DIGITIMES Research:2030年來(lái)自電動(dòng)車(chē)應(yīng)用的碳化硅元件產(chǎn)值將達(dá)8成

• 劉明月 2023年2月28日 來(lái)源：DIGITIMES Research 917 57
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據(jù)DIGITIMES Research觀察，碳化硅功率元件應(yīng)用領(lǐng)域以電動(dòng)車(chē)為主，2030年來(lái)自電動(dòng)車(chē)應(yīng)用的碳化硅元件產(chǎn)值將達(dá)8成，主要因電動(dòng)車(chē)(指純電動(dòng)車(chē)及插電式混合動(dòng)力車(chē))滲透率屆時(shí)將超5成，與此同時(shí)，業(yè)內(nèi)紛紛朝8英寸碳化硅晶圓進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)。

DIGITIMES Research:2030年來(lái)自電動(dòng)車(chē)應(yīng)用的碳化硅元件產(chǎn)值將達(dá)8成

據(jù)DIGITIMES Research觀察，碳化硅功率元件應(yīng)用領(lǐng)域以電動(dòng)車(chē)為主，2030年來(lái)自電動(dòng)車(chē)應(yīng)用的碳化硅元件產(chǎn)值將達(dá)8成，主要因電動(dòng)車(chē)(指純電動(dòng)車(chē)及插電式混合動(dòng)力車(chē))滲透率屆時(shí)將超5成，與此同時(shí)，業(yè)內(nèi)紛紛朝8英寸碳化硅晶圓進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)。

碳化硅(SiC)被認(rèn)為是功率半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)步的主要方向。新能源汽車(chē)是碳化硅功率器件的主要應(yīng)用場(chǎng)景,同時(shí)功率器件也是汽車(chē)電動(dòng)化的主要增量。特斯拉率先在Model3中集成全碳化硅模塊。隨后海外車(chē)企豐田、本田、福特、大眾等，國(guó)內(nèi)比亞迪、蔚來(lái)等陸續(xù)宣布將采用碳化硅方案。

車(chē)用碳化硅需求占全行業(yè)的60%，其他代表性行業(yè)，光伏、儲(chǔ)能、充電基建、電源、軌交等對(duì)碳化硅的需求占40%，由此推算，2025全球需要6英寸碳化硅晶圓保守估計(jì)365萬(wàn)片，碳化硅產(chǎn)能缺口將達(dá)到123萬(wàn)片，樂(lè)觀情形下需求可達(dá)728萬(wàn)片，碳化硅產(chǎn)能缺口達(dá)到468萬(wàn)片，全球碳化硅襯底與晶圓將出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。

根據(jù)中研普華研究報(bào)告《2022-2026年中國(guó)碳化硅行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》分析顯示

碳化硅的優(yōu)越性能是碳化硅快速發(fā)展的底層邏輯之一。相比于硅，碳化硅具有十倍的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度、三倍的禁帶、兩倍的極限工作溫度和超過(guò)兩倍的飽和電子漂移速率。同時(shí)，碳化硅還具有三倍的熱導(dǎo)率，這意味著三倍于硅的冷卻能力。

上述優(yōu)勢(shì)給碳化硅材料在功率半導(dǎo)體、光伏逆變器、高頻器件中的應(yīng)用提供了有力支撐。楊承晉表示，硅基IGBT面向電高壓領(lǐng)域，其耐高溫耐高壓性能不及碳化硅MOSFET，隨著電高壓對(duì)電流的需求越來(lái)越大，碳化硅MOSFET的優(yōu)勢(shì)也愈加明顯。

我國(guó)新能源汽車(chē)數(shù)量突破千萬(wàn)!根據(jù)公安部7月6日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至2022年6月底，我國(guó)新能源汽車(chē)保有量已突破千萬(wàn)達(dá)1001萬(wàn)輛，其中，純電動(dòng)汽車(chē)占比八成。

