2022年碳化硅（SiC）行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)歷了全面的爆發(fā)，一邊是電動(dòng)汽車快速發(fā)展帶來(lái)了旺盛的SiC功率器件需求——SiC可為電動(dòng)汽車提供更快的充電速度和更長(zhǎng)的行駛里程；一邊則是因?yàn)镾iC襯底晶圓缺貨導(dǎo)致的SiC芯片供應(yīng)不足的現(xiàn)狀，而且SiC襯底和元器件的短缺至少還要持續(xù)到2025年。在這樣的環(huán)境下，2023年將更加考驗(yàn)各SiC企業(yè)的是否能快速導(dǎo)入客戶且有穩(wěn)定可靠的產(chǎn)能。拿下了全球最大的SiC代工廠X-Fab 長(zhǎng)達(dá)6年保供協(xié)議的派恩杰正在邁向新的功率半導(dǎo)體“芯”征程。

得SiC產(chǎn)能者得天下

以前我們講“得SiC者得天下”，現(xiàn)在更核心的是“得SiC產(chǎn)能者得天下”。SiC的需求之大和發(fā)展速度之快，超出了行業(yè)預(yù)期。據(jù)Yole的預(yù)測(cè)，僅由電動(dòng)汽車所帶來(lái)的SiC晶圓需求預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到110萬(wàn)片。為了避免再次陷入汽車缺芯的窘境，確?？煽抗?yīng)，目前大多數(shù)整車廠采取與SiC芯片供應(yīng)商深度綁定的策略，例如奔馳/路虎/通用等與Wolfspeed簽訂戰(zhàn)略協(xié)議，雷諾與意法半導(dǎo)體，大眾/奔馳/現(xiàn)代與安森美，Stellantis與英飛凌等等，車廠爭(zhēng)抱SiC巨頭大腿。深度綁定正成為SiC行業(yè)一道亮麗的風(fēng)景線。

SiC元器件廠商與上游襯底的綁定由來(lái)已久，Wolfspeed作為全球最大的SiC襯底供應(yīng)商，市場(chǎng)占有率高達(dá)60%，是各大芯片供應(yīng)商綁定的重要對(duì)象，即便如此，他們?cè)?022年也面臨著供不應(yīng)求的難題。因此，包括Wolfspeed、ST、安森美、羅姆等在內(nèi)的主要SiC廠商都在積極投資新工廠以提高SiC襯底晶圓和器件的產(chǎn)能。

經(jīng)過(guò)在SiC賽道長(zhǎng)達(dá)十年甚至更久的技術(shù)及硬件積累，上述這些SiC芯片供應(yīng)商們由于特定的歷史條件，大多是IDM模式，而且如今包括ST、安森美、羅姆等多家廠商還通過(guò)投資或購(gòu)買SiC襯底產(chǎn)業(yè)鏈逐漸實(shí)現(xiàn)更上游的自我供給。IDM模式固然是SiC芯片領(lǐng)域發(fā)展的定式，但是相對(duì)全球“一芯難求” 的大環(huán)境下，對(duì)于懷抱著“國(guó)產(chǎn)替代”理想的SiC芯片供應(yīng)商而言，F(xiàn)abless這種“輕裝上陣”的模式則更有助于企業(yè)搶跑。就目前的情況下，整個(gè)SiC產(chǎn)業(yè)鏈還沒(méi)有完全成熟，要想加速占領(lǐng)賽道，成熟的代工廠支持將是非常必要的。

全球的SiC代工廠并不多，主要有在美國(guó)德州的碳化硅廠X-FAB、新晉碳化硅代工廠英國(guó)的Clas-SiC、韓國(guó)的Yes Power Technix、中國(guó)臺(tái)灣的漢磊（Episil Technology）、嘉晶電子（Episil-Precision）、美國(guó)的SiCamore Semi，以及一些正在建設(shè)或者有SiC代工規(guī)劃的，包括上海積塔半導(dǎo)體、廣州芯粵能、長(zhǎng)飛半導(dǎo)體、南京寬能半導(dǎo)體等等。

在全球SiC代工領(lǐng)域， X-Fab是全球第一家也是最大的一家SiC專業(yè)代工廠。據(jù)eeNews Europe的報(bào)道，X-Fab的CEO Rudi De Winter在2023年的計(jì)劃中談到，盡管全球經(jīng)濟(jì)低迷和芯片短缺，但是X-Fab的現(xiàn)有產(chǎn)能在未來(lái)三年內(nèi)都已售罄。他指出，過(guò)去公司的業(yè)務(wù)往往是基于不具約束力的預(yù)測(cè)，而現(xiàn)在少量?jī)?yōu)質(zhì)客戶正在簽署多方長(zhǎng)期協(xié)議，客戶更加重視半導(dǎo)體供應(yīng)鏈所起的戰(zhàn)略意義。由于SiC需求的不斷增加，X-Fab已于2021年開(kāi)始投資10億美元用于為期三年的產(chǎn)能擴(kuò)大。

