在"碳達峰、碳中和"戰略背景下,碳化硅器件作為能源效率革命的核心部件,正迎來歷史性發展機遇。預計到2025年,中國市場規模將突破250億元,國產化率有望達到40%。這個過程中,具備核心技術、產能規模和客戶資源的企業將贏得市場主導權,有望誕生市值千億級的行業龍頭。
中研普華《2025-2030年中國碳化硅器件行業全景調研及投資趨勢預測報告》顯示,全球碳化硅(SiC)功率器件市場已突破技術導入期,正進入快速增長階段。2023年中國碳化硅器件市場規模達到112.3億元,同比增長72.8%。
一、行業發展現狀:第三代半導體迎來爆發拐點
中國作為全球最大的制造業和消費市場之一,積極響應綠色發展理念,加大對碳化硅技術研發和產業化投入。
據中研普華產業研究院數據顯示,中國碳化硅器件市場規模在近年來保持了年均兩位數的增長率,預計未來幾年將繼續保持強勁增長態勢。
特別是在新能源汽車領域,碳化硅器件已成為提升電池續航、降低能耗、縮小體積的關鍵技術之一,市場需求量巨大。
二、市場規模分析:千億級市場蓄勢待發
(一)整體規模增長軌跡
中研普華通過產業鏈上下游交叉驗證,建立市場規模預測模型:
表1:碳化硅器件市場規模預測與驅動因素
根據中研普華研究院撰寫的《2025-2030年中國碳化硅器件行業全景調研及投資趨勢預測報告》顯示:三、產業鏈市場
碳化硅器件行業產業鏈是一個涵蓋原材料提取、半導體制造到終端應用的全鏈條體系。具體來說,該產業鏈主要包括以下幾個環節:
上游原材料:
碳化硅器件的原材料主要包括硅源(如金屬硅、石英砂)和碳源(如石油焦、石墨)。這些原材料經過加工后,合成碳化硅粉體,為后續的晶體生長奠定基礎。
碳化硅晶體的生產是產業鏈的基礎環節,主要采用化學氣相沉積(CVD)和水熱法等方法。其中,CVD法是目前主流的生產方法。
中游半導體制造:
碳化硅單晶生長是碳化硅產業鏈的核心環節,其技術水平直接影響到半導體器件的性能。目前,碳化硅單晶生長主要采用直拉法(Czochralski法)和區熔法等方法。
外延片制造是將碳化硅單晶生長后的單晶硅片進行薄膜生長,以形成具有特定性能的外延層。外延片制造的技術難點在于控制外延層的厚度、晶向和摻雜濃度等參數。
器件制造是將外延片加工成各種半導體器件,如二極管、MOSFET、IGBT等。器件制造的技術難點在于優化器件結構、提高器件性能和降低器件成本。
下游應用市場:
碳化硅器件以其高效率、高功率密度和低損耗特性,被廣泛應用于新能源汽車、電力電子、5G通信、光伏發電及工業國防等多個領域。
在新能源汽車領域,碳化硅器件已成為提升電池續航、降低能耗、縮小體積的關鍵技術之一。
在光伏逆變器領域,碳化硅器件的滲透率不斷提升,推動了系統效率的顯著提升。
四、未來市場展望
市場規模持續擴大:
隨著全球對可持續發展和綠色能源技術的重視程度不斷提升,碳化硅器件市場需求持續攀升,市場規模迅速擴大。據預測,2025年中國碳化硅晶片行業市場規模將突破30億美元,年復合增長率(CAGR)超過50%。
在新能源汽車、光伏發電、工業電機驅動等核心驅動力的推動下,碳化硅器件行業將迎來更廣闊的發展前景。
技術迭代與創新加速:
寬禁帶半導體技術將向更高電壓、更低導通電阻方向演進。例如,GaN-on-SiC異質結技術有望實現商業化,進一步提升器件效率。
智能化封裝技術(如嵌入式SiC模塊)將降低系統體積,滿足電動汽車輕量化需求。
隨著技術的不斷進步,碳化硅器件的性能將不斷提升,成本將逐漸降低,從而進一步拓展其應用領域。
市場競爭格局演變:
隨著碳化硅器件市場的不斷擴大,市場競爭格局也將發生深刻變化。具備技術、資金和產業鏈協同優勢的企業有望脫穎而出,成為行業領導者。
同時,隨著市場競爭的加劇,價格戰和技術戰將成為常態。企業需要不斷提升自身實力,以應對市場挑戰。
總結來看,碳化硅器件行業產業鏈完善、市場前景廣闊。隨著技術的不斷進步和市場的不斷擴大,該行業將迎來更加蓬勃的發展。
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