廈門碳化硅（Sic）產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)查研究報(bào)告

吳玉武

碳化硅被業(yè)內(nèi)專家稱為是“黃金賽道”，更有甚者稱“得碳化硅者得天下”。作為第三代半導(dǎo)體的代表性材料之一，性能優(yōu)勢(shì)突出，具有“七高”（高電壓、高頻率、高電流、高溫、高效率、高散熱、高可靠性）的顯著特點(diǎn)，也稱為寬禁帶半導(dǎo)體。在電動(dòng)汽車、5G通信、軌道交通、光伏太陽(yáng)能等領(lǐng)域具有很高的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

在廈門發(fā)展碳化硅產(chǎn)業(yè)具有獨(dú)天得厚的優(yōu)勢(shì)，廈門市政府也一直在進(jìn)行相關(guān)的產(chǎn)業(yè)布局。在2019年的未來(lái)產(chǎn)業(yè)專場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)上，廈門市科技局把以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體列為廈門十大未來(lái)產(chǎn)業(yè)行列。在此之前，民間資本早已紛紛投資碳化硅上下游產(chǎn)業(yè)鏈。早在2011年，國(guó)內(nèi)第一家碳化硅外延片制造商---瀚天天成在廈門翔安成立了。2014年三安集成在翔安啟動(dòng)碳化硅項(xiàng)目，2015年華天恒芯在火炬成立，2016年芯光潤(rùn)澤成立。

據(jù)本次調(diào)研得知，廈門碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成了襯底、外延、芯片、器件、模塊和應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈，涌現(xiàn)出了以科華恒盛、金龍汽車、新頁(yè)科技為代表的碳化硅應(yīng)用企業(yè)，以三安集成、瀚天天成、芯光潤(rùn)澤、華天恒芯、紫硅半導(dǎo)體為代表性碳化硅制造企業(yè)，廈門已經(jīng)成為了我國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)版圖中的四大重鎮(zhèn)之一。

一、緒論

金剛砂又名碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加食鹽）等原料通過(guò)電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見(jiàn)的礦物，莫桑石。碳化硅又稱碳硅石。在當(dāng)代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。目前中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm2。

通過(guò)對(duì)廈門地區(qū)主要碳化硅上下游企業(yè)進(jìn)行實(shí)地考察調(diào)研，取得企業(yè)及行業(yè)內(nèi)的一手資料，從多種角度了解目前廈門碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈存在問(wèn)題及改善建議;通過(guò)對(duì)廈門半導(dǎo)體協(xié)會(huì)及清華海峽研究院的專家訪談，剖析如何創(chuàng)建廈門區(qū)域閉環(huán)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈;通過(guò)跟政府主管部門的深度面談，了解國(guó)家、省、市三級(jí)政府是如何扶持碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展？擬定了哪些扶持政策？為廈門政府招商引資提供方向，為碳化硅企業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略規(guī)劃提供思路，為龍頭企業(yè)進(jìn)行全鏈條頂層設(shè)計(jì)、系統(tǒng)規(guī)范提供參考。

主要調(diào)研對(duì)象：

1）業(yè)內(nèi)企業(yè)（實(shí)地調(diào)研）：三安集成碳化硅技術(shù)負(fù)責(zé)人史春林、華天恒芯董事長(zhǎng)卓廷厚、芯光潤(rùn)澤運(yùn)營(yíng)總監(jiān)郎岳

2）專家團(tuán)隊(duì)（電話訪談）：廈門半導(dǎo)體協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)黃以明、清華海峽研究院投資部主管康毅斌、清華海峽研究院投資管理部副主任藍(lán)善清

3）政府人員（深度面談）：自貿(mào)區(qū)招商主任林鳳元、自貿(mào)區(qū)集成電路專家鄭建章博士、自貿(mào)區(qū)李志龍?zhí)庨L(zhǎng)

二、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述

（一）第三代半導(dǎo)體發(fā)展概述

自1947年貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今天經(jīng)歷了三個(gè)階段。

從國(guó)際上來(lái)看，當(dāng)前第三代半導(dǎo)體材料已經(jīng)從研發(fā)進(jìn)入了大規(guī)模量產(chǎn)的階段，并進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展蓬勃的階段。其產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)完全成熟了，在材料、設(shè)備、工藝和應(yīng)用端都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。從國(guó)內(nèi)來(lái)看，國(guó)內(nèi)這幾年也興起了第三代半導(dǎo)體的投資熱潮，各路資本紛紛入場(chǎng)，各地政府大力扶持，產(chǎn)業(yè)鏈也不斷完善。但是據(jù)有關(guān)專家評(píng)估我國(guó)第三代半導(dǎo)體與國(guó)際巨頭仍還有5年左右的差距。

