车型以来就开始采用意法提供的TPAK碳化硅模块，这也成为碳化硅上车并实现规模化运用的标志性事件。另外，去年底开始交付的豪华电动车LucidAir也是采用意法的碳化硅模块。

考虑到意法在碳化硅市场的地位，笔者认为意法对未来业务增长的预期略显保守，与其他几个碳化硅主要供应商相比增幅并不大。猜测主要原因是意法现有碳化硅产能已经绑定了头号客户特斯拉，因此在新产能上线前，意法能做的事并不多。

针对这一状况，意法计划在财年投入21亿美元的资本金，主要目的之一便是增加碳化硅产能——一方面继续扩容意大利西西里岛卡塔尼亞的6寸碳化硅晶圆厂，另一方面投入到年开始运营的，位于新加坡的第二座6寸碳化硅晶圆厂。公司另将9亿美元战略投资中的一部分投入到碳化硅衬底的生产上，用于产业链垂直整合，在年实现40%的衬底需求内部供应。

同时，公司也在碳化硅研发上继续投入相当资源。在生产技术上，意法于年年中宣布其挪威分部STMicroelectronicsSiliconCarbideA.B.（前身为年收购的NorstelA.B.）开始进行8寸碳化硅材料的实验室制造，预计相应技术将在年前后成熟，并应用到规划中的新加坡8寸碳化硅生产线中。

在芯片设计上意法继续深挖平面设计碳化硅MOSFET的技术潜力，推出了第4代平面栅碳化硅，预计在今年第二季度量产。而之前规划的沟槽栅设计产品则顺延成为意法的第5代碳化硅MOSFET，目前应该在工程样品测试阶段，量产时间待定。

意法碳化硅MOSFET的产品路线图新旧版本略有区别

（来源：STMicroelectronics）

相比上一代产品，第4代平面栅碳化硅的性能有所进步，包括导通电阻减少15%，工作频率增加一倍至1MHz。碳化硅芯片技术的进展再搭配意法开发的先进封装，例如STPAK，ACEPACKSMIT/DRIVE等，为意法保持其碳化硅产品核心供应商的地位提供了重要支柱。再加上意法碳化硅TPAK在特斯拉电动车中近5年的大规模应用积累下来的海量数据，让意法的产品在多个维度都领先众多竞争对手——YoleDeveloppment的数据显示意法年的市占率为37%，即便未来群雄割据，管理层也表示有信心占有30%的碳化硅功率器件市场份额。

英飞凌Infineon

这个季度英飞凌宣布碳化硅产品线再获Design-win,分别为中国整车厂的电动汽车逆变器和车载充电机应用提供产品，合同总金额达到上亿欧元。即使这两个项目不能在今年贡献显著的营收，目前已有的碳化硅订单也使得财年来自碳化硅产品的收入超过去年近一倍，冲击3亿欧元。

综合现有Design-in和Design-win项目，公司管理层预测到年前后碳化硅功率器件产品线可以为公司带来10亿美元左右的营收。目前已经开始英飞凌贡献碳化硅产品营收的客户包括现代集团，其Ioniq5电动紧凑型休旅车采用纬湃科技Vitesco提供的V逆变器，内部使用的碳化硅模块即来自英飞凌。与此同时，英飞凌还是小鹏汽车的碳化硅模块的主要提供商，用于旗舰SUV车型G9中，预计今年第3季度起正式交付。

英飞凌对碳化硅功率器件业务的财务预期

（来源：Infineon）

虽然英飞凌的碳化硅营收增长迅猛，但是英飞凌并非通过薄利多销的方式来扩大其碳化硅市场份额。CEOJochenHanebeck表示碳化硅带来的毛利润率反而高于车规产品事业部和工业产品事业部的平均值。这一点对英飞凌尤为重要：与德州仪器和NXP等竞争对手相比，目前英飞凌在模拟和功率半导体公司中运营利润率处于垫底的位置，急需改变所销售的产品构成来提供利润率，巩固其功率细分市场一哥的位置。

英飞凌碳化硅产品能够定位高质高价，其原因在于起采用的沟槽碳化硅MOSFET技术的先进和成熟。虽然平面结构碳化硅MOSFET生产工艺较为简单，栅极氧化物可靠性更高，但是在与性能相关的单位面积导通电阻和寄生电容，以及成本相关的单位电流芯片尺寸上不能比肩沟栅设计。

而英飞凌的半包沟槽结构是业界不多的几个能够量产上车的碳化硅沟槽结构设计（其他还包括罗姆的双沟槽和住友的接地双掩埋结构等）——按照

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