聚焦碳化硅的前景与发展

碳化硅是什么？

碳化硅是一种人工合成的碳化物，分子式为 SiC。通常是由二氧化硅和碳在通电后2000℃以上的高温下形成的。碳化硅理论密度是3.18克每立方厘米，其莫氏硬度仅次于金刚石，在9.2-9.8之间，显微硬度3300千克每立方毫米。由于它具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性及较高的高温强度等特点，它被用于各种耐磨、耐蚀和耐高温的机械零部件，是一种新型的工程陶瓷新材料。

原本的电子元器件，主要以硅为原料，比如我们通常说的“芯片”、“半导体”、“电子零部件”等。然而随着新能源汽车、光伏等的发展，对于电力转换效率提出了更高的要求。相比起硅材料而言，碳化硅材料具有耐高温、耐高压、耐高频等特性。因其这些特性，SiC被称作第三代半导体材料之一，可被用来制造各种耐高温的高频大功率器件，具有广阔的市场空间和前景，不仅能适用在新能源汽车等领域中，还能实现节能增效。因此，随着新能源汽车等领域的高速发展，进一步提升了对碳化硅（SiC）的需求。

  当前全球市场中意法半导体依然占据碳化硅供应商龙头地位，向特斯拉model Y供应器件与模块，市占率达到37%；此外，英飞凌在充电桩业务上取得了出色的进展，目前市占率已达到22%；Woolfspeed是全球最大的 SiC 衬底制造商，将投资高达 50 亿美元在北卡罗来纳州建造SiC材料工厂。国内企业方面，三安光电是国内首家实现SiC垂直产业链布局的公司，具备衬底材料、外延生长、以及芯片制造的产业整合能力，产能目前处于爬坡阶段，公司预计25年配套年产能达36万片；天岳先进专注于碳化硅衬底，现年产能6.7万片，以4-6英寸半绝缘型为主。

(图片源自Trend Force)

随着碳化硅市场不断扩大，全球碳化硅半导体市场已经迎来爆发期，国际巨头纷纷加大投入实施扩产计划。MicrochipTechnology 已宣布计划在未来几年内投资 8.8 亿美元，用于提高其制造工厂的碳化硅 (SiC) 和硅 (Si) 产能，以增加针对汽车/电动汽车、电网基础设施、绿色能源和航空航天的SiC制造国防应用。日本厂商罗姆面向市场急剧增长的需求，也制定了大幅度提升产能的计划，正在不断地进行碳化硅方面的投资，预计在2021-2025五年投入1700-2200亿日元。相比2021年，其预计2025年产能提升6倍，到2030年提升25倍。

Trend Force集邦咨询预测，至2026年，碳化硅功率器件市场产值可望达到53.3亿美元。主流应用仍倚重电动汽车及再生能源，电动汽车产值可达39.8亿美元，年复合增长率约38%；再生能源达4.1亿美元，年复合增长率约19%。