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本来只是想用一篇结构清晰的长文,把碳化硅产业链上中下游讲明白,力求让此行业从业者和普通读者都能快速理解这条高技术含量的新兴赛道。
实际动笔后才发现,涉及到的环节、企业、政策与技术远比想象中复杂,随着内容不断补充、各家最新动态与市场数据持续完善,最终稿件字数已经接近两万字,整个周末都没了。
虽然篇幅庞大,但力求将行业逻辑、公司分布、产业格局与趋势尽可能梳理清楚,也希望对所有关注碳化硅赛道的朋友有所参考。
一、行业简介
我们先理解碳化硅是什么,以及为什么重要。
碳化硅(Silicon Carbide,缩写SiC)是一种典型的第三代半导体材料,属于宽禁带半导体。与传统硅基(第一代半导体)和砷化镓/磷化铟等化合物(第二代半导体)相比,SiC具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的电子饱和速率和热导率,抗辐射能力也更强。
表:三代半导体代表性材料、主要特性及应用领域

简而言之,碳化硅器件具备耐高压、低损耗、高频率三大突出优势,能够在高温、高压、大功率等严苛条件下稳定工作。凭借这些特性,SiC功率器件已成为新一代高性能电力电子器件的主要升级方向,广泛应用于新能源汽车、电力新能源、工业控制等领域。
表:碳化硅功率器件主要产品应用领域

相比之下,另一种第三代半导体材料氮化镓(GaN)更擅长高频高速领域,常用于射频器件和快充等消费电子,但在高功率场合仍以SiC为主。
图:氮化镓半导体产业链

碳化硅的出现对于提升能源利用效率具有重大意义。传统硅基功率器件如IGBT在高压大电流下损耗较大,而SiC因具有宽禁带和高热导等特性,大幅降低导通损耗和开关损耗,更适合高能效场景。
在新能源汽车中,用SiC MOSFET替代硅基IGBT,可将电能损耗降低约5倍,从而显著增加电动车续航里程。同时,SiC器件关断漏电流小、寄生电容低,在相对较大的制造工艺节点上即可实现媲美硅基先进节点的性能,这意味着在降低成本的同时提升可靠性。
SiC还能承受更高的结温和电压,应对严苛环境:其临界击穿场强可达硅的数倍,允许更高电压、更大功率下工作,且高热导率利于散热,在电动汽车、高压电网、5G基站等领域具有独特价值。
此外,碳化硅器件支持更高的开关频率,使电力电子设备中庞大的电感、电容等被动元件大幅缩小,实现系统的小型化和轻量化。实际应用表明,引入SiC元件可将电力驱动系统体积减少 3-5倍,“又快又省又小”正是碳化硅器件的魅力所在。
总的来说,碳化硅凭借卓越的材料性能正在引领电力电子的技术升级。它并非对硅的完全替代,而是作为高温、高压、高频场景下不可或缺的性能补充。
图:碳化硅功率半导体的应用场景

随着成本下降和工艺成熟,SiC有望逐步渗透更多传统硅器件占据的市场,实现更高的能源效率和更丰富的应用场景。这也是为什么碳化硅被视为未来产业的战略关键材料之一。
图:SiC产业链

二、上游产业链
上游环节主要包括碳化硅衬底晶圆的制造、外延片加工,以及相关生产设备和材料。
其中,SiC单晶衬底(俗称碳化硅晶圆)是整个产业链中技术壁垒最高、价值量最大的核心环节。目前一片SiC器件的成本中,衬底约占47%,外延片约占23%,合计约70%。也就是说,上游材料的品质和成本几乎决定了下游器件的性能和价格水平。
碳化硅衬底是制作器件的基础晶圆,通常采用高温物理气相传输法(PVT)生长。根据电学特性,衬底分为导电型和半绝缘型两类。导电型衬底掺有适量的杂质(电阻率15∼30 mΩ·cm),用于制造碳化硅二极管、MOSFET等功率器件,广泛应用于新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天等高压大电流场合。
半绝缘型衬底电阻率高达>10^5 Ω·cm,几乎无自由载流子,可在宽光谱下保持高透明度,主要用于氮化镓(GaN)微波射频器件和AR眼镜光学镜片等需要光学传输的场景。
目前全球商用SiC衬底以6英寸为主流,8英寸(200 mm)正在加速推进。单片8英寸晶圆的有效面积约为6英寸的1.8倍,可切割芯片数量增加近90%;同时8英寸晶圆边缘浪费更少,利用率比6英寸提高约7%。据领先厂商测算,从6英寸扩产到8英寸后,大规模量产情况下单位成本有望降低约35%。因此业界都在竞相迈向更大尺寸的晶圆生产。
衬底领域的市场格局近年发生了显著变化:过去一直由美、日等少数厂商主导,包括美国的Wolfspeed(原Cree)和Coherent(原II-VI),日本的昭和电工(现Resonac)和德国罗姆ROHM(旗下SiCrystal),韩国SK Siltron等。
图:2019-2030年全球碳化硅衬底市场销售规模(亿元)

