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露笑科技跨界“豪賭”碳化硅，價值數億的工廠已建成，誰持“核心專利”依然成謎

每日經濟新聞 2021-12-03 09:31:46

每經記者朱成祥每經編輯文多

“芯之痛”，是縈繞于不少人心頭的疙瘩。而第三代半導體，被認為是“彎道超車”的機會。

此前多次跨界失敗的露笑科技（002617，SZ），這一次也看上了第三代半導體，它要試一試碳化硅襯底。自2020年8月與合肥長豐縣簽訂戰略合作協議后，露笑科技動作頻頻。2021年11月23日晚，露笑科技披露定增計劃，欲募資29.40億元加碼碳化硅業務。

在經歷光伏電站、鋰電池、藍寶石等諸多嘗試后，露笑科技此次能否轉型成功？根據智慧芽全球專利數據庫：“露笑科技擁有專利申請32件，其中未發現與碳化硅相關技術專利。”但另一方面，伴隨著項目建設的推進，擁有“第三代半導體概念”的露笑科技，其股價節節走高，11月24日，盤中一度創下20.44元/股的歷史新高。

10月27日，《每日經濟新聞》記者來到合肥市長豐縣，實探露笑科技與長豐縣國資合資的第三代半導體工廠。記者看到，該地已完成廠房建設，但二號廠區仍在進行設備安裝。

實探合肥露笑：廠房已建成 門口兩棵樹“就花了七八十萬”？

10月27日，記者首先來到合肥露笑半導體材料有限公司（以下簡稱“合肥露笑”）北門，并以私募投資人的身份接近了一位工程建設人員，他告訴記者：“這邊還是工地，去調研得去西門。”

根據公告，上市公司的第三代功率半導體（碳化硅）產業園項目由合肥露笑組織實施，建設期24個月。啟信寶信息顯示，合肥露笑目前第一大股東為露笑科技，持股50.98%，其余股東為合肥北城資本管理有限公司（以下簡稱合肥北城資本）、合肥長豐產業投促創業投資基金合伙企業（有限合伙）（以下簡稱長豐產業投促）等。

合肥露笑西門，門前的路還在建設中

圖片來源：每經記者朱成祥攝

隨后記者又趕赴西門試圖進入廠區，但受到了安保人員阻攔。

記者在廠區周圍繼續守候時，遇到建設人員李明（化名），其對廠區各方面情況了解頗深。對于合肥露笑是否已經進入生產流程的問題，李明表示：“這個工廠是2020年10月份開始建設，6月份廠房就已經全部建好，開始裝設備，一直裝到現在，目前還沒有生產。設備已經配備齊全了，但是還沒有組裝調試好。這個廠區分為一號廠房和二號廠房，一號廠房已經調試好，二號廠房還在調試。二號廠房給一號廠房配套，沒有調試好就沒辦法開工。”

對于產線工人是否已進入產線等問題，李明稱：“產線工人從7月份開始招，8月份就招齊了。長豐這邊招了三四十名工人，然后他們（露笑科技）從浙江帶來了十幾個人，由這些人給新招聘的員工做培訓。工人們有時候來，有時候不來。由于設備還沒調試好，所以現在沒辦法生產。”

李明還提到：“目前搬入工廠的設備就價值一兩個億了。上次聽一位送設備的人說，光13臺設備就價值1個多億。除此之外，廠區還有其他昂貴的設備。總計下來，比這附近京東的費用都高。相比之下，土地就太不值錢了。這個廠區一共80畝，一號廠房、二號廠房占地40畝，等一號廠房、二號廠房盈利以后再開發剩下的40畝。長豐縣賣給（合肥）露笑是20萬/畝，據我所知這個價格是最便宜的。”