目前，我國(guó)的碳化硅功率芯片產(chǎn)品以二極管產(chǎn)品為主，在晶體管方面，若干單位具備一定的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，正在進(jìn)入實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的初期。在國(guó)家科技項(xiàng)目和各級(jí)政府的支持下，目前國(guó)內(nèi)有多家企業(yè)和平臺(tái)正在建設(shè)或已建成多條4~6英寸碳化硅芯片工藝線，這些工藝線的投產(chǎn)，將會(huì)大大提升國(guó)內(nèi)碳化硅功率芯片的產(chǎn)業(yè)化水平。

以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導(dǎo)體具備耐高壓、耐高溫、低損耗等特性，符合當(dāng)前功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)用需求，正在逐步成長(zhǎng)為市場(chǎng)聚焦的新賽道。

中國(guó)碳化硅企業(yè)分布主要集中在華東地區(qū)，在西部甘肅、寧夏等地也形成了一定的聚集效應(yīng)。目前江蘇地區(qū)的企業(yè)最多，超過(guò)1200家企業(yè)，河南、寧夏等地碳化硅企業(yè)通常超過(guò)1000家。

從整體規(guī)模來(lái)看，碳化硅企業(yè)分布較為廣泛，企業(yè)數(shù)量較多。碳化硅器件領(lǐng)域代表性的企業(yè)中，目前來(lái)看在國(guó)際上技術(shù)比較領(lǐng)先的是美國(guó)的Wolfspeed，其覆蓋了整個(gè)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的上下游(襯底-外延-器件)，具有核心的技術(shù)。國(guó)內(nèi)廠商主要有中電55所、中電13所、世紀(jì)金光、揚(yáng)杰科技、中車(chē)時(shí)代電氣、嘉興斯達(dá)、河南森源、常州武進(jìn)科華等。

作為二十世紀(jì)最重要的新四大發(fā)明之一，也作為二十一世紀(jì)集成電路、芯片等載體的半導(dǎo)體，其重要性不言而喻。生活中小到手機(jī)、電腦，大到汽車(chē)、移動(dòng)通訊等電子產(chǎn)品、設(shè)備，都與其無(wú)不相關(guān)。半導(dǎo)體材料作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上中游的重要組成部分，自然在半導(dǎo)體產(chǎn)品生產(chǎn)制造起到關(guān)鍵性作用。

伴隨著第四次工業(yè)革命到來(lái)，大量新技術(shù)都需要依靠芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，但在過(guò)去的幾十年間，中國(guó)的半導(dǎo)體材料過(guò)度依賴進(jìn)口，無(wú)法自給自足的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)限制了中國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而伴隨著“雙碳”目標(biāo)進(jìn)入推進(jìn)的關(guān)鍵階段，先進(jìn)半導(dǎo)體材料在諸多關(guān)鍵新材料中的地位也逐漸突出。

報(bào)告顯示，SiC器件市場(chǎng)將從2019 年5 億美元增至2025 年25 億美元以上，復(fù)合增速達(dá)30%。未來(lái)5 年，汽車(chē)將成為碳化硅市場(chǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。其中，新能源汽車(chē)將從2019 年2.25 億增至2025 年15 億美元，復(fù)合增速38%，占整個(gè)市場(chǎng) 60%。相應(yīng)地，充電設(shè)施市場(chǎng)將快速發(fā)展，增速高達(dá)90%。除汽車(chē)外，第二大應(yīng)用光伏市場(chǎng)將從 2019 年2.25 億美元增加至2025 年3.14 億美元，復(fù)合增速為17%。此外，軌道交通和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域也將快速增加。

綜合來(lái)看，碳化硅材料的特性決定了它將會(huì)逐步取代傳統(tǒng)硅基，打開(kāi)巨大的市場(chǎng)空間。碳化硅材料將在高溫、高頻、高頻領(lǐng)域逐步替代硅，在 5G 通信、航空航天、新能源汽車(chē)、智能電網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

更多行業(yè)消息，請(qǐng)點(diǎn)擊中研研究院出版的《2022-2026年中國(guó)碳化硅行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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