这些公司在2022年以前占据了全球大部分市场份额。最近几年,中国企业近年强势崛起,已经进入全球主要供应商行列。
根据Yole数据,2023年全球SiC衬底市场CR4达81%,其中中国的北京天科合达(Tankeblue)和山东天岳先进分列第2、第4位,份额分别约18%和14%。
进一步按导电型N型衬底计,前三大供应商依次是Wolfspeed(33.7%)、天科合达(17.3%)、天岳先进(17.1%)。可以看出,两家中国企业合计已占据全球三成以上份额,跻身第一梯队。
天岳先进作为半绝缘型衬底龙头,2023年全球市占率超过30%,成为华为、中兴等5G基站核心供应商,并于当年通过了特斯拉供应链认证,在8英寸领域处于领先。
天科合达则是国内导电型衬底的领军者,2023年在中国功率电子用衬底市场占据70%以上份额,深度绑定英飞凌、比亚迪等产业巨头,主攻新能源汽车和光伏等高增长市场。
过去三年,在新能源汽车等需求拉动下,中国厂商大举扩产SiC晶圆产能。据统计,我国6/8英寸碳化硅衬底年产能从2022年的90万片猛增至2024年上半年的348万片(折合6英寸片),增幅高达286%,预计2024年底将达到400万片年产能。
然而产能爆发式增长也引发了阶段性供过于求。2024年全球SiC晶圆市场已从供不应求转为相对过剩,价格竞争加剧。据集微咨询数据,2024年中国6英寸衬底设计产能超过1300万片,但全球实际需求仅约150万片,国内当年实际销售约75万片,库存积压高达180万片。结果是供过于求导致国内产品大打价格战,6英寸衬底价格从2024年初每片4000∼4500元骤降至年底的2500∼2800元,全年降幅超40%,接近成本线。
不过需要注意,低端6英寸市场内卷严重,但高端领域仍然供不应求:如8英寸晶圆和车规级高可靠产品(例如1700V MOSFET用晶圆)目前依旧紧俏。这一轮洗牌中,不少技术和资金实力不足的中小厂商经营困难,有的已破产重整,行业集中度开始提高。预计2024-2025年,随着价格战出清,一批具有技术创新能力、资金支持和上下游协同优势的头部企业将脱颖而出。
面对产业竞争加剧,中国厂商正探索多种突围路径:一是技术降本增效,通过自主创新缩短长晶周期、提高良率来降低成本。
比如天岳先进研发“PVT+液相法”新工艺,先用液相法制备高品质碳化硅籽晶,再PVT放大生长,以缩短晶体生长周期并提高良品率。
二是加快8英寸量产,避开同质化严重的6英寸红海市场,直接挺进高端。当前8英寸晶圆售价约为6英寸的3倍且需求旺盛,特斯拉、比亚迪等车企为了提升芯片一致性已明确要求8英寸供应,使8英寸成为高端车规市场的刚需。截至2024年,中国已有超过10家厂商实现8英寸衬底送样或小批量生产,包括除天岳先进、天科合达外的三安光电、烁科晶体、晶盛机电、南砂晶圆、同光股份、科友半导体、乾晶半导体、超芯星、盛新材料(台湾)以及粤海金属等。
三是提前布局更大尺寸,面向未来高成本敏感的新应用直接攻关12英寸技术。目前国内部分头部企业已率先开展12英寸衬底研发:天岳先进在2024年11月推出了全球首款12英寸导电型SiC衬底样片,随后烁科晶体、天科合达、晶盛机电、南砂晶圆等也相继宣布成功研制或展示12英寸晶圆。未来几年这些超大尺寸晶圆有望逐步量产,为碳化硅进一步降本打开空间。
在外延环节,碳化硅外延片是指在衬底表面外延生长一层高纯度SiC单晶薄膜,形成器件的有源层。外延层的厚度从几微米到百余微米不等,掺杂浓度和晶体质量直接影响最终芯片性能。目前主流的SiC外延工艺是高温化学气相沉积(CVD),需要在1200-1600℃高温下将含硅、碳的气源分解并沉积一层SiC晶体。
图:2020-2029 年全球碳化硅外延片市场规模(亿美元)

外延片制造难度较大,对晶格匹配度、表面缺陷密度等要求很高。全球碳化硅外延市场长期由Wolfspeed和日本昭和电工两大厂商垄断,二者一度占据90%以上份额。但近年来中国企业也在迅速追赶,投资建设多条外延产线。典型如广东天域半导体,作为国内最早实现SiC外延产业化的企业,已成为全球主要的外延片供应商之一。
天域目前拥有4-6英寸外延片年产能12万片,并在东莞建设8英寸外延线;在研的新项目计划2025年投产,2028年全面达产后产能可达每年100万片。再如瀚天天成(厦门),是国内第一大纯外延晶片供应商,早在2021年就率先提供商业化6英寸SiC外延片,产品终端客户包括特斯拉、蔚来等知名新能源汽车品牌。
瀚天天成2023年产能已达20万片/年,正在扩建三期,预计2025年达产后年产能提高到140万片。2023年5月,瀚天天成宣布成功开发8英寸SiC外延生长工艺,正式具备8英寸外延片量产能力,并签下价值超1.92亿美元的8英寸长期订单。
这标志着我国已掌握商业化8英寸外延技术,在大尺寸外延材料领域实现突破。伴随更多厂商加入,截至2024年3月全国SiC外延片年产能已接近200万片,规划总产能超过700万片,国产外延供应正在加速崛起。
在设备与材料方面,为了实现上述衬底和外延的生产,需要一系列专用装备和耗材。
包括碳化硅晶体生长炉、外延CVD反应器、晶圆切磨抛设备、离子注入和刻蚀设备,以及石墨坩埚/导流筒等高温耗材等。过去高端设备主要依赖进口,如意大利LPE(已被ASM并购)和德国Aixtron的晶体炉、日本NuFlare的CVD机等在国内市场占据主导。
Aixtron、美国Veeco、日本日新等设备商在2023年以前占据了中国SiC/GaN外延设备80%以上市场份额。然而随着国内需求激增且进口设备供货周期漫长,本土设备企业技术实现突破,市场格局正被改写。
目前中微半导体(AMEC)和北方华创(NAURA)等本土厂家已推出用于SiC/GaN的MOCVD外延设备,其中AMEC的设备在GaN LED领域已占全球主要份额。
晶圆制造环节的其他设备如离子注入机、刻蚀机等,国内企业也在跟进:上海凯世通推出了国产离子注入机,北方华创、中国电科等亦有相关布局。
在晶体生长炉领域,头部衬底厂商多自研高温长晶炉并自产高纯粉料,“晶盛机电”则是我国在半导体晶体设备方面的佼佼者,其6-8英寸碳化硅长晶炉和切磨设备已批量供应国内客户,帮助下游快速扩产。
石墨件等耗材方面也出现了深圳志橙、湖南德智、浙江六方等国产供应商。随着设备材料环节国产化率提升,预计碳化硅晶圆生产成本还将进一步降低。总的来看,上游领域中国已基本打通从设备-材料-晶圆-外延的全链条配套,在部分关键节点实现替代突破,这为中游器件制造提供了坚实基础和成本优势。
图:碳化硅产业链

三、中游产业链
中游环节主要指碳化硅芯片器件的设计制造,通常涵盖晶圆制造(前道晶圆工艺)和芯片封装测试(后道封测)。
按照应用领域不同,碳化硅器件可分为功率半导体器件和微波射频器件两大类。
前者是面向电能转换的功率器件,后者则用于高频通讯等领域。
两者所需的晶圆有所区别:功率器件一般采用导电型SiC衬底加SiC外延层(同质外延),典型产品包括碳化硅肖特基二极管(SBD)、碳化硅 MOSFET等,可耐受高电压大电流,服务于新能源车、电网、电源等高功率场景。
射频器件通常采用半绝缘型SiC衬底加氮化镓外延层(异质外延),制成GaN on SiC的高频功率放大器(HEMT)等,应用于5G通信、雷达卫星等高频场景。
简单来说,SiC-on-SiC芯片负责“高压大电流”,而GaN-on-SiC芯片负责“高频高速”,共同构成了第三代半导体器件版图。

