碳化硅爭奪戰(zhàn):光伏龍頭們已入局

作者 | 發(fā)布日期 2024 年 08 月 29 日 17:29 | 分類 功率

目前,碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢喜人,跨界布局碳化硅業(yè)務的玩家眾多,包括長城汽車、吉利汽車等車企以及三安光電、博藍特等LED廠商,除車企和LED廠商外,部分光伏廠商已成為跨界布局碳化硅的重要力量。

光伏龍頭跨界布局碳化硅

據(jù)集邦化合物半導體觀察,通威集團、合盛硅業(yè)、弘元綠能、高測股份、捷佳偉創(chuàng)、連城數(shù)控、邁為股份、奧特維等主流光伏廠商拓展碳化硅相關(guān)業(yè)務已蔚然成風。

其中,作為全球光伏行業(yè)首家世界500強企業(yè),通威集團通過旗下控股子公司通威微電子布局碳化硅賽道。成立于2021年9月的通威微電子,用三年時間實現(xiàn)了業(yè)務覆蓋6英寸、8英寸導電型碳化硅晶體及襯底片,形成了從粉料合成、晶體生長到襯底加工的完整自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)體系。

合盛硅業(yè)6英寸碳化硅襯底和外延片已得到國內(nèi)多家下游器件客戶的驗證,并順利開發(fā)了日韓、歐美客戶,觸角從國內(nèi)向全球延伸。在此基礎上,合盛硅業(yè)進行8英寸碳化硅襯底研發(fā),并實現(xiàn)了樣品的產(chǎn)出,正在推進8英寸襯底的量產(chǎn)。

弘元綠能在碳化硅領(lǐng)域已有WSK068S碳化硅切片機設備和WSK070碳化硅邊緣倒角機設備,兩款設備均已有相關(guān)訂單。而在近日,弘元綠能還公開“一種碳化硅半導體切片機床及其制備方法”、“一種碳化硅半導體切片機床用固定夾具及方法”等多項碳化硅設備相關(guān)專利,持續(xù)推進碳化硅設備產(chǎn)業(yè)化進程。

高測股份在2021年首次將金剛線切割技術(shù)引入碳化硅材料切割。2022年,高測股份推出了國內(nèi)首款高線速碳化硅金剛線切片機GC-SCDW6500,并在當年完成批量銷售,實現(xiàn)國產(chǎn)替代。隨后在2022年底,高測股份升級推出適用于8英寸碳化硅襯底切割的GC-SCDW8300型碳化硅金剛線切片機,將金剛線切割技術(shù)引入8英寸碳化硅領(lǐng)域。

捷佳偉創(chuàng)研發(fā)團隊突破了工藝爐管腔室設計與制造技術(shù)等六大核心技術(shù),成功研制出碳化硅高溫熱處理設備,并通過預驗收后已發(fā)往國內(nèi)半導體IDM某頭部企業(yè)。

連城數(shù)控于2020年底開始對碳化硅晶體生長爐進行研發(fā)立項、2021年9月開始對碳化硅等超硬材料多線切割機研發(fā)立項。2023年上半年,連城數(shù)控取得了多項技術(shù)研發(fā)成果,如創(chuàng)新推出單晶爐設備“一鍵拉晶”系統(tǒng)、液相法碳化硅長晶爐順利下線并取得客戶數(shù)臺訂單、碳化硅立式感應合成爐科研成果通過專家團鑒定等。2024年,連城數(shù)控擬投資不超10.5億元,在無錫市建設化合物半導體設備研發(fā)制造項目。

邁為股份已經(jīng)提供給客戶的半導體晶圓研磨設備可用于碳化硅領(lǐng)域,除了碳化硅研磨設備,邁為股份為碳化硅產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品還有碳化硅刀輪切割、碳化硅激光表面切割設備、碳化硅激光隱切設備等,相關(guān)設備已在客戶處驗證。在今年6月的SEMI-e 2024第六屆深圳國際半導體展上,邁為股份展示了8英寸碳化硅研磨設備。

