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碳化硅迎来“上车”好时机 基本半导体优势何在?

发布日期:2022-06-17 08:06    点击次数:168

《科创板日报》6月15日讯(研究员 王锋 欧绪),近日,第三代半导体碳化硅功率器件企业深圳基本半导体有限公司(以下简称“基本半导体”)宣布完成C2轮融资,由广汽资本、润峡招赢、蓝海华腾等机构联合投资。

基本半导体自2016年创立至今,一直倍受资本市场关注,成立六年来共完成了8轮融资,投资方包括闻泰科技、博世创投、中国中车、深投控、松禾资本、力合科创等众多知名机构。

据悉,本轮融资将用于进一步推动碳化硅功率器件的研发进度以及制造基地的建设,加强公司在新能源汽车及光伏发电领域的市场拓展。

深耕碳化硅核心技术

公开资料显示,基本半导体的研发领域覆盖碳化硅功率器件的材料制备、芯片设计、封装测试、驱动应用等全产业链。公司自主研发了碳化硅肖特基二极管、碳化硅MOSFET芯片、车规级碳化硅功率模块等产品,在新能源、电动汽车、智能电网、通信电源、工业控制、家用电器等领域600多家客户中批量应用。

根据智慧芽TFFI企业科创能力评估系统,基本半导体在电子核心产业行业中的科创评估等级为“A级”,位居同行业前2%。

截至最新,基本半导体及其控股子公司共有150余件公开专利申请,专利申请趋势稳中有增,2020年起明显提升,研发规模和稳定性优秀。从专利类型来看,发明专利占比超56%,技术创新水平较高;从专利状态来看,其有效专利过半,审中专利占比超45%,体现了近期较高的创新活力。

图1:基本半导体及其控股子公司专利申请趋势(数据来源:智慧芽)

进一步分析可知,基本半导体目前的专利主要聚焦于碳化硅、功率模块、外延层、离子注入、器件结构等相关技术领域。而其全资控股子公司深圳青铜剑技术有限公司,则主要在IGBT、驱动电路、控制模块、绝缘栅器件等领域进行专利布局。

图2:基本半导体及其控股子公司专利领域地图(数据来源:智慧芽)

从青铜剑科技到基本半导体的海归技术团队

在半导体领域,人才是实现核心技术突破创新的关键。基本半导体拥有一支国际化的研发团队,核心成员包括来自清华大学、中国科学院、英国剑桥大学、德国亚琛工业大学、瑞典皇家理工学院、瑞士洛桑联邦理工学院等国内外知名高校及研究机构的十多位博士。

此外,基本半导体与深圳清华大学研究院共建“第三代半导体材料与器件研发中心”,以产学研结合持续推进科技成果转化。

公司的核心创业团队于2009年首先创立了深圳青铜剑科技股份有限公司(以下简称“青铜剑科技”)。创始人兼董事长汪之涵,清华大学电气工程本科、剑桥大学电力电子专业博士,毕业后选择回国创业,联合清华的同班同学和剑桥的实验室师弟,一起成立了青铜剑科技,致力于功率半导体领域的研究。经过团队多年的努力,青铜剑科技成为国内第一家专业从事大功率IGBT驱动模块研发和生产的企业,在一定程度上缓解了中国在大功率半导体芯片领域依赖进口的被动局面。

2016年,汪之涵团队又成立了子公司基本半导体,着眼于第三代半导体碳化硅功率器件的研发与产业化。

基本半导体的总经理和巍巍,公司的另一位主要专利发明人,同样是清华大学本科毕业、剑桥大学电力电子专业博士,同时还是国家万人计划专家。其主要研究方向为功率半导体器件IGBT及碳化硅MOSFET的仿真、设计、制造及应用,在国际著名期刊和会议上发表多篇论文,在功率半导体器件和应用领域拥有专利二十余项。

图3:基本半导体及其控股子公司主要专利申请人(数据来源:智慧芽)

市场增长迅速,国产替代空间大

以碳化硅为基础的第三代半导体芯片,是全球半导体行业的重点研究方向。随着碳化硅在新能源能源汽车、充电基础设施、5G基站、工业和能源等领域展开,需求迎来爆发增长。

根据法国咨询公司Yole最新发布的报告显示,2021年全球碳化硅功率器件市场份额约10.9亿美元,虽在整体功率器件市场的占比不高,但近几年增长迅速,预计2027年将达到63亿美元,年复合增长率34%。

从2022年的应用市场来看,碳化硅半导体67%将应用于汽车,26%应用于工业,其余用于消费和其他领域。其中,新能源汽车是碳化硅功率器件应用增长最快的市场。特斯拉和比亚迪在其2021年的产品中已开始使用碳化硅功率器件,蔚来、小鹏等也计划在2022年使用碳化硅产品。

除了汽车端的应用,在工业和能源领域,如使用碳化硅模块部署大功率充电基础设施、不断增长的光伏安装量等,也是未来碳化硅功率器件快速增长的市场之一。

然而在市场格局上,意法半导体、英飞凌、Wolfspeed、罗姆、安森美等海外龙头公司占据了碳化硅功率器件近90%的市场份额,国产替代空间很大。

基本半导体于2018年开始布局汽车级碳化硅模块研发和制造,推出了Pcore6、Pcore2、Pcell三个系列产品,并获得多个车型的定点。2021年通线的汽车级碳化硅功率模块封装产线已进入量产阶段,未来年产能将达到400万只模块。

对于未来发展,董事长汪之涵博士表示:“基本半导体将继续紧锣密鼓地推进产业链关键环节的建设,完善海内外双循环供应链格局,加速碳化硅功率器件在新能源汽车、新能源发电等领域实现更多应用,携手合作伙伴为实现国家“双碳”战略目标贡献创新力量。”

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