在功率器件领域,碳化硅正引领功率半导体的新一轮升级浪潮。特别是在新能源汽车的驱动系统中,SiC器件相比传统硅器件优势明显:更高的开关频率可以实现更高效的电机控制,更低的导通损耗显著提升整车能效和续航。
因此近几年各大车企纷纷导入SiC器件用于主驱逆变器、车载充电(OBC)和DC/DC转换等关键部件。
根据Yole的数据,2023年全球碳化硅功率器件市场规模约27.46亿美元,其中新能源汽车相关应用占比超过70%;随着800V高压快充架构在2024年开始大规模应用,再叠加上游晶圆良率提升带来的成本下降,行业迎来规模化拐点。
Yole预测到2029年全球SiC功率器件市场将攀升至98.73亿美元,2023-2029年复合增速达24%,届时新能源汽车领域占比有望突破80%。
图:2020-2029年全球碳化硅功率半导体市场规模及渗透率

另一机构灼识咨询的测算更为乐观:2020-2024年全球SiC功率器件销售额已从6亿美元增至26亿美元,CAGR达45.4%;预计到2029年销售额将达136亿美元,2024-2029年CAGR高达39.9%。按销量口径,2024年碳化硅功率器件仅占全球功率半导体约4.9%的份额,但预计到2029年将提升至17%以上。渗透率的快速攀升意味着SiC正在从特定高端走向更广泛的电力电子市场。
目前全球SiC功率器件市场主要由几大国际IDM厂商主导。2023年排名前五位的供应商依次是意法半导体(STMicroelectronics)、安森美(Onsemi)、英飞凌(Infineon)、Wolfspeed和罗姆(ROHM),合计占据约92%的市场份额。
这些厂商大多具备垂直整合能力,从芯片设计到晶圆制造、模块封装均自行完成,以确保器件性能和可靠性。
其中,ST是汽车SiC市场的先锋,率先为特斯拉供应主驱逆变器用SiC MOSFET,奠定了市场领先地位。该公司通过收购Norstel等方式涉足上游晶圆制造,并计划在意大利和新加坡等地扩建8英寸SiC产线来保障供应。
Infineon则利用其在功率半导体的深厚积累快速切入SiC领域,重点布局车规级器件,曾尝试收购Cree的SiC业务(未果)后,转而通过内部研发和与国内厂商合作获取晶圆(如与天科合达签合作)。Infineon在马来西亚新建的8英寸晶圆厂也已经动工,旨在满足未来剧增的车用需求。
Onsemi(安森美,美国)近年来剥离低利润业务,将重心聚焦汽车和工业,用收购GTAT获取了碳化硅晶体生长技术,成为增长迅猛的SiC新贵。其在美国建成多条SiC产线,并一度计划在韩国新建8英寸晶圆厂,不过由于韩国本土电动车需求放缓和来自中国厂商的竞争,该项目已于2025年4月宣布暂停投资。
ROHM(罗姆,日本)通过SiCrystal较早进入SiC市场,在工业及新能源车领域均有布局。但受价格竞争影响,ROHM的碳化硅业务在2024年首次出现亏损,不得不缩减投资、推迟扩产。
其他玩家如日本三菱电机、富士电机也在推进SiC功率模块的产品化,用于电动车、电梯、轨交等领域,不过规模相对有限。
整体来看,全球SiC功率器件市场仍处在少数巨头垄断与新兴势力崛起并存的阶段:一方面IDM巨头凭借品牌和技术优势占领整车厂供应链,另一方面各国新锐公司也在依托差异化应用寻找突破口。
在微波射频器件方面,碳化硅同样扮演重要角色;主要以高质量半绝缘SiC衬底作为GaN射频芯片的基础。
在5G基站的大功率射频放大器中,GaN-on-SiC器件因兼具高频、大功率和耐高温特性,逐渐替代硅基LDMOS成为主流方案。
据悉,目前5G宏基站射频功放有相当比例采用了GaN-on-SiC技术,以满足高频高速信号的放大需求。
碳化硅衬底在其中提供了优异的热传导和绝缘支撑,保证GaN器件在高功率密度下稳定工作。不仅通信领域,雷达、卫星等军工电子中,同样大量采用GaN-on-SiC射频器件(例如相控阵雷达的T/R组件)。
这一领域的主要厂商包括Wolfspeed(其事业部专注射频晶圆和器件供应军工)、美国Qorvo、英飞凌旗下的IFI及50Ω、50Ω等射频公司,以及中国的三安集成、慧智微等后起之秀。
值得一提的是,中国在GaN射频方面进展迅速:依托本土高频器件设计公司和天岳先进等半绝缘衬底供应商,华为海思、中电55所等单位已研制出5G基站用GaN on SiC射频芯片并批量部署。
天岳先进作为全球最大的半绝缘SiC供应商,不仅服务国内通信巨头,其产品也打入国际市场,获得了英飞凌、博世等认可。可以预见,随着6G通信、低轨卫星互联网的发展,对高性能射频器件的需求还将进一步提升,进而带动对高质量半绝缘SiC晶圆的需求。
需要指出,中游器件制造的商业模式主要分IDM(垂直整合)和Fabless/代工两种。由于碳化硅技术尚处于发展期,对工艺和设计的协同要求高,目前大部分主流厂商采取IDM模式确保产品可靠性。例如上文提到的国际巨头和国内一批领军企业,都倾向于自建产线,以把控良率和性能。
然而随着技术成熟,也出现了一些Fabless(无晶圆厂设计)公司依赖晶圆代工制造的模式:设计公司专注于器件创新,由第三方晶圆厂代工生产,再自行封装销售。
这种模式下,独立的SiC代工厂开始涌现,如全球有X-Fab等提供6英寸SiC晶圆代工服务。国内则有芯联集成(湖南,专注功率半导体代工)、积塔半导体(上海,6英寸线,可代工SiC)和芯粤能(广东,在建8英寸线)等承担代工角色。
同时,一些原有硅芯片代工厂(如台积电、华虹等)也在评估增加SiC制程服务的可能性。
从长远看,随着市场扩大,晶圆代工模式有助于更多设计初创公司参与生态,丰富产品供给。例如基本半导体这类新创企业早期并无自有厂房,主要依托代工生产,其设计的SiC器件已成功应用于超过50款新能源车型,累计出货超9万件。近年来基本半导体亦在建设自有晶圆产线,实现从设计、晶圆制造到模块封装的全流程能力。
可见,中游环节正呈现多元化的产业分工形态:在高可靠车规等领域IDM模式占主导,而在一些消费或一般工业领域,Fabless+代工的模式将带来更灵活的创新。
图:2023年全球碳化硅功率元件营收市占率