據(jù)集邦化合物半導體觀察,主流光伏廠商拓展碳化硅業(yè)務,集中布局的是襯底和設備細分領(lǐng)域。目前在碳化硅襯底和設備領(lǐng)域,光伏企業(yè)在產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)、項目建設、出貨等方面,均取得了一定的進展,并正在持續(xù)深化相關(guān)布局。

事實上,光伏行業(yè)和碳化硅產(chǎn)業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系。那么,光伏廠商和碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈有著怎樣的關(guān)聯(lián)性,相關(guān)廠商布局碳化硅業(yè)務為什么集中在襯底和設備領(lǐng)域,近年來光伏企業(yè)為何持續(xù)加大碳化硅業(yè)務布局力度,這一系列的疑問,集邦化合物半導體小編將在下文一一解答。

破局,光伏廠商劍指碳化硅

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看,光伏企業(yè)玩跨界,其中一個很重要的原因是光伏行業(yè)發(fā)展形勢嚴峻,迫使各大廠商加速開拓新業(yè)務,獲得業(yè)績增量。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢研究顯示,2024年7月,光伏產(chǎn)業(yè)鏈價格持續(xù)低迷,項目延期、終止情況頻現(xiàn),內(nèi)卷式競爭持續(xù)升級。7月光伏項目簽約、開工、投產(chǎn)熱情“降溫”,國內(nèi)光伏市場卷出新高度,中國光伏企業(yè)出海中東尋求新增長點。

2024年上半年,光伏產(chǎn)業(yè)鏈硅料、硅片以及電池片等主要環(huán)節(jié)產(chǎn)品價格均下跌,受此影響,部分光伏頭部上市公司的業(yè)績表現(xiàn)不盡人意。從TCL中環(huán)、京運通、弘元綠能等廠商近期發(fā)布的2024年半年度業(yè)績預告來看,各大廠商在2024年上半年普遍由盈轉(zhuǎn)虧。

其中,TCL中環(huán)預計上半年虧損29億元-32億元,上年同期盈利45.36億元;京運通預計上半年虧損7.56億元-11.3億元,上年同期盈利0.56億元;弘元綠能預計上半年虧損8億元-11億元,上年同期盈利10.17億元。

在硅片價格下跌的趨勢下,為降低成本,廠商開始卷尺寸和厚度,但帶來的增益越來越不明顯,內(nèi)卷只能讓廠商處境越來越艱難,此時,碳化硅這個熱度持續(xù)上漲的朝陽產(chǎn)業(yè)吸引了光伏玩家的目光。

TrendForce集邦咨詢最新《2024全球SiC Power Device市場分析報告》顯示,盡管純電動汽車(BEV)銷量增速的放緩已經(jīng)開始影響到碳化硅供應鏈,但碳化硅在汽車、可再生能源等功率密度和效率極其重要的應用市場中仍然呈現(xiàn)加速滲透之勢,未來幾年整體市場需求將維持增長態(tài)勢,預估2028年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模有望達到91.7億美金(約657.55億人民幣)。

拓展新業(yè)務,獲得新的業(yè)績增量,是包括光伏在內(nèi)的各行各業(yè)的企業(yè)在發(fā)展到一定階段后的必由之路,而在光伏行業(yè)短期發(fā)展形勢不容樂觀、碳化硅產(chǎn)業(yè)一片火熱的情況下,光伏廠商布局碳化硅業(yè)務順理成章。

與此同時,產(chǎn)業(yè)整合已成為各行各業(yè)的發(fā)展趨勢。例如:汽車廠商與碳化硅廠商攜手合作屢見不鮮,除了穩(wěn)定碳化硅產(chǎn)品供應鏈,還能夠在技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)方面深入合作,針對市場和用戶需求進行定制化開發(fā),縮短產(chǎn)品驗證和上市時間,通過協(xié)同效應在一定程度上降低成本,提升雙方競爭力。

