《投資者網》葛凡梅
近年來，以碳化矽（SiC）、氮化鎵（GaN）等材料為代表的第三代半導體，因其寬禁帶、高飽和漂移速度、高臨界擊穿電場等優異的效能而備受關注。碳化矽晶片作為目前主流的第三代半導體晶片，被廣泛應用於新能源汽車等新興高階行業。
受益於市場對碳化矽晶片的需求加大，第三代半導體已成為群雄逐鹿之地，不僅國際巨頭“跑馬圈地”，國內企業也不甘落後，紛紛佈局碳化矽，擴張產能，試圖以國產替代爭奪市場份額。
今年10月，浙江晶盛機電股份有限公司（下稱“晶盛機電”，300316。SZ）擬定增募資不超57億元，投資碳化矽襯底晶片等生產專案；嘉興斯達半導體股份有限公司（下稱“斯達半導”，603290。SH）擬定增募資不超35億元，投資碳化矽晶片研發及產業化專案等。
事實上，碳化矽市場目前已經形成了供不應求與國產替代的產業競爭格局，給國內碳化矽相關企業帶來了快速發展的良好機遇，2021年以來，派恩傑、泰科天潤等國產碳化矽功率器件製造企業也獲得千萬元級別融資。
加碼碳化矽領域擴張產能
在半導體領域中，半導體材料已經歷了三個發展階段：第一階段是以矽、鍺為代表的IV族半導體；第二階段是以GaAs和InP為代表的III-IV族化合物半導體，其中GaAs技術發展成熟，主要用於通訊領域；第三階段主要是以碳化矽、氮化鎵為代表的寬禁帶半導體材料，也被稱為第三代半導體產品。
半導體材料經歷三個發展階段
碳化矽作為第三代半導體代表材料，相關業務佈局正在如火如荼地展開，在資本市場上，半導體類上市公司緊鑼密鼓進行融資，助力碳化矽業務發展。
具體來看，10月25日，晶盛機電釋出公告宣佈擬向特定投資者發行募資不超過57億元，其中31。34億元用於碳化矽襯底晶片生產基地專案，5。64億元用於12英寸積體電路大矽片裝置測試實驗線專案，4。32億元用於年產80臺套半導體材料拋光及減薄裝置生產製造專案，15。7億元用於補充流動資金。
根據公告，晶盛機電本次募投碳化矽專案為年產40萬片6英寸及以上尺寸的導電型和半絕緣型碳化矽襯底晶片，預計投入33。6億元，專案建設期60個月，預計達產後新增銷售收入23。56億元，年平均利潤總額5。88億元，內部收益率14。7%（稅後），投資回收期（靜態）（含建設期）為8。3年，投資回收期（靜態，不含建設期）為3。3年。
無獨有偶，斯達半導也在積極佈局碳化矽晶片業務，其主營業務是以IGBT為主的功率半導體晶片研發生產。今年10月12日，該公司關於非公開發行股票申請獲得中國證監會核准批覆。斯達半導本次計劃定增募集資金總額不超過35億元，碳化矽晶片研發及產業化專案就是此次定增資金的用途專案之一。
根據定增預案，目前斯達半導車規級碳化矽模組已經獲得國內外多家著名車企和Tier1客戶的專案定點，將對公司2022年-2028年車規級碳化矽模組銷售增長提供持續推動力。為進一步提升產品的競爭力，公司將透過該專案實施對進口碳化矽晶片進行替代。
《投資者網》注意到，除了斯達半導體、晶盛機電外，還有華潤微、賽微電子、聞泰科技、三安光電、士蘭微、露笑科技、揚傑科技、亞光科技、聚燦光電，東尼電子等一眾知名上市公司亦在佈局第三代半導體產業。
舉例來看，聞泰科技的碳化矽產品今年5月宣佈，目前已經交付了第一批晶圓和樣品；華潤微7月宣佈，正式向市場投放1200V和650V工業級碳化矽肖特基二極體功率器件產品系列，同時其6英寸商用碳化矽晶圓生產線正式量產；三安光電投資總額為160億元、包括但不限於碳化矽等化合物第三代半導體的研發及產業化專案，已於7月20日開工；
賽微電子於8月稱在碳化矽基氮化鎵材料及製造方面已具有技術儲備；露笑科技8月宣佈，將與合肥市長豐縣人民政府在合肥市長豐縣共同投資建設第三代功率半導體（碳化矽）產業園，包括但不限於碳化矽等第三代半導體的研發及產業化專案，包括碳化矽晶體生長、襯底製作、外延生長等的研發生產，專案投資總規模預計100億元：東尼電子10月稱公司碳化矽半導體材料專案尚處於研發打樣階段；等等。
公開資訊顯示，據不完全統計，今年1-8月所披露新開工以及新簽約第三代半導體產業專案的投資總額已超450億元。
風頭正盛資本爭相入局
據CASA不完全統計，2020年國內投產3條6英寸碳化矽晶圓產線，截至2020年底，國內至少已有8條6英寸碳化矽晶圓製造產線（包括中試線），另有約10條碳化矽生產線正在建設。