四、下游产业链
碳化硅器件的下游应用场景丰富,主要集中在高效率、高功率和新兴技术领域。
以下按板块列举SiC的重点应用:
1、新能源汽车:这是当前碳化硅最核心的应用市场。电动汽车对续航和充电效率的追求,使其动力电子部分率先采用SiC器件以提升性能。尤其是在主牵引逆变器中,引入SiC MOSFET可将开关损耗和导通损耗大幅降低,减少热管理负担,提升整车效率。在800V高压架构车型中,SiC几乎是标配选择,因为硅基IGBT已难以满足如此高压下的高效工作要求。
图:电动汽车中功率半导体分布

特斯拉是先行者,其Model 3/Y率先全面采用SiC器件,实现了更轻巧的电驱动系统和更高的续航里程,引领了行业风向。此后,比亚迪、蔚来、小鹏、奔驰、大众等中外车企的新款高性能车型也陆续导入SiC器件。
图:使用碳化硅模块的降本测算

例如,比亚迪的旗舰车型“汉”等已搭载自主研发的碳化硅电控系统。而且不少车企正在将SiC从主逆变器拓展到车载充电器(OBC)、直流转换器等全电驱系统。
根据统计,2024年上半年我国新能源乘用车功率模块总装机量约1640万套,同比增长64.8%,其中碳化硅功率模块装机约208万套,同比增长高达116%。
图:2024年H1我国新能源乘用车碳化硅功率模块装机量(万套)

碳化硅模块渗透率的快速提升,印证了车企对SiC器件降本增效效果的认可。可以预见,随着规模效应摊薄成本,SiC将在未来几年逐步下探至更多中端电动车型中。
据TrendForce预测,到2029年新能源汽车仍将占SiC功率器件需求的80%以上,是真正的风口市场。
图:汽车半导体组件的物料成

值得关注的是,车规级应用对芯片可靠性一致性要求极高,整车厂已将晶圆尺寸与品质作为供应准入门槛之一。比如特斯拉、比亚迪等明确要求供应链使用8英寸SiC晶圆来生产车规芯片。这推动着上游产业不断升级,也意味着率先掌握大尺寸、高可靠SiC制造能力的厂商将在车用市场赢得先机。
2、光伏发电及储能:可再生能源领域是碳化硅器件另一重要阵地。光伏逆变器需要将太阳能板产生的直流电高效转换为交流电送入电网,要求功率器件在高电压下长时间工作且损耗尽可能低。

SiC器件非常适合这一本质上“高压、中等频率”应用:相比传统硅基IGBT方案,SiC逆变器开关损耗更小、工作温度更高,从而显著提升逆变效率并减少散热器体积。
这对大型光伏电站和户用储能系统都有直接经济效益:提高每度光伏电输出、降低系统维护成本。目前许多光伏逆变器厂家已推出SiC版本产品。比如华为的1500V智能光伏逆变器就采用了SiC器件,实现更高的转换效率和更宽的工作温度范围。
除光伏外,风力发电的变流器、大规模电网的柔性直流输电等场景,也开始导入碳化硅功率器件。
随着全球新能源装机快速增长,光伏+储能领域对SiC的需求正不断上升。据估计,2024年光伏储能相关应用已占SiC功率器件市场的二位数比例,未来有望进一步提高。
3、工业控制与轨道交通:工业领域的电机驱动、变频器、电源等设备追求高效、稳定运行。
碳化硅器件可大幅降低工业变频器的开关损耗,提高功率因数,使电机运行更节能,并减少设备发热从而提高可靠性。比如在工厂自动化的伺服驱动中,用SiC替换IGBT能减少约50%的能耗并简化冷却系统。
图:SIC带来的能耗优势

另一方面,轨道交通(电力机车、地铁等)的牵引变流器需要处理数百千瓦到数兆瓦的功率,且往往空间受限、散热困难。碳化硅器件在此大有用武之地:其高耐压、高频和高温性能使牵引系统可以实现更高的功率密度和更高的再生制动效率。
据报道,我国新一代高速列车的牵引系统正在测试碳化硅模块方案,希望通过提升效率来降低列车能耗和通过减轻冷却系统重量来提高载客量。在高端制造装备(如激光器电源、半导体制造设备电源)中,SiC器件也已开始应用,以满足这些装备对洁净电源和紧凑体积的苛刻要求。总体而言,工业与交通电气化的趋势,为碳化硅在工控和运载领域提供了广阔舞台。
4、数据中心与通信电源:超大规模数据中心、云计算和AI算力中心的兴起,使得电能消耗成为关键挑战。数据中心含有大量服务器和通信设备,需要将市电转换为服务器所用的低压直流电,多重变换环节造成相当的能量损耗和发热。

碳化硅器件因其低损耗特性,被越来越多地采用在数据中心电源系统中。例如高效PFC(功率因数校正)电路、服务器电源模块、不间断电源(UPS)等,都开始用SiC MOSFET和SiC二极管来替代硅器件,从而显著提高电源转换效率、减少发热。
据测算,一个采用SiC电源模块的大型数据中心全年可节省数百万度电,并大幅降低空调制冷需求。
全球领先的电源厂商如英飞凌、意法等都推出了针对数据中心的SiC电源解决方案。
在通信基站领域,5G基站的开关电源同样引入了碳化硅器件,以提高对电网电能的利用效率,减少户外机柜的散热器体积。
随着“东数西算”等工程推进,算力中心规模越来越庞大,对高效率电源器件需求强烈,这将成为碳化硅新的增长点。据估计,到2025年数据中心及通信电源相关应用将占SiC器件市场的约10%,成为继新能源车、光伏之后又一重要板块。
5、通讯基站、卫星和雷达:这部分主要对应前述GaN-on-SiC射频器件的下游应用。
5G/6G移动通信基站需要大量高频功率放大器,SiC基衬的GaN HEMT能提供高增益和高效率,减少基站功放模块的数量和功耗。