三、產(chǎn)業(yè)鏈的概念及碳化硅產(chǎn)業(yè)政策

（一）產(chǎn)業(yè)鏈的概念

產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)钱a(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)中的基本概念，是指各產(chǎn)業(yè)部門之間通過(guò)一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)、或產(chǎn)業(yè)配套串聯(lián)起來(lái)，并根據(jù)之間的特定邏輯關(guān)系及時(shí)空布局關(guān)系形成的鏈條式的關(guān)系形態(tài)。

碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侵冈谔蓟柩邪l(fā)、生產(chǎn)、制造、銷售、應(yīng)用等過(guò)程中形成的一種包括價(jià)值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈的關(guān)系形式。它不僅包括生產(chǎn)過(guò)程中上下游的供應(yīng)鏈配套關(guān)系，還包括終端客戶的應(yīng)用。

（二）碳化硅產(chǎn)業(yè)政策

2021年3月份，全國(guó)人民代表大會(huì)通過(guò)了《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》。綱要中提出我國(guó)將加速推動(dòng)以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體新材料技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。以碳化硅為首的第三代半導(dǎo)體被視作我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)彎道超車的機(jī)會(huì)。全國(guó)上下要采取果斷出擊，采取各種措施來(lái)推動(dòng)我國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

四、廈門碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀分析

（一）廈門碳化硅投資項(xiàng)目匯總

廈門作為我國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)四大重鎮(zhèn)之一，已初步形成襯底、外延片、芯片、器件、模塊及應(yīng)用的碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈。2016年廈門市政府出臺(tái)了《廈門市先進(jìn)制造“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，在規(guī)劃中明確提出“加快推進(jìn)微電子器件生產(chǎn)能力。近幾年來(lái)，在廈門市政府的積極引導(dǎo)下，大量的民間資本和各種基金都紛紛投入到碳化硅的產(chǎn)業(yè)鏈中來(lái)。

（二）廈門碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈分布及優(yōu)劣勢(shì)分析

通過(guò)這半個(gè)來(lái)月的實(shí)地調(diào)研和查尋相關(guān)資料，我們欣慰地發(fā)現(xiàn)，廈門的碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈已形成初具規(guī)模了，已初步形成了襯底、外延、芯片、器件、模塊與應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈布局。

在廈門發(fā)展碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈有著獨(dú)天得厚的優(yōu)勢(shì)。市政府這些年來(lái)也一直積極規(guī)劃第三代半導(dǎo)體碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈。在2019年9月底的未來(lái)產(chǎn)業(yè)專場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)上，以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體被列入廈門十大未來(lái)產(chǎn)業(yè)之一。但是我們也清楚地看到，目前我們還遇到很多的困難和挑戰(zhàn)，需要舉全廈門之力，才能縮短與國(guó)際巨頭的差距，真正實(shí)現(xiàn)“彎道超車”。

（三）廈門碳化硅企業(yè)簡(jiǎn)介及發(fā)展情況

廈門由于與臺(tái)灣隔海相鄰，方便引進(jìn)臺(tái)灣高端半導(dǎo)體人才，也方便臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈向廈門轉(zhuǎn)移。經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展，已形成了頗具規(guī)模的上下游碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈，涌現(xiàn)出了以科華恒盛、金龍汽車、新頁(yè)科技為代表的碳化硅應(yīng)用企業(yè)，以三安集成、瀚天天成、芯光潤(rùn)澤、華天恒芯、紫硅半導(dǎo)體為代表性碳化硅制造企業(yè)。廈門已成為了我國(guó)第三代半導(dǎo)體的第一梯隊(duì)和排頭兵，碳化硅上下游產(chǎn)業(yè)鏈已有如下重點(diǎn)企業(yè)：

1.瀚天天成-----碳化硅外延片

2.芯光潤(rùn)澤----碳化硅器件、模塊

3.華天恒芯---碳化硅芯片

華天恒芯由卓廷厚先生于2015年11月創(chuàng)辦。注冊(cè)資本51，000萬(wàn)，位于廈門火炬高新區(qū)創(chuàng)業(yè)園誠(chéng)業(yè)樓南樓506A室，項(xiàng)目落戶廈門翔安高新技術(shù)區(qū)產(chǎn)業(yè)基地，總投資24億元人民幣，年產(chǎn)規(guī)劃30萬(wàn)片6英寸碳化硅芯片。2018年，華天恒芯與廈門火炬集團(tuán)下屬的產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金簽訂合作框架協(xié)議。

