又一個彎道超車。
作者丨潘 磊
編輯丨子 鉞
頭圖丨天科合達官網
過去40年來，歐美傳統汽車巨頭都在小心翼翼地提防中國的國有汽車廠商。
為了佔領市場，這些巨頭在中國各地建立了巨型工廠，但拒絕分享核心技術。
不過在最近十年，情況開始有了變化。
在中國建立了從動力電池到自動駕駛在內的完整智能汽車產業鏈之後，那些傳統汽車大佬才發現，真正的對手並不是國有企業，而是類似於蔚來、小鵬、理想以及比亞迪這樣的民營企業，甚至其中一大部分是初創企業。
在不到十年的時間裏，這些初創車企從資本市場獲得了鉅額資金，推動中國車企在全球汽車產業版圖上扮演了前所未有的關鍵角色。
這是一個堪稱經典的產業逆襲故事，但不是歐美傳統車企集團想要看到的劇本。
於是歐洲組織了至少兩個類似於“歐洲電池創新”這樣的產業創新聯盟，美國也在鼓動各種“製造業迴歸”。
在這中間，一種名為“碳化硅（SiC)”的第三代半導體材料被重點提及——曾有外媒報道稱，這種材料將會確保美國在智能汽車領域的競爭優勢。
到目前為止，這種關鍵材料掌握在美國一家名為“Wolfspeed（狼速）”的公司——據稱這家公司幾乎控制了全球四分之三的碳化硅產能。
作為全球最大的芯片進口國（2019年進口3000億美元芯片），中國在第一代、第二代半導體材料受制於人付出了比進口石油還高的代價，碳化硅領域會重蹈覆轍嗎？
“遊戲規則改變者”
“第三代半導體”的核心材料包括碳化硅和氮化鎵（GaN）等，其中前者可用於智能汽車，後者則在5G領域有廣泛應用。
碳化硅產業鏈的一個核心產品名為“襯底”，顧名思義就是類似於一個托盤，也即是晶片，是製作芯片的物理基礎。
碳化硅晶片的優勢在於大幅減少功耗，在應用到智能汽車後，可以降低整車功耗20%，並使車輛的續航里程提升5%-15%。
這讓碳化硅成了智能汽車領域的“遊戲規則改變者”。
但碳化硅晶片“極其難以製造”，製作它需要一套“碳化硅晶體生長爐”，這種爐子把碳化硅原料加熱到2300℃並變成氣態後，再通過控制包括温度、壓力在內的各種技術參數，最後結晶形成硅錠。
這是一種複雜而昂貴的工藝，而且到目前為止，主要產能集中在位於美國北卡羅來納州的Wolfspeed公司手中。
Wolfspeed 前身為Cree （科鋭）公司，成立於1987年，業務包括LED、照明產品，以及碳化硅材料 ，於1993年在納斯達克掛牌上市。
即便在中國，這也是一家聲名赫赫的公司，光是在LED領域就有鳥巢、水立方等標杆式的夜景照明項目。
在碳化硅方面，1999年Cree就投產了4英寸碳化硅晶片——同時也積累了超過400項與碳化硅有關的專利。
但在很長一段時間內，這種過於先進的技術難以大規模產業化，導致Cree 長期虧損。
2016年，Cree甚至打算把碳化硅業務賣給半導體巨頭英飛凌（Infineon），但最終因“安全審查”未通過，交易被迫取消。
隨着智能汽車的出現，Cree找到了碳化硅材料的用武之地，於是剝離越來越慘淡的LED業務，聚焦於碳化硅晶片業務。
為了推進轉型，Cree甚至在去年把公司名稱改為“Wolfspeed”，並明確了從LED轉型第三代半導體的核心戰略。
技術方面，Wolfspeed的碳化硅晶片尺寸已經從4 英寸擴大到8英 寸，並計劃繼續擴充產能。
Wolfspeed現在向包括意法半導體（STMicroelectronics）、英飛凌、安森美（Onsemi）等半導體公司提供晶片，用於製造碳化硅芯片。
但與此同時，Wolfspeed也自己製造成品芯片。
在4月底，Wolfspeed在美國紐約州開設了一個投資高達10億美元的碳化硅工廠。
