SiC和GaN功率器件行業(yè)發(fā)展前景研究

• 吳亞楠 2024年5月29日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 887 55
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預(yù)計到2029年，SiC功率器件市場規(guī)模將達(dá)到100億美元。根據(jù)市場研究公司的報告，SiC市場的快速擴(kuò)張主要得益于電動汽車(EV)的需求，預(yù)計2023年市場將比上年增長60%。

SiC和GaN功率器件市場均呈現(xiàn)出快速增長的趨勢，其中SiC市場規(guī)模較大且主要得益于電動汽車的需求增長，而GaN市場則具有較大的增長潛力并正逐步擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。這兩個市場都面臨著技術(shù)發(fā)展和市場競爭的挑戰(zhàn)，但也有著廣闊的發(fā)展前景。

SiC和GaN功率器件為代表的核心材料是芯片性能的提升的基石，SiC和GaN功率器件一般指禁帶寬度大于2.2eV的半導(dǎo)體材料，也稱為寬禁帶半導(dǎo)體材料。

根據(jù)中研普華研究院撰寫的《2024-2029年中國SiC和GaN功率器件行業(yè)市場環(huán)境與投資分析報告》顯示：

SiC和GaN功率器件行業(yè)發(fā)展前景研究

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今經(jīng)歷了三個階段，第一代半導(dǎo)體材料以硅為代表;第二代半導(dǎo)體材料砷化鎵也已經(jīng)廣泛應(yīng)用;而以氮化鎵和碳化硅、氧化鋅、氧化鋁、金剛石等寬禁帶為代表的SiC和GaN功率器件材料，相較前兩代產(chǎn)品性能優(yōu)勢顯著。

碳化硅，是一種無機(jī)物，化學(xué)式為SiC，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，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，可以稱為金鋼砂或耐火砂。中國工業(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。

氮化鎵是一種無機(jī)物，化學(xué)式GaN，是氮和鎵的化合物，是一種直接能隙(direct band gap)的半導(dǎo)體，自1990年起常用在發(fā)光二極管中。此化合物結(jié)構(gòu)類似纖鋅礦，硬度很高。氮化鎵的能隙很寬，為3.4電子伏特，可以用在高功率、高速的光電元件中，例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極管，可以在不使用非線性半導(dǎo)體泵浦固體激光器(Diode-pumped solid-statelaser)的條件下，產(chǎn)生紫光(405nm)激光。

集成電路產(chǎn)業(yè)是廈門新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。為抓住中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期，共同打造符合國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、廈門集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要的特色工藝芯片企業(yè)，上述各方將合作在廈門市海滄區(qū)投資建設(shè)一條以SiC-MOSEFET為主要產(chǎn)品的8英寸SiC功率器件芯片制造生產(chǎn)線(下稱“該項目”)。

其中，廈門市人民政府、廈門市海滄區(qū)人民政府為該項目提供包括基礎(chǔ)設(shè)施配套、建設(shè)服務(wù)、金融服務(wù)、人才服務(wù)和員工子女教育等方面的支持，并協(xié)助項目落地、驗收和持續(xù)發(fā)展。士蘭微則將向項目充分導(dǎo)入在特色工藝芯片生產(chǎn)線和先進(jìn)化合物半導(dǎo)體器件生產(chǎn)線技術(shù)、市場、人才、運營等方面的優(yōu)勢，結(jié)合廈門政策、區(qū)位、產(chǎn)業(yè)鏈、綜合環(huán)境等優(yōu)勢，為產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)提供相關(guān)產(chǎn)品、技術(shù)支撐與服務(wù)。

SiC和GaN功率器件行業(yè)市場規(guī)模

SiC功率器件主要應(yīng)用于高壓和高溫度電力電子設(shè)備，特別是在電動汽車的逆變器、DC-DC轉(zhuǎn)換器和車載充電器中。在可再生能源、電力電子、汽車和電信等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。