4.紫硅半導(dǎo)體----碳化硅處延片生產(chǎn)設(shè)備

紫硅半導(dǎo)體由張峰于2019年07月創(chuàng)立。法定代表人李弘揚(yáng)，注冊(cè)資本617萬(wàn)，辦公室位于廈門火炬高新區(qū)創(chuàng)業(yè)園偉業(yè)樓南樓301E室，由原中科院半導(dǎo)體研究院研究員張峰于創(chuàng)辦，專心研發(fā)碳化硅生產(chǎn)設(shè)備，是目前廈門唯一的碳化硅設(shè)備制造商。

5.碳化硅應(yīng)用端企業(yè)介紹

廈門涌現(xiàn)出了以科華恒盛、金龍汽車、新頁(yè)科技為代表的碳化硅應(yīng)用企業(yè)，其中科華恒盛和新頁(yè)科技是專業(yè)生產(chǎn)充電樁和光伏新能源設(shè)備的。

（四）廈門碳化硅產(chǎn)業(yè)合作情況

廈門各碳化硅企業(yè)也意識(shí)到了從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中，如果能夠與下游應(yīng)用企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合，能夠提高量產(chǎn)效率和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。通過(guò)與上下游進(jìn)行捆綁、校企合作、商業(yè)聯(lián)盟等方式進(jìn)行戰(zhàn)略合作，構(gòu)建合作伙伴關(guān)系，這樣就能保證產(chǎn)品進(jìn)入到量產(chǎn)后，迅速被我們下游或者終端客戶認(rèn)可，形成閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。利用企業(yè)聯(lián)盟、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，打通全產(chǎn)業(yè)鏈，是企業(yè)快速把技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的途徑。

五、存在的問(wèn)題和發(fā)展建議

（一）廈門碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈存在的主要問(wèn)題

1.研發(fā)技術(shù)人員缺乏、研發(fā)投入不夠

碳化硅在廈門屬于新興行業(yè)，沒(méi)有這方面的人才儲(chǔ)備，從臺(tái)灣重金挖來(lái)的技術(shù)人員不易留任，研發(fā)投入的力度不夠、不集中。再加上碳化硅投資回收周期長(zhǎng)，企業(yè)缺乏主動(dòng)研發(fā)投入，仿制和抄襲國(guó)外落后、淘汰工藝，只能依靠低價(jià)銷售取得微薄的利潤(rùn)，沒(méi)有更多的資金投入新產(chǎn)品、新工藝的研發(fā)，也就無(wú)法進(jìn)行持續(xù)的團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)與建設(shè)，導(dǎo)致廈門本土高端研發(fā)技術(shù)人員缺乏。

2.閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈并沒(méi)有完成打通

在廈門，目前沒(méi)有產(chǎn)業(yè)鏈最前端的碳化硅原料和晶錠生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)設(shè)備及工藝材料的供應(yīng)商也比較少，還沒(méi)有形成完整的閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。我們要密切關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈的薄弱環(huán)節(jié)，持續(xù)搭建專業(yè)資源整合平臺(tái)，完善碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)圈，整合行業(yè)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)資源，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)資源共享匯聚，為碳化硅產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展提供源泉。

3.缺乏有能力進(jìn)行全鏈條設(shè)計(jì)、一體化實(shí)施的龍頭企業(yè)

碳化硅材料及應(yīng)用涉及新能源汽車、5G通信、軌道交通、光伏太陽(yáng)能等多個(gè)領(lǐng)域，多門學(xué)科交叉、融合的特點(diǎn)，從最初的研發(fā)設(shè)計(jì)到后面的應(yīng)用端，整條產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)，但目前廈門碳化硅應(yīng)用端與前端襯底、芯片、器件、模塊的聯(lián)系并不密切。金龍汽車、科華恒盛、新頁(yè)科技等應(yīng)用企業(yè)并沒(méi)有參與前端源頭的產(chǎn)能規(guī)劃、研發(fā)設(shè)計(jì)，沒(méi)有對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)和系統(tǒng)規(guī)劃，沒(méi)有發(fā)揮龍頭企業(yè)的作用，導(dǎo)致全產(chǎn)業(yè)鏈的配置并不協(xié)調(diào)。

4.技術(shù)、良率、工藝水平需提高

與國(guó)際大廠比，廈門碳化硅企業(yè)仍屬于起步階段，各企業(yè)均還處于小批量生產(chǎn)階段，并沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)大批量出貨的考驗(yàn)，導(dǎo)致各企業(yè)的營(yíng)收仍然較低，經(jīng)營(yíng)困難。沒(méi)有一家企業(yè)的碳化硅年?duì)I收超2億元人民幣的。這就需要各企業(yè)加大研發(fā)技術(shù)投入，引進(jìn)優(yōu)秀先進(jìn)人才，提高生產(chǎn)良率，改善生產(chǎn)工藝水平。