諮詢公司悠樂（Yole）發佈的《功率碳化硅2022年度報告》顯示，Wolfspeed在2021年的收入同比增長了53%。
看上去，Wolfspeed越來越接近於上演針對中國智能汽車行業的“卡脖子”戲碼。
但中國的初創企業對此持有不同看法。
中國也有“Wolfspeed ”
“我們有機會（在碳化硅領域）彎道超車。”天科合達總經理楊健表示。
他所在的這家公司2006年成立，技術依託於中科院物理所，產品對標的正是Wolfspeed的碳化硅晶片，“實際上1999年我們就開始做了”。
在他看來，Wolfspeed及其前身Cree的確有一些先發優勢，無論是技術、產品還是客户資源——但中國碳化硅初創公司也有自己的特點。
其中比較關鍵的兩點在於，一是中國在第三代半導體材料方面的佈局並不算晚，儲備了相關技術；二是中國有巨大的內需型半導體市場（每年進口價值數千億美元的芯片產品）。
他介紹，碳化硅領域“一代材料對應一代設備，以及一代技術”，目前天科合達是國內唯一一家能夠同時向客户批量供應4-6英寸導電及半絕緣碳化硅襯底的企業，正在研發8英寸晶片。
對於中國能夠較早佈局碳化硅的原因，楊健認為從國家戰略層面，早已看到了第三代半導體材料的價值，所以做出了相關部署。
他指出，中國已經建立了從碳化硅基礎材料到功率器件，再到模組以及終端應用的上下游產業生態，“所以我們不擔心被卡脖子，甚至還有機會彎道超車”。
公開資料顯示，中國目前在碳化硅產業鏈的各個環節都出現了一些頗具代表性的公司——襯底（晶片）領域有天科合達、天嶽先進，外延領域（碳化硅的另一個環節）的代表公司包括東莞天域、瀚天天成，器件等終端應用領域有斯達半導、泰科天潤等。
中國的這種產業生態，與海外大廠的IDM模式（Integrated Design and Manufacture，集成設計和製造）有顯著不同。
包括意法半導體、羅姆、Wolfspeed在內，均採用IDM這種垂直整合模式，即設計、製造、測試、封裝、銷售均掌握在自己手中。
“Wolfspeed的IDM模式有自己的原因，它早期也面臨碳化硅材料需求不足的情況，所以自己去做了下游產品（外延、器件、模組等），相當於是全產業鏈”，楊健表示，天科合達不會採用這種模式，而是致力於跟合作伙伴合作。
他坦陳，早些年碳化硅技術的產業化確實是一個難題，一方面這種技術本身還有待提升，另一方面下游水平較低，沒有辦法找到足夠的應用場景。
一種前景光明的材料卻無法快速獲得廣泛應用，這對一個初創公司來説是一個艱難的過程，實際上對於中國的整個碳化硅產業鏈也是考驗。
從2009年開始銷售產品，直到2017年，天科合達的大部分產品都是出口海外，“當時國內產業鏈不成熟，國外有客户利用我們的晶片做一些器件方面的應用”。
“但趨勢很明確，半導體材料就是要往（碳化硅）這個方向走，包括軍工、5G方面的一些發展趨勢等”，楊健表示。
隨着特斯拉在2017年推出首款應用了碳化硅功率器件的Model 3，這種第三代半導體材料的應用場景被徹底打開。
中國已經連續7年成為全球第一大新能源汽車市場，這為包括天科合達在內的碳化硅產業鏈龍頭公司提供了崛起的風口。
根據諮詢機構Yole的統計，2018年天科合達的主力產品導電型碳化硅晶片在全球市場佔有率為1.7%，排名全球第六、國內第一。
一年後，這組數據變成了4.23%，以及全球第五、國內第一。
這意味着Wolfspeed等國際龍頭企業的競爭優勢並非不可撼動——根據Yole市場調研報告顯示，2021年Wolfspeed公司在SiC（碳化硅）晶片的市場份額為49%。
