國(guó)內(nèi)碳化硅晶圓行業(yè)前景如何?2024碳化硅晶圓行業(yè)研究報(bào)告

• 劉明月 2023年11月30日 來(lái)源：中研研究院 727 43
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碳化硅晶圓行業(yè)前景及現(xiàn)狀如何?未來(lái)碳化硅晶圓市場(chǎng)投資趨勢(shì)怎么樣?碳化硅晶圓是一種高級(jí)半導(dǎo)體材料的基板，通常用于制造功率電子器件和高溫、高頻電子器件。

碳化硅晶圓行業(yè)前景及現(xiàn)狀如何?未來(lái)碳化硅晶圓市場(chǎng)投資趨勢(shì)怎么樣?碳化硅晶圓是一種高級(jí)半導(dǎo)體材料的基板，通常用于制造功率電子器件和高溫、高頻電子器件。它由碳和硅元素組成，具有出色的電子性能和熱性能。碳化硅晶圓是一種基礎(chǔ)材料，上面可以生長(zhǎng)單晶碳化硅薄片，用于制造各種電子器件，如金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、肖特基二極管、光電二極管等。

圖表：碳化硅晶圓波特五力模型分析

圖表：碳化硅晶圓行業(yè)PEST分析

圖表：中國(guó)市場(chǎng)碳化硅晶圓產(chǎn)量、進(jìn)口、銷(xiāo)量、出口

圖表：亞太市場(chǎng)碳化硅晶圓產(chǎn)量、進(jìn)口、銷(xiāo)量、出口

隨著新能源汽車(chē)、5G等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，碳化硅晶圓的應(yīng)用需求將逐漸增加，市場(chǎng)規(guī)模也將逐步擴(kuò)大。未來(lái)SiC晶圓制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)將朝著高質(zhì)量、低成本、可持續(xù)性和多功能化的方向發(fā)展，以滿足不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。這些趨勢(shì)將有助于促進(jìn)SiC晶圓的廣泛應(yīng)用，并推動(dòng)電子設(shè)備在高溫、高頻、高功率和高效能性方面的發(fā)展。

中研研究院出版的《2023-2028年全球與中國(guó)碳化硅晶圓行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研及發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》顯示

碳化硅晶圓是一種基礎(chǔ)材料，上面可以生長(zhǎng)單晶碳化硅薄片，用于制造各種電子器件，如金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、肖特基二極管、光電二極管等。

SiC產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)相對(duì)完善，從襯底到外延，國(guó)內(nèi)和國(guó)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(chǎng)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(kāi)關(guān)時(shí)間可達(dá)10nS量級(jí)，并具有十分優(yōu)越的 FBSOA。

市場(chǎng)趨勢(shì)：

抗輻射性和高溫穩(wěn)定性：碳化硅在高輻射環(huán)境中具有卓越的性能，因此在核能和航天應(yīng)用中廣泛使用。此外，其在高溫穩(wěn)定性方面的性能也使其在極端條件下的應(yīng)用增多。

高溫、高頻和高功率應(yīng)用需求：碳化硅在高溫、高頻和高功率電子器件中表現(xiàn)出色，因此受到這些應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，如電力電子、電動(dòng)汽車(chē)、無(wú)線通信和軍事領(lǐng)域。需求的增長(zhǎng)推動(dòng)了碳化硅晶圓市場(chǎng)的擴(kuò)張。

節(jié)能和環(huán)保：碳化硅材料的高效能性和低功耗特性使其在節(jié)能和環(huán)保領(lǐng)域中備受歡迎。電動(dòng)汽車(chē)、太陽(yáng)能逆變器和其他能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的需求推動(dòng)了碳化硅晶圓的市場(chǎng)增長(zhǎng)，因?yàn)樗兄跍p少能源浪費(fèi)。

電力電子應(yīng)用：碳化硅在電力電子應(yīng)用中表現(xiàn)出色，可用于高壓和高溫環(huán)境下的功率電子器件。隨著可再生能源的普及和電力轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，碳化硅晶圓在電力電子市場(chǎng)中的需求不斷增加。

國(guó)內(nèi)碳化硅晶圓行業(yè)前景如何?2024碳化硅晶圓行業(yè)研究報(bào)告

今年來(lái)，寶馬、極氪等與安森美達(dá)成碳化硅長(zhǎng)期供貨協(xié)議，Wolfspeed與梅賽德斯也達(dá)成碳化硅器件供應(yīng)合作; 4月份小鵬正式推出了新一代技術(shù)平臺(tái)SEPA 2.0扶搖全域智能進(jìn)化架構(gòu)，采取全域800V高壓碳化硅平臺(tái)，綜合效率達(dá)92%;哪吒GT搭載800V碳化硅電驅(qū);東風(fēng)汽車(chē)發(fā)布馬赫E品牌，將搭載自主開(kāi)發(fā)的碳化硅控制器，還將于年底量產(chǎn)碳化硅模塊。

從技術(shù)上來(lái)看，碳化硅晶圓面積的擴(kuò)大之路并不好走。全球碳化硅(SiC)晶圓主要制造商包括Wolfspeed、ROHM Group (SiCrystal)、SK Siltron、Resonac、Coherent、北京天科合達(dá)、STMicroelectronics、SICC、河北同光、CETC、三安光電等。全球碳化硅(SiC)晶圓市場(chǎng)非常集中，其中全球top5制造商超過(guò)78%市場(chǎng)份額。

