国内碳化硅产业布局加速中 露笑科技欲突破SiC晶体制备难题

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我们的见习记者吴

最近，随着小米氮化镓快速充电头的发布，氮化镓相关概念股被点燃。事实上，第三代半导体材料的另一个成员碳化硅(sic)长期以来一直是热门需求。2019年，华为投资中国领先的碳化硅晶体公司山东田玉娥，正式进入碳化硅领域，加大了国内资本对碳化硅的追逐。

2020年2月20日晚，卢晓科技宣布计划非公开发行股票，投资碳化硅晶体材料及制备项目。初步产品有4-6英寸半绝缘碳化硅和4h晶体N型导电碳化硅等产品。本次发行的非公开发行股份不得超过发行前股本总额的30%，即4.53亿股(含股份数)。最终发行的股票数量以中国证监会批准的数量为准。根据公告日的收盘价，总投资将在20亿元以内。

以基本优势瞄准碳化硅晶体材料的供应

碳化硅因其优越的性能远远超过硅材料而被广泛应用于特征光电子、功率半导体、射频等领域。然而，目前制约碳化硅产品快速进入市场的主要障碍是原料碳化硅芯片的供应。公司增加对碳化硅晶体材料和制备的投资也是出于这种考虑。卢晓科技总监李晨涛在接受《证券日报》记者采访时表示，虽然碳化硅一直受到外界的青睐，但应用到商业环境中，碳化硅的价格要高于硅基的价格。原因是碳化硅晶体的价格太贵。目前，4英寸碳化硅的价格高达5000元，6英寸碳化硅的价格约为8000元，是同面积硅基材料的几十倍。

无论是pvt法、lpe法还是htcvd法，都存在晶体生长速度慢、生产率低等问题。在pvt方法下，72小时内只能生长厚度小于20毫米的铸锭，一次只能切割10块，因此碳化硅块非常昂贵。一位未透露姓名的行业分析师向《证券日报》记者证实，碳化硅芯片成本高的主要原因是缺乏高效的晶体制备技术。谁能真正更快地解决这些问题，谁就能极大地占领市场，成为真正的行业领导者。

2019年9月，中国石化碳化硅项目总部基地落户上海。2019年12月，卢晓科技与中科钢铁研究院和郭虹中宇签署了《半绝缘碳化硅材料及设备R&D及应用合作协议》。李晨涛告诉记者，在公司与中科钢铁研究院的深度合作中，双方分享了设备制造经验、晶体生长技术等。三方将对大尺寸半绝缘碳化硅衬底和外延片的技术成果进行产业化改造，形成产业化供应能力。

事实上，作为蓝宝石行业的领军企业，卢晓科技已经在内蒙古通辽建立了世界上最大的合资蓝宝石生产基地，并积累了十多年的晶体设备及后续衬底加工的生产和技术经验。公司本身具有独立制造单晶炉的能力，并获得中科钢铁研究所80套碳化硅晶体生长炉设备的销售合同。目前，公司碳化硅晶体生长设备的交付相当顺利，可以说一切就绪。李晨涛提到。

据记者了解，目前，国内许多晶体生长公司，如山东田玉娥、田可何达、中科钢铁研究院、世纪天宇等，都在这方面努力，有望取得突破。

碳化硅器件将成为新能源汽车的最佳选择

根据公开资料，碳化硅的带隙宽度、热导率和击穿电压大约是硅的3倍，是硅的4-5倍，是硅的8倍。因此，碳化硅特别适合制造耐高温、高频、抗辐射的大功率器件，其材料性能优势得到了生动的体现。

据imsresearch报告，2017年碳化硅功率器件的市场份额约为3亿美元，主要集中在光伏逆变器和电源领域。虽然它只占电力设备市场的1.5%，但近年来的复合年增长率一直保持在30%以上。同时，产品结构以二极管为主，占80%以上。未来，以电动汽车为主要驱动力和mosfet器件，预计未来8年将超过20亿美元。

上述行业分析师告诉《证券日报》记者:目前，sic最关心的是其在电动汽车电动驱动系统控制单元pcu中的应用。传统的pcu是由普通的硅基半导体制成的，但是越来越多的电动汽车制造商，包括丰田、特斯拉和其他公司，已经开始使用碳化硅sbd和mosfet代替硅基。目前，使用碳化硅装置可以将车辆的总能量损失减少10%，同时将PCU的体积减少80%，使车辆更加紧凑。用碳化硅替代硅基功率器件是电动汽车电驱动系统未来发展的必然趋势。

事实上，目前在特斯拉3型电动驱动系统中已经使用了碳化硅器件，丰田将在2020年正式推出配备碳化硅器件的电动汽车，包括中国领先的新能源汽车比亚迪，并开始使用碳化硅动力器件。

国内碳化硅行业阵容继续扩大

上述分析人士还直言不讳地告诉记者，在市场结构上，英飞凌、罗马、柯睿和意法半导体是目前碳化硅器件领域的绝对巨头，这四家公司的总市场份额约为90%，它们在不断增持、扩大产能、提升技术、占领制高点。

据记者了解，英飞凌早在2018年就获得了冷切割高效晶体材料加工技术，以提高切割碳化硅晶片的效率和产量。2019年，cree Cree剥离了照明业务，专注于化合物半导体射频和电源应用市场。同年，公司宣布将斥资10亿美元扩大碳化硅产能；此外，昭和电气在过去两年中三次扩大碳化硅晶片的生产，德国的x-fab和台湾的韩磊也投资了新的碳化硅生产线。

目前，国内外碳化硅领域暴露出的差距不仅仅是个别材料公司或芯片制造公司自身的发展问题，而是整个产业链的问题。物质问题需要快速突破，芯片制造技术需要及时跟上，产业创新体系需要立即建立。单靠单个公司是不可能解决问题的。上述分析师对《证券日报》记者坦言，但现在国内行业已经意识到问题的重要性和紧迫性，大家都在积极部署和努力为中国碳化硅行业发展。

据悉，虽然目前国内只有几家公司具备碳化硅芯片生产能力，但越来越多的传统硅基功率器件公司已经开始缓慢布局碳化硅器件生产，包括华润微、杨洁科技、兰斯微、泰科天润、CRRC时报等。此外，在晶体制备方面，也有新的碳化硅力量，如卢晓科技和楚江新材料，国内产业阵容继续扩大。

卢晓科技秘书长李晨涛告诉记者，在半导体国产化的趋势下，国内替代碳化硅器件是大势所趋，国家政策将加大对产业链的相关支持。

(编辑孙倩)

来源：新浪直播网