目前,碳化硅产业发展形势喜人,跨界布局碳化硅业务的玩家众多,包括长城汽车、吉利汽车等车企以及三安光电、博蓝特等LED厂商,除车企和LED厂商外,部分光伏厂商已成为跨界布局碳化硅的重要力量。
01、光伏龙头跨界布局碳化硅
据集邦化合物半导体观察,通威集团、合盛硅业、弘元绿能、高测股份、捷佳伟创、连城数控、迈为股份、奥特维等主流光伏厂商拓展碳化硅相关业务已蔚然成风。
其中,作为全球光伏行业首家世界500强企业,通威集团通过旗下控股子公司通威微电子布局碳化硅赛道。成立于2021年9月的通威微电子,用三年时间实现了业务覆盖6英寸、8英寸导电型碳化硅晶体及衬底片,形成了从粉料合成、晶体生长到衬底加工的完整自主知识产权技术体系。
合盛硅业6英寸碳化硅衬底和外延片已得到国内多家下游器件客户的验证,并顺利开发了日韩、欧美客户,触角从国内向全球延伸。在此基础上,合盛硅业进行8英寸碳化硅衬底研发,并实现了样品的产出,正在推进8英寸衬底的量产。
弘元绿能在碳化硅领域已有WSK068S碳化硅切片机设备和WSK070碳化硅边缘倒角机设备,两款设备均已有相关订单。而在近日,弘元绿能还公开“一种碳化硅半导体切片机床及其制备方法”、“一种碳化硅半导体切片机床用固定夹具及方法”等多项碳化硅设备相关专利,持续推进碳化硅设备产业化进程。
高测股份在2021年首次将金刚线切割技术引入碳化硅材料切割。2022年,高测股份推出了国内首款高线速碳化硅金刚线切片机GC-SCDW6500,并在当年完成批量销售,实现国产替代。随后在2022年底,高测股份升级推出适用于8英寸碳化硅衬底切割的GC-SCDW8300型碳化硅金刚线切片机,将金刚线切割技术引入8英寸碳化硅领域。
捷佳伟创研发团队突破了工艺炉管腔室设计与制造技术等六大核心技术,成功研制出碳化硅高温热处理设备,并通过预验收后已发往国内半导体IDM某头部企业
。连城数控于2020年底开始对碳化硅晶体生长炉进行研发立项、2021年9月开始对碳化硅等超硬材料多线切割机研发立项。2023年上半年,连城数控取得了多项技术研发成果,如创新推出单晶炉设备“一键拉晶”系统、液相法碳化硅长晶炉顺利下线并取得客户数台订单、碳化硅立式感应合成炉科研成果通过专家团鉴定等。2024年,连城数控拟投资不超10.5亿元,在无锡市建设化合物半导体设备研发制造项目。
迈为股份已经提供给客户的半导体晶圆研磨设备可用于碳化硅领域,除了碳化硅研磨设备,迈为股份为碳化硅产业的产品还有碳化硅刀轮切割、碳化硅激光表面切割设备、碳化硅激光隐切设备等,相关设备已在客户处验证。在今年6月的SEMI-e 2024第六届深圳国际半导体展上,迈为股份展示了8英寸碳化硅研磨设备。据集邦化合物半导体观察,主流光伏厂商拓展碳化硅业务,集中布局的是衬底和设备细分领域。
目前在碳化硅衬底和设备领域,光伏企业在产品和技术研发、项目建设、出货等方面,均取得了一定的进展,并正在持续深化相关布局。事实上,光伏行业和碳化硅产业有着千丝万缕的联系。那么,光伏厂商和碳化硅产业链有着怎样的关联性,相关厂商布局碳化硅业务为什么集中在衬底和设备领域,近年来光伏企业为何持续加大碳化硅业务布局力度,这一系列的疑问,集邦化合物半导体小编将在下文一一解答。
02、破局,光伏厂商剑指碳化硅
从产业发展现状来看,光伏企业玩跨界,其中一个很重要的原因是光伏行业发展形势严峻,迫使各大厂商加速开拓新业务,获得业绩增量。根据TrendForce集邦咨询研究显示,2024年7月,光伏产业链价格持续低迷,项目延期、终止情况频现,内卷式竞争持续升级。7月光伏项目签约、开工、投产热情“降温”,国内光伏市场卷出新高度,中国光伏企业出海中东寻求新增长点。
2024年上半年,光伏产业链硅料、硅片以及电池片等主要环节产品价格均下跌,受此影响,部分光伏头部上市公司的业绩表现不尽人意。从TCL中环、京运通、弘元绿能等厂商近期发布的2024年半年度业绩预告来看,各大厂商在2024年上半年普遍由盈转亏。
