【編者按】

臨港，位于上海東南角的滴水湖畔，也是面向世界的重要窗口。這里新描繪了一張藍圖——智能汽車生態城，已經走進這張藍圖的每一位生態參與者是先行者、共建者，他們扎根臨港，也開啟自己新的征程。

過去的2022年，臨港新片區智能新能源汽車產值達2634億元，成為新片區首個產值突破2000億的產業。在汽車電氣化、智能化的發展浪潮中，作為上海汽車產業“黃金三角”之一的臨港勢頭尤為猛烈。

截至目前，圍繞特斯拉上海超級工廠和上汽集團臨港生產基地，臨港已形成了龍頭企業帶動、產業鏈上下游集聚的態勢。然而，在全球智能網聯汽車產業發展駛入快車道之際，未來的汽車將演變為與智慧交通、智慧城市等深度融合，產業協同、關鍵技術突破、政策法規創新等都將持續向縱深處推進。

臨港打造智能汽車生態城，將在建設中試圖給出“臨港方案”，助力中國汽車產業在新一輪變革浪潮中引領全球。

“缺芯潮”后洶涌而至的半導體行業超級景氣周期正在經歷新的階段，如何穿越“去庫存”階段成為芯片廠商一個新的命題。這條賽道上有哪些細分領域還在持續發熱？碳化硅（SiC）是必選項之一。

“國內現在市場已經很大了，但是國內碳化硅晶圓廠的有效產能目前還是嚴重不足。當然，從規劃產能的角度來看，我認為是相對能夠滿足現階段國內芯片行業發展的訴求。”近日，國內碳化硅領域先行者、上海瞻芯電子科技有限公司（下稱“瞻芯電子”）CEO張永熙博士在接受澎湃新聞（www.6773257.com）記者采訪時表示，在資本青睞和行業上下游推動之下，國內碳化硅產業鏈“后發”迅猛。

6年前，在國外學習工作近14年的張永熙，輾轉國內十幾個不同的產業園區和城市之后，和其余創始人一起，將目標投向了相較于現在尚屬安靜的上海臨港。上海在全球的影響力、臨港的產城融合規劃，以及臨港對初創企業的扶持政策、人才政策、公平透明的營商環境等，這些因素都是彼時瞻芯電子落地臨港的原因。站在前沿產業浪潮的風口，一家芯片公司從誕生之初就要立志走向全球，“臨港會是瞻芯電子一步步走向世界的最重要的一個支點。”

上海瞻芯電子科技有限公司CEO張永熙博士。

2017年7月17日，瞻芯電子正式注冊成立于臨港，9個月不到的時間后，第一片國產6英寸碳化硅（SiC）MOSFET晶圓誕生。成立3年，瞻芯電子第一顆量產碳化硅（SiC）MOSFET產品發布。值得關注的是，這家公司在去年還完成了發展歷程中的重要一步——從一家fabless(注：無晶圓制造)公司成長為IDM（注：設計制造一體）公司。

圍繞第三代半導體的代表性材料碳化硅（SiC），國內企業仍處于起步階段，技術和產能在并跑追趕。但以瞻芯電子為代表的同行，除了劍指國產替代之外，更力求有朝一日和產業鏈合作伙伴共同定義下一代更有競爭力的汽車用芯片。

瞻芯電子扎根于前沿產業熱土臨港，這里恰好又是集成電路產業鏈布局全面的土壤。“臨港大力發展智能新能源汽車，無論是電動化需要大量的功率半導體器件，還是智能化需要大量的算力、通信等芯片，可以說芯片撐起了未來汽車最為核心的架構。”

張永熙強調，這是臨港區別于其它汽車產業集聚地的獨特優勢，同時產業融合也將成為臨港智能汽車生態城建設的關鍵著力點之一。

第一片國產6英寸碳化硅MOSFET晶圓于臨港開發

作為第三代半導體材料典型代表，碳化硅具有高禁帶寬度、高擊穿場強和高熱導率等優良特性，成為制作高溫、高壓、高頻和大功率電力電子器件的理想半導體材料。

在光伏、儲能、新能源汽車等下游市場的蓬勃發展下，碳化硅材料需求正呈現出井噴態勢。ST（意法半導體）、英飛凌、Wolfspeed、安森美等國際碳化硅器件廠商近乎包攬全球市場份額，并且紛紛宣布進一步加碼擴產。

“國內這個行業從材料開始算的話，襯底、外延這兩個環節起步超過10年了，截至目前已經發展到可以跟國際廠家公平競爭的一個階段，也都進入了海外供應鏈。”碳化硅產業鏈較長，設計襯底、外延、器件設計、器件制造、封測等環節，同時各環節對專業技術和資本投入都有著較高的門檻。

