科技產(chǎn)業(yè)近期最火熱的話題，當屬小米官宣造車。而在小米的 “上車” 決定背后，華為是一個考量點。

一位小米管理人士在接受騰訊新聞采訪時表示，小米敢于同時在手機和電動車兩個市場作戰(zhàn)，原因之一是看到華為回歸主流手機領(lǐng)域的可能性已經(jīng)比較渺茫。

在智能手機市場遭遇逆風，華為的汽車之路只得走得更加堅定。在歷經(jīng)美國三輪制裁之后的 2020 年 11 月 25 日，華為官方社區(qū)公布了一項由任正非簽發(fā)的決議：華為汽車解決方案 BU 的業(yè)務(wù)管轄關(guān)系從 ICT 業(yè)務(wù)管理委員會調(diào)整到消費者業(yè)務(wù)管理委員會，轉(zhuǎn)而由華為消費者業(yè)務(wù) CEO 余承東直接負責。

華為最早在 2019 年發(fā)表著名的 “不造車 “宣言 —— 華為不造整車，而是聚焦 ICT 技術(shù)，幫助車企造好車，造好車，成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的增量部件提供商。市場預(yù)估，進軍車用供應(yīng)鏈的華為將對標全球汽車零部件巨頭博世。

近段時間，市場傳出華為進軍功率器件及第三代半導(dǎo)體材料的消息，顯示華為正在進一步拓展其汽車賽道，并加速成為汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的 “博世”。

然而，博世也沒停下腳步。2021 年 3 月，博世宣布旗下的博世創(chuàng)投（RBVC）完成對基本半導(dǎo)體的投資?；景雽?dǎo)體是一家中國第三代半導(dǎo)體企業(yè)，致力于碳化硅 SiC 功率器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，主要應(yīng)用于新能源發(fā)電、新能源汽車等領(lǐng)域。

在智能電動浪潮下，汽車從 “電子 + 電氣” 轉(zhuǎn)換為 “通信 + 計算”，通信架構(gòu)和軟件算法成為華為跨足汽車賽道的優(yōu)勢，“軟件定義汽車” 更成為未來的趨勢。

華為與博世，一家是 ICT 產(chǎn)業(yè)的跨行新秀，另一家是汽車零部件的 “百年老店”，兩者在智能汽車賽道上，會摩擦出怎樣的火花？

華為押注功率器件

有知情人士向媒體透露，華為正在為公司的功率器件研發(fā)大肆招兵買馬，涉及 IGBT、MOSFET、SiC、GaN 等主流的功率器件。簡單來說，華為正布局功率器件及第三代半導(dǎo)體兩大產(chǎn)業(yè)熱點領(lǐng)域。

另據(jù)《問芯 Voice》觀察，華為于 2020 年 12 月在領(lǐng)英發(fā)布了多條招募 IGBT 研發(fā)人員的消息。

功率器件是新能源汽車電控系統(tǒng)中最核心的電子器件之一，新能源汽車中功率器件的價值量約為傳統(tǒng)燃油車的 5 倍以上。華為原本就計劃成為博世這樣的汽車零部件供應(yīng)商，發(fā)力功率器件并不令人意外。

目前，傳統(tǒng)硅 Si 材料仍占據(jù) 95% 以上的半導(dǎo)體器件市場。然而，隨著 5G、汽車電動化時代到來，對功率器件在開關(guān)頻率、散熱、抗壓性能等方面都有了更高層次的要求，傳統(tǒng)硅基礎(chǔ)的功率器件逐漸出現(xiàn)瓶頸。

因此，第三代半導(dǎo)體材料憑借高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射等特性，開始得到重視。

尤其是氮化鎵 GaN、碳化硅 SiC 在第三代半導(dǎo)體材料中，屬于技術(shù)較為成熟且市場認可度高，並逐漸在 5G、新能源汽車、消費電子等領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。其中，新能源汽車是被看好的高成長性市場。

舉個例子，第三代半導(dǎo)體功率器件導(dǎo)入市場之際，Model 3 首采用碳化硅元件制程是一起標志性事件。過去電動車都使用硅制成的 IGBT 電源轉(zhuǎn)換芯片，但特斯拉 Model 3 首次采用意法半導(dǎo)體制造的碳化硅 SiC 元件為電動車轉(zhuǎn)換電能。

換上碳化硅 SiC 芯片的電動車，提升續(xù)航力約 4%，各家廠商因此積極布局碳化硅技術(shù)。

英飛凌預(yù)期，到 2025 年，碳化硅 SiC 芯片將占汽車電子功率元件兩成。這意味著，僅僅是為了順應(yīng)功率器件發(fā)展方向，華為布局第三代半導(dǎo)體材料就非常自然。

圍繞第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，華為投資了碳化硅頭企業(yè)山東天岳先進材料科技有限公司，持股 10%。2020 年 7 月，華為投資東微半導(dǎo)體，涉及高壓 GreenMOS 系列、中低壓 SGTMOS 系列、IGBT 系列三大系列產(chǎn)品。同月，華為哈勃投資入股北碳化硅晶片制造商京天科合達，持股比例 4.82%。

整體來看，布局功率器件非常契合零部件供應(yīng)商的角色。有分析師告訴《問芯 Voice》，華為當前布局功率器件，最重要的是找到出?？?，國內(nèi)較為繁榮的電動車市場是不錯的機會。