其中,TCL中环预计上半年亏损29亿元-32亿元,上年同期盈利45.36亿元;京运通预计上半年亏损7.56亿元-11.3亿元,上年同期盈利0.56亿元;弘元绿能预计上半年亏损8亿元-11亿元,上年同期盈利10.17亿元。在硅片价格下跌的趋势下,为降低成本,厂商开始卷尺寸和厚度,但带来的增益越来越不明显,内卷只能让厂商处境越来越艰难,此时,碳化硅这个热度持续上涨的朝阳产业吸引了光伏玩家的目光。
TrendForce集邦咨询最新《2024全球SiC Power Device市场分析报告》显示,尽管纯电动汽车(BEV)销量增速的放缓已经开始影响到碳化硅供应链,但碳化硅在汽车、可再生能源等功率密度和效率极其重要的应用市场中仍然呈现加速渗透之势,未来几年整体市场需求将维持增长态势,预估2028年全球碳化硅功率器件市场规模有望达到91.7亿美金(约657.55亿人民币)。拓展新业务,获得新的业绩增量,是包括光伏在内的各行各业的企业在发展到一定阶段后的必由之路,而在光伏行业短期发展形势不容乐观、碳化硅产业一片火热的情况下,光伏厂商布局碳化硅业务顺理成章。
与此同时,产业整合已成为各行各业的发展趋势。例如:汽车厂商与碳化硅厂商携手合作屡见不鲜,除了稳定碳化硅产品供应链,还能够在技术和产品研发方面深入合作,针对市场和用户需求进行定制化开发,缩短产品验证和上市时间,通过协同效应在一定程度上降低成本,提升双方竞争力。与车企和碳化硅厂商合作类似,在产业整合趋势推动下,光伏厂商顺势寻求与碳化硅厂商合作,双方能够携手开发碳化硅相关原材料和设备,进而实现协同发展。
03、近水楼台,光伏厂商布局碳化硅有“天赋”
从光伏玩家自身情况来看,其业务布局已为进军碳化硅产业打下了一定的基础,特别是在材料和设备方面。作为光伏硅片原料的硅粉,也是碳化硅的主要原料之一,光伏和碳化硅产业在原材料产线方面有一定的共性,有利于光伏企业利用光伏硅片产线建设经验更快搭建起碳化硅原料产线,这也是通威集团、合盛硅业等光伏头部厂商短时间内在碳化硅衬底环节进展较快的原因之一。而在设备领域,光伏设备厂商转向碳化硅赛道,更是近水楼台先得月。
光伏硅片和碳化硅片在生产过程中都会经历长晶、切片、研磨和抛光这几个环节,这为光伏设备厂商提供了机会。尽管由于应用背景和材料特性的不同,光伏硅片和碳化硅片的生产工艺有所区别,但光伏设备厂商基于光伏硅片长晶、切磨抛环节的成熟设备,能够更加快速地开发出适用于碳化硅生产的相关设备,这也是高测股份、捷佳伟创、连城数控等厂商在碳化硅设备细分领域快速取得突破的原因之一。
此外,光伏厂商布局碳化硅业务也有助于促进光伏主业发展。碳化硅因其优异的材料特性,在电力电子行业的应用持续扩大,核心的工业应用场景便是光储充。碳化硅在光伏逆变器中的应用有助于提高系统效率、可靠性和性能,随着碳化硅器件成本的进一步降低和性能的提高,预计未来会有越来越多的光伏逆变器采用碳化硅技术,也就意味着更多光伏厂商通过自研、合作等方式涉足碳化硅产业。全面进军碳化硅产业,各大光伏厂商有望分一杯羹,进而在一定程度上改善财报表现。
04、总结
在光伏硅片产能过剩,企业增长空间持续被压缩的困境中,硅片相关厂商积极拓展包括碳化硅在内的新业务和新市场,对于缓解光伏硅片细分赛道恶性竞争有积极意义,有利于相关厂商和光伏硅片细分领域重回良性发展轨道。
在碳化硅向光伏领域持续渗透的大趋势下,光伏逆变器等相关玩家积极导入碳化硅技术,有助于提升产品性能表现,进而推动新能源产业的进步。光伏材料和设备厂商在硅片产能过剩、设备需求放缓的情况下,大力拓展碳化硅相关应用,一方面有助于维持稳健的业绩增长,另一方面推动了碳化硅材料和相关设备国产替代进程。
在光伏和碳化硅的双向奔赴之下,光伏产业有望逐步摆脱目前的不利局面,碳化硅也将在新能源汽车之外,加速渗透进入另一个广阔的应用空间。光伏玩家跨界布局碳化硅,未来可期。
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