碳化硅(SiC)作為第三代化合物半導體材料，具備禁帶寬度大、熱導率高、臨界擊穿場強高等特點，SiC器件較傳統(tǒng)硅基器件可具備耐高壓、低損耗和高頻三大優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于新能源車、光伏/風電、工控、射頻等領(lǐng)域。
碳化硅(SiC)作為第三代化合物半導體材料，具備禁帶寬度大、熱導率高、臨界擊穿場強高等特點，SiC器件較傳統(tǒng)硅基器件可具備耐高壓、低損耗和高頻三大優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于新能源車、光伏/風電、工控、射頻等領(lǐng)域。由于技術(shù)遷移成本高、價格高企、產(chǎn)能緊張等因素，我們認為碳化硅仍處于滲透早期，當前主要應(yīng)用于中高端新能源車、充電樁及基站射頻等領(lǐng)域，我們預計全球SiC器件市場規(guī)模2025年將達59.79億美元，較2020年翻5倍。
在半導體應(yīng)用中，SiC主要用于電力電子器件的制造。從SiC器件制造流程順序來看，SiC器件的制造成本中，SiC襯底成本占比50%，SiC外延的成本占比25%，這兩大工序是SiC。
在上游原料供應(yīng)方面，高純石英砂是碳化硅的主要原料之一。因高純石英砂的制備成本高、加工工藝要求高，因此目前全球具備批量生產(chǎn)高純石英砂的廠商較少。在國外廠商方面，尤尼明、The Quartz Corporation是主要供應(yīng)商;在國內(nèi)廠商方面，石英股份是目前國內(nèi)生產(chǎn)高純石英砂龍頭企業(yè)。
從下游需求情況來看，2018-2019年，受新能源汽車、工業(yè)電源等應(yīng)用的推動，全球電力電子碳化硅的市場規(guī)模從4.3億美元增長至5.64美元，Yole預測未來市場仍將因新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而增長，預計2020年的市場規(guī)模將達6億美元。
第三代半導體是國家2030規(guī)劃和“十四五”國家研發(fā)計劃確定的重要發(fā)展方向，是我國半導體產(chǎn)業(yè)彎道超車的機會，要重點扶持、協(xié)同攻關(guān)第三代半導體產(chǎn)業(yè)，可以在國內(nèi)重點扶植3-5家世界級龍頭企業(yè)，加大整個產(chǎn)業(yè)鏈條的合作力度。
國內(nèi)外各大半導體元器件企業(yè)紛紛加大了新產(chǎn)品的推廣力度，第三代半導體也開始頻頻出現(xiàn)在各地園區(qū)招商引資名單中。8月18日最新消息，碳化硅龍頭科銳(Cree)宣布2021年財年第四季度財報時透露，公司有望在2022年初建成世界上最大的碳化硅工廠，使其能夠充分利用未來幾十年的增長機遇。
2018年全球碳化硅市場只有4億美元，到2024年有望達到50億美元。碳化硅未來增量和存量市場上都會有爆發(fā)。
在SiC產(chǎn)業(yè)鏈中，龍頭企業(yè)的經(jīng)營模式以IDM模式為主，主要的市場份額被德國Infineon、美國Cree、日本羅姆以及意法半導體占據(jù);與國際巨頭相比，國內(nèi)IDM廠商泰科天潤、瑞能半導體以及華潤微還有較大差距。
從全球碳化硅(SiC)襯底的企業(yè)進行情況來看，2018年，美國CREE公司占龍頭地位，市場份額達62%，其次是美國II-VI公司，市場份額約為16%?？傮w來看，在碳化硅市場中，美國廠商占據(jù)主要地位。
新能源汽車是SiC功率器件的主要增長點，充電樁也是，以直流充電樁為例，據(jù)CASA測算，電動汽車充電樁中的SiC器件的平均滲透率達到10%，2018年整個直流充電樁SiC電力電子器件的市場規(guī)模約為1.3億，較2017年增加了一倍多。
SiC功率器件存在很多優(yōu)勢，未來發(fā)展空間也在逐漸增大，不過在發(fā)展SiC器件的過程中，還是存在不少問題，從近幾年的發(fā)展來看，國內(nèi)外廠商還是研究機構(gòu)，都在加大投入發(fā)展更有的技術(shù)和產(chǎn)品，相信未來SiC器件不管在性能還是價格等多方面都會更適應(yīng)市場需求。
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