从此刻回望,长飞先进的故事不算长,但足够浓墨重彩。

踏着新能源汽车和第三代半导体的风口,长飞先进在过去短短两年间,一气呵成地完成了股权更迭,芜湖和武汉两大生产基地共计42万片碳化硅晶圆年产能的布局,自研产品的问世和超38亿元A轮股权融资等重大事件,一举成为芜湖市最年轻“独角兽”企业。在安徽长飞先进半导体有限公司制造副总裁施锴看来,不同于长飞先进激进的投资和发展步伐,技术上反而要保守求稳。
因此,在“生产一代、研发一代、储备一代、预研一代”的节拍下,长飞先进稳步向前。

高举高打
等秋天来临之际,长飞先进或将收获又一个硕果。
在这个炎炎夏日,随着该公司武汉基地主体结构的正式封顶,一个年产36万片碳化硅晶圆及外延、6100万个功率器件模块的生产基地进入投产倒计时。
施锴介绍,长飞先进武汉基地总投资近200亿元,建成后将成为国内较大规模的碳化硅功率半导体制造基地之一。
在此之前,在长飞先进总部芜湖,年产6万片6英寸SiC MOSFET外延及晶圆、640万个功率模块、1800万个功率单管的生产能力早已令长飞先进跻身国产碳化硅功率半导体领域的一股新势力。
在制造端,该公司实现了从外延生长、器件设计、晶圆制造到模块封测的全产业链覆盖,可提供650V—3300V SiC SBD、SiC MOSFET相关产品,广泛覆盖新能源汽车、光伏、储能、充电桩、电力电网等应用领域。
在研发端,去年底,长飞先进首颗自研产品1200V 20A SiC SBD正式进入试产阶段,标志着它已具备碳化硅产品自主研发及量产能力。
随之而来的,是资本现象级的涌入。
去年,光谷金控、浙江国改基金、中平资本、中建材新材料产业基金等多家投资机构组成了一个豪华的投资阵容,为长飞先进带来超38亿元股权融资,一举创下国内第三代半导体私募股权融资规模历史之最。
“得到投资方的青睐,除了我们发展速度之快,更重要的因素是对我们高举高打的认可。”施锴告诉安徽日报报业集团全媒体记者,投资可以快速地把企业做大,对半导体企业来说,规模的迅速扩大意味着管理、生产等方面成本的大幅减少。
发展既要有高且远的站位,同样也要始于足下。
“我们希望产品和技术的迭代是循序渐进的,既满足市场需求,也免于太过冒进。”他介绍,生产一代是为了能够迅速投入商用,维持企业可持续发展;研发一代、储备一代、预研一代则是要在8英寸第三代半导体时代逼近和新能源汽车主驱逆变器国产化率不断提高等未来趋势中,时刻保持技术上的领先性。

一代材料一代应用
无论是资本的热情,还是长飞先进的信心,归根结底是市场的抉择,更是三代半导体不断演进的缩影。
施锴介绍,以硅(Si)、锗(Ge)为代表的第一代半导体适用于低压、低频、中功率场合,是目前半导体器件和集成电路主要制造材料;第二代半导体砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为代表,高频性能好,广泛应用于卫星通信、移动通信和GPS导航等领域。
长飞先进主打的碳化硅属于第三代半导体材料,以碳化硅、氮化镓为代表,禁带宽度较宽,拥有高击穿电场、高电导率、高热导率等优势,适用于新能源汽车、轨道交通、风光储、智能电网、航空航天等领域耐高压、高频的功率器件。
他以新能源汽车为例,使用碳化硅功率器件可以使转换效率从96%提高至99%以上,能量损耗降低50%以上,同等功率的碳化硅模块体积可减小一半,可大幅增加续航里程、降低整车制造成本。
自2018年特斯拉在Model3上首次采用意法半导体的650V SiC MOSFET逆变器以来,新能源汽车的强劲势头,拉动着碳化硅的商业落地进程一路疾驰。
前瞻产业研究院发布的《2024年中国第三代半导体材料行业全景图谱》显示,2022年,SiC衬底产能达到94万片/年(折合6英寸),相较于2021年增加30.6%;外延产能达到84万片/年(折合6英寸),相较于2021年增加58.5%;芯片/器件产能达到96万片/年,相较于2021年增加62.7%。
一代材料一代应用。对长飞先进布局碳化硅功率半导体的前景,施锴信心满满。
一组数据佐证了他的想法:据TrendForce集邦咨询研究,2023年全球碳化硅功率器件市场规模约30.4亿美元,至2028年有望上升至91.7亿美元,年均复合增长率达25%。
不过,面对全球碳化硅功率器件市场被海外巨头牢牢掌握话语权的局面,他认为,国产碳化硅半导体距离大规模“上车”还有很长的路要走。“因起步较晚,真正能上车的国产碳化硅产品这两年才出现,能够为车规级产品服务的晶圆产能也非常有限,器件的可靠性方面还有许多努力的空间。”
新的增长点在向以长飞先进为代表的半导体企业招手。“一是要加快碳化硅芯片在新能源主驱逆变器上车进程,二是加大大功率器件、轨道交通、电力电网等领域的应用。”

文/安徽日报报业集团全媒体记者 邵梦 摄/李朦