海外加紧开发新一代电动车功率半导体 碳化硅成核心材料

• 李波 2023年6月28日 来源：中研普华集团、央视财经、中研网 246 8
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据行业媒体集微网消息，日本国内的半导体制造商正在加紧开发新一代能够控制电动汽车能耗的功率半导体，旨在降低EV耗电量，且都将目光投向以碳化硅(SIC)作为基板材料的功率半导体。

据行业媒体集微网消息，日本国内的半导体制造商正在加紧开发新一代能够控制电动汽车能耗的功率半导体，旨在降低EV耗电量，且都将目光投向以碳化硅(SIC)作为基板材料的功率半导体。

据浙商证券介绍，碳化硅作为第三代宽禁带半导体材料的代表，在热导率、抗辐射能力等关键参数方面具有显著优势，全球碳化硅市场呈美国、欧洲、日本三足鼎立的格局。

碳化硅器件下游应用领域包括电动汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网、5G通信等，其中新能源汽车为最大终端应用市场，下游领域占比达80%。

中信证券指出，碳化硅在高功率应用上替代硅基产品具有强确定性，预计未来几年行业将保持高增速，在新能源车中，电机驱动系统、车载充电系统、电源转换系统将构成SiC最大市场。

预计2025年中国导电型碳化硅需求量将达202万片，对应未来三年复合年化增长率为65.53%，对应导电型SiC衬底市场需求约100亿元。

公司方面，申万宏源表示包括：衬底高壁垒：天岳先进、东尼电子，

国内最早具备SiC全产业链一体化布局：三安光电。

随着国家“新基建”战略的实施，碳化硅半导体将在5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心等新基建领域发挥重要作用。

“十四五”战略规划和2035年远景目标提出，要加速推动碳化硅等第三代半导体产业化进程。

从产业前景来看，由于碳化硅等新材料在第三代半导体中应用最广，工艺最为成熟，产业化推进最快，因此也和多个市场产生交集。

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。

SiC具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优势，更适用于高压、高温、高频环境。目前海外厂商仍占主导，2021年全球SiC衬底市场仅美国厂商就占据逾76%的份额。

碳化硅市场规模持续扩大

随着电动汽车、新能源、5G通信乃至云计算的加速普及，全球市场对功率半导体的需求快速飙升。

以碳化硅(SiC)为代表的第三代化合物半导体具有耐高压、低损耗、高频三大优势，能显著提升模组效率并减少体积。全球碳化硅市场正处于高速成长阶段。

和传统元器件相比，碳化硅元器件可以让光伏逆变器拥有更大的功率，更高的效率，更小的体积和更低的成本。

尤其是在规模化应用开发中，随着组串式逆变器成为主流，大量使用碳化硅元器件配置更为灵活，安装更为便捷。

自2022年以来，应用于光伏逆变器领域的碳化硅市场规模正在持续扩大，预计到2025年，市场规模将达到3.14亿美元，2019—2025年六年复合增长率将高达17%。

受到市场与国家政策的双向驱动，目前碳化硅赛道的产业链相关企业正在持续发力。

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：

碳化硅下游应用广泛，新能源汽车、光伏等驱动行业成长。SiC产业链包括上游SiC衬底材料的制备、中游外延层生长、器件制造以及下游应用市场。

从下游应用看，SiC衬底可分为半绝缘性衬底和导电性衬底，其中半绝缘SiC衬底主要用于制作微波射频器件，用于5G通讯、雷达等高频需求领域，导电型衬底则用于制作功率器件，用于新能源汽车、光伏发电等高压需求领域。

近年来，国家陆续出台政策鼓励碳化硅行业发展与创新，叠加碳化硅衬底向大尺寸演进，有效提升材料使用率，以及晶棒、衬底良率持续提升，未来碳化硅器件的生产成本有望持续下降，预计在高电压场景中将先具备替代优势。

随着国内企业产品得到验证进程加速，下游厂商认可程度不断提升，海外企业与国内企业差距相对缩小，国产市场具备广阔的市场空间。

碳化硅行业前景洞察

近年来，国家陆续出台政策鼓励SiC行业发展与创新，叠加SiC衬底向大尺寸演进，有效提升材料使用率，以及晶棒、衬底良率持续提升，未来碳化硅器件的生产成本有望持续下降，预计在高电压场景中将先具备替代优势。

半导体、碳化硅一直是国家的重点关注的高科技行业之一，从“十五”开始，发展集成电路、元器件等规划就提上了日程，随后产业升级、科技进步成为了国家战略性政策中长期占据主导地位的规划。

从“十三五”开始，先进半导体领域的发展被明确写入规划中，而“十四五”出台后，围绕新一代半导体、碳化硅等材料的一系列促进性政策的发布可以看出碳化硅行业将成为国家未来的战略性行业之一。

从各省市主要政策目标的规划来看，全国主要省市的政策方向主要从加强产业链技术基础和提升碳化硅产品性能两个方面入手。

北京率先发展碳化硅等第三代半导体产业的要求，上海将战略发力点着重于碳化硅、第三代半导体产品的具体性能，其他区域如湖北、浙江等地则提出加强产业链技术发展，提升国际竞争力、破解“卡脖子”难题等。

目前，我国碳化硅产业已经处于高速发展时期，它的快速发展也带动原材料与设备两个千亿级产业，链接多个核心市场。

以光伏领域为例，CASA 数据评估：预计到2025年，碳化硅功率器件在光伏逆变器中的占比将高达50%。综合统计新增和更换两大市场，届时我国光伏领域碳化硅的需求量将达到16万片。

随着碳化硅行业竞争的不断加剧，大型企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内外优秀的碳化硅企业愈来愈重视对行业市场的分析研究，特别是对当前市场环境和客户需求趋势变化的深入研究，以期提前占领市场，取得先发优势。

正因为如此，一大批优秀品牌迅速崛起，逐渐成为行业中的翘楚。

更多行业详情请点击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》。

中研普华利用多种独创的信息处理技术，对碳化硅行业市场海量的数据进行采集、整理、加工、分析、传递，为客户提供一揽子信息解决方案和咨询服务，最大限度地降低客户投资风险与经营成本，把握投资机遇，提高企业竞争力。

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