目前全球数百万座5G基站的射频前端中,大部分宏基站功放芯片采用GaN-on-SiC工艺,因此通讯领域也是SiC材料的重大隐性市场。
据行业统计,到2022年底全球已有超过一半的宏基站部署了GaN射频功放,其中绝大多数基于SiC衬底。在国防军工上,SiC支持的射频器件更是战略所需:相控阵雷达要求高功率密度发射/接收组件,GaN-on-SiC芯片以体积小、耐高温、高输出功率的优势,成为新一代雷达核心器件,包括预警雷达、火控雷达等都在换装GaN器件。
同样,卫星通信、高功率微波武器等也离不开这类器件。可以说,在看不见的“无线电”战场上,碳化硅材料发挥着举足轻重的作用。
我国通过发展第三代半导体,成功实现了5G射频器件的自主可控,天岳先进提供的半绝缘SiC衬底在这方面功不可没。
6、AR眼镜(增强现实眼镜):这是近年来出现的碳化硅全新应用场景。AR眼镜通过将虚拟图像叠加到现实视野中,为用户提供增强现实体验,被视为下一代个人计算平台的有力竞争者。
图:AR眼镜核心在于虚拟信息与现实世界交互

实现这一功能的核心在于AR眼镜的光学显示系统,即将数字影像投射入人眼的光学镜片。
当前主流的AR光学方案是光波导(Waveguide)技术,其中一种高潜力实现方案是表面浮雕光栅波导(SRG)。然而传统用于波导镜片的材料多为玻璃或树脂,存在视场角(FOV)不够大、容易出现彩虹纹和色散等问题,而且镜片偏厚影响佩戴舒适。

碳化硅材料的引入令人眼前一亮:SiC拥有高达2.6左右的折射率和极高的热导率,被证明是AR光学镜片的理想基底材料。
高折射率使光学设计上单层SiC波导即可实现80°以上的超大视场角,相比玻璃大幅提升了AR眼镜的可视范围。
同时,高折射率还能有效抑制由于光栅分光造成的彩虹纹和图像色散现象,使画面更纯净。其次,SiC的导热系数是光学玻璃的数倍,这意味着在AR眼镜这样高度集成电子元件的设备中,SiC镜片本身可充当“散热片”,将微显示屏和驱动电路产生的热量迅速传导,有助于提升整机性能和避免过热烫脸。
此外,碳化硅的硬度和化学稳定性远胜于树脂材料,这使其可以经受蚀刻工艺在表面制作精密的光栅结构而不变形,为批量生产高品质光波导提供了可能。

综上,“SiC基底 + SRG光波导 + 高精度蚀刻”被视作AR眼镜显示技术取得重大进展的基础,有望同时解决以往方案中的视场、色散和散热难题。
目前由于碳化硅衬底成本昂贵,只有少数高端AR眼镜尝试使用SiC波导镜片。但业界看好其前景,并在积极推动降本。
波导镜片成本的关键在于衬底尺寸:目前多采用4英寸半绝缘SiC晶圆切割出镜片,由于晶圆小且边缘浪费大,单位镜片成本居高不下。
如果能大规模采用8英寸甚至12英寸SiC晶圆来制作AR镜片,每片晶圆可切割出更多镜片,边缘损耗也更低,成本将大幅下降。
测算显示,8英寸SiC衬底每片约6000元,可切出约4副AR镜片,折合单副镜片成本1500元左右;12英寸衬底每片约10000元,可切出约10副镜片,单副成本有望降至1000元以内。
由此可见,实现12英寸SiC衬底的量产突破将是AR眼镜走向大众消费级市场的关键一步。
令人期待的是,这一方向正在逐步变为现实:国内厂商天岳先进、晶盛机电等在2024年已相继展示了12英寸SiC晶圆样品;据行业消息,雷鸟创新将在2025年Q2发布的雷鸟X3 Pro有望成为全球首款采用碳化硅光学镜片的量产AR眼镜。
我们预计,若未来AR眼镜年出货量达到1亿副级别,对应所需的12英寸SiC晶圆年需求量将高达约1000万片。尽管现阶段AR市场规模仍小(2024年全球出货量仅55.3万副,中国约28.6万副),但增长趋势明确,预测到2028年全球AR眼镜年销量可望突破295万副。
图:2028年AR眼镜出货量有望突破295万副

随着AR与AI、大模型等技术融合带来新应用,碳化硅有机会在这个消费电子新蓝海中扮演关键角色。对于碳化硅产业而言,AR眼镜代表了从“能源革命”向“视觉革命”的全新跨界拓展。
图:碳化硅、树脂、玻璃性能参数对比

