碳化硅市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大 碳化硅行業(yè)前景洞察

• 吳澳燕 2023年3月22日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 890 55
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“十四五”戰(zhàn)略規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)提出，要加速推動(dòng)碳化硅等第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。從產(chǎn)業(yè)前景來(lái)看，由于碳化硅等新材料在第三代半導(dǎo)體中應(yīng)用最廣，工藝最為成熟，產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)最快，因此也和多個(gè)市場(chǎng)產(chǎn)生交集。

隨著國(guó)家“新基建”戰(zhàn)略的實(shí)施，碳化硅半導(dǎo)體將在5G基站建設(shè)、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車(chē)充電樁、大數(shù)據(jù)中心等新基建領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

“十四五”戰(zhàn)略規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)提出，要加速推動(dòng)碳化硅等第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。從產(chǎn)業(yè)前景來(lái)看，由于碳化硅等新材料在第三代半導(dǎo)體中應(yīng)用最廣，工藝最為成熟，產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)最快，因此也和多個(gè)市場(chǎng)產(chǎn)生交集。

碳化硅，是一種無(wú)機(jī)物，化學(xué)式為SiC，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加食鹽)等原料通過(guò)電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見(jiàn)的礦物，莫桑石。在C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的一種，可以稱(chēng)為金鋼砂或耐火砂。 中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm2。

SiC具有禁帶寬度大、擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、電子飽和漂移速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，更適用于高壓、高溫、高頻環(huán)境。目前海外廠商仍占主導(dǎo)，2021年全球SiC襯底市場(chǎng)僅美國(guó)廠商就占據(jù)逾76%的份額。

碳化硅市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大

隨著電動(dòng)汽車(chē)、新能源、5G通信乃至云計(jì)算的加速普及，全球市場(chǎng)對(duì)功率半導(dǎo)體的需求快速飆升。以碳化硅(SiC)為代表的第三代化合物半導(dǎo)體具有耐高壓、低損耗、高頻三大優(yōu)勢(shì)，能顯著提升模組效率并減少體積。全球碳化硅市場(chǎng)正處于高速成長(zhǎng)階段。

和傳統(tǒng)元器件相比，碳化硅元器件可以讓光伏逆變器擁有更大的功率，更高的效率，更小的體積和更低的成本。尤其是在規(guī)?；瘧?yīng)用開(kāi)發(fā)中，隨著組串式逆變器成為主流，大量使用碳化硅元器件配置更為靈活，安裝更為便捷。

自2022年以來(lái)，應(yīng)用于光伏逆變器領(lǐng)域的碳化硅市場(chǎng)規(guī)模正在持續(xù)擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到2025年，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3.14億美元，2019—2025年六年復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)17%。受到市場(chǎng)與國(guó)家政策的雙向驅(qū)動(dòng)，目前碳化硅賽道的產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)正在持續(xù)發(fā)力。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2026年中國(guó)碳化硅行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

碳化硅下游應(yīng)用廣泛，新能源汽車(chē)、光伏等驅(qū)動(dòng)行業(yè)成長(zhǎng)。SiC產(chǎn)業(yè)鏈包括上游SiC襯底材料的制備、中游外延層生長(zhǎng)、器件制造以及下游應(yīng)用市場(chǎng)。從下游應(yīng)用看，SiC襯底可分為半絕緣性襯底和導(dǎo)電性襯底，其中半絕緣SiC襯底主要用于制作微波射頻器件，用于5G通訊、雷達(dá)等高頻需求領(lǐng)域，導(dǎo)電型襯底則用于制作功率器件，用于新能源汽車(chē)、光伏發(fā)電等高壓需求領(lǐng)域。

近年來(lái)，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)政策鼓勵(lì)碳化硅行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，疊加碳化硅襯底向大尺寸演進(jìn)，有效提升材料使用率，以及晶棒、襯底良率持續(xù)提升，未來(lái)碳化硅器件的生產(chǎn)成本有望持續(xù)下降，預(yù)計(jì)在高電壓場(chǎng)景中將先具備替代優(yōu)勢(shì)。隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品得到驗(yàn)證進(jìn)程加速，下游廠商認(rèn)可程度不斷提升，海外企業(yè)與國(guó)內(nèi)企業(yè)差距相對(duì)縮小，國(guó)產(chǎn)市場(chǎng)具備廣闊的市場(chǎng)空間。

碳化硅行業(yè)前景洞察

近年來(lái)，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)政策鼓勵(lì)SiC行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，疊加SiC襯底向大尺寸演進(jìn)，有效提升材料使用率，以及晶棒、襯底良率持續(xù)提升，未來(lái)碳化硅器件的生產(chǎn)成本有望持續(xù)下降，預(yù)計(jì)在高電壓場(chǎng)景中將先具備替代優(yōu)勢(shì)。

半導(dǎo)體、碳化硅一直是國(guó)家的重點(diǎn)關(guān)注的高科技行業(yè)之一，從“十五”開(kāi)始，發(fā)展集成電路、元器件等規(guī)劃就提上了日程，隨后產(chǎn)業(yè)升級(jí)、科技進(jìn)步成為了國(guó)家戰(zhàn)略性政策中長(zhǎng)期占據(jù)主導(dǎo)地位的規(guī)劃，從“十三五”開(kāi)始，先進(jìn)半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展被明確寫(xiě)入規(guī)劃中，而“十四五”出臺(tái)后，圍繞新一代半導(dǎo)體、碳化硅等材料的一系列促進(jìn)性政策的發(fā)布可以看出碳化硅行業(yè)將成為國(guó)家未來(lái)的戰(zhàn)略性行業(yè)之一。

從各省市主要政策目標(biāo)的規(guī)劃來(lái)看，全國(guó)主要省市的政策方向主要從加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)基礎(chǔ)和提升碳化硅產(chǎn)品性能兩個(gè)方面入手，北京率先發(fā)展碳化硅等第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的要求，上海將戰(zhàn)略發(fā)力點(diǎn)著重于碳化硅、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品的具體性能，其他區(qū)域如湖北、浙江等地則提出加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)發(fā)展，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、破解“卡脖子”難題等。

目前，我國(guó)碳化硅產(chǎn)業(yè)已經(jīng)處于高速發(fā)展時(shí)期，它的快速發(fā)展也帶動(dòng)原材料與設(shè)備兩個(gè)千億級(jí)產(chǎn)業(yè)，鏈接多個(gè)核心市場(chǎng)。以光伏領(lǐng)域?yàn)槔?，CASA 數(shù)據(jù)評(píng)估：預(yù)計(jì)到2025年，碳化硅功率器件在光伏逆變器中的占比將高達(dá)50%。綜合統(tǒng)計(jì)新增和更換兩大市場(chǎng)，屆時(shí)我國(guó)光伏領(lǐng)域碳化硅的需求量將達(dá)到16萬(wàn)片。

隨著碳化硅行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，大型企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的碳化硅企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的分析研究，特別是對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)變化的深入研究，以期提前占領(lǐng)市場(chǎng)，取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。正因?yàn)槿绱耍淮笈鷥?yōu)秀品牌迅速崛起，逐漸成為行業(yè)中的翹楚。

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