卷疯了的SiC，迎来新搅局者

印度的半导体使命是将该国转变为全球芯片制造中心，目前正处于关键时刻。虽然硅长期以来一直是半导体行业的支柱，但碳化硅（SiC）作为下一代材料的出现印度提供了一个开拓高价值利基市场的独特机会。

SiC 以其卓越的效率、在高温环境下的耐用性以及处理高压应用的能力而闻名，在电力电子、电动汽车（EV） 和可再生能源领域迅速受到青睐。然而，全球 SiC 市场仍然集中在少数几家公司手中。

“意法半导体和英飞凌目前在全球SiC 市场处于领先地位，其他主要参与者如安森美、罗姆、Wolfspeed、三菱电机、富士电机、GeneSiC 和东芝也做出了重大贡献。这些公司在电源模块和电动汽车应用领域占据主导地位，占SiC使用量的75%以上，”Counterpoint Research 高级分析师Ashwath Rao 表示。

由于全球需求飙升而供应有限，印度完全有能力抓住这一机遇，推动其半导体发展目标向前发展。

这些数字讲述了一个令人信服的故事。根据 Fab Economics MobilityResearch 的数据，基于 SiC 的功率半导体的全球市场预计将从 2024年的39亿美元增长到2030年的147亿美元，这意味着在短短六年内增长了近四倍。

仅电动汽车就占了这一需求的75%以上，而SiC芯片可以延长汽车续航里程、缩短充电时间并降低整体半导体要求。麦肯锡估计，到2027年，超过50%的纯电动汽车（BEV）可能会依赖SiC动力系统，而目前这一比例仅为30%。

然而，碳化硅竞赛也是一场地缘政治竞赛。

“美国、欧盟和日本主导着SiC半导体生产，但中国已在2023年至2024年期间战略性地将碳化硅裸片产量提高到令人震惊的水平，通过利用政府赞助和补贴政策，达到全球供应量的近50%”，美国半导体咨询公司Fab Economics 的首席执行官 Danish Faruqui 解释道。“中国也是最大的消费国，占全球碳化硅基功率器件半导体需求的一半以上。”

美国政府通过《CHIPS法案》扩大对国内生产商的补贴，包括博世（补贴和贷款合计5.75亿美元）、X-Fab（5000万美元）和Coherent（4800万美元）。与此同时，中国预计未来两年将碳化硅衬底产能翻两番，保持快速扩张的步伐。

科尔尼战略咨询公司 PERLab 的合伙人兼全球负责人巴拉特•卡普尔（Bharat Kapoor） 认为，中国的主导地位并不像看上去那么强大。“目前，只有约10%的SiC独家制造在中国，70%的制造发生在日本、欧洲和美国。他认为，这为印度提供了一个提供与高成本地区相比具有成本竞争力的SiC解决方案的机会。”

印度正追随日本、中国和美国引领的全球趋势，国内企业积极探索对碳化硅半导体技术的投资。

“印度的SiC 市场预计将在2022年至2030年间以15.6%的复合年增长率增长，这得益于其在电动汽车、数据中心、电力电子、国防和航空航天领域的不断增长。印度已经是电动汽车领域的主要参与者，并且拥有蓬勃发展的数据中心和 SG通信市场。考虑到这些因素，SiC在印度具有强大的增长潜力，“科尔尼的Kapoor 表示。“不断增长的需求和印度作为地缘政治中立制造基地的地位 SiC 裸晶圆生产和 SiC 功率半导体器件提供了机会。”

自2021年12月启动 Semicon India 计划以来，已有多家印度公司进入SiC领域。塔塔集团正在建立一家硅半导体工厂，而其他公司则专注于SiC 制造。

总部位于钦奈的Zoho 公司传统上以其软件专业知识而闻名，该公司已宣布计划在泰米尔纳德邦建立一家碳化硅芯片制造厂，目前正在等待政府补贴批准。Indichip Semiconductors 公布了一项1400亿卢比的投资计划，将与日本 Yitoa Micro Technology Corporation 合作在安得拉邦建立一家SiC 晶圆厂，旨在服务国内和全球市场。同样，RuttonshaInternational Rectifier （RIR） 于2024年9月开始在布巴内斯瓦尔 EMC园区建造其碳化硅制造工厂。

印度政府认识到碳化硅的战略重要性，也采取了积极措施。2024年9月，作为美印战略伙伴关系的一部分，印度总理纳伦德拉•莫迪和总统乔•拜登同意建立一家半导体制造厂，专注于先进的传感、通信和电力电子，用于国家安全、下一代电信和绿色能源应用。在印度半导体计划的支持下，该工厂将与 Bharat Semi、3rdiTech 和美国太空部队合作生产红外、氮化镓和碳化硅半导体。

成本效益是印度对 SiC感兴趣的一个主要驱动因素。

“建造和运营一个同等产能的SiC 功率半导体制造厂的成本仅为其一小部分，项目成本根据产能、晶圆尺寸和技术代数在10至50亿美元之间。

碳化硅和传统硅半导体工厂的制造工艺要求之间的重叠在不同技术之间差异很大。根据代数的不同，重叠可能低至30%，直接/间接制造材料和设备要求甚至更低，“Faruqui 说。

德勤印度合伙人 Kathir Thandavarayan 指出，建立 SiC 工厂的资本投资取决于产品组合、技术、价值链覆盖范围和产能考虑。他估计：“建立一个从设计到设备，具有最低竞争能力的端到端工厂，投资额可能为4亿至5亿美元。”

尽管政府为碳化硅工厂提供了同等50%的激励措施，但行业专家认为，采取量身定制的方法对于解决与碳化硅制造相关的独特生态系统、成本动态和地缘政治挑战至关重要。

尽管对SiC 晶圆厂的投资正在大量涌入，但一些行业领导者敦促谨慎行事。HCL 创始人、印度国家量子计划EPIC 基金会和 MGB 主席AjaiChowdhry 认为，在没有与全球领导者建立战略合作伙伴关系的情况下建立 SiC 晶圆厂可能会导致次优结果。

“碳化硅是一种相对较新且复杂的技术。即使对于经验丰富的参与者来说，实现高产量和最佳性能也是一项挑战。目前，只有三家公司一—意法半导体、安森美和英飞凌—一拥有成功制造SiC芯片所需的先进技术和专业知识，”Chowdhry 解释道。

他警告称，如果印度在印度半导体计划下与不太知名的实体建立合作伙伴关系，那么就有可能将公共资金浪费在可能无法产生效果的企业上。

“鉴于印度市场仅占全球半导体消费量的2%，印度应该专注于吸引全球顶级企业之一，而不是分散资源，支持多家规模较小的企业。”

SiC半导体行业也面临着重大的技术挑战。TechInsights 半导体分析师Manish Rawat 强调了采购高纯度SiC晶体的难度，因为生产缺陷较少的晶锭会直接影响产量和性能。“此外，SiC 半导体需要能够承受极端条件的先进材料，这使得制造过程成本高昂且高度专业化。”

使用更大的SiC 晶圆扩大生产是另一个障碍。“生产缺陷最少的大直径晶圆对于提高制造能力至关重要。如果没有尖端设施和后勤支持，就很难在全球范围内保持竞争力，”Rawat 补充道。

如果印度能够战略性地应对这些挑战，与意法半导体和英飞凌等知名全球企业建立合作伙伴关系，并提供有竞争力的资本支出和与生产相关的激励措施，那么它有可能在2020年前成为价值147亿美元的SiC芯片市场的重要参与者。