第三代半導體的風刮了那么久，頭部企業的真實境況究竟怎樣？

近些年以來，人工智能、物聯網、5G、大數據等新興行業的飛速發展，給半導體產業帶來了發展機遇。隨著科技的進步，半導體技術成為了現代科技發展的基石，現代電子設備都離不開半導體的應用。

第三代半導體是以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導體材料，與第一代、二代相比，在耐高溫、高壓、轉換效率方面有著非常大的優勢，并且損耗更低。

不可否認，第三代半導體材料確實具有無可比擬的特性，但同樣也存在不可忽視的問題。這些年，不斷有老玩家、新選手擠進這個賽道。那么，那些打著第三代半導體旗號的企業，究竟怎么樣了？


一、頭部企業，良率仍然是個謎

碳化硅是一種寬禁帶半導體材料，比起目前市場主流的硅材料（市場份額90%以上），碳化硅性能更加優異，耐高壓、耐高頻、耐高溫，且低損耗。

只是好東西總是沒那么容易生產。碳化硅最大的問題在于上游的襯底生產效率極低（長晶慢、良率低），進而導致生產成本數倍于硅基材料。

所以，碳化硅產業能否有實質性突破，根本在于能否解決襯底的生產難題。目前來看，$天岳先進(SH688234)$、天科合達、$露笑科技(SZ002617)$、以及$三安光電(SH600703)$，都有襯底的產業布局。


1、天岳先進

天岳先進（(688234)是國內生產碳化硅襯底的頭部企業，只是此前的重心在于半絕緣型碳化硅襯底，面向新能源汽車領域的備受期待的導電型襯底曾一直是短板。

不過2021年，天岳先進規劃了年產30萬片導電型襯底的上海臨港項目，按計劃2022年Q3即可投產，2026年達產。

但實際上，2022年受外部環境影響，新項目進展不及預期。天岳先進不得已調整了原濟南工廠產能，加大導電性襯底。而受此調整影響，天岳先進當年綜合毛利率降至負數。

2023年5月，上海臨港項目終于實現了產品交付，并獲得了英飛凌、博世等國際知名企業的合作。具體量產數量未知。而互動問答平臺上，有投資人給出了這樣一個信息：上半年臨港工廠憑借3500萬的銷售，虧損了4000多萬。

那么問題來了，縱然天岳先進產能上來了，但制約碳化硅產業發展的關鍵問題——成本真的下去了嗎？

良率是導致碳化硅襯底成本居高不下的一個重要原因。對于良率這個問題，天岳先進給出的說法是：公司持續加大研發力度，在晶體生長和缺陷控制等核心技術領域展開密集的試驗，不斷突破技術瓶頸，提高產品良率。

然而，對于最新的良率數據，天岳先進卻始終諱莫如深。不知何故？


2、天科合達

在碳化硅襯底賽道，國內能夠與天岳先進一較高下的，大概只有天科合達。

根據2020年度數據，彼時天岳先進在半絕緣型襯底占優，但在導電型襯底領域，卻是天科合達更勝一籌。

近幾年，天科合達擴產步伐不斷：

2019年12月，江蘇天科合達半導體碳化硅項目投產，可實現年產4-8英寸碳化硅襯底6萬片。

2020年8月，天科合達第三代半導體碳化硅襯底產業化基地建設項目在北京大興順利開工，建成后可年產碳化硅襯底12萬片。

2023年8月，天科合達又宣布江蘇徐州碳化硅晶片二期擴產項目開工，將新增16萬片產能，預計明年8月投產，屆時江蘇天科合達總產能將達到23萬片。

然而，回過頭來看，實際已落地的，卻似乎只有2019年的6萬片。2020年的大興項目，計劃2022年初完工投產。如今已過一年半，這么重要的事件，企業官網上卻只公布了開工，未介紹投產。

該項目規劃總投資9.5億，自籌資金建設。這個金額恰好與2020年天科合達科創板IPO募資金額相符。但不知為何，天科合達主動撤回了上市申請，終止了科創板IPO。恐怕大興項目也已因此擱置。

碳化硅襯底是資本密集型行業。遲來的上市，已明顯拖累天科合達擴產的步伐。

時隔一年后，天科合達選擇再次沖擊IPO。2021年11月15日，北京證監局正式受理了天科合達的IPO輔導備案申請。截至目前還未見重新遞交招股書。不知這一次，天科合達能否亡羊補牢？


二、兩大龍頭境況如何

1、露笑科技，空有進展沒成績

綜上來看，天科合達受限于資金，擴產承壓。而天岳先進雖已先一步新項目投產，但產能利用率、良率仍然是個謎。

不過至少，天岳先進和天科合達，均有碳化硅襯底產能，均有量產能力。或許，這應該算是國內碳化硅襯底行業的最高水平了。尤其是對比露笑科技。

露笑科技原本主要生產漆包線，時至2023年中，漆包線仍是其第一大收入來源（占比56.5%）。不過，露笑科技在布局藍寶石業務期間，據說積累了一定的長晶爐設備生產經驗。憑著這所謂的技術積累，2020年，露笑科技碳化硅襯底業務橫空出世。

