随着半导体技术的更新换代 碳化硅行业未来发展趋势如何？

• 黄文玉 2023年10月31日 来源：互联网 457 23
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随着碳化硅(SiC)在电动汽车、新能源等领域的应用日益广泛，市场需求不断增长。近期，一批碳化硅项目集中开工，部分公司接到批量订单，推动了碳化硅加速量产。

随着碳化硅(SiC)在电动汽车、新能源等领域的应用日益广泛，市场需求不断增长。近期，一批碳化硅项目集中开工，部分公司接到批量订单，推动了碳化硅加速量产。碳化硅，是一种无机物，化学式为SiC，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。在C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种，可以称为金钢砂或耐火砂。 中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。

碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种，都属α-SiC。①黑碳化硅含SiC约95%，其韧性高于绿碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。②绿碳化硅含SiC约97%以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外还有立方碳化硅，它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体，用以制作的磨具适于轴承的超精加工，可使表面粗糙度从Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。

碳化硅行业市场现状及供需格局分析

中国有碳化硅冶炼企业200多家，年生产能力220多万吨(其中：绿碳化硅块120多万吨，黑碳化硅块约100万吨)。冶炼变压器功率大多为6300~12500kVA，最大冶炼变压器为32000kVA。加工制砂、微粉生产企业300多家，年生产能力200多万吨。2012年，中国碳化硅产能利用率不足45%。约三分之一的冶炼企业有加工制砂微粉生产线。碳化硅加工制砂微粉生产企业主要分布在河南、山东、江苏、吉林、黑龙江等省。

碳化硅主要有四大应用领域，即：功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供应，不能算高新技术产品，而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。中国碳化硅产业链下游应用领域主要为汽车、LED及射频器件、能源、工业、电信及基础设施领域，根据数据显示，碳化硅在LED及射频器件及汽车领域占比较重，占比分别为39.49%、36.30%。能源领域占比为8.50%、工业领域占比为6.97%、电信及基础设施领域占比为5.73%、其他领域占比为 3.01%。

主要用途：用于3-12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割。太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。用于半导体、避雷针、电路元件、高温应用、紫外光侦检器、结构材料、天文、碟刹、离合器、柴油微粒滤清器、细丝高温计、陶瓷薄膜、裁切工具、加热元件、核燃料、珠宝、钢、护具、触媒担体等领域。

电动汽车和混合动力汽车的普及推动了碳化硅在汽车动力电子和充电设备中的需求增长。碳化硅在冶金、化工、半导体制造等工业领域中的应用也在扩大。碳化硅在太阳能电池、风能发电设备和能源存储系统等领域中的应用在增长。根据数据显示，2022年全球碳化硅行业市场规模约为16.04亿美元。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2026年中国碳化硅行业竞争格局及发展趋势预测报告》显示：

中国碳化硅冶炼生产工艺、技术装备和单吨能耗达到世界领先水平。黑、绿碳化硅原块的质量水平也属世界级。中国碳化硅与世界先进水平的差距主要集中在四个方面：一是在生产过程中很少使用大型机械设备，很多工序依靠人力完成，人均碳化硅产量较低;二是在碳化硅深加工产品上，对粒度砂和微粉产品的质量管理不够精细，产品质量的稳定性不够;三是某些尖端产品的性能指标与发达国家同类产品相比有一定差距;四是冶炼过程中一氧化碳直接排放。国外主要企业基本实现了封闭冶炼，而中国碳化硅冶炼几乎全部是开放式冶炼，一氧化碳全部直排。

随着半导体技术的更新换代，越来越多的企业投入到半导体产业的研发中，其中中国碳化硅龙头企业为三安光电，作为半导体的龙头企业，将打造出国内首条、全球第三条碳化硅垂直整合产业链，只是三安光电向第三代半导体领域扩张的重要一步。

中国在碳化硅领域有着巨大的生产能力，并且其在电动汽车和可再生能源领域的发展推动了碳化硅的需求增长。其中中国占比为27.99%。美国和加拿大在碳化硅市场上也占有重要地位，主要受到汽车、电力电子和工业应用的推动。美国占比为28.67%。碳化硅功率器件占据市场的绝大数份额，占比约为71.44%。根据数据显示，中国碳化硅行业市场规模呈现快速上涨态势，2022年中国碳化硅市场规模约为43.45亿元，产值约为20.43亿元。中国碳化硅行业主要分布在华东、华南等发达地区，占比分别为32.78%、16.74%。

2023年5月4日，从中科院物理所获悉，该所科研团队在碳化硅材料产业化方面再迎进展：国际知名半导体企业英飞凌科技近日发布公报称，已与中国碳化硅材料供应商天科合达签订一份长期供货协议，以维护整体供应链稳定。后者正是中科院物理所产学研合作的产物。

碳化硅行业未来发展前景及规划分析

国家陆续出台了多项政策，鼓励碳化硅行业发展与创新，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年)》等产业政策为碳化硅行业的发展提供了明确、广阔的市场前景，为企业提供了良好的生产经营环境。

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