碳化硅晶圓的市場(chǎng)需求不斷攀升，主要是因?yàn)楣杌β势骷呀?jīng)接近其物理極限，特別是在高速或大功率方面的應(yīng)用。而碳化硅在材料特性和供應(yīng)鏈成熟度方面都處于前列，電動(dòng)汽車(chē)、充電基礎(chǔ)設(shè)施、綠色能源生產(chǎn)和更高效的功率器件的需求，都在推動(dòng)碳化硅市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。

如今，無(wú)論是上游材料、晶圓代工廠、器件、封裝，國(guó)內(nèi)在 SiC 的各個(gè)細(xì)分供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)都已有玩家在積極參與。但目前海外廠商在碳化硅領(lǐng)域仍占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)企業(yè)仍在起步階段，技術(shù)不斷追趕同時(shí)產(chǎn)能尚在爬坡。雖然市場(chǎng)產(chǎn)銷(xiāo)兩旺，但中國(guó)碳化硅功率器件仍處于早期階段，如何降低成本、穩(wěn)定質(zhì)量、提升良率，是國(guó)產(chǎn)碳化硅功率半導(dǎo)體大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。

2024年碳化硅晶圓有望國(guó)產(chǎn)替代

2024年中國(guó)碳化硅晶圓在全球的占比有望達(dá)到50%。國(guó)產(chǎn)設(shè)計(jì)廠商持續(xù)推出導(dǎo)通電阻更低、性能更優(yōu)的碳化硅芯片產(chǎn)品，同時(shí)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)公司已開(kāi)始涉足碳化硅晶圓制造產(chǎn)線建設(shè)，擬完成碳化硅 IDM 能力構(gòu)建。國(guó)產(chǎn)代工廠商持續(xù)提升工藝平臺(tái)能力、擴(kuò)建產(chǎn)能?？杀葒?guó)產(chǎn) IGBT 上車(chē)歷史，憑借供應(yīng)本土化優(yōu)勢(shì)，國(guó)產(chǎn)碳化硅模塊廠商有望加速上車(chē)，2024年有望成為器件國(guó)產(chǎn)化元年;2024年碳化硅晶圓有望國(guó)產(chǎn)替代。

一丶碳化硅晶圓市場(chǎng)產(chǎn)能預(yù)測(cè)

國(guó)內(nèi)外大公司尋求簽訂長(zhǎng)單成為行業(yè)“新常態(tài)”。除了三安光電手握巨額訂單，天岳先進(jìn)與天科合達(dá)均于5月3日在官網(wǎng)披露，其與英飛凌簽訂了一份長(zhǎng)期協(xié)議，為后者提供高質(zhì)量且有競(jìng)爭(zhēng)力的6英寸碳化硅襯底和晶棒，并助力其向8英寸碳化硅晶圓過(guò)渡。

預(yù)計(jì)2028年全面落成達(dá)產(chǎn)后，8 英寸碳化硅晶圓產(chǎn)能將達(dá) 1 萬(wàn)片 / 周。此外，三安光電還將利用自有 SiC 襯底工藝，單獨(dú)建造和運(yùn)營(yíng)一座新的 8 英寸碳化硅襯底制造廠，以滿足合資廠的襯底需求。

二丶未來(lái)碳化硅晶圓發(fā)展?jié)摿Ψ治?/strong>

隨著未來(lái)800V電壓平臺(tái)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(jī)控制器的主驅(qū)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(chǎng)空間巨大。

同時(shí)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也有多家企業(yè)布局SiC產(chǎn)業(yè)，未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局將持續(xù)深化。預(yù)計(jì)27年市場(chǎng)空間將超過(guò)60億美元。根據(jù)Yole測(cè)算，僅碳化硅器件中的功率器件的市場(chǎng)規(guī)模將從2021年的10.90億美金增長(zhǎng)至2027年的62.97億美金，復(fù)合年增長(zhǎng)率約34%。從細(xì)分行業(yè)來(lái)看，新能源產(chǎn)業(yè)鏈和充電基礎(chǔ)設(shè)施將為增長(zhǎng)最快領(lǐng)域。

由于碳化硅的材料特性，它具有較高的電子遷移率、熱導(dǎo)率和抗輻射性，因此在高溫、高電壓、高頻和高輻射環(huán)境下表現(xiàn)出色，使其在電力電子、無(wú)線通信、航空航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。碳化硅晶圓的制備通常涉及化學(xué)氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD)等工藝，以生長(zhǎng)單晶碳化硅薄片，然后進(jìn)行切割和研磨，以獲得所需尺寸和表面質(zhì)量的晶圓。

中國(guó)碳化硅晶圓行業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，通過(guò)公司資深研究團(tuán)隊(duì)對(duì)市場(chǎng)各類(lèi)資訊進(jìn)行整理分析，碳化硅晶圓行業(yè)研究報(bào)告可以幫助投資者合理分析行業(yè)的市場(chǎng)現(xiàn)狀，為投資者進(jìn)行投資作出行業(yè)前景預(yù)判，挖掘投資價(jià)值，同時(shí)提出行業(yè)投資策略和營(yíng)銷(xiāo)策略等方面的建議。

中國(guó)碳化硅晶圓行業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r、市場(chǎng)供需、競(jìng)爭(zhēng)格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢(shì)、機(jī)會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、碳化硅晶圓發(fā)展策略與投資建議等進(jìn)行了分析。

據(jù)了解，該行業(yè)發(fā)展空間極大，未來(lái)碳化硅晶圓市場(chǎng)現(xiàn)狀如何呢?請(qǐng)查看，中研研究院出版的《2023-2028年全球與中國(guó)碳化硅晶圓行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研及發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》。