筆者捋了一下露笑科技碳化硅項目的發展時間線：

2020年11月，碳化硅項目公司破土開工建設；

2021年9月，露笑科技宣布已與東莞天域半導體簽訂《戰略合作協議》，2022-2024年累計為東莞天域預留6英寸導電型襯底產能不少于15萬片；

2021年11月，50臺長晶爐正常生產中；

2022年3月，112臺長晶爐投入生產中；

2023年3月，已到位280臺長晶爐。

單看表面，進展喜人。但隨著長晶爐一臺一臺的進廠，襯底片產能卻始終未見大規模釋放。

據露笑科技介紹，公司的碳化硅產業園項目完全達產后，將實現年產 24萬片 6 英寸導電型碳化硅襯底片的產能。實現該產能預計需要配套500套設備，目前長晶爐已經安裝280臺，投入進度已達56%。

按照長晶爐的安裝進度計算，露笑科技此時應該已經能釋放13.44萬片產能（24*56%=13.44）。

然而實際上，2022年，露笑科技碳化硅襯底片銷售收入只有62.57萬元。2023 年第一季度222.12 萬元。

參考3月末P級高導電6寸單晶碳化硅襯底報價1.25萬，推算露笑科技整個一季度銷量恐還不到200片（當然，不排除產品品質差價格低，銷量還有再高一點的可能）。

還記得露笑科技和東莞天域的戰略合作協議嗎，三年預留15萬片產能。如今時間已經過去大半，壓力給到了2024年。

露笑科技解釋說，項目產能未充分釋放，是因為公司只有長晶爐，但是后端涉及到的切磨拋、清洗與檢測等環節，存在很多技術難點。

這理由確實讓人哭笑不得。連高精尖的長晶爐都突破了，卻卡在了清洗等設備上？而且，如果其他配套沒跟上，280套長晶爐又為何急于進場？

這就不免讓人懷疑，露笑科技究竟是在生產碳化硅襯底，還是在向項目公司賣長晶爐？

如果再去扒一扒項目主體合肥露笑的股權結構就更有意思了。持股16.5217%的第二大股東合肥北城，由長豐縣財政局100%持股；第三大股東合肥長豐，由長豐縣財政局和合肥市國資委各持股60%、40%。

這么看下來，露笑科技只要向項目公司賣長晶爐，就是一門穩賺不賠的買賣。至于賠的是誰，大家意會。

另外，項目公司的第四大股東長豐四面體，也很有故事。這家公司是露笑科技的研發外包公司。也就是說，露笑科技生產碳化硅襯底，連研發都是外包的。

目前，研發服務已經驗收合格，5000萬服務費也已經確認。萬事俱備，只差放量。只是當前這微不足道的銷量，究竟是因為量產不出來，還是量產出來沒人要，就不得而知了。


2、三安光電，避重就輕只報喜

第三代半導體概念股中，還有一家大白馬不得不提，那就是三安光電。

不同于專攻襯底的天岳先進等公司，三安光電全資子公司湖南三安是一家碳化硅垂直產業鏈制造平臺，產業鏈包括長晶生長—襯底制作—外延生長—芯片制備—封裝測試。

近兩年，湖南三安產能爬坡迅速。2022年中報，湖南三安電力電子碳化硅產能 還只有6,000 片/月；到2023年中報，已達15,000 片/月。

不過，先別急著高興，這個數據并不等同于襯底生產能力。相反，根據財報介紹，三安光電的原材料襯底部分自給。財報中沒有明確給出這個自給比例，但足以說明，1.5萬片的月產能背后，部分甚至大部分都要靠外購襯底支撐。

目前市場上，在襯底基礎上生產外延片，或者進一步生產器件，這樣的企業其實不在少數。這樣的產能擴張，似乎也就沒了那么高的含金量。

而在真正能體現企業實力的襯底片上，三安光電給出的進展是：6寸碳化硅襯底已通過數家國際大客戶驗證，并實現批量出貨，未來兩年產能已基本鎖定，8 寸襯底已實現小批量試制（天岳先進和天科合達也均有8英寸產品布局）。

這樣含糊的表述，給大家留了不少臆想空間。但究竟是騾子是馬，還得畫個問號。

另外，三安光電不僅有碳化硅產能，還布局了另一種第三代半導體材料——氮化鎵，截至2023年中，電力電子硅基氮化鎵產能2000片/月。

性能上，氮化鎵與碳化硅有很高的相似度，不過由于制造工藝等問題，氮化鎵遠不及碳化硅成熟。

目前從事氮化鎵的企業數量也遠遠少于碳化硅。一些相對知名的企業如英諾賽科、東莞中鎵、蘇州納維科技等，還均未上市。


三、行業競爭格局

從產業格局看，目前全球SiC產業格局呈現美國、歐洲、日本三足鼎立態勢。其中美國全球獨大，占有全球SiC產量的70%~80%，碳化硅晶圓市場CREE一家市占率高達6成之多；歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應用產業鏈，在全球電力電子市場擁有強大的話語權；日本是設備和模塊開發方面的絕對領先者。領先企業包括美國科銳（Cree）旗下的Wolfspeed、德國的SiCrystal、日本的羅姆（ROHM）、新日鐵等。

國內目前已實現4英寸襯底的量產；同時山東天岳、天科合達、河北同光、中科節能均已完成6英寸襯底的研發；中電科裝備已成功研制出6英寸半絕緣襯底。

盡管全球碳化硅器件市場已經初具規模，但是碳化硅功率器件領域仍然存在一些諸多共性問題亟待突破，比如碳化硅單晶和外延材料價格居高不下、材料缺陷問題仍未完全解決、碳化硅器件制造工藝難度較高、高壓碳化硅器件工藝不成熟、器件封裝不能滿足高頻高溫應用需求等，全球碳化硅技術和產業距離成熟尚有一定的差距，在一定程度上制約了碳化硅器件市場擴大的步伐。