露笑科技跨界“豪赌”碳化硅，价值数亿的工厂已建成，谁持“核心专利”依然成谜

互推小编 2024-01-07

每经记者：朱成祥

“芯之痛”，是萦绕于不少人心头的疙瘩。而第三代半导体，被认为是“弯道超车”的机会。

此前多次跨界失败的露笑科技（002617，SZ），这一次也看上了第三代半导体，它要试一试碳化硅衬底。自2020年8月与合肥长丰县签订战略合作协议后，露笑科技动作频频。2021年11月23日晚，露笑科技披露定增计划，欲募资29.40亿元加码碳化硅业务。

在经历光伏电站、锂电池、蓝宝石等诸多尝试后，露笑科技此次能否转型成功？根据智慧芽全球专利数据库：“露笑科技拥有专利申请32件，其中未发现与碳化硅相关技术专利。”但另一方面，伴随着项目建设的推进，拥有“第三代半导体概念”的露笑科技，其股价节节走高，11月24日，盘中一度创下20.44元/股的历史新高。

10月27日，《每日经济新闻》记者来到合肥市长丰县，实探露笑科技与长丰县国资合资的第三代半导体工厂。记者看到，该地已完成厂房建设，但二号厂区仍在进行设备安装。

实探合肥露笑：厂房已建成 门口两棵树“就花了七八十万”？

10月27日，记者首先来到合肥露笑半导体材料有限公司（以下简称“合肥露笑”）北门，并以私募投资人的身份接近了一位工程建设人员，他告诉记者：“这边还是工地，去调研得去西门。”

根据公告，上市公司的第三代功率半导体（碳化硅）产业园项目由合肥露笑组织实施，建设期24个月。启信宝信息显示，合肥露笑目前第一大股东为露笑科技，持股50.98%，其余股东为合肥北城资本管理有限公司（以下简称合肥北城资本）、合肥长丰产业投促创业投资基金合伙企业（有限合伙）（以下简称长丰产业投促）等。

合肥露笑西门，门前的路还在建设中

图片来源：每经记者朱成祥摄

随后记者又赶赴西门试图进入厂区，但受到了安保人员阻拦。

记者在厂区周围继续守候时，遇到建设人员李明（化名），其对厂区各方面情况了解颇深。对于合肥露笑是否已经进入生产流程的问题，李明表示：“这个工厂是2020年10月份开始建设，6月份厂房就已经全部建好，开始装设备，一直装到现在，目前还没有生产。设备已经配备齐全了，但是还没有组装调试好。这个厂区分为一号厂房和二号厂房，一号厂房已经调试好，二号厂房还在调试。二号厂房给一号厂房配套，没有调试好就没办法开工。”

对于产线工人是否已进入产线等问题，李明称：“产线工人从7月份开始招，8月份就招齐了。长丰这边招了三四十名工人，然后他们（露笑科技）从浙江带来了十几个人，由这些人给新招聘的员工做培训。工人们有时候来，有时候不来。由于设备还没调试好，所以现在没办法生产。”

李明还提到：“目前搬入工厂的设备就价值一两个亿了。上次听一位送设备的人说，光13台设备就价值1个多亿。除此之外，厂区还有其他昂贵的设备。总计下来，比这附近京东的费用都高。相比之下，土地就太不值钱了。这个厂区一共80亩，一号厂房、二号厂房占地40亩，等一号厂房、二号厂房盈利以后再开发剩下的40亩。长丰县卖给（合肥）露笑是20万/亩，据我所知这个价格是最便宜的。”

交谈中，李明笑称浙江老板（合肥露笑）还挺阔气的，门口两颗树就花了七八十万，还“搞”了两只石麒麟。

大门口的麒麟、景观树图片来源：每经记者朱成祥摄

此后，记者又询问了多位施工人员，综合下来，了解到一号厂区已经安装好，二号厂区的设备安装工作已经进入收尾阶段。据一位包管道的工人介绍，他们9月份进场工作，工厂基本上什么设备都好了，等着开工。不过，对于当时是否有生产工人在厂区进行生产活动，多名施工人员均表示没有看到。

