【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(tài)城，已經(jīng)走進這張藍圖的每一位生態(tài)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(qū)智能新能源汽車產(chǎn)值達2634億元，成為新片區(qū)首個產(chǎn)值突破2000億的產(chǎn)業(yè)。在汽車電氣化、智能化的發(fā)展浪潮中，作為上海汽車產(chǎn)業(yè)“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(chǎn)基地，臨港已形成了龍頭企業(yè)帶動、產(chǎn)業(yè)鏈上下游集聚的態(tài)勢。然而，在全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨乐H，未來的汽車將演變?yōu)榕c智慧交通、智慧城市等深度融合，產(chǎn)業(yè)協(xié)同、關(guān)鍵技術(shù)突破、政策法規(guī)創(chuàng)新等都將持續(xù)向縱深處推進。

臨港打造智能汽車生態(tài)城，將在建設(shè)中試圖給出“臨港方案”，助力中國汽車產(chǎn)業(yè)在新一輪變革浪潮中引領(lǐng)全球。

“缺芯潮”后洶涌而至的半導(dǎo)體行業(yè)超級景氣周期正在經(jīng)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(lǐng)域還在持續(xù)發(fā)熱？碳化硅（SiC）是必選項之一。

“國內(nèi)現(xiàn)在市場已經(jīng)很大了，但是國內(nèi)碳化硅晶圓廠的有效產(chǎn)能目前還是嚴重不足。當然，從規(guī)劃產(chǎn)能的角度來看，我認為是相對能夠滿足現(xiàn)階段國內(nèi)芯片行業(yè)發(fā)展的訴求。”近日，國內(nèi)碳化硅領(lǐng)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(yè)上下游推動之下，國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈“后發(fā)”迅猛。

6年前，在國外學(xué)習(xí)工作近14年的張永熙，輾轉(zhuǎn)國內(nèi)十幾個不同的產(chǎn)業(yè)園區(qū)和城市之后，和其余創(chuàng)始人一起，將目標投向了相較于現(xiàn)在尚屬安靜的上海臨港。上海在全球的影響力、臨港的產(chǎn)城融合規(guī)劃，以及臨港對初創(chuàng)企業(yè)的扶持政策、人才政策、公平透明的營商環(huán)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(chǎn)業(yè)浪潮的風(fēng)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(chǎn)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(chǎn)碳化硅（SiC）MOSFET產(chǎn)品發(fā)布。值得關(guān)注的是，這家公司在去年還完成了發(fā)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(shè)計制造一體）公司。

圍繞第三代半導(dǎo)體的代表性材料碳化硅（SiC），國內(nèi)企業(yè)仍處于起步階段，技術(shù)和產(chǎn)能在并跑追趕。但以瞻芯電子為代表的同行，除了劍指國產(chǎn)替代之外，更力求有朝一日和產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)熱土臨港，這里恰好又是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈布局全面的土壤。“臨港大力發(fā)展智能新能源汽車，無論是電動化需要大量的功率半導(dǎo)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(gòu)。”

張永熙強調(diào)，這是臨港區(qū)別于其它汽車產(chǎn)業(yè)集聚地的獨特優(yōu)勢，同時產(chǎn)業(yè)融合也將成為臨港智能汽車生態(tài)城建設(shè)的關(guān)鍵著力點之一。

第一片國產(chǎn)6英寸碳化硅MOSFET晶圓于臨港開發(fā)

作為第三代半導(dǎo)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(dǎo)率等優(yōu)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(dǎo)體材料。

在光伏、儲能、新能源汽車等下游市場的蓬勃發(fā)展下，碳化硅材料需求正呈現(xiàn)出井噴態(tài)勢。ST（意法半導(dǎo)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(chǎn)。

“國內(nèi)這個行業(yè)從材料開始算的話，襯底、外延這兩個環(huán)節(jié)起步超過10年了，截至目前已經(jīng)發(fā)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(yīng)鏈。”碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈較長，設(shè)計襯底、外延、器件設(shè)計、器件制造、封測等環(huán)節(jié)，同時各環(huán)節(jié)對專業(yè)技術(shù)和資本投入都有著較高的門檻。

