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碳化硅市場(chǎng)規(guī)模有多大,國(guó)產(chǎn)廠商能分得幾杯羹?

發(fā)布人:旺材芯片 時(shí)間:2022-07-02 來(lái)源:工程師 發(fā)布文章

來(lái)源:01芯聞


寫(xiě)在前面

本文數(shù)據(jù)基于筆者所收集到的資料計(jì)算所得,考慮到個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和精力有限,引用的相關(guān)數(shù)據(jù)和現(xiàn)狀未盡詳實(shí)。因此,文中所述只是筆者基于有限認(rèn)知下的一些不成熟思考,與讀者分享,并不代表筆者所在公司。同時(shí),本文也是拋磚引玉,歡迎有不同想法的讀者討論交流。


引言


碳化硅作為目前半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)的熱門(mén)投資領(lǐng)域之一,無(wú)數(shù)成名已久的IDM大廠,F(xiàn)abless新銳力量以及初創(chuàng)企業(yè)紛至沓來(lái),試圖從碳化硅價(jià)值鏈的方方面面切入這個(gè)前景看好的半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域,包括襯底、外延片(磊晶)、晶圓制造、先進(jìn)封裝以及應(yīng)用等等。
其中市場(chǎng)潛力最大的當(dāng)屬用于汽車(chē)、工業(yè)、新能源和軌道交通等領(lǐng)域的碳化硅功率器件(Power SiC Device)。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Yole Développement的數(shù)據(jù),2021年碳化硅功率器件的市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)10億美元,并預(yù)計(jì)到2025年,這個(gè)數(shù)字將超過(guò)37億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)超過(guò)34%。
另一家知名產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)集邦咨詢也做出了類(lèi)似的判斷,認(rèn)為化合物半導(dǎo)體功率器件的市場(chǎng)規(guī)模將從2021年的9.8億美元,成長(zhǎng)至2025年的47.1億美元。碳化硅占據(jù)主要份額,2025年預(yù)計(jì)達(dá)到34億美元,略低于Yole的預(yù)測(cè)。
而在碳化硅功率器件的應(yīng)用領(lǐng)域中,新能源汽車(chē)是重中之重,2021年采購(gòu)量占全部用量的三分之二,之后這一比例還將逐漸提升,在2025年達(dá)到76%。


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市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Yole和集邦咨詢對(duì)碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模的預(yù)期 (來(lái)源:Yole,TrendForce)


五巨頭的數(shù)據(jù)


盡管兩家咨詢機(jī)構(gòu)已經(jīng)頗為看好碳化硅市場(chǎng)的未來(lái)發(fā)展,但是在筆者撰寫(xiě)英雄的黎明,碳化硅五巨頭的野望的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)排名前五的行業(yè)巨頭對(duì)未來(lái)數(shù)年碳化硅器件的增長(zhǎng)更為樂(lè)觀。


圖片
碳化硅五巨頭對(duì)未來(lái)數(shù)年碳化硅功率器件的營(yíng)收預(yù)期。粗體為官方透露的信息,2021年數(shù)據(jù)來(lái)自Yole,其余數(shù)字經(jīng)由線性擬合  (來(lái)源:01芯聞)