在行業賽道火熱、擴產擴能延續之際，以碳化矽等材料為代表的第三代半導體已經吸引了大中小企業以及各路資本的投資佈局，後續預期仍將有更多企業及資本入場。
具體來看，今年10月，上海瞻芯電子科技有限公司（下稱“瞻芯電子”）宣佈完成總金額達數億元的A+和A++輪融資。公司本次融資由國投招商、光速中國和小米產投共同領投，寧德時代、廣汽資本、廣發信德、沃賦資本、浦東科創、鈞犀資本、光譜投資跟投，老股東臨芯投資繼續加持。本輪融資將用於市場開拓、補充研發和運營資金，並持續引入優秀人才。
同月，國產碳化矽功率器件製造和應用企業——泰科天潤半導體科技（北京）有限公司（下稱“泰科天潤”）完成D輪融資，融資金額未披露。自2011年成立以來，該公司獲得某國際半導體大廠和元禾重元的聯合助力，投資方眾多，包括遨問創投、TCL創投、瑞業資產、哇牛資本、辰途資本，新鼎資本、三峽資本等。
公開資料顯示，泰科天潤的主要產品為碳化矽晶片和碳化矽功率器件，本輪產業資本的加持將進一步貫通公司在碳化矽晶圓材料、器件批次化生產供貨、下游規模化應用的全產業鏈鏈條協同，為實現更為廣泛和更大規模的的市場應用提供核心支援。
近期，碳化矽功率器件設計及方案商——派恩傑半導體（杭州）有限公司（下稱“派恩傑”）也正在積極推進募資計劃。事實上，根據企查查資訊，今年3月與9月，派恩傑已獲得Pre-A輪數千萬融資，投資方有創東方投資、天際資本、湖杉資本等，公司本次融資資金將用於更高電壓平臺功率器件產品的研發和全球市場的佈局。
高瓴資本作為知名的投資公司，也持續加註在第三代半導體領域投資，投資了專業從事第三代半導體碳化矽晶片研發、生產和銷售的北京天科合達半導體股份有限公司（下稱“天科合達”）。企查查資訊顯示，天科合達成立於2006年，是國內成立時間最早、規模較大的碳化矽領域公司，2018年碳化矽晶片產能為7萬片，曾於2017年4月10日掛牌新三板，2019年12月摘牌後申請科創板上市，然而，公司卻在2020年10月撤回申請檔案，終止IPO，公司2019年總營收為1。55億元。
資本入局以碳化矽等材料為代表的第三代半導體賽道，一方面基於行業契合國家新基建戰略；另一方面則源於其下游需求旺盛，國產替代機遇正在顯現。
需求旺盛國產替代迎來機遇
以碳化矽等材料為代表的第三代半導體功率器件，產品具有優越的效能和能帶結構，應用領域較為廣泛，目前已逐漸滲透新能源汽車、可再生能源發電、變頻家電等新興領域。
縱觀全球第三代半導體產業，頭部企業仍是以國外企業為主。根據Omdia資料顯示，2018年全球排名前十第三代半導體功率器件企業來自於美國、歐洲和日本，合計市佔率達60%。目前，科銳、意法半導體、羅姆、安森美、英飛凌、Qorvo、住友、恩智浦、三菱電機等國際巨頭們仍在不斷透過擴大產能、合作結盟或兼收併購等方式在第三代半導體市場跑馬圈地、加速佈局。
對比來看，在全球碳化矽行業中前十位尚無中國企業，我國在該領域目前依舊處於早期的產品匯入階段。資料顯示，我國國內碳化矽領域企業多數處於在建、試產、計劃等階段，如瞻芯電子、派恩傑、泰科天潤等。
目前國內第三代半導體市場自給率偏低，國產替代空間巨大。中國電子技術標準化研究院以及yole資料顯示，2019年，第三代半導體碳化矽以及氮化鎵的滲透率合計約為1。77%，預計到2023年可提升至約4。75%。
瞄準國產替代機遇，一眾半導體公司也在積極佈局碳化矽相關業務。碳化矽產業鏈主要包括襯底（晶片）、外延、晶片設計、晶圓製造、封裝測試、模組及應用等環節，其中涉及產業鏈企業眾多，如襯底和外延方面有天科合達；設計方面有瞻芯電子、派恩傑、泰科天潤；製造方面有海通華芯、海特高新；封測方面有華天科技、長電科技；應用方面有比亞迪、吉利汽車。
國金證券認為，對於碳化矽行業而言，目前整體市場規模較小，2020年全球市場規模約6億美元，但是下游需求確定且巨大。根據IHS Markit資料，受新能源汽車龐大需求的驅動以及電力裝置等領域的帶動，預計到2027年碳化矽功率器件的市場規模將超過100億美元，2020-2027年複合增速近50%。目前制約行業發展的因素主要是成本高昂和效能可靠性。碳化矽行業一旦到達綜合器件成本趨近於矽基功率器件的“奇點時刻”，行業將迎來爆發性增長。
（思維財經出品）■