又出大招！深圳布局第三代半導(dǎo)體，狂飆百億級(jí)賽道

近年來，在政策的激勵(lì)以及市場(chǎng)的推動(dòng)下，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了迅猛發(fā)展，各地紛紛加大投資力度，擴(kuò)產(chǎn)熱潮不斷升溫。進(jìn)入2024年，多個(gè)國(guó)內(nèi)第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目也取得了新的進(jìn)展。

據(jù)芯師爺統(tǒng)計(jì)，近期披露的第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目，集中于廣東、浙江、山東、福建等地，投資總額高達(dá)117.7億元，涉及芯片、襯底、外延片、石墨等多個(gè)領(lǐng)域，碳化硅（SiC）仍是擴(kuò)產(chǎn)的主要焦點(diǎn)。

其中，剛剛揭牌啟用的深圳市第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)園，以“地處中國(guó)工業(yè)第一城”、“寧王盯上的碳化硅項(xiàng)目”、“背靠SiC襯底產(chǎn)能規(guī)模國(guó)內(nèi)第一的天科合達(dá)”、“廣東省和深圳市重點(diǎn)項(xiàng)目、深圳全球招商大會(huì)重點(diǎn)簽約項(xiàng)目”等標(biāo)簽，引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。

01、“寧王”盯上的SiC新玩家，正式入局

2022年6月，號(hào)稱“寧王”的全球動(dòng)力電池龍頭寧德時(shí)代，出資1.5億元，正式成為重投天科的第三大股東。深圳市第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)園，也因此進(jìn)入大眾視野。2024年2月27日，產(chǎn)業(yè)園正式揭牌啟用。

據(jù)了解，該項(xiàng)目位于深圳市寶安區(qū)石巖街道，總投資32.7億元，圍繞生產(chǎn)襯底和外延等制造芯片的基礎(chǔ)材料，重點(diǎn)布局了6英寸SiC單晶襯底和外延生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)2024年襯底和外延產(chǎn)能達(dá)25萬片。

項(xiàng)目投產(chǎn)后將有效解決下游客戶在新能源汽車、軌道交通、分布式新能源、智能電網(wǎng)、高端電源、5G通訊、人工智能等重點(diǎn)領(lǐng)域的碳化硅器件產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的原材料基礎(chǔ)保障和供應(yīng)瓶頸。

“寧王”盯上的重投天科，正是該項(xiàng)目實(shí)施主體和運(yùn)營(yíng)方。重投天科成立于2020年12月，專注于第三代半導(dǎo)體碳化硅襯底及外延的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。如今隨著產(chǎn)業(yè)園的揭牌啟用，重投天科作為SiC新玩家，也將正式入局這一競(jìng)爭(zhēng)激烈的新興領(lǐng)域。

事實(shí)上，除了大名鼎鼎的“寧王”，該項(xiàng)目還有多位重磅投資方，并各自發(fā)揮著不同的支持作用。

其中，項(xiàng)目的技術(shù)方、全球碳化硅龍頭天科合達(dá)，是國(guó)內(nèi)成立時(shí)間最早、規(guī)模最大的碳化硅材料制造商，其SiC襯底產(chǎn)能規(guī)模更是位居國(guó)內(nèi)第一、全球第四。近年來在半導(dǎo)體領(lǐng)域頻頻現(xiàn)身的深圳市重大產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)有限公司（“深重投”），也是重投天科的投資方之一。A輪融資所引進(jìn)的寧德時(shí)代，深度布局于新能源汽車和儲(chǔ)能領(lǐng)域，與眾多汽車廠商建立了深度合作關(guān)系，并投資了多家SiC廠商。

得益于強(qiáng)大的股東陣容，以及其集聚的產(chǎn)業(yè)資源，市場(chǎng)對(duì)重投天科這位后起之秀寄予厚望。

展望未來，重投天科稱將設(shè)立大尺寸晶體生長(zhǎng)和外延研發(fā)中心，并與本地重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在儀器設(shè)備共享及材料領(lǐng)域開展合作，與重點(diǎn)裝備制造企業(yè)加強(qiáng)晶體加工領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新合作，聯(lián)動(dòng)下游龍頭企業(yè)在車規(guī)器件、模組研發(fā)等工作上聯(lián)合創(chuàng)新，助力深圳提升8英寸襯底平臺(tái)領(lǐng)域研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)水平。