10月28日，《每日经济新闻》记者再度赶赴合肥露笑厂区探查，试图了解具体生产情况。记者靠近一号厂区发现，靠近西门之处有机器在轰鸣，西门向北是洁净室，只见一行小字标语“进入洁净室，请穿小白鞋”。继续向北，车间外面写着“衬底片清洗和检测”，而最北区域则是材料仓库。

至11月8日，露笑科技公告称，合肥露笑半导体一期已完成主要设备的安装调试，进入正式投产阶段。后续公司会根据市场订单情况及一期投产情况完成产能的进一步扩张。

合肥露笑董事长程明：目前暂不考虑良率、投资回报率

从10月底的现场实际走访看，合肥露笑当时尚未开始大规模量产。对于现阶段产能及未来规划，《每日经济新闻》记者10月28日采访了合肥露笑董事长程明。据悉，他也是露笑科技大股东露笑集团有限公司（以下简称露笑集团）的副董事长、露笑科技碳化硅事业部负责人。

程明首先介绍了合肥露笑的项目进展情况：合肥工厂去年11月底开始动工建设，2021年3月份厂房基建完毕，6月底所有的设备到位，9月底开始小批量试生产，到第四季度会具备量产条件。

“合肥工厂的产能规划是先以50台6英寸炉子（碳化硅衬底生产设备，属于长晶设备）为一个单元，到年底会根据市场销售的订单，每三个月增加一个（单元）。三个月我就能把炉子安装调试好，即三个月为一个周期。安装调试完毕，正式拿到订单，我们（合肥工厂）就可以开足马力给下游供货。到2021年年底，合肥工厂将具备200台生产能力。”程明说道。

11月26日，在接待投资者现场参观时，合肥露笑方面透露，公司现有衬底片年产能为2.5万片，后续将根据市场订单情况继续进行扩产，预计到明年6月份之前，公司将年产能扩大到10万片。

半导体制造业是资本密集型，也是人才密集型。对于人才问题，程明在接受记者采访时回复称：“我们的人才就是陈之战教授的团队，团队有六七个人。然后（合肥工厂）扩产的过程依靠一个全智能化的黑匣子。陈之战团队把全套（生产）程序耦合成一个参数，这其中最核心的技术就是粘籽晶，粘籽晶的方法解决后就是一个规模化扩产的过程。”

程明特别强调，籽晶的粘接是整个工艺的核心，“这个问题解决后，生产过程由电脑程序控制就好了。我（合肥工厂）里面招的工人跟保安是同等资质，一样的工资要求。”

在11月26日的调研活动中，合肥露笑方面也介绍，目前碳化硅市场主要是3大技术流派，其中之一是中科院上海硅酸盐所陈之战教授团队，“陈博士最早接触碳化硅”，2008年建立国内第一条2英寸中试线，2012年在世纪金光建立了4英寸中试线。之后陈之战团队加入露笑科技，并与公司原蓝宝石团队进行磨合，确定了碳化硅衬底片的主要技术路线，其中切磨抛以原蓝宝石技术为基础发展而成。

集邦咨询化合物半导体分析师龚瑞骄告诉《每日经济新闻》记者：“衬底生产环节，长晶设备、切割设备、研磨设备、抛光设备齐了就可以做适量的测试。在生产设备方面，测试设备与量产设备没有区别。主要是为了测试产品良率，等良率起来后就可以大批量生产，因为良率太低就进行大批量生产，考虑到成本方面等因素，效果就没那么好。”

而对于产品良率问题，程明则向记者表示：“这个行业（碳化硅衬底）刚刚在爆发的前夜，在产业化的前夕。目前下游产品还处于认证阶段，因此（合肥露笑）现在还没到考虑到良率和投资回报率的阶段。”

新能源大热下导电型碳化硅衬底一片难求

合肥露笑之所以不考虑良率和投资回报率，是因为这个行业仍处于起步阶段。记者了解到，第三代半导体主要可以分为碳化硅和氮化镓，其中碳化硅衬底主要可以分为导电型和半绝缘体型。

