对冲激进
近日,NE时代获悉,芯联集成在4月20日已经完成8英寸碳化硅工程批顺利下线,该碳化硅基于平面栅极工艺技术。 此次顺利下线意味着8英寸碳化硅晶圆已经进入国产阶段。集齐国产、8英寸两大要素后,碳化硅平价目标再进一步
作为第三代半导体的代表,碳化硅因低功耗、耐高温、高开关频率、快速散热等优势被认为是新能源汽车功率器件的最佳解决方案。尤其是应用在驱动电机的控制器中,可以提升整个电驱动系统的工作效率,在整车电量不增加的情况下,提升续航里程,降低整车成本。
虽然包括特斯拉、比亚迪、蔚来、吉利等整车企业已经在电机控制器中量产搭载碳化硅功率器件,但从搭载比例上来看,2023年搭载碳化硅功率器件的控制器占比不足12% (来源NE时代乘用车功率模块数据统计) 。
制约碳化硅大规模搭载的主要因素是其高昂的价格。 根据此前芯联集成创始人、总经理在2023年股东大会上表示,目前碳化硅单器价格普遍为硅器件的4-5倍左右,而碳化硅的价格目标是硅器件的2.5倍,甚至2倍以内,两者还存在很大差距。
抛开上游供应链情况,对于晶圆厂而言,如何去解决碳化硅的降本问题?赵奇给出了三个方向,一是提升良率;二是晶圆尺寸由6英寸升级至8英寸;三是器件类型从平面型转向沟槽型,提升单位面积的电流能力。
01.
8英寸成为碳化硅晶圆厂新建产能的第一选择
近年来全球头部碳化硅晶圆企业在新增产能中都选择了8英寸碳化硅晶圆,其中包括
◎Wolfspeed是全球首家量产8英寸碳化硅晶圆的企业,从2023年一季度开始其莫霍克谷工厂已经开始为客户提供产8英寸碳化硅晶圆。除此之外,Wolfspeed与采埃孚共同投资,将在德国萨尔州恩斯多夫投建8英寸碳化硅晶圆厂,预计2027年开始投产。
◎英飞凌将投资50亿欧元,扩建其位于马来西亚居林的晶圆工厂,打造其成为全球最大的8英寸碳化硅晶圆厂。此外,奥地利菲拉赫工厂也会进行8英寸升级改造。用于支撑其在本十年末实现 30% 的 SiC 市场份额目标。
◎意法半导体(ST)宣布从2024年开始升级至8英寸晶圆。并与国内企业三安光电合资在重庆计划建设8英寸生产基地。
◎安森美预计将于2025年在其韩国富川工厂生产8英寸碳化硅晶圆。
◎博世将在2026年在加州罗斯维尔实现8英寸碳化硅晶圆的生产。
◎罗姆将在位于日本宫崎县的第二家工厂生产8英寸碳化硅晶圆。此外,其福冈县筑后可兼容8英寸碳化硅晶圆的生产。
◎三菱将在日本熊本建设8英寸碳化硅晶圆厂,预计2026年投产。
◎富士电机将在松本工厂建设8英寸碳化硅产能,预计2027年投产
从供应链角度出发,虽然目前8英寸碳化硅晶圆厂投产较多,但从进度来看,目前能够稳定提供8英寸碳化硅产能的晶圆厂依然以Wolfspedd为主,因此国内碳化硅价格虽然有所下降,但离价格目标依然较远。
02.
国产企业加入8英寸碳化硅战局,加速碳化硅实现平价目标
国产晶圆厂对于8英寸碳化硅的建设同样也在加速。如士兰微将在厦门投建8英寸碳化硅晶圆厂,三安光电与ST合资公司将在重庆投建8英寸碳化硅晶圆厂,环球晶圆预计将在2025年大规模量产8英寸碳化硅晶圆。但因产能建设原因,短期内各家还无法提供8英寸碳化硅产品
因此芯联集成此次完成8英寸碳化硅工程批顺利下线意义非凡,极大的弥补国产8英寸产能的空白,将进一步加速碳化硅平价时代的到来。
在此之前芯联集成已经在车载功率器件领域取得优异表现,根据NE时代第一季度乘用车功率模块数据显示,芯联集成装机量接近28万个,同比增速850%。其快速增长的原因一方面来自于其产品技术能力,另一方面来自于其独特的商业模式。
在产品方面,芯联集成第三代1200V SiC MOS支持最高200℃的工作结温,并且具有较高的高温性能,分别为25℃Rdson、150℃Rdson.2mohm、175℃Rdson.5mohm。除此之外,还支持门极负压关断。在标准验证方面,通过通过AQG-324可靠性验证标准,以及加严的DGS、DRB (动态HTGB、动态HTRB)可靠性验证。
除晶圆产品外,芯联集成还提供多种碳化硅功率模块产品,产品覆盖750V-1200V全系列,分别满足400V和800V车载系统的需求。封装形式支持塑封、灌胶,冷却方式覆盖单面水冷和双面水冷。
在商业模式方面,芯联集成坚持“一站式代工”。以晶圆代工为起点,向上触达芯片设计服务,向下延伸到模组封装,既非纯粹的IDM模式,又非纯粹的代工厂,而是“系统代工厂”。助力多家整车企业实现其功率模块产品的自研量产。
产品技术和商业模式双轮驱动下,芯联集成取得了不错的市场表现。在碳化硅领域,2023年芯联集成6英寸碳化硅晶圆出货量超过5000片/月,其中90%的产品应用于新能源汽车驱动电机控制器中。全年碳化硅产品营收达到3.7亿元。随着本次8英寸碳化硅晶圆产能的释放,将进一步推动其碳化硅产品10亿元营收目标迈进。
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芯联集成8英寸SiC下线,SiC平价目标再近一步
近日,NE时代获悉,芯联集成在4月20日已经完成8英寸碳化硅工程批顺利下线,该碳化硅基于平面栅极工艺技术。 此次顺利下线意味着8英寸碳化硅晶圆已经进入国产阶段。集齐国产、8英寸两大要素后,碳化硅平价目标再进一步
作为第三代半导体的代表,碳化硅因低功耗、耐高温、高开关频率、快速散热等优势被认为是新能源汽车功率器件的最佳解决方案。尤其是应用在驱动电机的控制器中,可以提升整个电驱动系统的工作效率,在整车电量不增加的情况下,提升续航里程,降低整车成本。
虽然包括特斯拉、比亚迪、蔚来、吉利等整车企业已经在电机控制器中量产搭载碳化硅功率器件,但从搭载比例上来看,2023年搭载碳化硅功率器件的控制器占比不足12% (来源NE时代乘用车功率模块数据统计) 。
制约碳化硅大规模搭载的主要因素是其高昂的价格。 根据此前芯联集成创始人、总经理在2023年股东大会上表示,目前碳化硅单器价格普遍为硅器件的4-5倍左右,而碳化硅的价格目标是硅器件的2.5倍,甚至2倍以内,两者还存在很大差距。
抛开上游供应链情况,对于晶圆厂而言,如何去解决碳化硅的降本问题?赵奇给出了三个方向,一是提升良率;二是晶圆尺寸由6英寸升级至8英寸;三是器件类型从平面型转向沟槽型,提升单位面积的电流能力。
01.