GaN功率器件在中等耐壓范圍的應(yīng)用中備受期待，如服務(wù)器和AC適配器等各種電源系統(tǒng)的效率提升和小型化。在基站和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域中，GaN器件由于可以降低各種開關(guān)電源的功耗并實現(xiàn)小型化而被寄予厚望在汽車行業(yè)，GaN器件可應(yīng)用于車載OBC和48V DC/DC轉(zhuǎn)換器。

預(yù)計到2029年，SiC功率器件市場規(guī)模將達(dá)到100億美元。根據(jù)市場研究公司的報告，SiC市場的快速擴(kuò)張主要得益于電動汽車(EV)的需求，預(yù)計2023年市場將比上年增長60%。

SiC功率器件市場規(guī)模從2018年至2019年左右開始快速增長，并持續(xù)至今。

預(yù)計到2029年，GaN功率器件市場將達(dá)到25億美元。該市場主要由消費應(yīng)用驅(qū)動，如充電器、家用電器電源和電機(jī)驅(qū)動器等。

與SiC相比，GaN功率器件的市場規(guī)模較小，但其增長速度也非常可觀。

SiC和GaN功率器件行業(yè)前景研究

SiC產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)相對完善，從襯底到外延，國內(nèi)和國際都有生產(chǎn)的企業(yè)，并且主要以IDM企業(yè)為主，純Fabless和Foundry企業(yè)的數(shù)量較少。SiC器件的漂移區(qū)電阻要比硅低200倍，即使高耐壓的 SiC場效應(yīng)管的導(dǎo)通壓降，也比單極型、雙極型硅器件的低得多。而且，SiC器件的開關(guān)時間可達(dá)10nS量級，并具有十分優(yōu)越的 FBSOA。

《中國制造2025》將集成電路的發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，2014年6月公布了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及相關(guān)材料將在我國將受到充分的政策優(yōu)惠。中國未來的半導(dǎo)體行業(yè)將有著良好的政策支持。相比硅基，SiC材料在熱導(dǎo)率、開關(guān)頻率、電子遷移率和擊穿場強(qiáng)均具備優(yōu)勢，因此SiC材料具備更高效率和功率密度。從產(chǎn)業(yè)鏈來看，襯底是價值鏈核心，在成本SICSBD器件中，襯底價值量占比達(dá)到47%。從SiC材料適用范圍來看，碳化硅器件可廣泛應(yīng)用于高壓、高頻和大電流場景，因此十分適合光伏、新能源車和5G通信領(lǐng)域。

sic器件行業(yè)市場需求前景廣闊。預(yù)計到2025年新能源汽車市場對6英寸碳化硅晶圓需求將達(dá)到169萬片。目前，電動車已成為碳化硅的核心應(yīng)用場景，其中OBC(車載充電器)和DC-DC轉(zhuǎn)換器組件對于SiC器件的應(yīng)用已相對成熟，而基于SiC的主驅(qū)逆變器仍未進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段。

在激烈的市場競爭中，企業(yè)及投資者能否做出適時有效的市場決策是制勝的關(guān)鍵。中研網(wǎng)撰寫的SiC和GaN功率器件行業(yè)報告對中國SiC和GaN功率器件行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、競爭格局及市場供需形勢進(jìn)行了具體分析，并從行業(yè)的政策環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、社會環(huán)境及技術(shù)環(huán)境等方面分析行業(yè)面臨的機(jī)遇及挑戰(zhàn)。同時揭示了市場潛在需求與潛在機(jī)會，為戰(zhàn)略投資者選擇恰當(dāng)?shù)耐顿Y時機(jī)和公司領(lǐng)導(dǎo)層做戰(zhàn)略規(guī)劃提供準(zhǔn)確的市場情報信息及科學(xué)的決策依據(jù)，同時對政府部門也具有極大的參考價值。

想了解關(guān)于更多SiC和GaN功率器件行業(yè)專業(yè)分析，可點擊查看中研普華研究院撰寫的《2024-2029年中國SiC和GaN功率器件行業(yè)市場環(huán)境與投資分析報告》。同時本報告還包含大量的數(shù)據(jù)、深入分析、專業(yè)方法和價值洞察，可以幫助您更好地了解行業(yè)的趨勢、風(fēng)險和機(jī)遇。

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