國內碳化硅產能供需持續緊缺

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5月31日，緯湃科技與安森美宣布了一項價值19億美元(約17.5億歐元)的碳化硅產品10年期供應協議，并向安森美提供2.5億美元(2.3億歐元)的投資，用于采購碳化硅晶圓生長、晶圓生產以及外延片等所需的新設備，以提前鎖定碳化硅的產能。

越來越多的行業巨頭選擇強強聯手，共同打造長遠穩定供應鏈的局面;另一方面，在碳化硅整體供不應求的前提下，海外龍頭因為工廠延期導致擴產不及預期，進一步加劇了供需的緊張狀態，對于國內廠商或存在一個訂單外溢的市場空間，未來隨著國內廠商的良率提升疊加國內下游客戶要求供應鏈自主可控的意愿下，國內功率器件廠商有望迎來迅速增長。

碳化硅作為第三代半導體材料擁有良好的發展前景，新能源汽車是其核心驅動力，其次為光伏及工控領域的器件應用。

市場分析機構Yole預計，全球碳化硅功率器件市場將從2021年的10.90億美元增長至2027年的62.97億美元，年復合增長率達34%。集邦咨詢則預計2026年車用碳化硅器件市場將達到39.4億美元。

全球碳化硅功率器件市場供應問題

3月初，埃隆·馬斯克在投資者大會上宣布：未來要削減特斯拉75%的碳化硅用量。而當年正是特斯拉率先在Model 3主驅的逆變器上使用碳化硅，一手開辟了碳化硅“上車”的先河。

業內分析，特斯拉之所以棄“碳”而行，可能是出于成本、產能等多方位考量做出的無奈選擇。有消息人士分析，此舉與其碳化硅供應商有很大關系，也有人認為電動汽車巨頭擔心碳化硅良品率低和供應能力不足。

碳化硅單晶制備一直是全球性難題，晶體生長工藝的穩定性難以保證。碳化硅整個產業鏈大致上可以分成襯底、外延、器件3類廠商，然而在這一環接一環的生產程序上，目前每個環節的良品率都不是很高，生產的襯底很難合格，導致最終的器件成本極高，同時性能也不穩定，產量難以保證。

新能源汽車對碳化硅的需求量很大，而供應又遲遲跟不上車企產能擴張的節奏。有國內碳化硅頭部廠商表示：“我們目前沒有多余碳化硅產能外供，雖然特斯拉喊出‘減碳’，但實際上碳化硅的使用量在逐年增加并沒有減少，市場需求強勁。”

江西新能源科技職業學院新能源汽車技術研究院院長張翔也表示：“相較于傳統硅材料，碳化硅材料性質更匹配高壓平臺，具備耐壓能力強、效率高、體積小等優勢，當前仍是新能源車電驅動方案的最優選擇?！?/p>

由此可見，減用碳化硅只是新能源汽車企業出于精打細算的綜合抉擇，并不是改弦更張、另起爐灶。

根據中研普華研究院《2022-2026年中國碳化硅行業競爭格局及發展趨勢預測報告》顯示：

碳化硅應用前景廣闊，國內企業也看準了這個賽道。“但是碳化硅晶體生長極其困難，20世紀90年代只有少數發達國家掌握晶體生長和加工技術，我國碳化硅技術起步相對較晚，目前國內企業正在碳化硅領域奮起直追?！标愋↓堈f。

以6英寸碳化硅襯底為例，國內良品率大概有40%，海外有60%～70%。另外，碳化硅半導體場效應晶體管分為平面類和溝槽類，在同等條件下，溝槽類更具備成本和性能優勢，但國內企業需要跨過巨大的專利鴻溝。

業內人士指出，當前碳化硅的下游需求依舊旺盛，特別是車用級碳化硅襯底產能仍偏緊，國內業界對于碳化硅國產替代的呼聲非常高。國家也意識到了這個問題，在《“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要》中提出，將加速推動以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體新材料新技術產業化進程，催生一批高速成長的新材料企業。更值得注意的是，目前已有要對中國禁售碳化硅等產業高精尖設備的跡象，所以碳化硅國產化之路勢在必行。

現在業內已經紛紛行動起來，布局碳化硅產業，加入碳化硅的國產化隊伍。據不完全統計，2022年國內新立項、簽約的碳化硅項目投資額超過476億元，而2018年這個數字還只有50億元。

業內人士指出，隨著未來兩三年產能密集釋放，國內碳化硅市場供需將會趨于平衡，成本將加速下降。屆時，國內碳化硅中低端產品的市場競爭或將更加激烈，業內需要在技術突破上重點發力，實現彎道超車和自主可控，縮小與國際巨頭的差距，爭取在碳化硅高端市場分得一杯羹。

功率半導體正從傳統硅基功率器件IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、MOSFET(金氧半場效晶體管)，走向以SiC(碳化硅)和GaN(氮化鎵)為代表的時代。

在這條賽道上，企業融資并購、廠商增資擴產、新玩家跑步入場、新項目不斷涌現。

多位長期關注功率半導體發展的專業人士對《中國經營報》記者表示，伴隨著 5G、物聯網、新能源等行業的迅速發展，具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、熱導率、電子飽和速率及抗輻射能力的碳化硅、氮化鎵等為代表的第三代半導體材料進入快速發展階段，市場前景廣闊。

由于 SiC器件具有耐高溫、低損耗、導熱性良好、耐腐蝕、強度大、高純度等優點，并且在禁帶寬度、絕緣擊穿場強、熱導率以及功率密度等參數方面要遠遠優于傳統硅基半導體。

與碳化硅一樣，氧化鎵同樣被業內所看好，但是，氧化鎵還有諸多技術瓶頸待突破。比如，由于高熔點、高溫分解以及易開裂等特性，大尺寸氧化鎵單晶制備較難實現，距離真正規?；?、商業化量產還需要一定時間。

根據TrendForce集邦咨詢《2023 SiC功率半導體市場分析報告》，隨著Infineon、ON Semi等與汽車、能源業者合作項目明朗化， 2023年整體SiC功率元件市場規模有望增長至22.8億美元，年成長率為41.4%。同時，受惠于電動汽車及可再生能源等下游主要應用市場的強勁需求，2026年SiC功率元件市場規模有望達到53.3億美元。另Yole數據顯示，預計到2023年，全球碳化硅材料滲透率有望達到3.75%。

海內外巨頭也紛紛錨定了這一藍海市場。汽車半導體芯片巨頭瑞薩電子在日前宣布，將于2025年開始使用SiC來生產降低損耗的下一代功率半導體產品，計劃在目前生產硅基功率半導體的群馬縣高崎工廠進行量產，但具體投資金額和生產規模尚未確定。

值得注意的是，瑞薩電子此前很少涉及SiC相關業務，不過，作為新玩家，瑞薩社長兼CEO柴田英利表示，“在功率半導體上、我們起步非常慢?？蛻魧θ鹚_IGBT的評價非常高、會將這些評價活用至SiC業務上。現在SiC市場仍小，但將來毫無疑問會變得非常大?！?/p>

《2022-2026年中國碳化硅行業競爭格局及發展趨勢預測報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。