8英寸成为碳化硅晶圆厂新建产能的第一选择
近年来全球头部碳化硅晶圆企业在新增产能中都选择了8英寸碳化硅晶圆,其中包括
◎Wolfspeed是全球首家量产8英寸碳化硅晶圆的企业,从2023年一季度开始其莫霍克谷工厂已经开始为客户提供产8英寸碳化硅晶圆。除此之外,Wolfspeed与采埃孚共同投资,将在德国萨尔州恩斯多夫投建8英寸碳化硅晶圆厂,预计2027年开始投产。
◎英飞凌将投资50亿欧元,扩建其位于马来西亚居林的晶圆工厂,打造其成为全球最大的8英寸碳化硅晶圆厂。此外,奥地利菲拉赫工厂也会进行8英寸升级改造。用于支撑其在本十年末实现 30% 的 SiC 市场份额目标。
◎意法半导体(ST)宣布从2024年开始升级至8英寸晶圆。并与国内企业三安光电合资在重庆计划建设8英寸生产基地。
◎安森美预计将于2025年在其韩国富川工厂生产8英寸碳化硅晶圆。
◎博世将在2026年在加州罗斯维尔实现8英寸碳化硅晶圆的生产。
◎罗姆将在位于日本宫崎县的第二家工厂生产8英寸碳化硅晶圆。此外,其福冈县筑后可兼容8英寸碳化硅晶圆的生产。
◎三菱将在日本熊本建设8英寸碳化硅晶圆厂,预计2026年投产。
◎富士电机将在松本工厂建设8英寸碳化硅产能,预计2027年投产
从供应链角度出发,虽然目前8英寸碳化硅晶圆厂投产较多,但从进度来看,目前能够稳定提供8英寸碳化硅产能的晶圆厂依然以Wolfspedd为主,因此国内碳化硅价格虽然有所下降,但离价格目标依然较远。
02.
国产企业加入8英寸碳化硅战局,加速碳化硅实现平价目标
国产晶圆厂对于8英寸碳化硅的建设同样也在加速。如士兰微将在厦门投建8英寸碳化硅晶圆厂,三安光电与ST合资公司将在重庆投建8英寸碳化硅晶圆厂,环球晶圆预计将在2025年大规模量产8英寸碳化硅晶圆。但因产能建设原因,短期内各家还无法提供8英寸碳化硅产品
因此芯联集成此次完成8英寸碳化硅工程批顺利下线意义非凡,极大的弥补国产8英寸产能的空白,将进一步加速碳化硅平价时代的到来。
在此之前芯联集成已经在车载功率器件领域取得优异表现,根据NE时代第一季度乘用车功率模块数据显示,芯联集成装机量接近28万个,同比增速850%。其快速增长的原因一方面来自于其产品技术能力,另一方面来自于其独特的商业模式。
在产品方面,芯联集成第三代1200V SiC MOS支持最高200℃的工作结温,并且具有较高的高温性能,分别为25℃Rdson、150℃Rdson.2mohm、175℃Rdson.5mohm。除此之外,还支持门极负压关断。在标准验证方面,通过通过AQG-324可靠性验证标准,以及加严的DGS、DRB (动态HTGB、动态HTRB)可靠性验证。
除晶圆产品外,芯联集成还提供多种碳化硅功率模块产品,产品覆盖750V-1200V全系列,分别满足400V和800V车载系统的需求。封装形式支持塑封、灌胶,冷却方式覆盖单面水冷和双面水冷。
在商业模式方面,芯联集成坚持“一站式代工”。以晶圆代工为起点,向上触达芯片设计服务,向下延伸到模组封装,既非纯粹的IDM模式,又非纯粹的代工厂,而是“系统代工厂”。助力多家整车企业实现其功率模块产品的自研量产。
产品技术和商业模式双轮驱动下,芯联集成取得了不错的市场表现。在碳化硅领域,2023年芯联集成6英寸碳化硅晶圆出货量超过5000片/月,其中90%的产品应用于新能源汽车驱动电机控制器中。全年碳化硅产品营收达到3.7亿元。随着本次8英寸碳化硅晶圆产能的释放,将进一步推动其碳化硅产品10亿元营收目标迈进。
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