交談中，李明笑稱浙江老板（合肥露笑）還挺闊氣的，門口兩顆樹就花了七八十萬，還“搞”了兩只石麒麟。

大門口的麒麟、景觀樹圖片來源：每經記者朱成祥攝

此后，記者又詢問了多位施工人員，綜合下來，了解到一號廠區已經安裝好，二號廠區的設備安裝工作已經進入收尾階段。據一位包管道的工人介紹，他們9月份進場工作，工廠基本上什么設備都好了，等著開工。不過，對于當時是否有生產工人在廠區進行生產活動，多名施工人員均表示沒有看到。

10月28日，《每日經濟新聞》記者再度趕赴合肥露笑廠區探查，試圖了解具體生產情況。記者靠近一號廠區發現，靠近西門之處有機器在轟鳴，西門向北是潔凈室，只見一行小字標語“進入潔凈室，請穿小白鞋”。繼續向北，車間外面寫著“襯底片清洗和檢測”，而最北區域則是材料倉庫。

至11月8日，露笑科技公告稱，合肥露笑半導體一期已完成主要設備的安裝調試，進入正式投產階段。后續公司會根據市場訂單情況及一期投產情況完成產能的進一步擴張。

合肥露笑董事長程明：目前暫不考慮良率、投資回報率

從10月底的現場實際走訪看，合肥露笑當時尚未開始大規模量產。對于現階段產能及未來規劃，《每日經濟新聞》記者10月28日采訪了合肥露笑董事長程明。據悉，他也是露笑科技大股東露笑集團有限公司（以下簡稱露笑集團）的副董事長、露笑科技碳化硅事業部負責人。

程明首先介紹了合肥露笑的項目進展情況：合肥工廠去年11月底開始動工建設，2021年3月份廠房基建完畢，6月底所有的設備到位，9月底開始小批量試生產，到第四季度會具備量產條件。

“合肥工廠的產能規劃是先以50臺6英寸爐子（碳化硅襯底生產設備，屬于長晶設備）為一個單元，到年底會根據市場銷售的訂單，每三個月增加一個（單元）。三個月我就能把爐子安裝調試好，即三個月為一個周期。安裝調試完畢，正式拿到訂單，我們（合肥工廠）就可以開足馬力給下游供貨。到2021年年底，合肥工廠將具備200臺生產能力。”程明說道。

11月26日，在接待投資者現場參觀時，合肥露笑方面透露，公司現有襯底片年產能為2.5萬片，后續將根據市場訂單情況繼續進行擴產，預計到明年6月份之前，公司將年產能擴大到10萬片。

半導體制造業是資本密集型，也是人才密集型。對于人才問題，程明在接受記者采訪時回復稱：“我們的人才就是陳之戰教授的團隊，團隊有六七個人。然后（合肥工廠）擴產的過程依靠一個全智能化的黑匣子。陳之戰團隊把全套（生產）程序耦合成一個參數，這其中最核心的技術就是粘籽晶，粘籽晶的方法解決后就是一個規模化擴產的過程。”

程明特別強調，籽晶的粘接是整個工藝的核心，“這個問題解決后，生產過程由電腦程序控制就好了。我（合肥工廠）里面招的工人跟保安是同等資質，一樣的工資要求。”

在11月26日的調研活動中，合肥露笑方面也介紹，目前碳化硅市場主要是3大技術流派，其中之一是中科院上海硅酸鹽所陳之戰教授團隊，“陳博士最早接觸碳化硅”，2008年建立國內第一條2英寸中試線，2012年在世紀金光建立了4英寸中試線。之后陳之戰團隊加入露笑科技，并與公司原藍寶石團隊進行磨合，確定了碳化硅襯底片的主要技術路線，其中切磨拋以原藍寶石技術為基礎發展而成。

集邦咨詢化合物半導體分析師龔瑞驕告訴《每日經濟新聞》記者：“襯底生產環節，長晶設備、切割設備、研磨設備、拋光設備齊了就可以做適量的測試。在生產設備方面，測試設備與量產設備沒有區別。主要是為了測試產品良率，等良率起來后就可以大批量生產，因為良率太低就進行大批量生產，考慮到成本方面等因素，效果就沒那么好。”