反觀碳化硅器件設(shè)計和制造環(huán)節(jié)，“國內(nèi)企業(yè)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(nèi)，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(jié)點也在陸續(xù)出現(xiàn)。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(chǎn)的6英寸工藝生產(chǎn)線上完成碳化硅MOSFET的制造流片。這也就意味著，第一片國產(chǎn)6英寸碳化硅MOSFET晶圓誕生。

該公司的第一顆量產(chǎn)產(chǎn)品是2019年9月發(fā)布的碳化硅MOSFET專用柵極驅(qū)動芯片（IVCR1401），2020年10月發(fā)布工規(guī)級碳化硅MOSFET產(chǎn)品，讓瞻芯電子成為少有的兼具碳化硅器件與驅(qū)動芯片產(chǎn)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(fā)的第二代碳化硅(SiC)MOSFET產(chǎn)品中的1200V 40mΩ碳化硅MOSFET (IV2Q12040T4Z)通過了AEC-Q101車規(guī)級可靠性認證，并且通過了新能源行業(yè)頭部企業(yè)的導(dǎo)入測試，正式開啟量產(chǎn)交付，表明瞻芯電子進一步加快了產(chǎn)品的開發(fā)迭代。

“公司的SiC MOSFET產(chǎn)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(jīng)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(yīng)用中占主導(dǎo)地位，在充電樁和車載應(yīng)用方面均有相應(yīng)產(chǎn)品。

“我們的第一款產(chǎn)品推出至今，已經(jīng)在市場上持續(xù)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(nèi)企業(yè)和國際巨頭之間的差距仍需數(shù)年來逐步縮小，“在大規(guī)模量產(chǎn)、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(chǎn)產(chǎn)品在市場上還沒有足夠長的時間和足夠多的數(shù)量，無法檢驗出在客戶端應(yīng)用時能保證很少失效或者沒有失效。”同樣，在產(chǎn)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(chǎn)品在客戶端使用，且和客戶在各種各樣的要求下產(chǎn)生聯(lián)動磨合，“所以在以可靠性和使用壽命為產(chǎn)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(shù)據(jù)。”

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

自建晶圓廠：碳化硅行業(yè)最優(yōu)的商業(yè)模式？

2022年7月，瞻芯電子晶圓廠交付投產(chǎn)。這意味著該公司從一家輕資產(chǎn)的fabless轉(zhuǎn)型為重資產(chǎn)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(chuàng)企業(yè)，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(jīng)預(yù)判，整個碳化硅行業(yè)，尤其是碳化硅的功率半導(dǎo)體芯片行業(yè)，最優(yōu)的商業(yè)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(shè)計環(huán)節(jié)，同時也和晶圓廠合作開發(fā)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(tǒng)意義上的fabless公司，但事實上已經(jīng)具備了非常強的工藝開發(fā)能力和經(jīng)驗積累。”

而自建晶圓廠之后的效應(yīng)是顯而易見的，“正因為有了工廠的加持，有了重要的產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)管控能力，所以整車廠或者Tier 1（一級供應(yīng)商）才更愿意跟我們合作，這就是IDM模式最重要的一個優(yōu)點。當然，有了晶圓廠，我們可以提供相對穩(wěn)定可靠的產(chǎn)能保障，這也是整個產(chǎn)業(yè)發(fā)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(zhàn)略意義。“我們后續(xù)在產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)迭代上面，有了更好的產(chǎn)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(chǎn)品，第二代的量產(chǎn)時間大幅縮短，“前者產(chǎn)品開發(fā)用了三年半時間，后者差不多一年，即使除去第一代產(chǎn)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(chǎn)品迭代速度一定程度上就代表著生死攸關(guān)的市場競爭力。

另外值得關(guān)注的是2022年12月及今年2月，瞻芯電子完成了數(shù)億元Pre-B輪和B輪融資，由上汽集團戰(zhàn)略直投基金、尚頎資本及國方創(chuàng)新領(lǐng)投。

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

當然，一家初創(chuàng)公司如何完成產(chǎn)品研發(fā)和晶圓廠制造的雙重任務(wù)，這同樣是不小的挑戰(zhàn)。“現(xiàn)階段瞻芯電子會尋找合作方一起提高產(chǎn)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(chǎn)品導(dǎo)入的步伐，同時做好包括現(xiàn)金流管理在內(nèi)的資金管理。”張永熙認為，公司的堅持在于，“車規(guī)級以及光伏、儲能等高要求的工規(guī)級產(chǎn)品持續(xù)放量，直到足夠利用好我們自己的產(chǎn)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(qū)動應(yīng)用領(lǐng)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(qū)動的研發(fā)導(dǎo)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(qū)逆變器即率先應(yīng)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(qū)逆變器。