汽車業(yè)務(wù)之外，布局第三代半導(dǎo)體也可以和華為的消費電子、數(shù)據(jù)中心等業(yè)務(wù)協(xié)同。比如，基于氮化鎵 GaN 的分立器件也更適合于數(shù)據(jù)中心或基站電源這樣的高功率應(yīng)用。

第三代半導(dǎo)體是彎道超車的好機會？

國家 2030 計劃和 “十四五” 國家研發(fā)計劃已明確第三代半導(dǎo)體是重要發(fā)展方向。多重因素作用下，第三代半導(dǎo)體正成為中國政府推進半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的著力點。

從應(yīng)用端來看，第三代半導(dǎo)體不僅適應(yīng)電動車、6G 這樣的戰(zhàn)略性市場，還切中了 “新基建” 中 5G 基站、特高壓、新能源充電樁、城際高鐵等主要領(lǐng)域。

中芯國際創(chuàng)始人張汝京曾表示，第三代半導(dǎo)體采用成熟制程，設(shè)備要求不算高，資本投入不算大，且國內(nèi)企業(yè)和國外龍頭差距相較于第一、二代半導(dǎo)體較小，國內(nèi)公司存在彎道超車機會。

在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域，中國的布局與發(fā)展究竟和歐美國家有多少差距？

關(guān)于此問題，分析師有著不同的看法。有分析師告訴《問芯 Voice》，由于美國在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域著墨不深，這也意味著，國內(nèi)企業(yè)在發(fā)展時不會太受制于中美關(guān)系走向。

不過，關(guān)于中外第三代半導(dǎo)體差距的討論，常常聽到 “處于同一起跑線” 的說法。該分析師認為，這樣的觀點有著誤導(dǎo)性。

就車規(guī)級碳化硅器件而言，國內(nèi)以 4 到 6 英寸晶圓為主，而意法半導(dǎo)體這樣的國際一線廠商已經(jīng)迭代到 8 英寸。因而，國內(nèi)外廠商產(chǎn)品的成本差異太大，國產(chǎn)產(chǎn)品很難形成競爭力。

不僅如此，進入 2021 年，博世、羅姆、意法半導(dǎo)體等巨頭企業(yè)都表現(xiàn)出擴大第三代半導(dǎo)體產(chǎn)能的動作，以鞏固領(lǐng)先地位，而這也會讓價格差距不斷拉開。

博世集團位于德國德累斯頓的芯片工廠已經(jīng)開始生產(chǎn)第一批半導(dǎo)體晶圓，據(jù)報道，該芯片工廠投資額約為 10 億歐元，且博世從 2019 年開始就在該工廠研發(fā)碳化硅產(chǎn)品。

羅姆此前表示，2025 年 3 月底前計劃對宮崎工廠累計投資 600 億日元，以將碳化硅 SiC 芯片產(chǎn)能擴增至 2016 年度的 16 倍，其中新能源汽車 SiC 功率半導(dǎo)體產(chǎn)能將是目前的 5 倍。

雖然國際大廠積極擴產(chǎn)，但比亞迪對產(chǎn)能持悲觀論調(diào)并認為，未來三到五年，IGBT、碳化硅 MOSFET 的產(chǎn)能預(yù)計會成為新能源汽發(fā)展的最大瓶頸。

這也意味著，如果未來碳化硅 MOSFET 這樣的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品確實存在產(chǎn)能缺口，也將成為國產(chǎn)廠商追趕之路上的利好。

分析師指出，如果要加速應(yīng)用國產(chǎn)第三代半導(dǎo)體功率器件，補貼可能會成為政策選項之一。不過，前提是，大陸廠商制造出可用的車規(guī)級功率器件，像是 IGBT 這樣的產(chǎn)品要能長期使用，客戶對質(zhì)量要求非常高。

IDM模式 v.s. 晶圓代工

當前第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)雖以 IDM 模式為主流，不過也有不少業(yè)內(nèi)人士認為，晶圓廠仍然有機會。事實上，臺灣地區(qū)的晶圓代工龍頭臺積電已經(jīng)吃到第三代半導(dǎo)體的紅利。

2021 年，IC 設(shè)計公司 Navitas 宣布，已賣出 1300 萬個第三代半導(dǎo)體變壓器，目前每個月出貨達到 100 萬，在細分領(lǐng)域擁有 5 成市占率。臺積電從 2014 年開始幫 Navitas 代工生產(chǎn)，也因而在第三代半導(dǎo)體技術(shù)滲透約 1% 的市場起步階段就有所斬獲。

同樣在晶圓代工層面，一些廠商也正在為第三代半導(dǎo)體市場儲備技術(shù)。如臺積電轉(zhuǎn)投資的晶圓代工廠世界先進正積極建立完整的氮化鎵加工技術(shù)，除了前后段制程都自行完成，也會建立自己的晶圓薄化技術(shù)。

結(jié)語

第三代半導(dǎo)體技術(shù)意味著什么？以當下備受關(guān)注的電動車市場為例，曾有業(yè)內(nèi)人士指出：“過去汽車是否省油，是由引擎決定，未來電動車要如何省電，則是由第三代半導(dǎo)體技術(shù)決定?！?/span>

中國若要在半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車，第三代半導(dǎo)體材料會是一個突圍方向，這一觀點已取得較為廣泛的共識。潮流之中，發(fā)力功率器件并順勢進擊第三代半導(dǎo)體的華為，憑借其投資布局和國內(nèi)數(shù)一數(shù)二的科技實力，在接近汽車零部件巨頭目標的同時，或?qū)⒁I(lǐng)國內(nèi)第三代半導(dǎo)體事業(yè)取得突破。