而對于產品良率問題，程明則向記者表示：“這個行業（碳化硅襯底）剛剛在爆發的前夜，在產業化的前夕。目前下游產品還處于認證階段，因此（合肥露笑）現在還沒到考慮到良率和投資回報率的階段。”

新能源大熱下導電型碳化硅襯底一片難求

合肥露笑之所以不考慮良率和投資回報率，是因為這個行業仍處于起步階段。記者了解到，第三代半導體主要可以分為碳化硅和氮化鎵，其中碳化硅襯底主要可以分為導電型和半絕緣體型。

此前行業風口是半絕緣體型碳化硅，結果2021年導電型碳化硅“異軍突起”。由于此前國內諸多企業普遍“押注”半絕緣體型，國內幾乎沒有導電型的量產產品，因而導電型突然變得“一片難求”。

龔瑞驕告訴《每日經濟新聞》記者：“導電型（碳化硅）襯底主要用于大功率電子領域，比如新能源汽車、軌道交通、光伏儲能以及智能電網等；半絕緣體型碳化硅襯底主要用于微波射頻領域，比如5G基站以及部分軍用雷達。”

2021年以前，半絕緣體型碳化硅襯底更為火熱，而隨著新能源汽車市場的爆發，導電型碳化硅襯底需求量激增。

“導電型碳化硅襯底做成的碳化硅功率器件在汽車主驅逆變器、充電樁等領域有很大的替代空間。此外在終端電力電子設備、光伏逆變器領域也有很大的替代空間。因此，我們認為導電型碳化硅未來市場需求較半絕緣體型更大。”龔瑞驕補充。

程明也表達了類似觀點：“半絕緣體型基本處于市場飽和狀態，可能去年是10億市場空間，今年是10億，明年還是10億。它不會萎縮，但也很難有增量了。導電片市場則是因為特斯拉、比亞迪這兩家新能源車頭部企業的帶動，導致國內其他數十家碳化硅設計企業大量介入。在國內市場熱炒之后，整個市場一下子就打開了。”

“此前下游客戶最關心的是價格。比如其原來IGBT價格為800元，那么2000元以內可以接受，2000元以上的導電片，下游客戶是‘問也不問，用也不用’。但從去年底、今年初開始形勢逆轉，隨著碳中和政策出臺，以及新能源車一系列政策的明朗，三大新能源車新勢力開始逐漸采用碳化硅器件。目前小鵬、蔚來、理想都采購了國外設計公司設計的碳化硅功率控制模塊。在他們的帶動下，國內大車廠全部往碳化硅器件轉型，被倒逼著走這條路。從今年4月份開始，每一個碳化硅設計公司都要求我們送樣。”程明補充道。

對于下游客戶的需求量，程明提到：“我昨天剛從深圳回來，不要說頭部的大廠，就是小廠的采購量，你想都想不到。目前碳化硅MOSFET主要采用博世、英飛凌、科銳等，但今年缺芯是主流，沒有產線可以放出來。”

由此可見，導電型碳化硅襯底一片難求所言非虛。

對于下游客戶是否會比較碳化硅器件與普通功率器件的性價比，龔瑞驕表示：“目前在同等功率下，碳化硅模塊價格是IGBT模塊的2.5倍。但需要說明的是，在同等續航里程下，碳化硅模塊能夠提高5%~10%的效率，能夠縮小電池的成本。即單價提高了，整車的成本反而降低了。目前國內襯底廠的投資項目非常多，等產量起來空間還是非常大。”

