隨著碳化硅技術(shù)在電動汽車等領(lǐng)域的應用 碳化硅技術(shù)更廣泛的應用在加速滲透

• 黃婷 2023年12月14日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 690 40
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碳化硅，是一種無機物，化學式為SiC，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅是一種半導體，在自然界中以極其罕見的礦物莫桑石的形式存在。自1893年以來已經(jīng)被大規(guī)模生產(chǎn)為粉末和晶體，用作磨料等。在C

碳化硅產(chǎn)業(yè)

碳化硅，是一種無機物，化學式為SiC，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅是一種半導體，在自然界中以極其罕見的礦物莫桑石的形式存在。自1893年以來已經(jīng)被大規(guī)模生產(chǎn)為粉末和晶體，用作磨料等。在C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅是應用最廣泛、最經(jīng)濟的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。 中國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體。

碳化硅作為第三代半導體材料，是制造高溫、高頻、大功率半導體器件的理想材料，已廣泛應用于新能源汽車、光伏、風電、軌交、5G等領(lǐng)域。其中在新能源汽車領(lǐng)域，碳化硅主要用于主驅(qū)逆變器、OBC、DC/DC和充電樁，可簡化供電網(wǎng)絡(luò)、減少逆變體積、降低損耗并提高汽車續(xù)航。目前，全球主流車企正在加速推出搭載碳化硅的車型，搭載碳化硅器件的800V平臺也日漸成為新能源汽車的標配。

在碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈中，碳化硅襯底在終端器件的成本占比近50%，是全產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)碳化硅器件系統(tǒng)性降本的主要途徑。與硅不同，碳化硅長晶難度非常高，控制難度極大，從1978年P(guān)VT長晶方法被提出到目前40余年，業(yè)界碳化硅襯底的綜合良率最高也不足70%，因此仍然需要不斷的技術(shù)創(chuàng)新和迭代來推動行業(yè)發(fā)展。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年中國碳化硅行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資前景預測研究報告》分析：

隨著科技的快速發(fā)展，半導體行業(yè)也在不斷尋求新的材料和工藝，以實現(xiàn)更高的性能、更低的功耗和更小的尺寸。在這個過程中，碳化硅(SiC)作為一種新型的半導體材料，逐漸走入了人們的視線。碳化硅，是一種無機物，化學式為SiC，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。在C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應用最廣泛、最經(jīng)濟的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。

中國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體。碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基本品種，都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約95%，其韌性高于綠碳化硅，大多用于加工抗張強度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化硅含SiC約97%以上，自銳性好，大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化硅，它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體，用以制作的磨具適于軸承的超精加工，可使表面粗糙度從Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。

在電子領(lǐng)域，碳化硅功率器件已經(jīng)廣泛應用于充電樁、充電器、電源、變頻器，逆變器等領(lǐng)域，能夠提高能源利用效率，減小設(shè)備體積和重量，降低成本。在醫(yī)療領(lǐng)域，碳化硅X射線探測器具有高靈敏度、低噪聲、高分辨率等優(yōu)點，有助于提高疾病診斷效率和治療效果。在汽車領(lǐng)域，碳化硅功率器件能夠提高車輛的能效和可靠性，減少維護成本，是新能源汽車發(fā)展的重要方向之一。

國家陸續(xù)出臺了多項政策，鼓勵碳化硅行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》等產(chǎn)業(yè)政策為碳化硅行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場前景，為企業(yè)提供了良好的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境。

在部分業(yè)內(nèi)人士看來，制約碳化硅發(fā)展的主要因素在于碳化硅襯底企業(yè)的長晶工藝，原料晶柱的質(zhì)量不穩(wěn)定帶來的良率問題，導致碳化硅器件的成本過高，制約了碳化硅器件的大規(guī)模普及。

隨著碳化硅技術(shù)在電動汽車等領(lǐng)域的應用? 碳化硅技術(shù)更廣泛的應用在加速滲透

從目前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢來看，該環(huán)節(jié)只能靠企業(yè)長期的研發(fā)投入以及時間的沉淀。根據(jù)CASA數(shù)據(jù)，預計在2026年之前，隨著技術(shù)的改進和產(chǎn)量的提升，碳化硅襯底的價格有望每年下降5%-10%。

可以看到，今年以來800V車型密集發(fā)布，而碳化硅則是800V高壓快充標配，已有小鵬G6、極氪X、智己LS6等多款20-25萬元價格段的標配碳化硅車型上市，未來仍將有同價格段車型如極氪007等上市。

碳化硅半導體行業(yè)目前仍然屬于前沿新興領(lǐng)域，隨著碳化硅技術(shù)在電動汽車等領(lǐng)域的應用，碳化硅技術(shù)更廣泛的應用在加速滲透。特別是800V系統(tǒng)平臺的發(fā)展，碳化硅技術(shù)將進一步體現(xiàn)突出優(yōu)勢。

想要了解更多中國碳化硅行業(yè)詳情分析，可以點擊查看中研普華研究報告《2024-2029年中國碳化硅行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資前景預測研究報告》。

本研究咨詢報告由中研普華咨詢公司領(lǐng)銜撰寫，在大量周密的市場調(diào)研基礎(chǔ)上，主要依據(jù)了國家統(tǒng)計局、國家商務(wù)部、國家發(fā)改委、國家經(jīng)濟信息中心、國務(wù)院發(fā)展研究中心、國家海關(guān)總署、全國商業(yè)信息中心、中國經(jīng)濟景氣監(jiān)測中心、中國行業(yè)研究網(wǎng)、全國及海外相關(guān)報刊雜志的基礎(chǔ)信息以及碳化硅行業(yè)研究單位等公布和提供的大量資料。

報告對我國碳化硅行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、子行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了國內(nèi)外碳化硅行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了碳化硅行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。報告對于碳化硅產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)銷商、行業(yè)管理部門以及擬進入該行業(yè)的投資者具有重要的參考價值，對于研究我國碳化硅行業(yè)發(fā)展規(guī)律、提高企業(yè)的運營效率、促進企業(yè)的發(fā)展壯大有學術(shù)和實踐的雙重意義。

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