眾所周知，一家流片廠擴(kuò)建的時(shí)間很長(zhǎng)，差不多需要三年時(shí)間，所以能拿到X-Fab的產(chǎn)能已是不易。而且據(jù)X-Fab的消息，與客戶所簽署的長(zhǎng)期協(xié)議通常為3年，但是近日，國(guó)內(nèi)的SiC芯片供應(yīng)商派恩杰半導(dǎo)體卻直接拿下了6年的長(zhǎng)期保供協(xié)議，這在全球都是屈指可數(shù)的，也讓我們不由好奇，派恩杰究竟憑啥？

對(duì)派恩杰有關(guān)注或者閱讀過(guò)我們這篇文章：《國(guó)產(chǎn)SiC MOSFET起量，派恩杰上半年逆勢(shì)供貨超1.2kk！》的讀者可能對(duì)派恩杰與X-Fab的淵源有所了解。關(guān)于派恩杰技術(shù)傳承可以參考《“揭秘！派恩杰供應(yīng)鏈大起底，與北卡學(xué)派跨越半個(gè)世紀(jì)的技術(shù)傳承因緣”》，在此不做過(guò)多的贅述。如果說(shuō)派恩杰創(chuàng)始人黃興博士與X-Fab的一系列淵源使得派恩杰半導(dǎo)體成為X-Fab在亞洲地區(qū)的第一家客戶，那么能夠拿下長(zhǎng)達(dá)6年的長(zhǎng)期保供協(xié)議，則一定是對(duì)派恩杰公司過(guò)硬的技術(shù)實(shí)力的認(rèn)可。

相信行業(yè)內(nèi)的人都能了解這個(gè)6年長(zhǎng)約的含金量。相比消費(fèi)類電子和工業(yè)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，車規(guī)芯片的驗(yàn)證周期更長(zhǎng)，通常在3年以上。此前黃興博士曾分析到：“由于SiC功率器件可靠性驗(yàn)證的周期長(zhǎng)，一個(gè)流片工廠從建線、調(diào)線、量產(chǎn)爬坡的周期（在各環(huán)節(jié)都順利交付的情況下）到量產(chǎn)且導(dǎo)入客戶，至少需要5年時(shí)間。”在這個(gè)加速上車的時(shí)代，慢一步就會(huì)錯(cuò)過(guò)黃金窗口。這幾年爆發(fā)的SiC芯片缺貨情況得以讓國(guó)產(chǎn)碳化硅芯片與客戶建立起良好的關(guān)系，車規(guī)級(jí)產(chǎn)品一旦被列入BOM清單，就十分難被替換。

如今，派恩杰穩(wěn)定占有X-Fab亞洲地區(qū)最多的產(chǎn)能份額。通過(guò)與X-Fab的深度合作，派恩杰可以利用國(guó)際產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)加快驗(yàn)證周期，率先占領(lǐng)市場(chǎng)，形成行業(yè)壁壘。

國(guó)產(chǎn)SiC廠商用營(yíng)收來(lái)說(shuō)話

目前國(guó)際SiC大廠的財(cái)務(wù)報(bào)表中已經(jīng)呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)趨勢(shì)，他們正在享受SiC爆發(fā)式增長(zhǎng)帶來(lái)的第一波紅利。財(cái)報(bào)是衡量企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況最直觀的體現(xiàn)，在SiC這個(gè)角逐場(chǎng)中，派恩杰也在通過(guò)營(yíng)收亮出自己的實(shí)力。

國(guó)內(nèi)方面，2022年，派恩杰以獨(dú)特的Fabless優(yōu)勢(shì)在極度缺芯的市場(chǎng)環(huán)境中，一馬當(dāng)先搶占市場(chǎng)，其中僅車規(guī)級(jí)功率MOSFET芯片就斬獲過(guò)半億銷售額。碳化硅MOSFET實(shí)際出貨超3.6kk，且無(wú)一例失效，完全彰顯了派恩杰優(yōu)異的芯片設(shè)計(jì)能力?？煽糠€(wěn)定的芯片質(zhì)量使得派恩杰成功占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)外大功率碳化硅MOSFET芯片的國(guó)產(chǎn)空缺。