難點在于掌握工藝露笑科技成色如何？

雖然導電型碳化硅正處于行業風口，但是站在風口上還需要強大的技術實力。這對于“跨界者”露笑科技似乎是個挑戰。那么，露笑科技是能否掌握導電型碳化硅襯底工藝呢？

從龔瑞驕的表述看，國內碳化硅襯底廠非常多。據其透露，目前龍頭是北京天科合達半導體股份有限公司（以下簡稱天科合達）和山東天岳先進科技股份有限公司（以下簡稱山東天岳），一家主打導電型，一家主打半絕緣體型。二線廠商有中國電子科技集團公司第二研究所、河北同光晶體有限公司（以下簡稱河北同光）、廣州南砂晶圓半導體技術有限公司、三安光電（600703，SH）。

但據程明介紹，目前國際市場6英寸導電片全球有效產量為40萬片，以科銳為代表的幾家頭部企業占據95%以上的市場份額。國內方面，6英寸導電片量產化是0，沒有一家企業能夠每個月穩定出幾千片。

程明稱：“大家實驗室都出來了，設備也很多，從幾十臺到幾百臺不等。但真正產業化還是在起步階段，都在拼速度。我認為導電片進展較快的是‘天科合達’、‘河北同光’、‘山西爍科（山西爍科晶體有限公司）’。當然也有不少剛剛冒出來的，比如我們（合肥露笑）就是。頭部這幾家企業，產能都已經有100臺到數百臺爐子在場地上，但目前都處于向下游送貨認證階段，沒有幾千片的穩定出貨。”

合肥露笑廠區的另一邊圖片來源：每經記者朱成祥攝

制約國內企業量產的主要是技術。龔瑞驕表示：“碳化硅襯底的長晶工藝非常難，對熱場的控制需要非常精準，而且生長速度非常慢。由碳粉、硅粉合成碳化硅粉體，然后從碳化硅固態變成氣態，在籽晶上生長碳化硅。”

露笑科技披露的定增預案顯示：“在技術積累方面，公司在布局藍寶石業務期間積累了大量的生產藍寶石長晶爐的經驗，由于藍寶石晶體和碳化硅晶體生長之間的相似性，公司在碳化硅晶體生長的長晶爐上同樣具有較強的實力。”

對于在藍寶石業務上的經驗是否有助于生產碳化硅襯底，龔瑞驕介紹：“（露笑科技）自己提供的是長晶設備，目前科銳、天科合達、山東天岳都是自己制造設備，因為設備本身制造不難，難點在于工藝的掌握及設計。而露笑科技核心的研發設計來自于中科鋼研的團隊，露笑科技根據中科鋼研的研發、設計進行生產。簡而言之，工藝環節還是掌握在中科鋼研那邊。”

具體技術專利方面，露笑科技表示，截至2021年9月末，公司參與制修訂國家/行業標準48項，累計擁有國內領先的科技成果近20項，有深厚的技術積累和豐富的人才儲備。

據智慧芽數據，露笑科技擁有專利申請32件，其中未發現與碳化硅相關技術專利。相比之下，全球碳化硅龍頭科銳在全球擁有超過7400件專利申請，其中與碳化硅相關的近2800件。國內方面，碳化硅襯底龍頭山東天岳擁有專利申請498件，其中與碳化硅相關技術專利312件。與碳化硅相關專利中近53%為發明專利，其余均為實用新型專利。

露笑科技儲備的人才主要為陳之戰團隊，陳之戰長期在中國科學院上海硅酸鹽所工作，曾協助建設了國內第一條完整的碳化硅晶體生長和加工中試線，發表論文100余篇，授權專利50余項。陳之戰現任上海師范大學研究員、教授以及露笑科技首席科學家。

11月12日，《每日經濟新聞》記者前往上海硅酸鹽所，試圖聯系陳之戰，不過并未成功。但據業內人士介紹，上海硅酸鹽所對碳化硅的研究很深，陳之戰技術實力較強。

上海硅酸鹽研究所圖片來源：每經記者朱成祥攝

但是，陳之戰的50余項授權專利，所有權是屬于其曾經所在的研究機構，還是屬于其本人？露笑科技能否使用這些授權專利呢？

記者通過專利之星系統檢索關鍵詞陳之戰，發現其參與的專利共有30項，其中13項有效，17項失效。13項有效專利中，4項專利當前權益人為上海師范大學；4項專利當前權益人為中國科學院上海硅酸鹽研究所或其全資子公司；5項專利當前權益人為安徽微芯長江半導體材料有限公司（以下簡稱“安徽微芯”）。