反觀碳化硅器件設計和制造環節，“國內企業起步相對較晚，基本始于五六年前。”張永熙提及，包括瞻芯電子在內，截至目前都處于奮力追趕國際同行的階段。

當然，在這一追趕過程中，里程碑節點也在陸續出現。2018年5月1日，瞻芯電子收獲了重要的階段性成果，該公司成功地在一條成熟量產的6英寸工藝生產線上完成碳化硅MOSFET的制造流片。這也就意味著，第一片國產6英寸碳化硅MOSFET晶圓誕生。

該公司的第一顆量產產品是2019年9月發布的碳化硅MOSFET專用柵極驅動芯片（IVCR1401），2020年10月發布工規級碳化硅MOSFET產品，讓瞻芯電子成為少有的兼具碳化硅器件與驅動芯片產品的公司。而時間拉近到今年8月，瞻芯電子依托自建的碳化硅晶圓工廠開發的第二代碳化硅(SiC)MOSFET產品中的1200V 40mΩ碳化硅MOSFET (IV2Q12040T4Z)通過了AEC-Q101車規級可靠性認證，并且通過了新能源行業頭部企業的導入測試，正式開啟量產交付，表明瞻芯電子進一步加快了產品的開發迭代。

“公司的SiC MOSFET產品從2021年第四季度開始上車，在過去兩年的時間里面，尤其是今年以來，我們已經進入到更多的汽車客戶里面去。”就目前而言，碳化硅在新能源汽車的應用中占主導地位，在充電樁和車載應用方面均有相應產品。

“我們的第一款產品推出至今，已經在市場上持續出貨超過3年的時間，所以也具備了可以跟國際巨頭同臺競爭的基本條件。”談及和國際同行相比，張永熙坦言，國內企業和國際巨頭之間的差距仍需數年來逐步縮小，“在大規模量產、長期可靠性和市場品牌等方面還有一定的差距。”

而這些差距無法用跳躍來跨過，“國產產品在市場上還沒有足夠長的時間和足夠多的數量，無法檢驗出在客戶端應用時能保證很少失效或者沒有失效。”同樣，在產品可靠性的全面評估方面，“適配碳化硅的標準目前還在不斷摸索中。”相比之下，國際廠商能夠接觸足夠多的客戶，更多的產品在客戶端使用，且和客戶在各種各樣的要求下產生聯動磨合，“所以在以可靠性和使用壽命為產品核心要求的評估方面，他們做得很完備，而且他們有更多的資源來提供更多的數據。”

張永熙認為，上述這些均為國內碳化硅企業追趕的方向，而市場口碑的建立“需要時間和更多市場導入的機會來幫助企業完成。”

自建晶圓廠：碳化硅行業最優的商業模式？

2022年7月，瞻芯電子晶圓廠交付投產。這意味著該公司從一家輕資產的fabless轉型為重資產的IDM模式。

這背后有著這一細分賽道自身的特殊性。“作為一家民營初創企業，我們在2017年剛成立的時候不具備第一步就成為IDM的條件，但是當時我們就已經預判，整個碳化硅行業，尤其是碳化硅的功率半導體芯片行業，最優的商業模式一定是IDM。”

基于此，瞻芯電子實際上是以虛擬IDM模式起步，即公司不僅注重設計環節，同時也和晶圓廠合作開發自主的碳化硅工藝平臺。“所以前三年的時間盡管我們還是一家傳統意義上的fabless公司，但事實上已經具備了非常強的工藝開發能力和經驗積累。”

而自建晶圓廠之后的效應是顯而易見的，“正因為有了工廠的加持，有了重要的產業鏈的生產管控能力，所以整車廠或者Tier 1（一級供應商）才更愿意跟我們合作，這就是IDM模式最重要的一個優點。當然，有了晶圓廠，我們可以提供相對穩定可靠的產能保障，這也是整個產業發展中非常重要的一塊。”

除了基于客戶視角，對瞻芯電子本身而言，IDM模式還有著更為重要的一重戰略意義。“我們后續在產品研發和技術迭代上面，有了更好的產線支撐，也就意味著我們的迭代速度可以更快。”

張永熙補充舉例，相較于公司第一代SiC MOSFET產品，第二代的量產時間大幅縮短，“前者產品開發用了三年半時間，后者差不多一年，即使除去第一代產品起步需耗時更久的因素，第二代也至少縮短了半年到一年的時間。”對一家公司而言，產品迭代速度一定程度上就代表著生死攸關的市場競爭力。

另外值得關注的是2022年12月及今年2月，瞻芯電子完成了數億元Pre-B輪和B輪融資，由上汽集團戰略直投基金、尚頎資本及國方創新領投。

“融資的主要目的是兩塊，一塊是支撐研發的持續投入，當然也包括量產運營資金的補充，但更重要也是在為晶圓廠的進一步擴產做準備。”

當然，一家初創公司如何完成產品研發和晶圓廠制造的雙重任務，這同樣是不小的挑戰。“現階段瞻芯電子會尋找合作方一起提高產能利用率，這一點目前很重要，另外就是我們自己要加快自有產品導入的步伐，同時做好包括現金流管理在內的資金管理。”張永熙認為，公司的堅持在于，“車規級以及光伏、儲能等高要求的工規級產品持續放量，直到足夠利用好我們自己的產能。”

