在功率器件SiC晶片工艺流程中,衬底是成本占比最高的一环,约占全产业链的一半,其中晶体生长环节是衬底昂贵的核心原因。SiC衬底成本压力会沿“衬底—外延—设计制造封测—成品”逐级传导,最终体现为相同功率的SiC器件价格可达IGBT的2.5倍以上。由于衬底技术壁垒最高、格局高度集中,衬底环节在产业链中的议价能力相对最强。
衬底为何占近半成本
SiC晶片工艺流程中,衬底环节的成本占比约47%,外延约23%,设计、制造、封测合计约30%。也就是说,衬底一项就接近全产业链成本的一半。
衬底贵的根源在于晶体生长。目前主流的PVT(物理气相传输法)路线,晶体生长速度通常为每小时仅0.2—0.3毫米,换算到一周约2—3厘米;行业内领先的Wolfspeed,一周也仅约4厘米。与之对比,硅材料一周大约能生长几米晶体,差距达百倍量级。叠加良率相对较低,SiC衬底价格自然明显高于硅基材料。
价格压力如何沿产业链传导
成本压力首先从衬底传导至外延环节,再传导至设计、制造与封测,最终落到成品器件。衬底价格高企,直接推高下游各环节的制造成本,使相同功率的SiC器件价格可达IGBT的2.5倍以上。
在产业链结构上,海外厂商多采用一体化IDM架构,国内则以专注某一环节为主。这种分工意味着,越靠近上游、技术壁垒越高的环节,越容易把成本压力向下游转移。
为什么衬底环节议价能力更强
衬底环节不仅成本占比最高,技术壁垒也最高,行业格局相对清晰。Wolfspeed(原Cree)市占率达62%,II-VI为14%,Rohm为13%,SK Siltron为5%,天科合达为4%,其他为2%。这种高度集中的格局,使衬底环节在价格传导中处于相对强势的位置。
需要说明的是,上述市占率数据来自Wolfspeed 2021 Investor Day口径,反映的是该时点的市场格局,后续变化需以最新公开数据为准。
常见问题
SiC器件为什么比IGBT贵这么多?
核心原因在衬底。衬底约占SiC全产业链成本的一半,而衬底中的晶体生长速度慢、良率相对较低,直接推高了整体成本。成本沿外延、设计制造封测逐级传导后,相同功率的SiC器件价格可达IGBT的2.5倍以上。
衬底环节为什么议价能力最强?
衬底既是成本占比最高的环节,也是技术壁垒最高的环节,行业格局高度集中。Wolfspeed市占率达62%,头部厂商占据绝大部分份额,使其在产业链价格传导中处于相对强势地位。
成本压力会不会一直传导到终端?
从产业链结构看,衬底成本会经外延、设计制造封测传导至成品器件。海外厂商多采用一体化IDM架构,国内以专注单一环节为主,不同模式下成本传导的路径和幅度存在差异,具体影响需结合各环节实际供需判断。