SiC市場現狀及各領域需求情況如何？

SiC行業正處于加速成長期，市場規模快速增長。

第三代半導體行業加速發展，新能源產業鏈為增長驅動核心競爭力。盡管第三代半導體發現時間很早，但 受制于成本和產業鏈不成熟等因素并未實現大規模商業化落地，2019年，以GaN-on-SiC等射頻器件的推廣， 對設備開發，襯底和外延技術的推動形成了正向反饋。同時Wolfspeed已完成8英寸SiC襯底片的流片，6英 寸產業鏈大規模商業化落地已逐步成型。 同時SiC功率器件廣泛用于新能源汽車、光伏、軌道交通等領域，未來市場增速能夠得到保證。同時國內 市場也有多家企業布局SiC產業，未來市場競爭格局將持續深化。

預計27年市場空間將超過60億美元。根據Yole測算，僅碳化硅器件中的功率器件的市場規模將從2021年的 10.90億美金增長至2027年的62.97億美金，復合年增長率約34%。從細分行業來看，新能源產業鏈和充電基礎設施將為增長最快領域。

SiC器件主要應用在車載充電器、DC/DC轉換器和主驅逆變器上。在2017年之前車載充電器主要以SiC SBD 為主，而在2017年后SiC SBD和SiC MOSFET的方案已經成熟。在2018年，DC/DC轉換器也由Si MOSFET逐漸 變成以SiC MOSFET為主。 特斯拉（Tesla）在2018年，將Model 3車型的主驅動逆變器中已經使用了SiC MOSFET，將Si IGBT替換為 SiC器件后，新能源汽車逆變器效率可以大幅提升，相同續航下對電池容量需求降低，以及實現系統冷卻 體積和重量的優化，有效降低SiC器件本身帶來的成本增加。

新能源車領域將會為SiC功率器件帶來巨大增量。 SiC功率器件主要應用于主驅逆變器、OBC、DC/DC車載電源轉換器和大功率DC/DC充電器領域。隨著未來 800V電壓平臺推出，在大功率，大電流條件下減少損耗、增大效率和減小器件尺寸，電機控制器的主驅逆 變器將不可避免從硅基IGBT替換為SiC基MOS模塊，存量替代市場空間巨大。

使用混動汽車80kW電機控制器進行SiC MOSFET和Si IGBT進行對比： 結果顯示，在許多關鍵參數方面，650V SIC MOSFET遠勝硅IGBT。當并聯SIC MOSFET時，所產生的導通電 阻除以MOSFET的個數，致使導通損耗接近零。因此，SiC MOSFET的導通損耗低于IGBT。相反，當并聯IGBT 時，所產生的VCE（SAT）電壓不會線性下降，并且最小導通電壓降是限制在大約0．8至1V范圍內。

新能源汽車功率半導體單車價值量是傳統燃油車的約5倍。電動化方面，新能源汽車主要可以分為純電動 汽車（BEV）和混合動力汽車（HEV），目前二者合計占比超過90%。與傳統汽車相比，新能源汽車的汽車 電子成本占比大幅提升。 根據Strategy Analytics的數據，傳統燃油車的車均半導體用量為338美元，而功率半導體僅占21%，為71 美元。混合動力汽車新增的半導體中76%是功率半導體，車均增量達到283美元，功率半導體價值為傳統汽 車的4倍，純電動汽車中的功率半導體價值量則比混合動力汽車中更多。

充電樁的發展將成為功率半導體市場又一重要驅動力。充電樁是新能源汽車的配套設施。據麥肯錫統計及 預測，2020年中美歐新能源汽車充電需求約為180億千瓦時，預計到2030年，伴隨新能源汽車滲透率的提 升，新能源汽車充電需求將高達2710億千瓦時。  2020年中美歐充電樁數量約為300萬個，預計到2030年增長至4000萬個，年復合增速約30%。作為新能源汽 車充電樁的核心零部件，功率半導體用量將在新能源汽車充電設施旺盛需求驅動下大幅增長。目前充電樁 平均成本約3200美元，功率半導體約占充電樁成本20%，我們預計未來10年充電樁功率半導體增量空間將 超過200億美金。

全球車用功率市場規模2025年將達到125億美元。根據Alix Partners預測全球新能源汽車銷量將從2020年 的340萬輛增長到2025年的1690萬輛，滲透率從2020年的4.7%提高到2025年的18.0%。目前，燃油車單車功 率半導體成本約71美元，新能源汽車單車功率半導體成本約350美元。未來，我們認為新能源汽車功率半 導體單車成本將隨著純電動汽車占比提升以及雙電機滲透率增加而繼續提升。我們預計全球新能源汽車功 率半導體市場規模2025年將達到72.7億美元，CAGR為43.6%，到2030年市場規模有望突達到171.2億美元。

SiC材料具備的物化特性，使其更適合光伏逆變領域。SiC具有較寬的帶隙,導熱能力近乎達到了硅原料的 3倍,且SiC材料的高擊穿電壓和低導通電阻，導致器件擁有更好的開關效率和熱量累計。 高壓SiC MOSFET的逆變效率能夠達到99%，且使用壽命長于Si IGBT，因此長期來看SiC器件將會成為光伏 領域功率器件的主要制造原料，光儲產業鏈SiC替代更為剛需。

預期2025年全光伏裝機量將達到270GW，光伏SiC功率 器件替換IGBT將成為趨勢。結合2022年預期全球光伏 裝機量達到130GW的預期，2025年市場預期光伏裝機量 將達到270GW，期間增長率達到24.89%。  并且隨著SiC襯底價格逐步下降，整體光伏逆變器的系 統成本在SiC功率器件使用后將會繼續向下，預計SiC 功率器件滲透率將會繼續增長。