SiC和GaN功率器件市场调研 SiC和GaN功率器件行业前景及现状分析报告2023

• 刘明月 2022年12月7日 来源：百度百科 中研网 733 44
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sic器件行业市场有多大?SiC和GaN功率器件一般指禁带宽度大于2.2eV的半导体材料，我国第三代半导体整体产值超过7100亿，电力电子及微波射频持续增长。根据CASA数据，我国第三代半导体整体产值超过7100亿。其中，半导体照明整体产值预计7013亿元

sic器件行业市场有多大?SiC和GaN功率器件一般指禁带宽度大于2.2eV的半导体材料，我国第三代半导体整体产值超过7100亿，电力电子及微波射频持续增长。根据CASA数据，我国第三代半导体整体产值超过7100亿。其中，半导体照明整体产值预计7013亿元，受新冠疫情影响较2019年下降7.1%;SiC、GaN电力电子产值规模达44.7亿元，同比增长54%;GaN微波射频产值达到60.8亿元，同比增长80.3%。

SiC和GaN功率器件为代表的核心材料是芯片性能的提升的基石，SiC和GaN功率器件一般指禁带宽度大于2.2eV的半导体材料，也称为宽禁带半导体材料。半导体产业发展至今经历了三个阶段，第一代半导体材料以硅为代表;第二代半导体材料砷化镓也已经广泛应用;而以氮化镓和碳化硅、氧化锌、氧化铝、金刚石等宽禁带为代表的SiC和GaN功率器件材料，相较前两代产品性能优势显著。

SiC和GaN功率器件市场调研 SiC和GaN功率器件行业前景及现状分析报告2023

随着“碳达峰、碳中和”战略的推进实施，绿色、低碳、清洁能源等技术将加速应用，第三代半导体材料作为实现高效电能转换技术的重要支撑获得快速发展，2021年，我国第三代半导体产业整体总产值达到7900亿元(含LED)。

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。

氮化镓是一种无机物，化学式GaN，是氮和镓的化合物，是一种直接能隙(direct band gap)的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿，硬度很高。氮化镓的能隙很宽，为3.4电子伏特，可以用在高功率、高速的光电元件中，例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管，SiC和GaN功率器件可以在不使用非线性半导体泵浦固体激光器(Diode-pumped solid-statelaser)的条件下，产生紫光(405nm)激光。

新能源汽车和光伏是SiC器件最主要应用市场，双碳战略下有望带动行业年复合增速达34%。从下游应用市场看，新能源汽车和光伏是SiC器件最主要的应用市场，在国家双碳战略下，SiC和GaN功率器件行业景气度较高，是拉动SiC器件需求的下游核心应用。根据Yole数据，2021年，SiC器件市场规模为7.14亿美元，至2025年，SiC和GaN功率器件行业规模有望增长到25.62亿美元，年复合增速达33.6%.

新能源汽车领域是SiC器件最大的应用市场，碳化硅基器件在车载充电系统和电源转换系统中应用较广。特斯拉是第一家在主逆变器中集成全碳化硅功率器件的汽车厂商，目前全球已有超过20家汽车厂商在车载充电系统中使用碳化硅功率器件。

图表：2023-2025年全球GaN功率器件市场规模情况

数据来源：Yole、中研普华产业研究院整理

相较于硅基IGBT，碳化硅MOSFET电动车的续航里程更长，在城市和高速路况下，碳化硅MOSFET分别能够节省77%和85%的能量损耗，使用碳化硅MOSFET的新能源汽车比使用硅基IGBT的新能源汽车将增加5-10%的续航里程。至2025年，全球新能源汽车销量有望达到1200万辆，行业渗透率将由2021年的4.80%提升至2025年的12.77%，由此带动车用SIC功率器件的大幅增长。

在光伏发电应用中，碳化硅基器件主要用在光伏逆变器中，是能量转换的核心器件。根据苏宁金融研究院数据，IGBT等功率半导体器件占逆变器成本约15%。相较于硅基器件，碳化硅基器件的转换效率可从96%提升至99%以上，能量损耗降低50%以上，且能够缩小系统体积、增加功率密度、延长器件使用寿命、降低生产成本。

此外，目前光伏行业SiC和GaN功率器件渗透率尚处于低位，根据CASA数据，2020年，光伏逆变器中碳化硅功率器件占比仅10%，预计到2025年将达到50%，2030年进一步提升至70%，SiC和GaN功率器件渗透率的提升将大幅提升SIC器件需求。市场占比为12.26%。

GaN在电力电子及射频中硅片用量测算GaN电力电子器件市场规模在国内外都将保持较高增速，带来需求高速增长。根据CASA Research的数据，未来PD快充GaN电力电子器件市场将迎来3-4年的黄金发展时期，2020年国内PD快充GaN电力电子器件市场规模约1.5亿元，预计到2025年市场规模将超过40亿元，年均复合增长率高达97%。

SiC和GaN功率器件行业的发展轨迹及多年的实践经验，对中国行业的内外部环境、行业发展现状、产业链发展状况、市场供需、竞争格局、标杆企业、sic器件行业发展趋势、机会风险、发展策略与投资建议等进行了分析，并重点分析了我国sic器件行业将面临的机遇与挑战，对SiC和GaN功率器件行业未来的发展趋势及前景作出审慎分析与预测。是企业、学术科研单位、投资企业准确了解行业最新发展动态，把握市场机会!

更多sic器件市场调研消息,可以点击查看中研普华产业研究院的《2022-2027年中国SiC和GaN功率器件行业市场环境与投资分析报告》。

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