2022年碳化硅行業(yè)發(fā)展前景及市場規(guī)模分析

• 2022年1月23日 ZouJunRong來源：互聯(lián)網(wǎng) 252 8
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國內(nèi)碳化硅廠商具有自身優(yōu)勢。在全球半導(dǎo)體材料供應(yīng)不足的背景下，國際龍頭企業(yè)紛紛提出碳化硅產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃并保持高研發(fā)投入。

碳化硅行業(yè)發(fā)展前景、碳化硅市場狀況如何?《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出集中電路設(shè)計(jì)工具、重點(diǎn)裝備和高純靶材等關(guān)鍵材料研發(fā)，集中電路先進(jìn)工藝和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)等特色工藝突破，先進(jìn)存儲(chǔ)技術(shù)升級(jí)，碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導(dǎo)體發(fā)展。

2022年碳化硅行業(yè)發(fā)展前景及市場規(guī)模分析

碳化硅屬于第三代半導(dǎo)體材料，在低功耗、小型化、高壓、高頻的應(yīng)用場景有極大優(yōu)勢。第三代半導(dǎo)體材料以碳化硅、氮化鎵為代表，與前兩代半導(dǎo)體材料相比最大的優(yōu)勢是較寬的禁帶寬度，保證了其可擊穿更高的電場強(qiáng)度，適合制備耐高壓、高頻的功率器件。

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(jià)值量主要集中于上游襯底環(huán)節(jié)。

為了提升半導(dǎo)體的性能，半導(dǎo)體上游材料經(jīng)歷了幾輪的演變。第一代半導(dǎo)體材料高純硅是目前最為廣泛使用的，超過90%的半導(dǎo)體是用硅材料制作的。90年代開始，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，第二代化合物半導(dǎo)體材料的代表砷化鎵和磷化銦開始走上舞臺(tái)，其器件相對(duì)硅器件具有高頻、高速的光電性能，因此被廣泛應(yīng)用于光電子和微電子領(lǐng)域。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院公布《2021-2025年中國碳化硅行業(yè)競爭分析及發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》顯示

如今以碳化硅和氮化鎵為代表的第三代化合物半導(dǎo)體材料，在禁帶寬度、擊穿電場強(qiáng)度、 飽和電子漂移速率、熱導(dǎo)率以及抗輻射等關(guān)鍵參數(shù)方面具有顯著優(yōu)勢，進(jìn)一步滿足了現(xiàn)代工業(yè)對(duì)高功率、高電壓、高頻率的需求。隨著眾多公司在碳化硅領(lǐng)域的布局以及電動(dòng)汽車廠商對(duì)SiC接受度的增加，二級(jí)市場對(duì)碳化硅的關(guān)注越來越高。

當(dāng)前整個(gè)碳化硅功率器件的市場規(guī)模在10億美元左右，還沒有迎來滲透率的拐點(diǎn)。根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)測，到2026年整個(gè)碳化硅功率器件的市場規(guī)模有望達(dá)到50億美元，市場空間巨大，其中60%以上用于新能源汽車領(lǐng)域。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測2025年碳化硅在電動(dòng)車應(yīng)用的市場規(guī)?？芍?.5億美元，未來5年年增率將介于25%至30%。

2018到2019年，全球電力電子碳化硅(SiC)市場規(guī)模由4.3億美元增至5.64億美元，2020年其市場規(guī)模估計(jì)在6億美元左右。國內(nèi)供需仍存缺口，有效產(chǎn)能不足。我國2020年碳化硅導(dǎo)電型襯底產(chǎn)能約40萬片/年(約當(dāng)4英寸)、外延片折合6英寸22萬片/年、器件26萬片/年;半絕緣型襯底折算4英寸產(chǎn)能近18萬片/年。

限于良率及技術(shù)影響，目前國內(nèi)實(shí)際項(xiàng)目投產(chǎn)較為有限，實(shí)際產(chǎn)能開出率較低。隨著新能源汽車、5G等下游應(yīng)用市場的快速起量，國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品供給無法滿足需求，目前第三代半導(dǎo)體主要環(huán)節(jié)國產(chǎn)化率仍然較低，超過80%的產(chǎn)品要靠進(jìn)口。

碳化硅是技術(shù)密集型行業(yè)，對(duì)研發(fā)人員操作經(jīng)驗(yàn)、資金投入有較高要求。國際巨頭半導(dǎo)體公司研發(fā)早于國內(nèi)公司數(shù)十年，提前完成了技術(shù)積累工作。因此，國內(nèi)企業(yè)存在人才匱乏、技術(shù)水平較低的困難，制約了半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程發(fā)展。

受益于中國5G通訊、新能源等新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的世界領(lǐng)先地位，國內(nèi)碳化硅器件巨大的應(yīng)用市場空間驅(qū)動(dòng)上游半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展，國內(nèi)碳化硅廠商具有自身優(yōu)勢。在全球半導(dǎo)體材料供應(yīng)不足的背景下，國際龍頭企業(yè)紛紛提出碳化硅產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃并保持高研發(fā)投入。

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