碳化硅,作为当前最为成熟的宽禁带半导体材料,已然是第三代半导体材料的杰出代表。
在我国,碳化硅产业已经形成了完整的产业链,涵盖了衬底、外延、晶圆制造等多个方面。近年来,由于8英寸碳化硅显现出的显著降本潜力,引起了业界的广泛关注,众多企业也开始加大在这一领域的投资布局。
从下游应用市场的分布来看,新能源汽车以38%的市场份额位居前列,而消费类电源和光伏逆变器则紧随其后。随着衬底价格的逐渐下降,碳化硅在新能源汽车、充电桩、光伏及储能等领域的应用前景显得尤为广阔。
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碳化硅材料具有稳定的化学性能、高导热系数、低热膨胀系数以及耐磨耐高压等特性。采用碳化硅制造的产品,在相同的电气参数下,其体积可以缩小50%,而能量损耗则能降低80%。
碳化硅的生产过程包括单晶生长、外延层生长及器件制造三大关键步骤。这三大步骤分别对应着产业链中的衬底、外延、器件与模组等环节。
碳化硅衬底的制造工艺难度较大,研发周期长,因此存在着较高的技术门槛和人才门槛。这也使得全球碳化硅衬底市场中,海外厂商占据了80%以上的份额,呈现出主导的竞争格局。
尽管如此,以Wolfspeed为代表的行业巨头在全球碳化硅市场中仍然占据了举足轻重的地位。我们也应注意到,国内企业如天科合达和天岳先进等也在积极发展,部分产品甚至已达到国际先进水平。
我国是碳化硅最大的应用市场,但令人遗憾的是,目前仍有大约80%的碳化硅产品依赖进口。这也意味着国产替代的空间十分广阔。
随着新能源汽车行业的快速发展,对碳化硅的需求也在不断增长。根据SEMI的数据预测,全球碳化硅SiC器件市场将迎来迅猛发展,预计到2025年,其市场规模将达到25.6亿美元。
在碳化硅功率器件方面,虽然海外市场占据主导地位,但国内企业如天科合达、天岳先进等也在逐渐崭露头角。包括华润微电子、比亚迪半导体等在内的众多厂商也在碳化硅产业链上下游进行布局。
整体来看,虽然碳化硅市场目前主导格局明显,但国产替代的趋势不可逆转。众多头部企业的布局为国内碳化硅产业的加速发展提供了广阔的空间与无限可能。