市場地位的變化也讓中國的初創公司獲得了投資人的追捧。
國家集成電路產業投資基金、寧德時代、深創投、哈勃投資、中科創星、中金資本、比亞迪、天富能源等都是天科合達的投資者。
最新消息顯示，天科合達已經重啓科創板IPO。
另一個碳化硅領域的頭部公司天嶽先進在今年年初已經登陸科創板，目前股價維持在53元/股左右，市值約230億人民幣。
Yole在今年3月份發佈的《功率碳化硅2022年度報告》預測，2027年全球功率碳化硅市場規模將達到63億美元（2021年是10億美元）。
與之相對應的是，根據研究機構EV Tank發佈的《中國新能源汽車行業發展白皮書（2022年）》，2030年全球新能源汽車銷量將達到4780萬輛（2021年670萬輛）。
這引發了一股投資風潮，而且涉及碳化硅領域的多個環節。
碳化硅兩年前已是熱門賽道
通過搜索引擎搜索“碳化硅（SiC)”，顯示結果超過2600萬條，而且類似於比亞迪、三安光電等公司，最近幾年都開始佈局這個賽道。
比如比亞迪，根據正在等待掛牌的比亞迪半導體披露的招股書，其在2017年就參與並完成了廣東省一個與碳化硅有關的省級科技計劃項目，同時還自主研發碳化硅芯片設計和工藝技術。
另外，比亞迪半導體的募資項目中，還包括一條總7.36億元，年產能24萬片的碳化硅晶片生產線。
三安光電兩年前在湖南開建碳化硅工廠，投資高達160億。
另外，理想汽車與三安半導體共同投資設立了蘇州斯科半導體公司，專門研發碳化硅芯片。
長城汽車去年底領投了同光股份（金額未公佈），涉足碳化硅領域。
睿獸分析提供的信息顯示，去年9月份以來，就有忱芯科技、上海瀚薪、美浦森、至信微等碳化硅初創公司一共獲得了接近10億元的融資。
原子創投合夥人馮一名錶示，碳化硅領域差不多兩年前就開始火起來了。
他稱，自己是在看到Model 3首次搭載碳化硅功率半導體器件後（Model 3採用24個應用了碳化硅材料的逆變器），開始關注相關領域的投資機會。
原子創投由此開始梳理碳化硅產業鏈，尋找投資標的。
經過研究，他認為當時碳化硅行業的供給側並不充分。
包括意法半導體、英飛凌在內的碳化硅大廠產能不足，而且成本較高。
另外，從風險投資角度出發，他不想過早介入上游環節。“太上游的材料環節，投資比較大，不一定適合我們進行早期投資，可能更適合國家隊或者產業基金介入。”
所以經過調研後，發現投資標的比較稀缺。
機緣巧合的是，當時適逢GE正在解散自己的多個研發中心，其中也包括碳化硅領域的技術團隊，這個團隊想繼續研發碳化硅材料應用，於是成立了“忱芯科技”。
這個團隊的技術優勢主要體現在碳化硅模組封裝等相對下游的環節，而且還有醫療領域的應用資源。
馮一名告訴創業邦，碳化硅提供了更好的性能，同時其高成本屬性在類似於CT、核磁共振等高價值醫療設備中並不顯著，所以他很認可忱芯科技這種較輕的商業模式。
雙方很快達成了投資協議，原子創投在天使輪和Pre-A輪均投資了忱芯科技。
馮一名錶示，包括碳化硅在內，自己非常看好中國的半導體投融資市場。
“因為中國現在是全世界最大的半導體消費國，這個內在的巨大需求會給供給側帶來很多機會，尤其考慮到供應鏈安全的情況下。”馮一名説。
他樂觀的另一個原因是，半導體領域的人才迴流也越來越多，這同樣有利於技術創新。
第三代半導體不會被卡脖子
馮一名強調，第三代半導體的出現不是用來替換第一代半導體、第二代半導體，只不過物理性能的提升使其找到了一些新的應用場景，“比如智能汽車和5G、航天等領域”。