（二）廈門碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展建議

高端人才引進(jìn)，校企合作培養(yǎng)實(shí)用型人才，加大研發(fā)的投入廈門碳化硅企業(yè)可以通過(guò)高薪、合伙制、股權(quán)激勵(lì)等方式吸引臺(tái)灣及國(guó)外優(yōu)秀人才加盟發(fā)展。還可以跟廈門大學(xué)、福州大學(xué)等高校簽訂校企培養(yǎng)協(xié)議，有針對(duì)性的培養(yǎng)碳化硅工藝、設(shè)備、研發(fā)等實(shí)用型人才。同時(shí)，各企業(yè)要加大研發(fā)的投入，爭(zhēng)取獲得政府更多科研補(bǔ)貼，活用具有中國(guó)特色的“政產(chǎn)學(xué)研用”模式，促進(jìn)廈門碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

1.打通閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈

針對(duì)原材料及晶錠生產(chǎn)企業(yè)的缺失，產(chǎn)業(yè)鏈配套的不全，政府招商引資部門應(yīng)把這個(gè)作為當(dāng)作重點(diǎn)工作，通過(guò)創(chuàng)造更好的投資環(huán)境、貼心的服務(wù)、更優(yōu)惠的政策來(lái)吸引更多的碳化硅企業(yè)落戶廈門。同時(shí)政府應(yīng)持續(xù)搭建專業(yè)資源平臺(tái)，整合碳化硅行業(yè)內(nèi)各種資源，完善碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)圈。大企業(yè)可以對(duì)其上下游進(jìn)行投資，通過(guò)兼并重組、股權(quán)投資等方式整合創(chuàng)新資源，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展和提升競(jìng)爭(zhēng)力，避免重復(fù)建設(shè)和低水平擴(kuò)張。

2.全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì)、一體化實(shí)施

充分發(fā)揮龍頭企業(yè)、應(yīng)用端企業(yè)在新技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品商業(yè)化的主導(dǎo)作用，通過(guò)需求來(lái)推動(dòng)材料創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，構(gòu)建上下游一起的產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟。憑借這些產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟構(gòu)建利益共同體，打造研發(fā)、產(chǎn)業(yè)、資本協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展模式。特別是廈門擁有金龍汽車、科華恒盛等一批實(shí)力強(qiáng)大的應(yīng)用端上市公司，完全可以由政策引導(dǎo)、資本協(xié)同，龍頭主導(dǎo)，把碳化硅上下游的各企業(yè)串在一起，共同發(fā)展。

3.關(guān)鍵技術(shù)突破，工藝改良，提高競(jìng)爭(zhēng)力

各企業(yè)要突破目前碳化硅一次良率低、成本高的瓶頸，想辦法開(kāi)發(fā)新工藝、新技術(shù)和提高產(chǎn)品良率和降低成本。全產(chǎn)業(yè)鏈要進(jìn)一步加強(qiáng)協(xié)作，齊心協(xié)力，特別是目前的薄弱環(huán)節(jié)，要組織技術(shù)研發(fā)人員進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，走自主研發(fā)、自主創(chuàng)新的路，強(qiáng)化廈門市碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈自主可控能力。

六、結(jié)語(yǔ)

廈門這些年來(lái)通過(guò)資本引導(dǎo)、政策扶持，積極培育適合本土的碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)圈，使得碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展基本齊全，不管是襯底、外延、器件、模塊及應(yīng)用端的產(chǎn)業(yè)鏈的布局已經(jīng)基本形成。

但是目前產(chǎn)業(yè)鏈仍需不斷完善和加強(qiáng)，尚缺最前端的原料和晶錠生產(chǎn)企業(yè)，設(shè)備及材料的供應(yīng)商也偏少，還沒(méi)有形成完全的閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。接下來(lái)政府招商引資的重點(diǎn)應(yīng)放在這些地方，加大力度，培育更多產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)落戶廈門。另外產(chǎn)業(yè)鏈的上下游企業(yè)并沒(méi)有形成固定、牢靠聯(lián)盟關(guān)系，廈門企業(yè)可以參照華為哈勃的投資模式，通過(guò)股權(quán)整合上下游，各企業(yè)可以交叉持股或由應(yīng)用端的龍頭企業(yè)來(lái)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈，形成互通有無(wú)的利益共同體，增強(qiáng)企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

未年5年將是廈門碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，各陸資本加速進(jìn)入碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈，技術(shù)突破，產(chǎn)能擴(kuò)張，正處于該產(chǎn)業(yè)爆發(fā)前的“領(lǐng)跑”階段，國(guó)際巨頭尚未形成專利壁壘，我們完全可以“彎道超車”，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)突破，得碳化硅者得天下，重塑世界半導(dǎo)體格局。

（作者單位：福建晉華集成電路有限公司）