在SiC(碳化硅)功率产品商用提速、新能源汽车行业快速发展等加持下,国内功率半导体IDM龙头士兰微(600460)未来业绩可望实现快速增长。
SiC功率产品加速“上车”
证券时报·e公司记者最新获悉,目前,士兰微SiC功率模块两款产品——B3D和B3G SiC功率模块,已经在2024年第一季度交付终端批量上车使用,目前产能正处于加速爬坡阶段。
在近日举行的2024深圳国际电力元件、可再生能源管理展览会(2024PCIM)上,士兰微展出了上述两款产品。
士兰微相关产品负责人介绍,前述两款SiC功率模块产品搭载士兰微自主研发的平面SiC MOSFET芯片,单颗管芯25mm²,对应RdsON可以达到13.5毫欧,目前这两款SiC模块提供750V电压和1200V电压平台可供客户选择。针对1200V SiC功率模块,里面可搭配六并SiC和八并SiC芯片选择,八并SiC目前可输出600A,六并可实现450A电流输出功率。
“下一步,士兰微将推出自己的三代SiC芯片产品,三代SiC芯片可供客户选择15V和18V电压驱动,对应芯片面积分别为25mm²和30mm²的芯片,25mm²芯片对应RdsON可以达到11毫欧,30mm²芯片对应RdsON可以达到9.8毫欧,可以针对客户的更高功率需求,提供更多选择。”上述产品负责人透露。
值得一提的是,知情人士向记者透露,士兰微第5代+的IGBT芯片也正大步进入汽车和新能源市场。
据了解,SiC作为第三代半导体材料,其热导率及熔点是Si(硅)的2—3倍,电子饱和速度也是Si的2—3倍,这使得SiC材料在高温稳定性、高开关频率和低损耗等方面具有显著优势。SiC器件在微型逆变器中的应用展现出巨大的潜力,其高温稳定性、高开关频率和低损耗等特性不仅可以提高逆变器的转换效率,还能降低系统成本。
2018年,特斯拉Model 3主驱逆变器将SiC MOSFET替代传统的硅基IGBT,一举将SiC送上新能源汽车的舞台中心。此后,越来越多汽车品牌、半导体厂商纷纷投身于SiC器件的研发与应用。时至今日,客户更高功率密度、更低功耗、更小尺寸与重量的新需求,给匹配特性的SiC器件带来了快速上量的时机。
未来业绩增长可期
士兰微电子成立于1997年,2003年3月在上交所主板上市,已发展成为国内主要的综合型半导体设计与制造(IDM)企业之一,公司专注于硅半导体和化合物半导体产品的设计、制造和封装,其技术水平、营业规模、盈利能力等各项指标在国内同行中均名列前茅。
目前,士兰微电子在中大尺寸化合物半导体晶圆制造方面取得了显著进展,开发了多款氮化镓、碳化硅、砷化镓及功率芯片工艺制程,这些技术的成功应用为其在SiC功率器件的生产中提供了坚实的基础。
士兰微近日披露的半年报显示,2024年上半年,该公司分立器件产品营收为23.99亿元,同比增长约4%,其中超结MOSFET、IGBT器件、IGBT大功率模块(PIM)、快恢复管、TVS管、稳压管等产品的增长较快,公司的超结MOSFET、IGBT、FRD、高性能低压分离栅MOSFET、SiC MOSFET等分立器件的技术平台研发持续获得较快进展,产品性能达到业内领先的水平,其分立器件和大功率模块除了加快在大型白电、工业控制等市场拓展外,已开始加快进入电动汽车、新能源、算力和通讯等市场,预期今后公司的分立器件产品营收将继续较快成长。
与此同时,2024年上半年,士兰微加快推进“士兰明镓SiC功率器件芯片生产线”项目的建设。截至目前,士兰明镓已形成月产6000片6吋SiC MOS芯片的生产能力,预计三季度末产能将达到9000片/月,预计2024年年底产能将达到12000片/月。
士兰微同时提到,2024年上半年,基于公司自主研发的II代SiC MOSFET芯片生产的电动汽车主电机驱动模块,已通过吉利、汇川等客户验证,并开始实现批量生产和交付,公司已完成第III代平面栅SiC MOSFET技术的开发,性能指标达到业内同类器件结构的先进水平,公司正在加快产能建设和升级,尽快将第III代平面栅SiCMOSFET芯片导入量产。
“公司正在加快汽车级IGBT芯片、SiC MOSFET芯片和汽车级功率模块(PIM)产能的建设,预计今后公司IGBT器件成品和芯片、PIM模块(IGBT模块和SiC 模块)等产品的营业收入将快速成长。”士兰微董事会表示。
此前,2024年5月,士兰微公告宣布拟总投资120亿元在厦门市海沧区建设一条以SiCMOSFET为主要产品的8英寸SiC功率器件芯片制造生产线,两期建设完成后,将形成年产72万片8英寸SiC功率器件芯片的生产能力。士兰微表示,本次投资有利于加快实现公司SiC功率器件的产业化,完善公司在车规级高端功率半导体领域的战略布局,增强核心竞争力。
TrendForce集邦咨询认为,与硅基器件相比,SiC功率器件能更好地满足高压快充需求,助力新能源汽车延长续航里程、缩短充电时长、提高电池容量、实现车身轻量化。目前,特斯拉、比亚迪、理想、蔚来、小米等全球多家车企的热门车型均已搭载使用SiC器件。随着技术进步和产能扩张,带动良率提升和成本下降,SiC功率器件有望在新能源汽车领域加速渗透,SiC的潜力应用市场还包括工业、光储充、轨道交通等领域。2023年全球SiC功率器件市场规模约30.4亿美元,至2028年有望上升至91.7亿美元,年增速达25%。