02、百億級(jí)市場(chǎng)，加速爆發(fā)

事實(shí)上，重投天科也是近年來第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的一縷縮影。

作為第三代半導(dǎo)體材料的代表，SiC的禁帶寬度約是Si的3倍，擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度約是Si的10倍，熱導(dǎo)率約是Si的3.2倍，可以滿足高溫、高功率、高壓、高頻等多種應(yīng)用場(chǎng)景，主要應(yīng)用于以5G通信、航空航天為代表的射頻領(lǐng)域和以新能源汽車、“新基建”為代表的電力電子領(lǐng)域。

2018年，特斯拉Model 3使用碳化硅MOSFET替代傳統(tǒng)的硅基IGBT，使車身成功減小了20%，由此引爆了碳化硅市場(chǎng)。此后，比亞迪、小鵬、吉利紛紛效仿布局碳化硅器件，以SiC為代表的第三代半導(dǎo)體也迎來了春天。根據(jù)Yole測(cè)算，僅SiC器件中的功率器件2027年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)62.97億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率約34%。

縱觀碳化硅產(chǎn)業(yè)，襯底是技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)，也是產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值量占比最高的環(huán)節(jié)。在制造SiC器件的過程中，襯底材料的成本占據(jù)了約47%的制造成本，襯底的發(fā)展成為了SiC產(chǎn)業(yè)化的核心驅(qū)動(dòng)力。

與此同時(shí)，SiC襯底市場(chǎng)長(zhǎng)期以來由美國(guó)、歐洲、日本三方壟斷，雖然天岳先進(jìn)、天科合達(dá)等國(guó)內(nèi)廠商正在努力打破這種壟斷態(tài)勢(shì)，但Wolfspeed公司一家獨(dú)大的地位仍較牢固。

綜上考量，從襯底項(xiàng)目入手構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈已成為了國(guó)內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“通用公式”。深圳寶安區(qū)的重投天科項(xiàng)目、北京順義區(qū)的晶格領(lǐng)域項(xiàng)目、南京江北新區(qū)的超芯星項(xiàng)目、河北保定淶源縣的同光晶體項(xiàng)目等，均為這一模式的典型代表。

據(jù)芯師爺統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)各地在建SiC襯底項(xiàng)目總投資額超650億元，預(yù)計(jì)新增6英寸和8英寸產(chǎn)能將超290萬片。

從供給端觀察，當(dāng)前SiC襯底的產(chǎn)能增長(zhǎng)速度仍未能匹配下游市場(chǎng)的強(qiáng)勁需求，這直接導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)SiC市場(chǎng)的供需失衡。鑒于此，重投天科項(xiàng)目所帶來的25萬片新增產(chǎn)能，不僅能促進(jìn)項(xiàng)目的商業(yè)化進(jìn)程，形成投資和研發(fā)的良性循環(huán)，還將推動(dòng)碳化硅產(chǎn)業(yè)成本的降低，加快產(chǎn)業(yè)鏈的整體成熟與升級(jí)。

另一方面，國(guó)際龍頭的SiC襯底正從6英寸往8英寸發(fā)展，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)則主要集中在4英寸到6英寸階段。隨著“6英寸、8英寸SiC襯底將是未來市場(chǎng)主流”的行業(yè)共識(shí)形成，相較于稍顯落后的4英寸、以及工藝和成本上仍面臨諸多挑戰(zhàn)的8英寸，6英寸襯底的應(yīng)用市場(chǎng)需求相對(duì)穩(wěn)定，無需擔(dān)憂產(chǎn)能淘汰或轉(zhuǎn)型問題。因此，6英寸也成為了多地新建SiC襯底項(xiàng)目的首選。

03、城市產(chǎn)業(yè)布局的又一典范

從城市產(chǎn)業(yè)布局和產(chǎn)業(yè)集聚的角度出發(fā)，重投天科所建設(shè)的深圳市第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)園，將串聯(lián)起SiC材料、封測(cè)、設(shè)備、應(yīng)用等環(huán)節(jié)，有利于吸引設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)企業(yè)集聚，無疑是一個(gè)值得深入探討和研究的典型案例。