值得一提的是，安徽微芯旗下專利多與碳化硅的生產息息相關。包括“雙室結構碳化硅晶體生長裝置”、“碳化硅單晶表面多級化學機械拋光方法”、“基于物理氣相傳輸技術生長碳化硅體單晶方法及其裝置”以及“高品質大碳化硅單晶的制備方法及用其制備的碳化硅單晶”等。

也就是說，陳之戰參與研發的多項碳化硅晶體生長、拋光、單晶制備等專利目前屬于安徽微芯所有，而不是露笑科技。那露笑科技相關碳化硅生長工藝是否會使用上述專利，或者公司是否已獲得相關專利使用權？是否侵犯專利權益人權益？

就相關問題，《每日經濟新聞》記者12月1日向露笑科技發送了采訪函，但截至目前未收到回復。因此相關專利的具體權益依然成謎。

據啟信寶信息，安徽微芯與露笑科技沒有股權關聯，而陳之戰曾任職的中國科學院上海硅酸鹽研究所參股了安徽微芯。據悉，安徽微芯年產15萬片碳化硅晶圓片項目建設工程近期于安徽銅陵竣工。

合肥北城投周慶旗：我們沒有參與盡調

據了解，合肥露笑是由長豐國資與露笑科技合資設立。合肥露笑于2021年11月8日發生投資人變更，變更之前，合肥北城資本、長豐產業投促、露笑科技分別持股30.65%、30.65%、35.48%。

合肥北城資本由長豐縣財政局全資持股，長豐產業投促第一大股東也是合肥北城資本。這意味著，彼時合肥北城資本才是合肥露笑的大股東。11月8日后，露笑科技持股比例增至50.98%，絕對控股合肥露笑。

長豐縣財政局圖片來源：每經記者朱成祥攝

10月29日，《每日經濟新聞》記者從長豐縣財政局辦公室的工作人員處了解到：“合肥露笑是由‘北城投’負責，我們（財政局）表面上是實控人，其實是產業基金投資的，而產業基金由‘北城投’在管理。”

記者輾轉了解到，“產業基金”就是合肥北城資本，而“北城投”是指合肥北城建設投資（集團）有限公司。

合肥北城資本位于長豐縣雙墩鎮阜陽北路科瑞北郡15幢1-7層（企業注冊地址），但記者在此未發現合肥北城資本的身影。

苦苦搜尋許久后，記者終于聯系上了合肥北城資本派駐合肥露笑的董事王澤，其表示該項目由“北城投”董事長周慶旗負責。

11月3日，周慶旗接受了《每日經濟新聞》記者的采訪。碳化硅襯底生產主要有晶體生長工藝和襯底切割、打磨等工藝，對于合肥露笑是否已經掌握這兩方面技術等問題，其表示：“這是他們專業方面的，我們不太了解，是由專業隊伍來負責的。這個項目的盡職調查主要由‘合肥產投’來負責的，長豐縣財政局是出資方，‘合肥產投’也有投資。”

對于合肥北城資本為何選擇與露笑科技合作開展合肥露笑項目，周慶旗表示：“我們這邊沒有參與盡調。”

對于陳之戰團隊是否常駐合肥北城，周慶旗表示：“他（陳之戰）是露笑科技技術牽頭人，他的團隊在諸暨也有，研發線在諸暨。研發人員在諸暨、‘合肥北城’兩邊跑，在生產之前做的實驗都是在諸暨那邊，等真正投產后肯定全部過來。”

關于合肥露笑何時投產，其表示：“一期現在已經試產。”