碳化硅行業(yè)市場深度調(diào)研 碳化硅行業(yè)市場格局及產(chǎn)業(yè)鏈分析

• 吳亞楠 2023年2月13日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 654 38
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作為二十世紀最重要的新四大發(fā)明之一，也作為二十一世紀集成電路、芯片等載體的半導(dǎo)體，其重要性不言而喻。

碳化硅作為第三代半導(dǎo)體材料，優(yōu)勢突出，擁有良好的發(fā)展前景，在新能源汽車領(lǐng)域?qū)侵饕尿?qū)動力。與硅基半導(dǎo)體材料相比，以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體材料具有高擊穿電場、高飽和 電子漂移速度、高熱導(dǎo)率、高抗輻射能力等特點，適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大 功率器件。

實際上，碳化硅相比硅帶來的最大變化我們可以總結(jié)為“舊結(jié)構(gòu)+新材料”，亦即通過 把材料更換為碳化硅解決過去硅基 MOSFET 在高電壓場景下的瓶頸，讓高頻高速的 MOSFET 得以在高壓場景下充分發(fā)揮開關(guān)效率高的優(yōu)勢。

根據(jù)中研普華研究院撰寫的《2022-2026年中國碳化硅行業(yè)競爭格局及發(fā)展趨勢預(yù)測報告》顯示：

碳化硅行業(yè)市場深度調(diào)研

近年來，隨著 5G、新能源等高頻、大功率射頻及電力電子需求的快速增長，硅基半導(dǎo) 體器件的物理極限瓶頸逐漸凸顯，如何在提升功率的同時限制體積、發(fā)熱和成本的快速 膨脹成為了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)內(nèi)重點關(guān)注的問題，以碳化硅為首的第三代半導(dǎo)體材料在這一趨 勢下逐漸從科研走向產(chǎn)業(yè)化。

碳化硅行業(yè)前前景

碳化硅半導(dǎo)體在軍事、航空航天信息通訊、微波設(shè)備都均有大量應(yīng)用。在未來，碳化硅單晶襯底材料大尺寸化獲將成為主要的發(fā)揮趨勢。

碳化硅化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好。此外，碳化硅的硬度很大，莫氏硬度為9.5級，僅次于世界上最硬的金剛石(10級)，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。

目前中國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑碳化硅和綠碳化硅兩種，都屬于α-碳化硅。其中黑碳化硅含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。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(xué)玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。

作為二十世紀最重要的新四大發(fā)明之一，也作為二十一世紀集成電路、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、電腦，大到汽車、移動通訊等電子產(chǎn)品、設(shè)備，都與其無不相關(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，大量新技術(shù)都需要依靠芯片來實現(xiàn)，但在過去的幾十年間，中國的半導(dǎo)體材料過度依賴進口，無法自給自足的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)限制了中國信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而伴隨著“雙碳”目標進入推進的關(guān)鍵階段，先進半導(dǎo)體材料在諸多關(guān)鍵新材料中的地位也逐漸突出。

碳化硅行業(yè)市場格局

中國碳化硅企業(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1200家企業(yè)，河南、寧夏等地碳化硅企業(yè)通常超過1000家。從整體規(guī)模來看，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，目前來看在國際上技術(shù)比較領(lǐng)先的是美國的Wolfspeed，其覆蓋了整個碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的上下游(襯底-外延-器件)，具有核心的技術(shù)。國內(nèi)廠商主要有中電55所、中電13所、世紀金光、揚杰科技、中車時代電氣、嘉興斯達、河南森源、常州武進科華等。

碳化硅行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈分為襯底材料制備、外延層生長、器件制造以及下游應(yīng)用。通常采用物理氣相傳輸法(PVT法)制備碳化硅單晶，再在襯底上使用化學(xué)氣相沉積法(CVD法)等生成外延片，最后制成相關(guān)器件。在SiC器件的產(chǎn)業(yè)鏈中，由于襯底制造工藝難度大，產(chǎn)業(yè)鏈價值量主要集中于上游襯底環(huán)節(jié)。

隨著技術(shù)的成熟以及下游需求的快速增長，近年來全球各企業(yè)加速布局碳化硅行業(yè)，相繼推出多款產(chǎn)品。從晶體管(SiC MOSFET)來看，2021年國際上共有10余家公司推出超過200款SiC MOSFET系列產(chǎn)品，擊穿電壓基本集中在650V和1200V。隨著碳化硅下游市場的超預(yù)期發(fā)展，碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的景氣程度有望持續(xù)向好，碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)也將直接受益于行業(yè)發(fā)展。

碳化硅行業(yè)報告對中國碳化硅行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、競爭格局及市場供需形勢進行了具體分析，并從行業(yè)的政策環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境、社會環(huán)境及技術(shù)環(huán)境等方面分析行業(yè)面臨的機遇及挑戰(zhàn)。還重點分析了重點企業(yè)的經(jīng)營現(xiàn)狀及發(fā)展格局，并對未來幾年行業(yè)的發(fā)展趨向進行了專業(yè)的預(yù)判。

本報告同時揭示了碳化硅市場潛在需求與潛在機會，為戰(zhàn)略投資者選擇恰當?shù)耐顿Y時機和公司領(lǐng)導(dǎo)層做戰(zhàn)略規(guī)劃提供準確的市場情報信息及科學(xué)的決策依據(jù)，同時對政府部門也具有極大的參考價值。

未來，碳化硅行業(yè)發(fā)展前景如何?想了解關(guān)于更多行業(yè)專業(yè)分析，請點擊《2022-2026年中國碳化硅行業(yè)競爭格局及發(fā)展趨勢預(yù)測報告》。

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