此前行业风口是半绝缘体型碳化硅，结果2021年导电型碳化硅“异军突起”。由于此前国内诸多企业普遍“押注”半绝缘体型，国内几乎没有导电型的量产产品，因而导电型突然变得“一片难求”。

龚瑞骄告诉《每日经济新闻》记者：“导电型（碳化硅）衬底主要用于大功率电子领域，比如新能源汽车、轨道交通、光伏储能以及智能电网等；半绝缘体型碳化硅衬底主要用于微波射频领域，比如5G基站以及部分军用雷达。”

2021年以前，半绝缘体型碳化硅衬底更为火热，而随着新能源汽车市场的爆发，导电型碳化硅衬底需求量激增。

“导电型碳化硅衬底做成的碳化硅功率器件在汽车主驱逆变器、充电桩等领域有很大的替代空间。此外在终端电力电子设备、光伏逆变器领域也有很大的替代空间。因此，我们认为导电型碳化硅未来市场需求较半绝缘体型更大。”龚瑞骄补充。

程明也表达了类似观点：“半绝缘体型基本处于市场饱和状态，可能去年是10亿市场空间，今年是10亿，明年还是10亿。它不会萎缩，但也很难有增量了。导电片市场则是因为特斯拉、比亚迪这两家新能源车头部企业的带动，导致国内其他数十家碳化硅设计企业大量介入。在国内市场热炒之后，整个市场一下子就打开了。”

“此前下游客户最关心的是价格。比如其原来IGBT价格为800元，那么2000元以内可以接受，2000元以上的导电片，下游客户是‘问也不问，用也不用’。但从去年底、今年初开始形势逆转，随着碳中和政策出台，以及新能源车一系列政策的明朗，三大新能源车新势力开始逐渐采用碳化硅器件。目前小鹏、蔚来、理想都采购了国外设计公司设计的碳化硅功率控制模块。在他们的带动下，国内大车厂全部往碳化硅器件转型，被倒逼着走这条路。从今年4月份开始，每一个碳化硅设计公司都要求我们送样。”程明补充道。

对于下游客户的需求量，程明提到：“我昨天刚从深圳回来，不要说头部的大厂，就是小厂的采购量，你想都想不到。目前碳化硅MOSFET主要采用博世、英飞凌、科锐等，但今年缺芯是主流，没有产线可以放出来。”

由此可见，导电型碳化硅衬底一片难求所言非虚。

对于下游客户是否会比较碳化硅器件与普通功率器件的性价比，龚瑞骄表示：“目前在同等功率下，碳化硅模块价格是IGBT模块的2.5倍。但需要说明的是，在同等续航里程下，碳化硅模块能够提高5%~10%的效率，能够缩小电池的成本。即单价提高了，整车的成本反而降低了。目前国内衬底厂的投资项目非常多，等产量起来空间还是非常大。”

难点在于掌握工艺露笑科技成色如何？

虽然导电型碳化硅正处于行业风口，但是站在风口上还需要强大的技术实力。这对于“跨界者”露笑科技似乎是个挑战。那么，露笑科技是能否掌握导电型碳化硅衬底工艺呢？

从龚瑞骄的表述看，国内碳化硅衬底厂非常多。据其透露，目前龙头是北京天科合达半导体股份有限公司（以下简称天科合达）和山东天岳先进科技股份有限公司（以下简称山东天岳），一家主打导电型，一家主打半绝缘体型。二线厂商有中国电子科技集团公司第二研究所、河北同光晶体有限公司（以下简称河北同光）、广州南砂晶圆半导体技术有限公司、三安光电（600703，SH）。

但据程明介绍，目前国际市场6英寸导电片全球有效产量为40万片，以科锐为代表的几家头部企业占据95%以上的市场份额。国内方面，6英寸导电片量产化是0，没有一家企业能够每个月稳定出几千片。

