隨著近日來美股費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)屢次創(chuàng)下新高，A股芯片概念板塊也迎來了久違的春天，其中第三代半導(dǎo)體板塊的漲幅尤為突出。
11月9日，露笑科技漲停，股價(jià)于當(dāng)日創(chuàng)下歷史新高，并于次日繼續(xù)維持小幅上漲。而在同一時(shí)間段，第三代半導(dǎo)體新秀東尼電子更是連續(xù)兩個(gè)交易日實(shí)現(xiàn)漲停。
而就在前一天，露笑科技發(fā)布公告稱，旗下碳化硅半導(dǎo)體項(xiàng)目已經(jīng)投產(chǎn)，這則消息非常“適時(shí)”地讓這家公司在第二天開盤后就迎來了漲停。
相比之下，東尼電子的碳化硅半導(dǎo)體項(xiàng)目在今年4月份才開始啟動(dòng)非公開募資計(jì)劃，距離滿足量產(chǎn)條件尚需時(shí)日，甚至在連續(xù)兩天的漲停后，東尼電子第一時(shí)間發(fā)布公告稱，無尚未披露的重大信息，但資本市場對其的熱情似乎仍在節(jié)節(jié)高升。
東尼電子近期漲勢兇猛
這在邏輯上顯然是無法形成閉環(huán)的。產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)人士提供了另一種解讀，東尼電子碳化硅項(xiàng)目進(jìn)展順利，目前已在最后的測試進(jìn)展中，有望短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)向國內(nèi)外芯片代工大廠交貨。
從單晶硅到碳化硅，路有多遠(yuǎn)
讓A股為之瘋狂的第三代半導(dǎo)體，主要以碳化硅（SiC）、氧化鋅（ZnO）、氮化鎵（GaN）等材料為代表，與傳統(tǒng)的單晶硅半導(dǎo)體相比，第三代半導(dǎo)體材料具有更寬的禁帶寬度、更高的導(dǎo)熱率、更高的抗輻射能力、更大的電子飽和漂移速率等特性。
優(yōu)異的性能讓第三代半導(dǎo)體能夠勝任各種嚴(yán)苛的應(yīng)用場景，但需要說明的是，半導(dǎo)體材料的“代數(shù)”主要是指芯片襯底材料的不同，材料的特性不同，其應(yīng)用領(lǐng)域也不同。
當(dāng)前，人類社會(huì)中90％以上的芯片使用的襯底材料仍然是單晶硅，未來這一數(shù)字也不會(huì)發(fā)生太大的變化，但第三代半導(dǎo)體材料在個(gè)別領(lǐng)域，如電動(dòng)車行業(yè)中，正逐漸展露出壓倒性的優(yōu)勢，這也讓國內(nèi)半導(dǎo)體廠商們愈發(fā)重視起這一產(chǎn)業(yè)。
在2015年之前，中國大陸尚無一條產(chǎn)線，隨著山東天岳4英寸碳化硅襯底投入生產(chǎn)，國內(nèi)才開始進(jìn)入真正意義上的第三代半導(dǎo)體時(shí)代。
2019年8月，華為通過旗下哈勃科技有限公司投資了山東天岳，這被視為消費(fèi)電子龍頭布局第三代半導(dǎo)體的標(biāo)志性事件。
此后，國內(nèi)碳化硅項(xiàng)目如雨后春筍般涌現(xiàn)。據(jù)集微咨詢統(tǒng)計(jì)，近五年來，國內(nèi)落地第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目超過70個(gè)，投資總規(guī)模超2000億元，其中碳化硅項(xiàng)目占比約70％。
投資浪潮讓中國大陸的碳化硅產(chǎn)業(yè)在短時(shí)間內(nèi)成型，但距離國際領(lǐng)先水準(zhǔn)仍存在著不小的差距。
從產(chǎn)業(yè)格局來看，目前全球SiC產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出美國、歐洲、日本三足鼎立態(tài)勢。其中美國全球獨(dú)大，占有全球SiC產(chǎn)量的70％－80％，僅CREE一家就占據(jù)著全球碳化硅晶圓市場的6成之多；歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，日本則是設(shè)備和模塊開發(fā)方面的絕對領(lǐng)先者。
除去技術(shù)和工藝上的滯后，國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)目前還存在著一個(gè)較為致命的問題：本土的碳化硅企業(yè)無法為國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的6英寸芯片工藝提供襯底材料。
而東尼電子所布局的正是碳化硅襯底材料，這也或許解釋了資本市場為何對一個(gè)尚未投產(chǎn)的項(xiàng)目如此熱情。
若隱若現(xiàn)，碳化硅項(xiàng)目疑云
實(shí)際上，東尼電子并不算是一家完全的半導(dǎo)體企業(yè)。在2020年度報(bào)告中，東尼電子將公司的業(yè)務(wù)分為四大板塊：消費(fèi)電子業(yè)務(wù)、醫(yī)療業(yè)務(wù)、光伏業(yè)務(wù)和新能源業(yè)務(wù)。