與車企和碳化硅廠商合作類似,在產(chǎn)業(yè)整合趨勢推動下,光伏廠商順勢尋求與碳化硅廠商合作,雙方能夠攜手開發(fā)碳化硅相關(guān)原材料和設備,進而實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。

近水樓臺,光伏廠商布局碳化硅有“天賦”

從光伏玩家自身情況來看,其業(yè)務布局已為進軍碳化硅產(chǎn)業(yè)打下了一定的基礎,特別是在材料和設備方面。

作為光伏硅片原料的硅粉,也是碳化硅的主要原料之一,光伏和碳化硅產(chǎn)業(yè)在原材料產(chǎn)線方面有一定的共性,有利于光伏企業(yè)利用光伏硅片產(chǎn)線建設經(jīng)驗更快搭建起碳化硅原料產(chǎn)線,這也是通威集團、合盛硅業(yè)等光伏頭部廠商短時間內(nèi)在碳化硅襯底環(huán)節(jié)進展較快的原因之一。

而在設備領(lǐng)域,光伏設備廠商轉(zhuǎn)向碳化硅賽道,更是近水樓臺先得月。光伏硅片和碳化硅片在生產(chǎn)過程中都會經(jīng)歷長晶、切片、研磨和拋光這幾個環(huán)節(jié),這為光伏設備廠商提供了機會。

盡管由于應用背景和材料特性的不同,光伏硅片和碳化硅片的生產(chǎn)工藝有所區(qū)別,但光伏設備廠商基于光伏硅片長晶、切磨拋環(huán)節(jié)的成熟設備,能夠更加快速地開發(fā)出適用于碳化硅生產(chǎn)的相關(guān)設備,這也是高測股份、捷佳偉創(chuàng)、連城數(shù)控等廠商在碳化硅設備細分領(lǐng)域快速取得突破的原因之一。

此外,光伏廠商布局碳化硅業(yè)務也有助于促進光伏主業(yè)發(fā)展。碳化硅因其優(yōu)異的材料特性,在電力電子行業(yè)的應用持續(xù)擴大,核心的工業(yè)應用場景便是光儲充。

碳化硅在光伏逆變器中的應用有助于提高系統(tǒng)效率、可靠性和性能,隨著碳化硅器件成本的進一步降低和性能的提高,預計未來會有越來越多的光伏逆變器采用碳化硅技術(shù),也就意味著更多光伏廠商通過自研、合作等方式涉足碳化硅產(chǎn)業(yè)。

全面進軍碳化硅產(chǎn)業(yè),各大光伏廠商有望分一杯羹,進而在一定程度上改善財報表現(xiàn)。

總結(jié)

在光伏硅片產(chǎn)能過剩,企業(yè)增長空間持續(xù)被壓縮的困境中,硅片相關(guān)廠商積極拓展包括碳化硅在內(nèi)的新業(yè)務和新市場,對于緩解光伏硅片細分賽道惡性競爭有積極意義,有利于相關(guān)廠商和光伏硅片細分領(lǐng)域重回良性發(fā)展軌道。

在碳化硅向光伏領(lǐng)域持續(xù)滲透的大趨勢下,光伏逆變器等相關(guān)玩家積極導入碳化硅技術(shù),有助于提升產(chǎn)品性能表現(xiàn),進而推動新能源產(chǎn)業(yè)的進步。

光伏材料和設備廠商在硅片產(chǎn)能過剩、設備需求放緩的情況下,大力拓展碳化硅相關(guān)應用,一方面有助于維持穩(wěn)健的業(yè)績增長,另一方面推動了碳化硅材料和相關(guān)設備國產(chǎn)替代進程。

在光伏和碳化硅的雙向奔赴之下,光伏產(chǎn)業(yè)有望逐步擺脫目前的不利局面,碳化硅也將在新能源汽車之外,加速滲透進入另一個廣闊的應用空間。光伏玩家跨界布局碳化硅,未來可期。(文:集邦化合物半導體Zac)

更多SiC和GaN的市場資訊,請關(guān)注微信公眾賬號:集邦化合物半導體。