程明称：“大家实验室都出来了，设备也很多，从几十台到几百台不等。但真正产业化还是在起步阶段，都在拼速度。我认为导电片进展较快的是‘天科合达’、‘河北同光’、‘山西烁科（山西烁科晶体有限公司）’。当然也有不少刚刚冒出来的，比如我们（合肥露笑）就是。头部这几家企业，产能都已经有100台到数百台炉子在场地上，但目前都处于向下游送货认证阶段，没有几千片的稳定出货。”

合肥露笑厂区的另一边图片来源：每经记者朱成祥摄

制约国内企业量产的主要是技术。龚瑞骄表示：“碳化硅衬底的长晶工艺非常难，对热场的控制需要非常精准，而且生长速度非常慢。由碳粉、硅粉合成碳化硅粉体，然后从碳化硅固态变成气态，在籽晶上生长碳化硅。”

露笑科技披露的定增预案显示：“在技术积累方面，公司在布局蓝宝石业务期间积累了大量的生产蓝宝石长晶炉的经验，由于蓝宝石晶体和碳化硅晶体生长之间的相似性，公司在碳化硅晶体生长的长晶炉上同样具有较强的实力。”

对于在蓝宝石业务上的经验是否有助于生产碳化硅衬底，龚瑞骄介绍：“（露笑科技）自己提供的是长晶设备，目前科锐、天科合达、山东天岳都是自己制造设备，因为设备本身制造不难，难点在于工艺的掌握及设计。而露笑科技核心的研发设计来自于中科钢研的团队，露笑科技根据中科钢研的研发、设计进行生产。简而言之，工艺环节还是掌握在中科钢研那边。”

具体技术专利方面，露笑科技表示，截至2021年9月末，公司参与制修订国家/行业标准48项，累计拥有国内领先的科技成果近20项，有深厚的技术积累和丰富的人才储备。

据智慧芽数据，露笑科技拥有专利申请32件，其中未发现与碳化硅相关技术专利。相比之下，全球碳化硅龙头科锐在全球拥有超过7400件专利申请，其中与碳化硅相关的近2800件。国内方面，碳化硅衬底龙头山东天岳拥有专利申请498件，其中与碳化硅相关技术专利312件。与碳化硅相关专利中近53%为发明专利，其余均为实用新型专利。

露笑科技储备的人才主要为陈之战团队，陈之战长期在中国科学院上海硅酸盐所工作，曾协助建设了国内第一条完整的碳化硅晶体生长和加工中试线，发表论文100余篇，授权专利50余项。陈之战现任上海师范大学研究员、教授以及露笑科技首席科学家。

11月12日，《每日经济新闻》记者前往上海硅酸盐所，试图联系陈之战，不过并未成功。但据业内人士介绍，上海硅酸盐所对碳化硅的研究很深，陈之战技术实力较强。

上海硅酸盐研究所图片来源：每经记者朱成祥摄

但是，陈之战的50余项授权专利，所有权是属于其曾经所在的研究机构，还是属于其本人？露笑科技能否使用这些授权专利呢？

记者通过专利之星系统检索关键词陈之战，发现其参与的专利共有30项，其中13项有效，17项失效。13项有效专利中，4项专利当前权益人为上海师范大学；4项专利当前权益人为中国科学院上海硅酸盐研究所或其全资子公司；5项专利当前权益人为安徽微芯长江半导体材料有限公司（以下简称“安徽微芯”）。

值得一提的是，安徽微芯旗下专利多与碳化硅的生产息息相关。包括“双室结构碳化硅晶体生长装置”、“碳化硅单晶表面多级化学机械抛光方法”、“基于物理气相传输技术生长碳化硅体单晶方法及其装置”以及“高品质大碳化硅单晶的制备方法及用其制备的碳化硅单晶”等。

也就是说，陈之战参与研发的多项碳化硅晶体生长、抛光、单晶制备等专利目前属于安徽微芯所有，而不是露笑科技。那露笑科技相关碳化硅生长工艺是否会使用上述专利，或者公司是否已获得相关专利使用权？是否侵犯专利权益人权益？