其中，消費(fèi)電子業(yè)務(wù)的營收占比近88％，其無線充電產(chǎn)品通過供貨富士康、歌爾股份、立訊精密間接供應(yīng)蘋果，專用于蘋果iWatch無線充電模塊。應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)的醫(yī)療線束和應(yīng)用于新能源汽車行業(yè)的電池極耳業(yè)務(wù)在去年也取得了74．67％和135．11％的營業(yè)增長。
今年5月，東尼電子發(fā)布了《非公開發(fā)行A股股票項(xiàng)目募集資金使用可行性分析報(bào)告》，這份報(bào)告顯示，該碳化硅項(xiàng)目有兩部分組成，一個(gè)是年產(chǎn)12萬片碳化硅半導(dǎo)體材料項(xiàng)目，另一個(gè)是年產(chǎn)1億對新能源軟包動(dòng)力電池用極耳項(xiàng)目，共計(jì)投資4．69億元，項(xiàng)目建設(shè)周期預(yù)計(jì)為36個(gè)月。
近期，市場傳聞稱，東尼電子已經(jīng)修正了碳化硅的量產(chǎn)計(jì)劃，將計(jì)劃提前了數(shù)月，至2022年春節(jié)前后。
150mm碳化硅晶圓
但是，東尼電子公司管理層對碳化硅項(xiàng)目的進(jìn)展還相當(dāng)?shù)牡驼{(diào)。東尼電子董秘近期在投資者交流平臺(tái)上表示，公司碳化硅半導(dǎo)體材料尚處于研發(fā)打樣階段，公司將針對下游優(yōu)質(zhì)的外延片廠商及其第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行送樣，加速產(chǎn)品驗(yàn)證速度，并分局驗(yàn)證情況推進(jìn)后續(xù)的量產(chǎn)。
盡管尚不清楚碳化硅項(xiàng)目的進(jìn)度，但從研發(fā)團(tuán)隊(duì)來看，東尼電子仍留有足夠的底氣。據(jù)悉，該研發(fā)團(tuán)隊(duì)由兩位中國臺(tái)灣的博士牽頭，他們曾任職于臺(tái)灣中央研究院物理研究所，曾赴日本學(xué)習(xí)碳化硅襯底制造技術(shù)，在晶體材料領(lǐng)域有著深厚的功底。
此后的關(guān)鍵一役，或許是何時(shí)能完成向主流大廠的交貨。
新興玩家的底牌，電動(dòng)汽車的機(jī)會(huì)
雖然東尼電子的碳化硅材料項(xiàng)目在今年才正式啟動(dòng)，但其早在2019年年報(bào)中就已表示在研項(xiàng)目包括碳化硅襯底材料。
從時(shí)間上看，這一年正是特斯拉上海工廠投產(chǎn)、電動(dòng)車在中國全面爆發(fā)的一年，而東尼電子如此急迫地涌入碳化硅材料賽道也與此息息相關(guān)。
2018年，特斯拉在Model 3上首先使用了碳化硅功率元器件，由意法半導(dǎo)體獨(dú)家供應(yīng)。據(jù)特斯拉研發(fā)團(tuán)隊(duì)測算，相比特斯拉Model S／X上用的IGBT，SiC Mosfet能帶來5－8％的逆變器效率提升，這將使Model 3的逆變器效率直接提升到90％，對續(xù)航有著顯著的提升。
此外，由于碳化硅極強(qiáng)的高溫性能，車用SiC Mosfet的高溫表現(xiàn)也十分優(yōu)異，在高溫狀態(tài)下，IGBT的效率會(huì)迅速下降，而SiC Mosfet直到200度都能維持正常效率表現(xiàn)。
這也是為什么在當(dāng)今電動(dòng)車行業(yè)中，只有特斯拉一家能夠通過提高驅(qū)動(dòng)模塊的工作溫度來保證動(dòng)力系統(tǒng)的長時(shí)間高功率輸出。
在特斯拉完成SiC的應(yīng)用后，其他車廠紛紛選擇跟進(jìn)，但他們可能面臨的問題是嚴(yán)重缺乏SiC功率元器件。
電動(dòng)車對SiC功率元器件的消耗有多大？以Model 3為例，其主驅(qū)逆變器電力模塊、OBC、充電器上所有的SiC Mosfet加在一起相當(dāng)于0．5個(gè)6英寸碳化硅晶圓，根據(jù)特斯拉2021的生產(chǎn)計(jì)劃，今年或?qū)⒂?10萬臺(tái)電動(dòng)車下線，但目前全球6英寸碳化硅晶圓的年產(chǎn)能僅為40－60萬片。
也就是說，全球6英寸碳化硅產(chǎn)能甚至都無法滿足特斯拉一家車企的需求，對于半導(dǎo)體行業(yè)而言，電動(dòng)車的興起就是他們最重要的一張底牌。
當(dāng)然，對于東尼電子這類的新興玩家而言，旺盛的市場需求只是一道保障，如何打開下游客戶的大門仍是擺在他們面前的一道難題。
此前，國內(nèi)芯片的龍頭廠商，華潤微電子幾乎是國內(nèi)唯一一家真正做到涵蓋設(shè)計(jì)、掩膜、制造、封測的全產(chǎn)業(yè)鏈廠商，其在第三代半導(dǎo)體材料已布局多年，并在去年對外延片產(chǎn)能進(jìn)行數(shù)次增量。而此前的碳化硅材料，包括華潤微在內(nèi)的廠商，還都非常依賴進(jìn)口。
盡快完成碳化硅的國產(chǎn)替代，或許是東尼電子最大的機(jī)會(huì)。
