SiC材料優勢、應用場景、降本限制因素及市場現狀如何？

國產 SiC 器件競爭力日益提升。

1. SiC 材料在性能上具備優勢

SiC 是第三代半導體材料，與 Si 材料相比，SiC 在禁帶寬度、擊穿場強、 漂移飽和速度等性能上具備優勢，且傳統車載硅基器件往往受到 600V 電壓限制，因此在未來“800V 高壓平臺”普及的時代之下，SiC 器件憑借耐高壓、耐高溫、低損耗特性有望迎來產業化放量階段。

2. 新能源汽車為導電型碳化硅器件主要應用場景，市場規模占比 超 70%

根據電阻性能不同，SiC 器件可分為導電型碳化硅功率器件和半絕緣型 碳化硅射頻器件。導電型碳化硅功率器件需要在導電型襯底上生長出碳 化硅外延，再進一步加工成 MOSFET、IGBT 等器件，半絕緣型碳化硅 基射頻器件通過在半絕緣型碳化硅襯底上生長出氮化鎵外延，進而制成 HEMT 等氮化鎵射頻器件。導電型碳化硅器件主要應用于新能源汽車、 光伏、工業、軌道交通等領域，半絕緣型碳化硅基射頻器件主要應用于 5G 通信、車載通信、航空航天等領域。 新能源汽車為導電型碳化硅器件主要應用場景，市場規模占比超 70%。 據 Yole 統計，2022 年導電型碳化硅器件市場規模 17.94 億美元，并預計 2028 年將達到 89.06 億美元，CAGR 達 32%；其中，新能源汽車導電型 碳化硅器件市場規模達 12.56 億美元，占總市場 70%。隨著 800V 高壓 平臺放量，主驅逆變器、DC/DC 等部件將進一步促進 SiC 器件在新能源 汽車領域的滲透。

3. 襯底、外延技術迭代與量產能力是 SiC 器件降本主要限制因素

在 SiC 器件的產業鏈中，襯底和外延是價值量最大的兩個環節。襯底在 SiC 器件成本占比超過 45%，良率與產能仍為器件發展的限制 條件，國內頭部企業市場份額正逐漸擴大。襯底作為 SiC 器件中最具價 值量的環節之一，大部分市場份額常年被海外巨頭占據。隨著近年國內 襯底企業在產能和良率上的持續進步，國產襯底產業存在較大增長空間： 日本權威行業調研機構富士經濟公布了《2024 年版新一代功率器件&相 關市場現狀和展望》報告，報告測算得到天岳先進導電型碳化硅襯底材 料市場占有率排名全球第二，僅次于 Wolfspeed。通過國內產能持續爬坡， 國際上與英飛凌、博世等海外企業的陸續合作，天岳先進業務的快速發 展一定程度上反映了我國 SiC 襯底行業正走向成熟。 拉晶技術受到限制，大尺寸襯底進度仍與國際廠商存在較大差距。 Wolfspeed 于 2022 年成為全球首個能實現 8 英寸 SiC 晶圓量產能力的企 業，而到目前為止，國內廠商在單晶襯底方面仍以 4 英寸、6 英寸為主。 2022 年起，國內部分企業相繼發布 8 英寸襯底小批量研制，但尚未實現 8 英寸襯底的量產。SiC 長晶的難點主要在于高溫環境下的工藝控制， SiC 的熔點約為 2700 度，相比之下 Si 的熔點僅在 1410 攝氏度左右，SiC 需要設備具備承受極高溫度并能長時間保持均勻性的特性，這對設備以 及拉晶工藝提出了極大的挑戰。

SiC 外延雙寡頭統領全球市場格局，國內龍頭產能處于擴張階段，出貨 量已為行業前列。SiC 外延屬于產業鏈第二大價值量環節，在 SiC 器件 中占據了 25%以上的成本。從市場格局來看，Wolfspeed 與昭和電工占 據全球超過 90%市場份額；國內龍頭企業東莞天域、翰天天成多期外延 產能正逐漸投產，目前距離國際產能水平仍有差距，但部分企業在出貨 量上已經展露出一定優勢，如翰天天成 2022 年出貨量超 11 萬片，已為 市場領先水平。

4. SiC 器件市場長期被國外巨頭占據，國內廠商加強國際合作，車 規級產品有望爆發

器件處于 SiC 產業鏈的中游環節，同 800V 高壓平臺直接相關，是影響 800V 車型量產最為關鍵的因素之一。 歐美日廠商引領全球市場，技術迭代+產線完備打造行業優勢。根據 Yole 2021 年數據統計，意法半導體、英飛凌、Wolfspeed、羅姆、安森美、三 菱電機占據 SiC 功率器件 99%市場份額。以業內龍頭意法半導體為例， 該公司占據全球 41%的市場份額，其下產品包括 SiC 二極管、SiC MOSFET、SiC 模塊和 SiC 晶圓等，覆蓋了從 600V 到 1700V 的不同電 壓等級，其 SiC MOSFET 采用平面技術，目前已有 650 萬輛純電動汽車 搭載其 SiC MOSFET 產品，應用場景包括電驅逆變器、車載充電機、 DC/DC 等，將于 2024 年量產第四代產品。

海外廠商加大國內市場布局，國內廠商 SiC 器件廠商機遇與挑戰并存。 海外廠商起步早，產業鏈布局完善，目前仍在加大在中國市場的產業鏈 布局，對國內廠商形成了有力競爭；同時，近年來業內龍頭廠商逐漸加 強與國內廠商在器件設計、制造、封測環節上的合作，這有利于國內車 載器件廠商技術迭代與研發，在 SiC 上車起量的關鍵階段，國內廠商面 臨著機遇與挑戰并存的局面。國內與國外廠商在中國市場同步加大投入 將在未來推動中國車載 SiC 器件市場迎來放量階段。

國內企業設計工藝持續精進，產能穩步爬坡，國內 SiC 功率器件迎來車 規產品大爆發。國內頭部 IDM 廠商在產能上持續擴張，并在導通電阻、 開關性能等工藝方面取得進展，持續迭代，助力產品升級換代。同時， 2023 年國內眾多中小企業開始入局車規級 SiC MOSFET 產品，其中，導 通電阻最低可達 6 mΩ，已達業內領先水平，市場中也有越來越多的 Tier One 和整車廠接受國產車規 SiC 功率器件，車規 SiC 器件有望迎來大爆 發。