事實(shí)證明，派恩杰當(dāng)下所采用的Fabless的模式是正確的，這是黃博士看過(guò)了產(chǎn)業(yè)的起起落落，充分了解SiC國(guó)產(chǎn)替代供應(yīng)鏈所面臨的大量經(jīng)驗(yàn)循環(huán)及上下游協(xié)作的現(xiàn)狀之后，審時(shí)度勢(shì)所采取的戰(zhàn)略發(fā)展路線。短期來(lái)看，F(xiàn)abless模式在填補(bǔ)國(guó)內(nèi)SiC芯片空白和技術(shù)迭代上顯示出較為突出的優(yōu)勢(shì)。

派恩杰這幾年在產(chǎn)品陣列和客戶導(dǎo)入方面的發(fā)展速度很快，公司已在650V，1200V，1700V三個(gè)電壓平臺(tái)發(fā)布100余款不同型號(hào)的SiC二極管、MOSFET、功率模塊等，是國(guó)內(nèi)第一家擁有產(chǎn)品目錄最多的SiC芯片供應(yīng)商，并且產(chǎn)品性能絲毫不遜色于國(guó)際。派恩杰的平面型MOSFET技術(shù)更是全球領(lǐng)先，已推出全球Qgd x Rds(on)最小的SiC MOSFET產(chǎn)品。

雖然市場(chǎng)上有不少SiC芯片廠商和機(jī)構(gòu)都在研究溝槽型的SiC MOSFET，理論上來(lái)看，溝槽柵能大大提升器件參數(shù)、可靠性及壽命。但在派恩杰看來(lái)，由于碳化硅有優(yōu)異的性能導(dǎo)致激光刻蝕可以接近無(wú)限精準(zhǔn)，因而不需要如硅基芯片一樣挖溝槽來(lái)縮Pitch。未來(lái)幾年，平面型MOSFET技術(shù)依然是車用碳化硅MOSFET的主流。派恩杰的SiC MOSFET已經(jīng)成功導(dǎo)入整車廠和Tier 1廠商，實(shí)現(xiàn)上車。

截至目前，派恩杰的碳化硅功率MOSFET器件已導(dǎo)入60余家客戶，量產(chǎn)交付產(chǎn)品80余款。值得一提的是，派恩杰還得到了海外大廠的認(rèn)證，包括全球光纖激光器龍頭IPG Photonics。2022年9月，派恩杰收獲國(guó)際大廠碳化硅MOSFET大單，在美國(guó)充電樁基建項(xiàng)目Power America中被重點(diǎn)采用。雖說(shuō)國(guó)內(nèi)SiC市場(chǎng)方興未艾，但可以看出，派恩杰的目標(biāo)市場(chǎng)不僅僅是國(guó)內(nèi)，更要走出國(guó)門(mén)與國(guó)際SiC MOSFET廠商一爭(zhēng)高低。

基于2022年良好的開(kāi)端以及多年沉淀的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，2023年派恩杰的主打產(chǎn)品碳化硅車規(guī)級(jí)功率MOS器件將再接再厲，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)數(shù)億元人民幣營(yíng)收。

在SiC領(lǐng)域?qū)I(yè)的技術(shù)及漂亮的業(yè)績(jī)，也使得派恩杰贏得了半導(dǎo)體專業(yè)基金的不斷加持。2023年1月19日新年伊始，派恩杰就完成了數(shù)億元A輪融資，這是他們?cè)诮荒陙?lái)的第二次融資。本輪融資由華潤(rùn)資本，湖杉資本（老股東加持）和欣柯資本共同完成，所融資金將主要用于加速產(chǎn)品研發(fā)、擴(kuò)張產(chǎn)能、加強(qiáng)供應(yīng)鏈保障和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈布局。

結(jié)語(yǔ)

綜上來(lái)看，過(guò)硬的技術(shù)實(shí)力讓派恩杰在SiC這列快速奔跑的列車上已占據(jù)一席之地。加上X-Fab的六年保供長(zhǎng)約，讓派恩杰可以突破產(chǎn)能的掣肘，全面推進(jìn)SiC功率器件工藝和產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化迭代開(kāi)發(fā)，占據(jù)更多的SiC市場(chǎng)份額，實(shí)現(xiàn)更高的營(yíng)收。未來(lái)不僅是汽車領(lǐng)域，光伏及儲(chǔ)能等都將是派恩杰發(fā)力的重要戰(zhàn)場(chǎng)。

審核編輯 ：李倩