此外，談及目前國際廠商已經(jīng)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(jīng)是一家成熟的上市公司，是一家規(guī)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(fā)。”

然而，其同時強調(diào)，對當下規(guī)模的瞻芯電子而言，“核心任務(wù)還是把現(xiàn)有的6英寸生產(chǎn)線以及產(chǎn)品打磨好，讓生產(chǎn)線高效率地運轉(zhuǎn)起來，讓自己的產(chǎn)品進入到更多的客戶，盡快成長為國內(nèi)碳化硅芯片的領(lǐng)軍企業(yè)。”

張永熙認為，基于8英寸碳化硅生態(tài)的成熟尚需幾年時間，“對我們這樣一家成長型的創(chuàng)業(yè)企業(yè)而言，也還有時間窗口。”屆時，瞻芯電子或?qū)⒉捎酶鼮殪`活而非從頭建廠的策略加速趕上。

“公司下一階段的發(fā)展，甚至8英寸的生產(chǎn)線我們都會將臨港作為落地選擇。”張永熙強調(diào)，回看過去幾年瞻芯電子的發(fā)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(tài)城：芯片和汽車產(chǎn)業(yè)高度融合是關(guān)鍵

臨港要建設(shè)智能汽車生態(tài)城，車規(guī)級芯片企業(yè)在其中的機遇如何？又將扮演怎樣的角色？

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，在目前新片區(qū)構(gòu)建的“6+2”前沿產(chǎn)業(yè)體系，汽車產(chǎn)業(yè)是其中產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大、帶動效益最強的一個產(chǎn)業(yè)集群。據(jù)臨港管委會方面披露的數(shù)據(jù)，臨港汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)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(chǎn)值翻三番的矚目成績。同時，集成電路也是臨港新片區(qū)重點發(fā)展的核心產(chǎn)業(yè)之一，目前已形成了覆蓋芯片設(shè)計、制造、裝備、材料、封裝測試等一體化的全面產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

良好的集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)可以有效地支撐汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，滿足智能新能源汽車對車規(guī)級芯片、功率半導(dǎo)體等關(guān)鍵部件的需求。這也正是臨港的獨特優(yōu)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(chǎn)業(yè)，臨港不一樣。”張永熙同樣認為，“臨港較為完備的芯片產(chǎn)業(yè)鏈，會是臨港將來大力發(fā)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(chǎn)業(yè)的融合是未來發(fā)展落地的關(guān)鍵。當然，這也是國內(nèi)碳化硅企業(yè)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(yīng)商，我們的客戶都已經(jīng)是世界級的企業(yè)，有這樣一些世界級客戶的牽引，國內(nèi)的碳化硅芯片企業(yè)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(chǎn)品的研發(fā)和搭建，現(xiàn)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(nèi)的供應(yīng)商來提升產(chǎn)品競爭力。”

“這是接下來幾年國內(nèi)碳化硅芯片領(lǐng)域能夠盡快趕上國際水平，甚至將來有可能實現(xiàn)超越的一個很重要的原因。”張永熙強調(diào)，對國內(nèi)企業(yè)而言，在這樣的機遇面前，“核心是技術(shù)研發(fā)要始終沖在最前沿，把產(chǎn)品做好、客戶服務(wù)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(chǎn)業(yè)發(fā)展熱土而言，“希望能盡快促成芯片行業(yè)和汽車行業(yè)的高度融合，這個融合不僅僅是給國產(chǎn)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(yè)一起來引領(lǐng)行業(yè)發(fā)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(chuàng)立之初，我們需要有創(chuàng)業(yè)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(fā)現(xiàn)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(fā)生過的場景。“尤其在臨港新片區(qū)成立以后，整個臨港的政策更加支持公司研發(fā)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(chuàng)業(yè)公司在成長的同時，能夠伴隨一座城市的發(fā)展，這會給大家?guī)眍~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。