华为|华为投资的这项产业:能不能让中国弯道超车?( 四 )


但是,华为对于第三代半导体的热忱在2022年年初戛然而止 。
2022年2月,哈勃投资入股特迪斯半导体,后者主要从事化合物半导体设备的研发与制造,而在此之后华为至今再未染指第三代半导体行业 。
一位从事半导体行业研究人士向虎嗅表示,现阶段国内第三代半导体产业的发展水平可能还无法满足华为造车的需求,因此华为暂时停止了对产业的投资 。
这里我们可以拿比亚迪数据作为参考,在今年6月的一份交流纪要中,比亚迪披露了目前公司碳化硅器件的采购情况:在主要应用于车载OBC(充电机)的大功率单管产品中,比亚迪经台湾汉磊代工,自供率实现65%-70%,余下由深圳埃斯科等厂商采购 。
在碳化硅模块芯片的采购上,70%来自博世,20%来自意法半导体,少数来自科锐(更名前的Wolfspeed),而国内厂商无一家入选 。
原因在于,目前碳化硅器件的成本端国外更有优势 。比亚迪方面表示,科锐等市占率领先的大厂在良率上可以实现75%以上,国内的良率55%-60%左右 。虎嗅就这一数字向业内人士求证,对方表示“理想状态下能够达到50%的良率,而且只有少部分国内厂商的产品能够满足车规级的稳定性要求” 。
云岫资本合伙人兼首席技术官赵占祥表示,因为在第三代半导体上很多制造、器件、封装、材料等工艺还没有大规模使用,还有许多不成熟的地方,其次是在具体的市场应用上,还没有各种细分市场中广泛使用,生产工艺和市场应用上还需要花很多时间把他们做稳定 。
第三代半导体属于偏工艺端的产业,从设计难度来说,技术含量不高,难在工艺上 。
由于第三代半导体的材质较为特殊,以碳化硅为例,它的莫氏硬度(一种矿物硬度标准)可以达到9.5级,仅次于金刚石(10级),加工难度比硅基半导体要难得多 。
廖启泊向虎嗅表示,在碳化硅产业的芯片端,尽管有六七成的工艺流程与硅基半导体相同,但核心工序的加工条件完全不同:比如硅基芯片可以在常温状态下完成离子注入,碳化硅材料在这道工序上需要高温 。
而且,材料的硬度与脆性往往是呈正相关的,碳化硅材料极高的硬度也让其在加工过程中存在碎片、卷曲的风险,因此在良率上远不及硅基半导体 。
华为|华为投资的这项产业:能不能让中国弯道超车?
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导电型碳化硅衬底片,图片来源:天岳先进 
显然,硅基半导体产业的制造经验很难直接套用在第三代半导体产业上,但国外在该领域商品化起步较早,因此在良率及成本上控制较好 。
此外,国外的行业巨头们目前都掌握了一定的准入门槛:如意法半导体的应用经验与封装,Wolfspeed的8英寸产品开发能力,英飞凌和罗姆的设计能力,还有安森美的垂直整合 。短时间内,国内半导体公司还很难与海外巨头相竞争 。
第三方研究机构Yole的统计数据显示,在2021年,上述五家企业已经掌握全球88%的碳化硅市场份额 。在氮化镓行业中,市场也基本被富士、东芝、飞利浦等国外厂商所主导 。
而在技术与工艺的差距之外,国内对于第三代半导体应用端的开发也较为滞后 。
“特斯拉Model 3改用全车碳化硅让中国的车企有了一个借鉴的起点,类似这种应用端的创新国内是需要补足的 。”廖启泊向虎嗅表示,包括碳化硅在内的第三代半导体产业,其实在国内有很大的增量市场 。
以光伏逆变器产业为例,中国拥有全球最大的三家光伏逆变器企业:阳光电源、华为智能光伏、锦浪科技,近年来这些企业正逐步将硅基IGBT换为能量传导效率更高的碳化硅器件,另据第三方产业研究机构前瞻产业研究院的统计,仅国内的光伏逆变器市场,目前的产业规模就高达460亿元 。