碳化硅行业市场投资情况如何?碳化硅产业链分为衬底材料制备、外延层生长、器件制造以及下游应用。通常采用物理气相传输法(PVT法)制备碳化硅单晶,再在衬底上使用化学气相沉积法(CVD法)等生成外延片,最后制成相关器件。
碳化硅行业市场投资情况如何?碳化硅产业链分为衬底材料制备、外延层生长、器件制造以及下游应用。通常采用物理气相传输法(PVT法)制备碳化硅单晶,再在衬底上使用化学气相沉积法(CVD法)等生成外延片,最后制成相关器件。在SiC器件的产业链中,由于衬底制造工艺难度大,产业链价值量主要集中于上游衬底环节。从晶体管(SiC MOSFET)来看,2021年国际上共有10余家公司推出超过200款SiC MOSFET系列产品,击穿电压基本集中在650V和1200V。
第三代半导体是国家2030规划和“十四五”国家研发计划确定的重要发展方向,是我国半导体产业弯道超车的机会,要重点扶持、协同攻关第三代半导体产业,可以在国内重点扶植3-5家世界级龙头企业,加大整个产业链条的合作力度。碳化硅为增速最快的功率器件,预计2025年全球碳化硅器件市场将超43亿美元。碳化硅未来增量和存量市场上都会有爆发。
目前中国工业生产的碳化硅分为黑碳化硅和绿碳化硅两种,都属于α-碳化硅。其中黑碳化硅含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。
在全球低碳节能环保的大环境下,以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体材料凭借其高效率、高密度、高可靠等优势,发挥出越来越重要的作用。
目前,我国的碳化硅功率芯片产品以二极管产品为主,在晶体管方面,若干单位具备一定的产品开发能力,正在进入实现产业化的初期。在国家科技项目和各级政府的支持下,目前国内有多家企业和平台正在建设或已建成多条4~6英寸碳化硅芯片工艺线,这些工艺线的投产,将会大大提升国内碳化硅功率芯片的产业化水平。
中国碳化硅企业分布主要集中在华东地区,在西部甘肃、宁夏等地也形成了一定的聚集效应。目前江苏地区的企业最多,超过1200家企业,河南、宁夏等地碳化硅企业通常超过1000家。
从整体规模来看,碳化硅企业分布较为广泛,企业数量较多。碳化硅器件领域代表性的企业中,目前来看在国际上技术比较领先的是美国的Wolfspeed,其覆盖了整个碳化硅产业链的上下游(衬底-外延-器件),具有核心的技术。国内厂商主要有中电55所、中电13所、世纪金光、扬杰科技、中车时代电气、嘉兴斯达、河南森源、常州武进科华等。
受到全球疫情影响,中国碳化硅进口量急剧下降,2020年中国碳化硅进口量为1624.7吨,同比下降72.89%,2021年中国碳化硅进口量为3873.5吨,同比增长138.41%。2021年中国碳化硅出口量恢复为374.8万吨,同比增长55%,2022上半年中国碳化硅出口量为199.1万吨。
从细分碳化硅行业来看,新能源产业链和充电基础设施将为增长最快领域。
碳化硅行业器件主要应用在车载充电器、DC/DC转换器和主驱逆变器上。在2017年之前车载充电器主要以SiCSBD为主,而在2017年后SiCSBD和SiCMOSFET的方案已经成熟。在2018年,DC/DC转换器也由SiMOSFET逐渐变成以SiCMOSFET为主。
碳化硅功率器件主要应用于主驱逆变器、OBC、DC/DC车载电源转换器和大功率DC/DC充电器领域。随着未来800V电压平台推出,在大功率,大电流条件下减少损耗、增大效率和减小器件尺寸,电机控制器的主驱逆变器将不可避免从硅基IGBT替换为SiC基MOS模块,存量替代市场空间巨大。特斯拉(Tesla)在2018年,将Model3车型的主驱动逆变器中已经使用了SiCMOSFET,将SiIGBT替换为。
总体上看,碳化硅有一定优势,尤其在汽车领域把碳化硅的技术进行快速迭代以后,未来还有光伏、风电等更大的市场。目前整体产业链受限于SiC衬底产能、对衬底缺陷缺乏有效控制、向大尺寸衬底转移等因素,同时在外延膜生产设备基本依靠海外、厚度与掺杂浓度均匀性等因素,外延生产同样存在壁垒。多因素导致国内SiC市场短期仍表现为供不应求局面。
《2030年前碳达峰行动方案》也提出,“开展低碳零碳负碳关键核心技术攻关”。这为我国加大负碳技术创新力度、推进形成负碳产业、加快布局负碳经济、积极构建负碳生态体系指明了方向。根据技术研发、应用的一般科学规律来推算,要在2060年前实现碳中和,则需要在2030年前完成对低碳技术、零碳技术、负碳技术的研究、开发和产品应用。这使得对负碳技术的创新、研发、储备、推广、应用显得尤为迫切。
中研研究院出版的碳化硅行业投资价值评估分析
第一节 碳化硅产业发展的有利因素与不利因素分析
第二节 碳化硅产业发展的空白点分析
第三节 碳化硅投资回报率比较高的投资方向
第四节 碳化硅营销分析与营销模式推荐
图表:2023-2027年中国碳化硅行业市场规模预测
碳化硅行业研究报告旨在从国家经济和产业发展的战略入手,预测未来业务的市场前景,以帮助客户拨开政策迷雾,寻找行业的投资商机。报告在大量的分析、碳化硅行业预测的基础上,研究了行业今后的发展与投资策略,为企业在激烈的市场竞争中洞察先机,根据碳化硅行业市场需求及时调整经营策略,为战略投资者选择恰当的投资时机和公司领导层做战略规划提供了准确的碳化硅行业市场情报信息及科学的决策依据。
更多碳化硅市场调研消息,可以点击查看中研普华产业研究院的《2022-2027年中国碳化硅行业市场全景调研及投资价值评估研究报告》。
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