五、海外龙头企业及中国企业布局
5.1 海外
上文在梳理碳化硅产业链各环节时,已多次提及国内外代表企业,旨在还原产业链结构的全貌与上下游协同关系。
考虑到许多读者对于行业头部企业的格局、发展策略及最新动态有更深入的关注,我觉得还是有必要再对这些公司进行系统、细致的归纳和补充。
希望通过这样的补充梳理,帮助大家一站式了解产业链主力军的现状与趋势。
1、Wolfspeed(Cree):碳化硅产业的先驱,美国公司,既是全球最大的SiC晶圆供应商之一,也是领先的器件制造商。
Wolfspeed依托数十年材料科学积累,率先实现了4英寸、6英寸SiC晶圆的量产,是特斯拉等车企早期SiC器件的重要供应商。
近年来公司大举投资扩产,包括在美国建造全球最大规模的200mm(8英寸)SiC晶圆厂,并计划在欧洲设厂。然而激进扩张叠加市场竞争导致公司财务承压:2024财年亏损高达8.64亿美元,股价较峰值暴跌95%,市值从180亿美元缩水至不足10亿美元,并于2025年5月21日被迫申请破产保护。
Wolfspeed的剧烈震荡也反映出SiC行业的起伏风险。不过技术上该公司仍掌握先进的材料和器件工艺,包括第三代MOSFET、肖特基二极管等产品线,且牵头推动SiC行业迈向8英寸时代。未来Wolfspeed能否重组走出困境,将直接影响全球SiC供应格局。
2、STMicroelectronics(意法半导体):欧洲半导体巨头,SiC功率器件领域的领军者。
ST最早在2017年便切入车用SiC市场,为特斯拉Model 3提供主驱逆变器SiC MOSFET,一战成名。
此后公司持续加码SiC:收购瑞典Norstel公司获取晶圆制造能力,投建意大利卡塔尼亚新厂,实现部分SiC衬底自给,并与Soitec合作开发碳化硅绝缘衬底技术。
ST的SiC业务目前保持高速增长,产品涵盖650V到1200V的MOSFET和二极管、模块,客户遍及特斯拉、蔚来、现代等车企以及光伏储能领域。
2023年ST在全球SiC功率器件营收中排名第一,市场份额约在20%以上。公司规划到2025年将SiC产能扩大数倍,包括推出自有8英寸晶圆生产,以确保供应链独立性。凭借先发优势和稳定的客户群,ST预计未来几年仍将是SiC车规市场的最大受益者之一。
3、Infineon Technologies(英飞凌):欧洲另一功率半导体巨头,在SiC领域步伐紧随ST之后。
Infineon的强项在于车规功率器件的设计和质量管控,其早年通过CoolSiC系列产品进入新能源汽车主驱逆变器市场,客户涵盖奔驰EQ系列等。
为保障晶圆供应,英飞凌与国内天科合达等厂商建立合作,由后者提供部分SiC晶圆。同时公司在马来西亚库利姆投资约20亿欧元建设8英寸SiC晶圆生产线,计划2024-2025年投产,以提升自给率。Infineon还收购了德国初创Siltectra,掌握“冷分裂”技术试图提高晶圆利用率。
在终端产品上,英飞凌推出了HybridPACK系列碳化硅汽车功率模块,被保时捷等高性能车型采用。受益于欧洲新能源车市场需求,英飞凌SiC业务增长迅猛。不过2024年全球SiC价格战也对其盈利带来压力,公司被迫下调部分产能扩张计划。总体而言,Infineon凭借深厚的汽车电子根基和政府支持(比如德国政府资助其德累斯顿晶圆厂项目),有实力与ST分庭抗礼,并在供应链合作上具有灵活性。
4、Onsemi(安森美半导体):美国公司,近年转型聚焦汽车和工业,是SiC领域的后起之秀。
Onsemi通过2019年收购GT Advanced Technologies(GTAT)获得了SiC晶体生长技术,实现在美国本土从衬底到器件的垂直整合。
其SiC产品线覆盖车用主驱MOSFET、二极管等,并收获了包括大众集团在内的多家车企定点。Onsemi原计划在韩国新建全球最大的SiC晶圆厂,以满足急增的订单,但因市场供求变化和成本考量,该8英寸项目已暂缓。
目前Onsemi在美洲和欧洲仍有SiC产能在扩充,短期策略更趋谨慎。2023年Onsemi位列全球SiC器件市场前三,显示出强劲增长势头。
未来如果能稳健度过行业调整期,其在北美汽车供应链中有望占据更大份额。
5、ROHM(罗姆):日本老牌半导体厂商,在SiC发展中投入较早。ROHM通过收购德国SiCrystal掌握了碳化硅衬底能力,并在日本构建了6英寸SiC晶圆产线。
ROHM的SiC Schottky二极管在光伏逆变器领域应用较多,SiC MOSFET也打入了一些日系车企供应链。然而近年受限于成本和规模,ROHM的SiC业务增速放缓。
2024年公司首次报告该业务亏损,不得不削减投入并推迟原定的产能扩张计划。同时,日本政府也在牵头成立SiC联盟整合资源(包括ROHM、三菱、住友等参与),希望共同提高国际竞争力。
ROHM接下来将更加专注高附加值市场,如工业驱动和充电基础设施,并充分利用自身在模块封装方面的经验优势。作为日系少数仍在坚守SiC的企业,ROHM的走向将在一定程度上代表日本在该领域的话语权。
(其他还有三菱电机、住友电工、意大利意法-意昂动力(ST-意昂Power)等公司在SiC产业链上各有布局,此处不再详述。)
5.2 中国
中国在碳化硅产业链的各环节均已有一批富有竞争力的企业崭露头角。
下面按照上中下游环节分别介绍主要玩家及其最新进展:
1、上游衬底及设备领域:经过近十年“产研结合”的攻关,我国已涌现出两大碳化硅晶圆龙头;前文提到的天岳先进(山东天岳,科创板688234)和天科合达(北京,北交所870013)。
天岳先进专注于半绝缘型SiC衬底,在5G通信衬底全球市占率超30%,并率先研制出12英寸晶圆样品,成为国内首家迈入12英寸时代的企业。
公司2023年营收同比大增,净利润转正,显示出半绝缘业务的高成长性。天科合达则主攻导电型SiC衬底,服务新能源汽车和光伏领域,占国内功率衬底市场约七成份额。
两家公司均在近年完成多轮融资扩产:天岳先进于2021年上市募资用于8英寸产线,2023年底产能已达20万片/年8英寸晶圆并继续爬坡;天科合达则在2022年引入战投加速产能扩充,当前北京总部基地加新疆子公司合计具备每年几十万片6/8英寸晶圆能力,并计划冲击科创板上市。
除了双“天”领军,国内还有三安光电、山东天意(SICC)、中电科山西烁科、南砂晶圆、同光科技等衬底新势力。
其中三安光电依托LED主业积累切入SiC材料领域,在湖南投入巨资建设8英寸SiC晶圆生产线;山西烁科由中电科旗下研究所转制,掌握含SiC晶体生长、半绝缘衬底制备等技术,在军工及AR光学市场前景看好。
图:碳化硅衬底制备工艺