縱觀產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，重投天科所處的寶安區(qū)借“三來一補(bǔ)”浪潮打下了扎實(shí)的制造業(yè)根基，吸引了富士康、華為等制造業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)以及鵬鼎控股、明陽電路等PCB企業(yè)在此起家，并由此為基礎(chǔ)，成功打造成為全國(guó)電路板云集地，推動(dòng)電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的上下游環(huán)節(jié)持續(xù)向此集聚。

這個(gè)過程中，當(dāng)?shù)氐?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E9%9B%86%E6%88%90%E7%94%B5%E8%B7%AF%E4%BA%A7%E4%B8%9A/">集成電路產(chǎn)業(yè)鏈日臻完善，培育出康源半導(dǎo)體、愛協(xié)生科技、盛元半導(dǎo)體等國(guó)家級(jí)“專精特新”小巨人企業(yè)，并促使容大感光、勁拓股份、標(biāo)譜半導(dǎo)體等相關(guān)企業(yè)向半導(dǎo)體領(lǐng)域轉(zhuǎn)型。目前，這一產(chǎn)業(yè)集群已經(jīng)發(fā)展成為近千億級(jí)規(guī)模，初步形成了包括設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、設(shè)備、材料在內(nèi)的全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)鏈。

橫向?qū)Ρ壬钲?、北京、上海主要城區(qū)的IC產(chǎn)業(yè)規(guī)模；圖源：芯師爺

作為“中國(guó)工業(yè)第一城”，深圳在最新的集成電路產(chǎn)業(yè)布局中，計(jì)劃形成“東部硅基、中部設(shè)計(jì)、西部化合物”全市一盤棋的空間布局。其中，重投天科所處的寶安區(qū)，被定位為化合物半導(dǎo)體集聚區(qū)，致力于打造從材料到芯片制造、到器件應(yīng)用完整的寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈條。

產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中，深圳還制定了化合物半導(dǎo)體趕超工程，并在國(guó)內(nèi)率先提出利用“虛擬全產(chǎn)業(yè)鏈（VIDM）”模式發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的思路。而作為“戰(zhàn)略支撐深圳打造全國(guó)第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新高地的市級(jí)重大項(xiàng)目”，深圳市第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)園的啟用，也標(biāo)志著該模式實(shí)施的關(guān)鍵一步已經(jīng)邁出。

圖源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

著眼于技術(shù)層面，SiC器件經(jīng)常在惡劣的環(huán)境中工作，因此對(duì)封裝材料、結(jié)構(gòu)和技術(shù)的要求更高。而據(jù)寶安區(qū)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，寶安半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)集群共有企業(yè)55家，現(xiàn)已形成完備產(chǎn)業(yè)鏈，涵蓋了18類核心封裝設(shè)備，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備全覆蓋。

從此來看，隨著重投天科項(xiàng)目的揭牌啟用，疊加當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體封測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)集群的深厚基礎(chǔ)，有望與SiC產(chǎn)業(yè)集群產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，吸引設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)企業(yè)落地集聚。

縱觀全國(guó)，這些成果已經(jīng)超過了我國(guó)不少大城市

此外，作為深圳這座“中國(guó)工業(yè)第一城”的工業(yè)大區(qū)，寶安擁有制造業(yè)企業(yè)多達(dá)5.35萬家，占比超過全市的三分之一。以智能終端產(chǎn)業(yè)集群為例，當(dāng)?shù)丶兄?00家智能終端研發(fā)制造和配套企業(yè)，如立訊精密、欣旺達(dá)、長(zhǎng)盈精密等。

可以預(yù)見的是，隨著當(dāng)?shù)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%99%BA%E8%83%BD%E7%BD%91%E8%81%94%E6%B1%BD%E8%BD%A6/">智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能制造、激光設(shè)備等先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，以及區(qū)內(nèi)新工業(yè)化進(jìn)程的加速轉(zhuǎn)型升級(jí)，將為SiC產(chǎn)業(yè)提供更為廣闊的芯片應(yīng)用市場(chǎng)空間，打通產(chǎn)業(yè)鏈最后一環(huán)。