就相关问题，《每日经济新闻》记者12月1日向露笑科技发送了采访函，但截至目前未收到回复。因此相关专利的具体权益依然成谜。

据启信宝信息，安徽微芯与露笑科技没有股权关联，而陈之战曾任职的中国科学院上海硅酸盐研究所参股了安徽微芯。据悉，安徽微芯年产15万片碳化硅晶圆片项目建设工程近期于安徽铜陵竣工。

合肥北城投周庆旗：我们没有参与尽调

据了解，合肥露笑是由长丰国资与露笑科技合资设立。合肥露笑于2021年11月8日发生投资人变更，变更之前，合肥北城资本、长丰产业投促、露笑科技分别持股30.65%、30.65%、35.48%。

合肥北城资本由长丰县财政局全资持股，长丰产业投促第一大股东也是合肥北城资本。这意味着，彼时合肥北城资本才是合肥露笑的大股东。11月8日后，露笑科技持股比例增至50.98%，绝对控股合肥露笑。

长丰县财政局图片来源：每经记者朱成祥摄

10月29日，《每日经济新闻》记者从长丰县财政局办公室的工作人员处了解到：“合肥露笑是由‘北城投’负责，我们（财政局）表面上是实控人，其实是产业基金投资的，而产业基金由‘北城投’在管理。”

记者辗转了解到，“产业基金”就是合肥北城资本，而“北城投”是指合肥北城建设投资（集团）有限公司。

合肥北城资本位于长丰县双墩镇阜阳北路科瑞北郡15幢1-7层（企业注册地址），但记者在此未发现合肥北城资本的身影。

苦苦搜寻许久后，记者终于联系上了合肥北城资本派驻合肥露笑的董事王泽，其表示该项目由“北城投”董事长周庆旗负责。

11月3日，周庆旗接受了《每日经济新闻》记者的采访。碳化硅衬底生产主要有晶体生长工艺和衬底切割、打磨等工艺，对于合肥露笑是否已经掌握这两方面技术等问题，其表示：“这是他们专业方面的，我们不太了解，是由专业队伍来负责的。这个项目的尽职调查主要由‘合肥产投’来负责的，长丰县财政局是出资方，‘合肥产投’也有投资。”

对于合肥北城资本为何选择与露笑科技合作开展合肥露笑项目，周庆旗表示：“我们这边没有参与尽调。”

对于陈之战团队是否常驻合肥北城，周庆旗表示：“他（陈之战）是露笑科技技术牵头人，他的团队在诸暨也有，研发线在诸暨。研发人员在诸暨、‘合肥北城’两边跑，在生产之前做的实验都是在诸暨那边，等真正投产后肯定全部过来。”

关于合肥露笑何时投产，其表示：“一期现在已经试产。”

记者手记｜站在风口上，也要练好“技术”内功

新能源车的崛起不仅带火了锂电，也带火了第三代半导体，特别是用于功率器件的导电型碳化硅衬底。由于特斯拉、比亚迪以及国内新能源车新势力对于续航孜孜不倦的追求，碳化硅功率器件逐渐被市场认可。

市场的选择是瞬息万变的，一时间，第三代半导体的风口，顿时从半绝缘体型衬底转移到了导电型衬底。而国内诸多第三代半导体上游企业，恰恰押注的是半绝缘体型。一时间，导电型碳化硅衬底成了香馍馍，甚至到了一片难求的境地。

不过，站在风口上，也需练好“技术”内功。特别是对于“跨界者”露笑科技而言，公司目前相关专利储备较弱。尽管露笑科技请来第三代半导体“大牛”陈之战坐镇，但记者搜索“大牛”旗下专利发现，陈之战参与研发的专利分别属于上海师范大学、上海硅酸盐所以及上海硅酸盐所参股的安徽微芯。

露笑科技选择了前途广阔的赛道，但“技术”内功仍是决定其成败的关键。

记者：朱成祥

编辑：文多

视觉：邹利

视频：韩阳