设备方面,晶盛机电已成为国内碳化硅设备龙头,公司的6-8英寸碳化硅长晶炉订单饱满,不仅满足国内市场,还出口至韩国、欧洲等地。
晶盛机电近期更发布公告,成功实验生长出6英寸碳化硅晶体并切磨出衬底片,这意味着其有望向上游材料领域延伸。
中微公司和北方华创在外延设备上取得突破,纷纷推出用于SiC功率器件外延的CVD装备,目前已在部分客户产线试用并优化。
耗材方面,涌现出石家庄晶意、杭州幄肯等SiC晶圆切割液、抛光液供应商,加速填补国产空白。
政策和资本的加持下,我国上游环节进入了良性竞争与整合期:少数领先者扩产提效,少部分落后者逐步退出或被并购。
如2024年下半年有传闻某些二线衬底小厂出现经营困难,这也印证了行业洗牌的进行。可以预见,未来国内上游市场份额将更多向天岳、天科合达、三安、晶盛等头部集中,产业链协同能力和规模效应将越发明显。
2、中游器件制造领域:国内碳化硅器件公司可谓百花齐放,既有传统功率半导体企业转型参与,也有新创公司从0到1迅速突破。
IDM模式的代表如比亚迪半导体、中车时代半导体、士兰微电子、三安集成、斯达半导体、新洁能等。
这些公司大多背靠整机厂或大型集团,具有资金和市场优势。比亚迪半导体是比亚迪集团旗下,已打通SiC芯片设计、晶圆制造、封测到车规应用的全链条。
目前比亚迪SiC MOSFET已在自家车型上大规模量产,并对外供应其他车企。据披露,比亚迪正在深圳建设新的8英寸SiC晶圆厂,计划2025年投产,以满足自身飞速增长的需求。
中车时代(隶属中国中车)则发挥其轨道交通电力电子技术积累,将SiC器件应用拓展到高铁、城轨,以及新能源客车、工业变频等领域。
公司在株洲建成国内首条IGBT/SiC混合产线,2024年已推出1200V/1700V的SiC MOSFET产品。
士兰微利用在功率半导体领域的经验,在成都和杭州布局6英寸SiC量产线,目前已实现600V-1700V SiC二极管和MOSFET的小批量销售,客户涵盖国内光伏逆变器和工控厂商。
三安光电通过其全资子公司三安集成电路投入巨资在湖南打造第三代半导体产业园,引进行业资深团队,规划了6英寸SiC生产线,目标进军新能源汽车电控和充电桩市场。该项目一期产能规划约每月3000片晶圆,2024年开始试运行。
斯达半导体作为国内IGBT模块龙头,也已开发出碳化硅模块产品,2024年上半年在国内新能源车碳化硅模块装机量中跻身前十。斯达正在新建研发中心与产线,力争巩固其在国内功率模块市场的领先地位。
另一家后起之秀新洁能原专注于MOSFET设计,近年也投入SiC MOSFET研发,首批产品已经问世,定位中低压场景。
在Fabless及代工合作方面,基本半导体是极具代表性的一家公司。基本半导体成立于2016年,从研发碳化硅肖特基二极管起步,逐步扩展到MOSFET和模块,是国内最早将SiC器件应用于新能源汽车并实现规模出货的民营企业之一。
其产品已装车于蔚来、上汽等数十款车型,并在光伏逆变器等领域验证。公司最初采用Fabless模式,与中芯绍兴等代工厂合作制造,后来在无锡建成了6英寸晶圆线,实现部分自给。2023年基本半导体出货的车规级器件超过9万只,估值达50亿元,2025年5月正式向港交所递交上市申请,拟募集资金扩大晶圆和模块产能。
这种“设计切入-融资扩产-挂牌上市”的路径,正是中国第三代半导体初创企业高速成长的缩影。
与此同时,国内亦涌现出一些专业代工平台:前述芯联集成在湖南湘潭建有6英寸SiC代工线,可为设计公司提供晶圆制造服务;上海积塔半导体依托华虹技术背景,具备一定6英寸SiC代工能力;广东芯粤能在粤港澳大湾区打造8英寸SiC代工基地,预计2025年试投产。
这些代工的出现降低了创业团队进入壁垒,有助于催生更多细分应用的器件方案。如南京的初创企业英诺赛科(Innoscience)原本专注GaN,近期也宣布研发适用于消费级快充的低压SiC器件,就是计划通过代工模式试水市场。可以预期,在军工、特种电源、家用电器等领域,还会有更多灵活的SiC器件设计公司涌现,丰富中国SiC产业生态。
3、下游应用与终端:中国厂商同样积极拥抱碳化硅带来的机遇。一方面,主机厂和系统集成商通过投资或合作,深入参与上游布局,确保SiC供应和技术领先。如比亚迪不仅有自家的SiC芯片工厂,还战略投资了天域半导体(外延)和基本半导体(器件),构建垂直一体化优势。上汽集团则携手三安光电在重庆合资建设SiC产线,未来为上汽大众等提供本地化芯片配套。
另一方面,终端产品的快速推陈出新也推动了SiC应用的加深。如蔚来汽车在换电站储能系统中采用了SiC功率器件,提高充放电效率;阳光电源等储能逆变器龙头也开始导入SiC器件来提升双向变流效率。
消费电子领域,国内AR眼镜公司如雷鸟创新、亮风台等正与材料厂商合作,尝试在新款AR眼镜中使用碳化硅光学模组。据报道,雷鸟创新的旗舰AR眼镜X3 Pro将成为全球首款搭载SiC波导镜片的量产产品。这不仅是AR行业的里程碑,也是国内在新兴应用上实现“材料弯道超车”的典型案例。
总的来说,中国碳化硅产业链已形成“上游加快突破、中游多点开花、下游快速渗透”的良好局面。
在各级政府的大力支持下(“十四五”规划等均将第三代半导体列为重点),结合国内超大的新能源汽车、新能源装机市场需求优势,本土企业正迎来前所未有的发展机遇。
当然也要看到挑战:核心装备和工艺仍需进一步完善,高端领域与国际先进水平仍有差距,低端市场的无序竞争需要规范。在技术路线和资源投入上,各家企业也在不断摸索调整,以求找到最适合自身的位置。
例如有的选择主攻大尺寸晶圆,有的专注特定行业的器件,有的强化产业链垂直整合。
可以预见,经过这一两年的洗牌,存活下来的中国碳化硅企业将在国际市场上赢得更大话语权,实现从“跟跑”到“并跑”甚至“领跑”的转变。
六、行业最新发展趋势
目前,碳化硅产业链从高速扩张逐步过渡到产能与需求的再平衡阶段。
一方面,下游需求持续高涨,另一方面上游供给快速扩张所引发的短期阵痛也在显现。综合研读最新研究报告和行业动态,我们认为未来碳化硅产业将呈现以下趋势:
1、供需博弈与价格走势:前几年碳化硅市场供不应求,晶圆价格一路高企。然而2023年以来局面发生逆转:产能扩张过快导致阶段性供过于求,价格呈加速下行趋势。
尤其在中国市场,2024年出现了“量增价跌”的突出特征。统计显示,2024年我国6英寸SiC衬底年产能设计值超过1300万片,但全球实际需求仅约150万片。
巨大的缺口引发激烈竞争,国内衬底价格已大幅跳水至成本线附近。这一价格战也拖累了全球市场:2024年全球SiC材料产业营收预计同比下降9%,增速明显放缓。
所幸,下游需求仍在快速增长(尤其EV、储能等),预计2025年后市场将重新趋于平衡,价格有望逐步企稳。可以预期,中长期SiC价格仍将保持下降通道,但降幅将趋缓,更健康的供需关系将建立。
对于下游厂商而言,这是利好消息:成本下降会加快SiC对硅器件的替代渗透。不过对于上游企业来说,则需在“以价换量”中练好内功,通过降低成本曲线来保证盈利。
2、行业洗牌与集中度提升:随着竞争白热化,碳化硅产业正在经历新一轮优胜劣汰。资金、技术、客户资源不足的玩家正在退出市场,头部企业则通过扩产并购进一步巩固地位。
2024年以来中国已有数家中小SiC企业因经营不善寻求重组或转让,其市占率被更大的同行吸收。国际上也是类似情况:韩国SK集团决定出售旗下SK Siltron的SiC业务(曾是韩国唯一的碳化硅晶圆厂);美国科霍(Coherent,原II-VI)市占率排名从2022年的全球第二下滑至2024年的第四;老牌厂商ROHM削减产能投放,放慢扩张节奏。
最极端的例子莫过于Wolfspeed申请破产保护,这在几年前是难以想象的。
可以断言,行业出清后全球碳化硅市场将更加集中于有限的几家巨头和少数新兴势力。
中国厂商凭借低成本和规模优势有望在这轮洗牌中占得更大份额;目前中国碳化硅晶圆产能已占全球约70%,产品价格比国际对手低30-40%。
随着Wolfspeed等外资龙头受挫退出,其腾出的市场空间预计将被我国厂商迅速填补。
未来几年我们可能看到全球碳化硅供应体系由“美日主导”转变为“中美欧并立”,其中中国企业的话语权和市占率显著提升。同时,行业格局的稳定也将促进行业理性竞争,避免恶性价格战长期持续。
3、技术升级与规模效应:技术进步仍然是驱动碳化硅产业前行的核心引擎,当前几项关键技术趋势包括:
晶圆尺寸升级:6英寸逐步过渡到8英寸,展望2030年8英寸晶圆将占据至少20%市场份额;
良率提升:通过改善晶体缺陷、引入更精密的切磨抛工艺(如激光切割替代传统内圆切割)等手段,将晶圆有效利用率提高、边缘废片率降低;
新工艺探索:如前述液相法籽晶、冷分裂薄片技术等,有望进一步缩短生长周期或一片变多片,从而极大降低材料成本。
器件端的技术也在演进,诸如沟槽型MOSFET、肖特基-屏蔽栅混合二极管、新型封装等,提高了SiC器件的性能密度和可靠性。
此外,模块级创新(比如将SiC芯片与驱动、电容高度集成)和系统级优化(比如针对SiC特性的电路拓扑创新)也在不断涌现。
所有这些技术升级叠加规模化量产效应,将使碳化硅单位性能成本($/A或$/kW)持续下降。
根据Tankeblue的估算,从6英寸切换到8英寸晶圆就可降低约35%成本;而待未来12英寸成熟后,成本还有望再下降40-50%。成本曲线的下移将打开更多中低压、中小功率市场给SiC器件(过去因价格昂贵而只能选择硅器件的应用,也许将来会用上SiC)。
图:SIC带来的成本优势

