SiC和GaN功率器件行業發展前景研究

SiC和GaN功率器件市場均呈現出快速增長的趨勢，其中SiC市場規模較大且主要得益于電動汽車的需求增長，而GaN市場則具有較大的增長潛力并正逐步擴大其應用領域。這兩個市場都面臨著技術發展和市場競爭的挑戰，但也有著廣闊的發展前景。

SiC和GaN功率器件為代表的核心材料是芯片性能的提升的基石，SiC和GaN功率器件一般指禁帶寬度大于2.2eV的半導體材料，也稱為寬禁帶半導體材料。

根據中研普華研究院撰寫的《2024-2029年中國SiC和GaN功率器件行業市場環境與投資分析報告》顯示：

SiC和GaN功率器件行業發展前景研究

半導體產業發展至今經歷了三個階段，第一代半導體材料以硅為代表;第二代半導體材料砷化鎵也已經廣泛應用;而以氮化鎵和碳化硅、氧化鋅、氧化鋁、金剛石等寬禁帶為代表的SiC和GaN功率器件材料，相較前兩代產品性能優勢顯著。

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、最經濟的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。中國工業生產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。

氮化鎵是一種無機物，化學式GaN，是氮和鎵的化合物，是一種直接能隙(direct band gap)的半導體，自1990年起常用在發光二極管中。此化合物結構類似纖鋅礦，硬度很高。氮化鎵的能隙很寬，為3.4電子伏特，可以用在高功率、高速的光電元件中，例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極管，可以在不使用非線性半導體泵浦固體激光器(Diode-pumped solid-statelaser)的條件下，產生紫光(405nm)激光。

集成電路產業是廈門新一代信息技術產業的核心基礎產業。為抓住中國集成電路產業發展的戰略機遇期，共同打造符合國家集成電路產業發展規劃、廈門集成電路產業發展規劃綱要的特色工藝芯片企業，上述各方將合作在廈門市海滄區投資建設一條以SiC-MOSEFET為主要產品的8英寸SiC功率器件芯片制造生產線(下稱“該項目”)。

其中，廈門市人民政府、廈門市海滄區人民政府為該項目提供包括基礎設施配套、建設服務、金融服務、人才服務和員工子女教育等方面的支持，并協助項目落地、驗收和持續發展。士蘭微則將向項目充分導入在特色工藝芯片生產線和先進化合物半導體器件生產線技術、市場、人才、運營等方面的優勢，結合廈門政策、區位、產業鏈、綜合環境等優勢，為產業鏈上下游企業提供相關產品、技術支撐與服務。

SiC和GaN功率器件行業市場規模

SiC功率器件主要應用于高壓和高溫度電力電子設備，特別是在電動汽車的逆變器、DC-DC轉換器和車載充電器中。在可再生能源、電力電子、汽車和電信等領域也有廣泛應用。

GaN功率器件在中等耐壓范圍的應用中備受期待，如服務器和AC適配器等各種電源系統的效率提升和小型化。在基站和數據中心等領域中，GaN器件由于可以降低各種開關電源的功耗并實現小型化而被寄予厚望在汽車行業，GaN器件可應用于車載OBC和48V DC/DC轉換器。

預計到2029年，SiC功率器件市場規模將達到100億美元。根據市場研究公司的報告，SiC市場的快速擴張主要得益于電動汽車(EV)的需求，預計2023年市場將比上年增長60%。

SiC功率器件市場規模從2018年至2019年左右開始快速增長，并持續至今。

預計到2029年，GaN功率器件市場將達到25億美元。該市場主要由消費應用驅動，如充電器、家用電器電源和電機驅動器等。

與SiC相比，GaN功率器件的市場規模較小，但其增長速度也非常可觀。

SiC和GaN功率器件行業前景研究

SiC產業鏈已經相對完善，從襯底到外延，國內和國際都有生產的企業，并且主要以IDM企業為主，純Fabless和Foundry企業的數量較少。SiC器件的漂移區電阻要比硅低200倍，即使高耐壓的 SiC場效應管的導通壓降，也比單極型、雙極型硅器件的低得多。而且，SiC器件的開關時間可達10nS量級，并具有十分優越的 FBSOA。

《中國制造2025》將集成電路的發展上升為國家戰略，2014年6月公布了《國家集成電路產業發展推進綱要》，半導體產業及相關材料將在我國將受到充分的政策優惠。中國未來的半導體行業將有著良好的政策支持。相比硅基，SiC材料在熱導率、開關頻率、電子遷移率和擊穿場強均具備優勢，因此SiC材料具備更高效率和功率密度。從產業鏈來看，襯底是價值鏈核心，在成本SICSBD器件中，襯底價值量占比達到47%。從SiC材料適用范圍來看，碳化硅器件可廣泛應用于高壓、高頻和大電流場景，因此十分適合光伏、新能源車和5G通信領域。

sic器件行業市場需求前景廣闊。預計到2025年新能源汽車市場對6英寸碳化硅晶圓需求將達到169萬片。目前，電動車已成為碳化硅的核心應用場景，其中OBC(車載充電器)和DC-DC轉換器組件對于SiC器件的應用已相對成熟，而基于SiC的主驅逆變器仍未進入大規模量產階段。

在激烈的市場競爭中，企業及投資者能否做出適時有效的市場決策是制勝的關鍵。中研網撰寫的SiC和GaN功率器件行業報告對中國SiC和GaN功率器件行業的發展現狀、競爭格局及市場供需形勢進行了具體分析，并從行業的政策環境、經濟環境、社會環境及技術環境等方面分析行業面臨的機遇及挑戰。同時揭示了市場潛在需求與潛在機會，為戰略投資者選擇恰當的投資時機和公司領導層做戰略規劃提供準確的市場情報信息及科學的決策依據，同時對政府部門也具有極大的參考價值。

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