在早期就關注天科合達的中科創星合夥人郭鑫表示，中國雖然在碳化硅材料研究方面着手較早，但是襯底（晶片）真正找到規模化的應用場景，大約是在2017年、2018年左右。
這跟Cree（Wolfspeed前身）頗為相似——直到智能汽車這個新興的應用場景出現之後，碳化硅的商業化前景才開始清晰起來。
目前，天科合達在導電型碳化硅晶片方面佔據了差不多90%以上的國內市場。
他指出，除了智能汽車之外，電網、高鐵等領域也都需要高性能的碳化硅芯片。
從世界範圍看，儘管以Wolfspeed為代表的外國公司已經在技術和產能方面佔據了優勢地位，但中國的初創企業也在趕超。
他表示，天科合達已經量產了6英寸晶片，產能供應量正在穩步上漲，目前正在研發8英寸。
但是下游用户的態度值得關注。
“晶片屬於基礎材料，如果下游用户依然選擇國外產品，對於中國的晶片企業來説可能是一個挑戰”。
從產業鏈角度看，只有下游用户釋放了需求、並同意小批量驗證之後，上游材料研發商才能持續、正向地推進研發進程。
在這個過程中，海外大廠提供的成熟產品具有很大的吸引力。
而且到目前為止，這些碳化硅大廠還沒有通過“卡脖子”這種手段限制供應晶片。
在他看來，晶片這種關鍵基礎產品之所以沒有被封殺，一是因為現在碳化硅還處於推廣階段，二是海外大廠有可能是在放長線釣大魚。
他認為一旦（對海外大廠）形成依賴，對下游用户沒有任何好處，甚至可能面臨巨大風險，因為在使用國外晶片後如果遭遇“卡脖子”，切換國產不僅需要一個過程，而且也會付出巨大代價。“尤其是航天、高鐵、特高壓電網等關鍵領域”。
但並不是所有下游用户都意識到了這一點，“他們依然購買國外的晶片，還沒想過有朝一日被卡脖子的情形”。
事實上，類似於Wolfspeed這樣的公司完全有能力、也有意願配合歐美對於中國的半導體封鎖打壓戰略，而且看上去正在這麼做。
“天科合達的6英寸晶片量產後，Wolfspeed馬上就開始大幅降價，從之前的10000元/片降到了6000元/片”。
這種現象在中國的產業變革中已經多次出現——面板和閃存產業都是如此，中國一旦解鎖了某項成就，國際競爭對手一邊大幅降價，另一邊就是繼續放出更高的技術標準。
而且對手還不止Wolfspeed一個，日本住友礦山和韓國SK集團都在佈局碳化硅業務。
這意味着，中美日韓都在爭奪這一領域的創新主導權。
“天科合達是質地優良的公司，但如果歐美和日本聯手打壓，壓力將會非常大。”郭鑫不無擔憂地説。
他認為，對於中國的碳化硅產業來説，在晶片等單個環節實現了技術突破後，還需要國家層面出台相應的政策，從產業鏈角度提供全方位支持，包括下游企業要支持產業鏈上的國產企業。
但他也強調，儘管目前遭遇打壓，中國的初創企業必須堅持推進有關碳化硅的技術創新，“否則將會重蹈在第一代、第二代半導體關鍵材料上被卡脖子的覆轍”。
對於最近兩年的第三代半導體項目投資熱潮，郭鑫也提醒，有一些創業者低估了碳化硅晶片的技術難度，“其實已經有一些過熱，一些城市喊出要建設6英寸碳化硅工廠，也成立了一些創業公司，但卻生產不出來（合格產品 ）”。
天科合達總經理楊健也表示，碳化硅賽道很火，但是打着“國產替代”幌子招搖撞騙的人也很多，“碳化硅晶片是一個技術門檻很高的行業，一方面需要持續投入很多資金，另一方面也要有穩定的技術團隊”。
他還認為，中國在第三代半導體材料上不會被卡脖子。“從材料器件，再到模組封裝，中國已經形成了一套完整的產業鏈，而且發展速度很快。另外，（在逆全球化背景下）我們本身也是一個巨大的市場”。
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