意法半導(dǎo)體在五月宣布,公司達(dá)成10億美元碳化硅功率器件營(yíng)收目標(biāo)的時(shí)間將從2024年提前到2023年。同時(shí),公司透露其中四分之三將來(lái)自新能源汽車(chē)客戶,與Yole的預(yù)期一致。公司的長(zhǎng)期目標(biāo)是在碳化硅器件市場(chǎng)繼續(xù)保持領(lǐng)導(dǎo)地位,占據(jù)30%的市場(chǎng)份額。
雖然目前在碳化硅器件市場(chǎng)上排名第二,英飛凌還是展示了德國(guó)人特有的謹(jǐn)慎態(tài)度——即使2022年碳化硅器件的已有訂單和預(yù)定產(chǎn)能已經(jīng)可以為公司鎖定3億歐元的營(yíng)收,但是管理層仍然認(rèn)為要到2025年前后相關(guān)營(yíng)收才會(huì)超過(guò)10億美元這一關(guān)口。如果英飛凌和其他供應(yīng)商的預(yù)測(cè)數(shù)字成真,英飛凌的市占率將從2021年的21%,在之后數(shù)年下降到15%以下。
另外,管理層透露工業(yè)客戶和汽車(chē)客戶對(duì)其碳化硅器件的營(yíng)收貢獻(xiàn)各占一半,與其他廠商所公布的應(yīng)用領(lǐng)域分布差異較大。一則可能由于英飛凌的碳化硅產(chǎn)品在工業(yè)和新能源領(lǐng)域占據(jù)的市場(chǎng)份額很高,公司的碳化硅產(chǎn)能不能全力支持汽車(chē)客戶;二則可能是由于公司HybridPACK系列IGBT模塊在電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)上的份額太高,為了避免自身蠶食(Market Cannibalization),英飛凌并未像競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手那樣積極推進(jìn)碳化硅車(chē)規(guī)功率模塊對(duì)IGBT模塊的升級(jí)替代。
英飛凌排名下降后,其原有排名可能被Wolfspeed所占據(jù)。在今年4月份業(yè)內(nèi)首座8英寸碳化硅晶圓廠開(kāi)始運(yùn)營(yíng)后,Wolfspeed認(rèn)為其碳化硅產(chǎn)能將在未來(lái)數(shù)年內(nèi)遙遙領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,成本也會(huì)在1-2年之后顯著降低。因此,公司營(yíng)收將快速增加,在2024財(cái)年(日歷2024年年中結(jié)束)達(dá)到15億美元,并預(yù)計(jì)在兩年后實(shí)現(xiàn)超過(guò)21億美元的營(yíng)收。同時(shí),碳化硅襯底和器件在營(yíng)收中所占比例從四六分逐漸過(guò)渡到三七分,因此,2026財(cái)年來(lái)自碳化硅器件的營(yíng)收會(huì)在15億美元左右。
羅姆作為量產(chǎn)車(chē)規(guī)溝槽柵碳化硅MOSFET的唯二企業(yè)之一(另一家是英飛凌),也立下了宏偉目標(biāo),即2025財(cái)年(日歷年2024年)碳化硅營(yíng)收超過(guò)一千億日元(7.7億美元),較2021財(cái)年增加5倍。同樣的,管理層也設(shè)定了中長(zhǎng)期占據(jù)碳化硅器件市場(chǎng)30%份額的規(guī)劃。
安森美在碳化硅五巨頭中位列末席,但是積累了價(jià)值超過(guò)20億美元的碳化硅功率模塊和單管的長(zhǎng)期供貨合同,不僅使得2022年來(lái)自碳化硅的營(yíng)收較上一年增長(zhǎng)一倍,公司還透露這條產(chǎn)品線在2023年將貢獻(xiàn)10億美元的營(yíng)收。這意味著安森美在碳化硅器件市場(chǎng)的收獲速度領(lǐng)先五巨頭中的其他對(duì)手,勝負(fù)手可能來(lái)自公司在碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈上的垂直整合和積極布局。


top-down和bottom-up方法計(jì)算


綜合上述5家頭部企業(yè)所公布的數(shù)據(jù),2025年五巨頭碳化硅功率器件總計(jì)營(yíng)收為69億美元,如果按照CR5占據(jù)80%的市場(chǎng)份額來(lái)估算,2025年全球碳化硅器件的市場(chǎng)規(guī)模在86億美元左右,不僅遠(yuǎn)超Yole和集邦咨詢的調(diào)研數(shù)據(jù),還顯著高于Wolfspeed自己的預(yù)測(cè)(2024年42億美元,2025年50億美元)。


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根據(jù)碳化硅五巨頭、Yole、集邦咨詢和Wolfspeed的數(shù)據(jù)得到的或者計(jì)算出的碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模 (來(lái)源:01芯聞)


國(guó)產(chǎn)碳化硅器件廠商能在其中切得多大的蛋糕,筆者尚未在網(wǎng)上看到比較詳細(xì)的數(shù)據(jù)。但是以碳化硅主要競(jìng)品IGBT的市占率分布為例,其中國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商占據(jù)了大約10%的份額。以此為類(lèi)比,國(guó)產(chǎn)碳化硅器件廠商未來(lái)的營(yíng)收規(guī)模在3.4億至8.6億美元之間。


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IGBT供應(yīng)商的市占率分布 (來(lái)源:NSR)


從汽車(chē)銷(xiāo)量反推


市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)New Street Research在年初公布的一份報(bào)告中,則用另一種方法估算國(guó)產(chǎn)碳化硅器件廠商營(yíng)收規(guī)模,即從國(guó)產(chǎn)汽車(chē)在全球汽車(chē)市場(chǎng)所占份額出發(fā),根據(jù)排除特斯拉后的車(chē)規(guī)碳化硅器件市場(chǎng)容量,并假設(shè)國(guó)產(chǎn)器件能在本土市場(chǎng)中占據(jù)一半份額,得出國(guó)產(chǎn)廠商的車(chē)規(guī)碳化硅器件在2025年只能獲得1.5億美元的總營(yíng)收。


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New Street Research所計(jì)算的2025年國(guó)產(chǎn)車(chē)規(guī)碳化硅功率器件營(yíng)收規(guī)模 (來(lái)源:NSR)


