隨著半導體技術的更新?lián)Q代 碳化硅行業(yè)未來發(fā)展趨勢如何？

• 黃文玉 2023年10月31日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 457 23
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隨著碳化硅(SiC)在電動汽車、新能源等領域的應用日益廣泛，市場需求不斷增長。近期，一批碳化硅項目集中開工，部分公司接到批量訂單，推動了碳化硅加速量產(chǎn)。

隨著碳化硅(SiC)在電動汽車、新能源等領域的應用日益廣泛，市場需求不斷增長。近期，一批碳化硅項目集中開工，部分公司接到批量訂單，推動了碳化硅加速量產(chǎn)。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，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm2。

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。

碳化硅行業(yè)市場現(xiàn)狀及供需格局分析

中國有碳化硅冶煉企業(yè)200多家，年生產(chǎn)能力220多萬噸(其中：綠碳化硅塊120多萬噸，黑碳化硅塊約100萬噸)。冶煉變壓器功率大多為6300~12500kVA，最大冶煉變壓器為32000kVA。加工制砂、微粉生產(chǎn)企業(yè)300多家，年生產(chǎn)能力200多萬噸。2012年，中國碳化硅產(chǎn)能利用率不足45%。約三分之一的冶煉企業(yè)有加工制砂微粉生產(chǎn)線。碳化硅加工制砂微粉生產(chǎn)企業(yè)主要分布在河南、山東、江蘇、吉林、黑龍江等省。

碳化硅主要有四大應用領域，即：功能陶瓷、高級耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供應，不能算高新技術產(chǎn)品，而技術含量極高 的納米級碳化硅粉體的應用短時間不可能形成規(guī)模經(jīng)濟。中國碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈下游應用領域主要為汽車、LED及射頻器件、能源、工業(yè)、電信及基礎設施領域，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，碳化硅在LED及射頻器件及汽車領域占比較重，占比分別為39.49%、36.30%。能源領域占比為8.50%、工業(yè)領域占比為6.97%、電信及基礎設施領域占比為5.73%、其他領域占比為 3.01%。

主要用途：用于3-12英寸單晶硅、多晶硅、砷化鉀、石英晶體等線切割。太陽能光伏產(chǎn)業(yè)、半導體產(chǎn)業(yè)、壓電晶體產(chǎn)業(yè)工程性加工材料。用于半導體、避雷針、電路元件、高溫應用、紫外光偵檢器、結構材料、天文、碟剎、離合器、柴油微粒濾清器、細絲高溫計、陶瓷薄膜、裁切工具、加熱元件、核燃料、珠寶、鋼、護具、觸媒擔體等領域。

電動汽車和混合動力汽車的普及推動了碳化硅在汽車動力電子和充電設備中的需求增長。碳化硅在冶金、化工、半導體制造等工業(yè)領域中的應用也在擴大。碳化硅在太陽能電池、風能發(fā)電設備和能源存儲系統(tǒng)等領域中的應用在增長。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年全球碳化硅行業(yè)市場規(guī)模約為16.04億美元。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2026年中國碳化硅行業(yè)競爭格局及發(fā)展趨勢預測報告》顯示：

中國碳化硅冶煉生產(chǎn)工藝、技術裝備和單噸能耗達到世界領先水平。黑、綠碳化硅原塊的質(zhì)量水平也屬世界級。中國碳化硅與世界先進水平的差距主要集中在四個方面：一是在生產(chǎn)過程中很少使用大型機械設備，很多工序依靠人力完成，人均碳化硅產(chǎn)量較低;二是在碳化硅深加工產(chǎn)品上，對粒度砂和微粉產(chǎn)品的質(zhì)量管理不夠精細，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性不夠;三是某些尖端產(chǎn)品的性能指標與發(fā)達國家同類產(chǎn)品相比有一定差距;四是冶煉過程中一氧化碳直接排放。國外主要企業(yè)基本實現(xiàn)了封閉冶煉，而中國碳化硅冶煉幾乎全部是開放式冶煉，一氧化碳全部直排。

隨著半導體技術的更新?lián)Q代，越來越多的企業(yè)投入到半導體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)中，其中中國碳化硅龍頭企業(yè)為三安光電，作為半導體的龍頭企業(yè)，將打造出國內(nèi)首條、全球第三條碳化硅垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈，只是三安光電向第三代半導體領域擴張的重要一步。

中國在碳化硅領域有著巨大的生產(chǎn)能力，并且其在電動汽車和可再生能源領域的發(fā)展推動了碳化硅的需求增長。其中中國占比為27.99%。美國和加拿大在碳化硅市場上也占有重要地位，主要受到汽車、電力電子和工業(yè)應用的推動。美國占比為28.67%。碳化硅功率器件占據(jù)市場的絕大數(shù)份額，占比約為71.44%。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國碳化硅行業(yè)市場規(guī)模呈現(xiàn)快速上漲態(tài)勢，2022年中國碳化硅市場規(guī)模約為43.45億元，產(chǎn)值約為20.43億元。中國碳化硅行業(yè)主要分布在華東、華南等發(fā)達地區(qū)，占比分別為32.78%、16.74%。

2023年5月4日，從中科院物理所獲悉，該所科研團隊在碳化硅材料產(chǎn)業(yè)化方面再迎進展：國際知名半導體企業(yè)英飛凌科技近日發(fā)布公報稱，已與中國碳化硅材料供應商天科合達簽訂一份長期供貨協(xié)議，以維護整體供應鏈穩(wěn)定。后者正是中科院物理所產(chǎn)學研合作的產(chǎn)物。

碳化硅行業(yè)未來發(fā)展前景及規(guī)劃分析

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。

中研普華利用多種獨創(chuàng)的信息處理技術，對市場海量的數(shù)據(jù)進行采集、整理、加工、分析、傳遞，為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務，最大限度地降低客戶投資風險與經(jīng)營成本，把握投資機遇，提高企業(yè)競爭力。想要了解更多最新的專業(yè)分析請點擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2022-2026年中國碳化硅行業(yè)競爭格局及發(fā)展趨勢預測報告》。

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