他尤其提到，要達到上述目標，很重要的一點是撬動新能源汽車的主驅動應用領域。“這是非常大的一個市場，其實我們從去年開始就在跟幾家重點客戶做電驅動的研發導入，當然這個歷程會比較長，至少是一年，甚至有可能兩年到三年。”此前特斯拉Model 3 電動汽車主驅逆變器即率先應用碳化硅(SiC) MOSFET，而Model Y電動汽車中則配備了最新的第四代主驅逆變器。

此外，談及目前國際廠商已經紛紛邁入8英寸碳化硅晶圓階段，張永熙毫不猶豫地回答，“8英寸一定是未來的方向，如果瞻芯已經是一家成熟的上市公司，是一家規模比較大的主體，我們今天一定會開始布局8英寸碳化硅的研發。”

然而，其同時強調，對當下規模的瞻芯電子而言，“核心任務還是把現有的6英寸生產線以及產品打磨好，讓生產線高效率地運轉起來，讓自己的產品進入到更多的客戶，盡快成長為國內碳化硅芯片的領軍企業。”

張永熙認為，基于8英寸碳化硅生態的成熟尚需幾年時間，“對我們這樣一家成長型的創業企業而言，也還有時間窗口。”屆時，瞻芯電子或將采用更為靈活而非從頭建廠的策略加速趕上。

“公司下一階段的發展，甚至8英寸的生產線我們都會將臨港作為落地選擇。”張永熙強調，回看過去幾年瞻芯電子的發展歷程，臨港是公司誕生之地，目前公司的總部和核心部門也全都在臨港，“這里也會是瞻芯電子一步步走向世界的最重要的一個支點。”

臨港智能汽車生態城：芯片和汽車產業高度融合是關鍵

臨港要建設智能汽車生態城，車規級芯片企業在其中的機遇如何？又將扮演怎樣的角色？

從產業發展現狀來看，在目前新片區構建的“6+2”前沿產業體系，汽車產業是其中產業規模最大、帶動效益最強的一個產業集群。據臨港管委會方面披露的數據，臨港汽車產業產值從2019年的314億元增長至2022年的2413億元，僅用4年時間就完成了產值翻三番的矚目成績。同時，集成電路也是臨港新片區重點發展的核心產業之一，目前已形成了覆蓋芯片設計、制造、裝備、材料、封裝測試等一體化的全面產業生態。

良好的集成電路產業基礎可以有效地支撐汽車電子產業的發展，滿足智能新能源汽車對車規級芯片、功率半導體等關鍵部件的需求。這也正是臨港的獨特優勢所在。

“中國有很多稱作‘汽車城’的地方，但基本上都沒有很強的芯片產業，臨港不一樣。”張永熙同樣認為，“臨港較為完備的芯片產業鏈，會是臨港將來大力發展智能新能源汽車的重要基石。”

得天獨厚的條件之外，張永熙提醒做好芯片和汽車產業的融合是未來發展落地的關鍵。當然，這也是國內碳化硅企業追趕國際巨頭的絕佳契機。

“無論是新能源汽車廠商，還是一級供應商，我們的客戶都已經是世界級的企業，有這樣一些世界級客戶的牽引，國內的碳化硅芯片企業就有了非常好的歷史機遇。”張永熙進一步補充道，“20年前，下游客戶本身需要用全世界最好的芯片來完成自身產品的研發和搭建，現在他們走到了世界的前沿，在今天這個時間點，他們也愿意來幫助國內的供應商來提升產品競爭力。”

“這是接下來幾年國內碳化硅芯片領域能夠盡快趕上國際水平，甚至將來有可能實現超越的一個很重要的原因。”張永熙強調，對國內企業而言，在這樣的機遇面前，“核心是技術研發要始終沖在最前沿，把產品做好、客戶服務好、市占率提上去，包括公司的管理也要高效跟上，提升全方位的競爭力。”

而對臨港這片前沿產業發展熱土而言，“希望能盡快促成芯片行業和汽車行業的高度融合，這個融合不僅僅是給國產芯片一個進口替代的機會，更重要的是讓芯片公司跟客戶端企業一起來引領行業發展，一起定義下一代更有競爭力的汽車用芯片。”

在張永熙看來，臨港未來可期。“公司創立之初，我們需要有創業精神的人，這不是一個口號，而當時的臨港在某種程度上替我們做了篩選。”彼時，查看地圖發現位置偏遠不來面試，甚至坐地鐵到了滴水湖站仍然返回，都是真實發生過的場景。“尤其在臨港新片區成立以后，整個臨港的政策更加支持公司研發和留住人才，配套也更加完善，在外界的知名度越來越高，可以說這幾年我們是在通過臨港吸引人。”

“一家創業公司在成長的同時，能夠伴隨一座城市的發展，這會給大家帶來額外的幸福感和成就感。”張永熙說，這是理想主義，但也在真實地激勵他和他的伙伴們。