筆者認(rèn)為NSR的計(jì)算中有些假設(shè)偏離實(shí)際,例如:
1. 國(guó)產(chǎn)純電和插電汽車(chē)在全球類(lèi)似車(chē)型中所占比率顯著高于國(guó)產(chǎn)燃油車(chē)所占份額的15%。而且排除特斯拉后,國(guó)產(chǎn)新能源汽車(chē)的份額只增不減。
2. 只考慮了車(chē)規(guī)碳化硅器件的營(yíng)收規(guī)模,忽略了電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域之外的應(yīng)用,例如工業(yè)和太陽(yáng)能等。這些應(yīng)用對(duì)碳化硅器件的要求低于車(chē)規(guī)器件,因此國(guó)產(chǎn)廠商較為容易切入,前期相當(dāng)一部分的營(yíng)收都來(lái)自于此,因此不能忽略。


筆者采用類(lèi)似的算法也做了相應(yīng)的估算來(lái)反推國(guó)產(chǎn)碳化硅廠商的營(yíng)收規(guī)模。首先,從全球純電和插電汽車(chē)的預(yù)期銷(xiāo)量出發(fā),假設(shè)中國(guó)在其中所占比率從目前的超過(guò)50%,逐漸降低到2025年的三分之一上下。之后,在所用模型中假設(shè)碳化硅滲透率從目前的個(gè)位數(shù)百分比,逐漸增加到較高水平。在進(jìn)一步估算出碳化硅在單車(chē)主逆變器、車(chē)載充電機(jī)和高低壓主流轉(zhuǎn)換器DCDC中的價(jià)值,最終計(jì)算得出國(guó)內(nèi)車(chē)規(guī)碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模在2025年將達(dá)到6億美元之上。
與此同時(shí),國(guó)內(nèi)碳化硅廠商所占市場(chǎng)份額也將逐年提升,直至占據(jù)50%。并且營(yíng)收中電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用的占比也隨之提高(從類(lèi)似英飛凌的占比五成,提升到類(lèi)同于Wolfspeed和意法的占比7成),得到2025年國(guó)產(chǎn)碳化硅功率器件廠商的營(yíng)收規(guī)模在4.4億美元這一水平,近三倍于NSR的預(yù)測(cè)。


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從純電和插電汽車(chē)銷(xiāo)量反推得到的國(guó)產(chǎn)碳化硅器件企業(yè)營(yíng)收規(guī)模,顯著高于NSR的計(jì)算 (來(lái)源:01芯聞)


“愚者”之言


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筆者試圖找到國(guó)產(chǎn)廠商對(duì)其自身碳化硅器件營(yíng)收的預(yù)測(cè)。從收集到的某家企業(yè)五年發(fā)展規(guī)劃來(lái)看,其來(lái)自碳化硅單管和模塊的營(yíng)收預(yù)期在百億人民幣這個(gè)量級(jí),超出筆者所推斷的市場(chǎng)規(guī)模的高點(diǎn)??紤]到筆者所用模型中未能窮盡所有情況,也涉及到不少只有時(shí)間才能驗(yàn)證的假設(shè),因此筆者的數(shù)據(jù)可能偏離行業(yè)廠商和投資者的看法,因此僅供讀者參考。
但是有一點(diǎn)可以確定的是,雖然國(guó)內(nèi)碳化硅市場(chǎng)方興未艾,但是如果供應(yīng)商只局限于本土市場(chǎng),不僅會(huì)被國(guó)際大廠高舉高打,也會(huì)與許多受巨量投資驅(qū)動(dòng)的本土競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手貼身肉搏,導(dǎo)致在行業(yè)完全啟動(dòng)前就陷入低價(jià)低毛利繼而低質(zhì)的泥沼之中。
十年前國(guó)內(nèi)因補(bǔ)貼而興起的電動(dòng)汽車(chē)第一輪浪潮中,筆者就見(jiàn)到了不少“其興也勃焉,其亡也忽焉”的電動(dòng)汽車(chē)供應(yīng)鏈廠商。是否可以避免歷史重演?誰(shuí)都沒(méi)有答案,但是現(xiàn)在消費(fèi)品行業(yè)正在進(jìn)行的外貿(mào)、出海、國(guó)際化三部曲也許能夠提供一定的啟示,筆者也會(huì)在之后的文章中就此結(jié)合自己的觀察展開(kāi)討論。


小結(jié)


筆者通過(guò)對(duì)咨詢機(jī)構(gòu)Yole等的數(shù)據(jù)top-down計(jì)算,以碳化硅五巨頭的官方數(shù)字bottom-up歸納,以及從電動(dòng)汽車(chē)預(yù)期銷(xiāo)量反推,得到2025年國(guó)產(chǎn)碳化硅功率器件廠商的營(yíng)收規(guī)模在3.4億美元至8.6億美元之間。


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2025年國(guó)產(chǎn)碳化硅功率器件廠商的營(yíng)收預(yù)測(cè) (來(lái)源:01芯聞)


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