同时,产品可靠性的提升也会扩大SiC的应用信心:例如目前部分车企对SiC器件的百万公里无故障寿命提出挑战,为此厂商正改进工艺以提升器件的门极氧化层可靠性和短路耐量等关键指标。
总之,技术进步将不断突破碳化硅应用的边界,并提升行业进入壁垒,使领先者享受更大的收益。
4、政策环境与投资热潮:碳化硅作为新兴战略产业,受到各国政府的高度重视。
中国方面,“十四五”规划明确将第三代半导体列为重点发展方向,“新型电力系统”、“碳达峰碳中和”战略的推进也离不开高效SiC器件的支撑。
近年来国务院及各部委出台多项支持政策,如增值税减免、研发补贴、首台套重大技术装备保险补偿等,为国内企业减负助力。
各地方政府更是频频推出专项扶持:截至2024年,全国超过20个省市发布了第三代半导体或碳化硅产业扶持政策,内容涵盖财政奖补、用地保障、人才引进等。如北京在2024年发布措施支持企业攻关碳化硅关键技术,承担国家重大项目可给予资助;上海聚焦提升碳化硅产品性能,将相关项目纳入产业专项资金支持;山东、陕西、湖北等地则提出到2025年打造千亿级第三代半导体产业集群的目标。
这些政策的落地,大大激发了社会资本投入SiC行业的热情。过去两年,碳化硅领域的融资事件层出不穷:天岳先进、基本半导体、瀚天天成、天域半导体等相继完成数亿元乃至十亿元级别的融资或上市募集,用于扩产和研发。
据不完全统计,2023年我国第三代半导体行业融资事件超过700起,总额逾数百亿元,其中相当一部分流向了碳化硅方向。
国际上,美国通过CHIPS法案和国防授权法加大对宽禁带半导体的投入,欧洲则在IPCEI项目下支持本土SiC产线建设(如德国政府资助英飞凌在德累斯顿新建SiC工厂)。
可以肯定,未来几年政策暖风仍将持续吹拂碳化硅产业。但也要警惕,由于各地一哄而上投资,可能出现低水平重复建设和产能过剩,这需要政府在规划上加强引导和统筹,避免资源浪费。
5、应用拓展与市场多元化:展望未来,除了当前主力的新能源汽车和新能源电力,碳化硅还有望深入更多新兴领域。如电动航空(eVTOL电动垂直起降载具)需要超高功率密度的电驱系统,SiC器件几乎是唯一选择;智能电网中的固态变压器和柔性输电装备,将大规模采用SiC功率器件以实现更高效率、更快响应;家用电器如变频空调、冰箱,如果SiC成本下降到一定程度,也可能部分替换IGBT以进一步提升能效比。
此外,随着对能源效率要求的提高,工业领域一些此前不使用功率半导体的地方也可能新增SiC的用武之地,如高压直流配电、新型储能变换器等。
同时,在射频光电子方向,6G通信、激光雷达、微波感应等前沿应用的发展,也将为半绝缘型SiC材料打开全新市场。
从这个意义上说,碳化硅作为基础材料,其市场空间具有长尾效应:即使汽车市场增长趋缓,仍有层出不穷的新领域将接棒拉动SiC需求。
从业者需要密切关注下游应用技术的演进,及时响应市场变化。如AR眼镜的爆火就令不少SiC企业始料未及,但迅速跟进者已抢占了先机。同理,未来谁能率先布局潜在的蓝海市场,谁就可能成为下一个增长极。
综上所述,碳化硅产业正处在“由幼稚走向成熟”的关键路口。短期内的挑战不容忽视:价格下跌、竞争加剧、利润收窄都是必须经历的阵痛。
然而长期来看,碳化硅凭借硬核性能优势,其替代硅的宏大趋势不可逆转。
市场的起伏更迭,将筛选出真正有实力、有定力的玩家;技术的不断革新,将推动碳化硅应用深入人类生产生活的方方面面。
从能源革命到信息革命,再到未来可能的元宇宙视觉革命,碳化硅都有望扮演举足轻重的角色。
当下,产业各方应沉着应对周期波动,坚定投入研发和生态建设。
可以预见,在不久的将来,我们将迎来一个更加高效、绿色的“碳化硅时代”。
来源:New Material+New Power
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