2019年全球第三代半導體SiC功率器件市場格局，電動汽車成為主要下游市場[圖]

SiC功率器件 2020-10-09 05:25

一、SiC功率器件發展概況

半導體材料已經從硅、鍺第一代材料發展到SiC、GaN的第三代半導體材料，相比前兩代半導體材料，SiC和GaN在禁帶寬度、擊穿電場、熱導率等方面表現更加突出，特別適用于現階段下游正在快速發展的5G通訊和新能源汽車市場。

半導體材料發展路徑

資料來源：智研咨詢整理

SiC產業鏈分為三大環節，包括上游的SiC晶片、SiC外延，中游產業為SiC功率器件的制造，下游市場主要應用在新能源汽車、光伏發電、電源等領域。

SiC產業鏈

資料來源：智研咨詢整理

SiC是現階段高壓、高功率、高頻功率器件理想的材料，所以SiC功率器件在新能源車、充電樁、光伏、風電等這些對效率、節能和損耗等指標比較看重的領域，具有明顯的發展前景。

二、SiC功率器件全球市場格局

相比于Si基的IGBT，SIC MOS在產品尺寸、功率消耗大幅降低，在電動汽車的電池領域應用具有較強的性能提升。2018年特斯拉的主逆變器采用SiC，隨后采埃孚、博世等多家零部件制造商以及比亞迪、雷諾等汽車生產商都宣布在其部分產品中采用SiC技術。汽車領域成為SiC功率市場快速發展的首要驅動力，2014-2019年全球SiC功率器件市場規模復合增長率35.83%，截至219年全球SiC功率器件市場規模約為6.15億美元。

2014-2019年全球SiC功率器件市場規模

資料來源：YOLE、智研咨詢整理

根據智研咨詢發布的《2020-2026年中國碳化硅功率器行業市場競爭格局及投資戰略咨詢報告》數據顯示：全球SiC功率器件主要應用于電動汽車、電源和光伏領域，上述三個主要市場占據了SiC功率器件市場份額65%左右。

2019年全球SiC功率器件下游應用格局

資料來源：ROHM、智研咨詢整理

三、SiC功率器件企業格局

由于我國SiC市場起步晚，絕大部分材料基本依賴進口，國產化程度偏低。其中，上游的晶片基本被美國CREE和II-VI等美國廠商壟斷。其中CREE從SIC上游材料切入到了SIC器件，相當于其擁有了從上游SIC片到下游SIC器件的產業鏈一體化能力。

由于碳化硅材料特殊的物理性質，晶體切割、加工等工藝要求高，需要企業長期投入和深耕才能形成產業化生產能力，導致SiC行業門檻很高。

SiC功率器件行業主要企業不同尺寸 SIC 晶片的推出對比

項目	CREE	Ⅱ-Ⅵ	SiCrystal	山東天岳	天科合達
4英寸品片	成功研制并規模化生產	成功研制并規模化生產	成功研制并規模化生產	成功研制并規模化生產	成功研制并規模化生產
6英寸品片	2012年全球首次成功研制并規模化生產	成功研制并規模化生產	成功研制并規模化生產	成功研制，2019年宣布產線建設計劃	2014年國內首次成功研制，已規模化生產
8英寸品片	成功研制，2019年宣布產線建設計劃	2015年全球首次成功研制，2019年宣布產線建設計劃	未披露	未披露	2020年啟動研發

資料來源：智研咨詢整理

四、中國SiC功率器件發展趨勢

國內的企業均處于初創期或者剛剛介入SIC領域，包括傳統的功率器件廠商華潤微、捷捷微電、揚杰科技，從傳統的硅基MOSFET、晶閘管、二極管等切入SIC領域，IGBT廠商斯達半導、比亞迪半導體等，但國內當前的SIC器件營收規模都比較小。

半導體產業是第四次工業革命的核心環節，我國在《中國制造2025》中明確了第三代半導體產業的重要性，近三年，針對第三代半導體材料頒布了諸多支持性政策，促進我國在第三代半導體材料市場取得可觀市場前景。

2017-2019年國家第三代半導體相關政策

頒布時間	名稱	內容
2017	“十三五”材料領域科技創新專項規劃	在總體目標、指標體系、發展重點等各方面均捉出要大力發展第三代半導體材料
2017	“十三五”交通領域科技創新專項規劃	提出開展汽車整車、動力系統、底盤電子控制系統以及IGBT、碳化硅、氦化鎵等電力電子器件技術研發及產品開發和零部件、系統的軟硬件測試技術研究與測試評價技術規范體系研究
2017	“關于組織開展2017年工業強基工程重點產品、工藝'一條龍應用計劃工作的通知”	捉出以城市軌道交通應用為源頭，實現3.3kV和6.5kV高頻高壓回合SiCIGBT及SiCMOSFET器件、驅動和變流裝置的技術突破
2019	鼓勵外商投資產業目錄(2019年版)	支持引進SiC超細粉體(純度>99%)、高純超細氧化鋁微粉(純度>99.9%)、高純氮化鋁(AIN)粉體(純度>99%，平均粒徑<1μm)等精密高性能陶瓷原料外資生產企業
2019	關于印發重點新材料首批次應用示范指導目錄(2019年版)的通告	對重點新材料首批次應用給予保險補償，GaN單晶襯底、功率器件用GaN外延片、SiC外廷片、SiC單晶襯底等第三代半導體產品進入目錄
2019	長江三角洲區域一體化發展規劃綱要	綱要明確要求長三角區域加快培育布局第三代半導體產業，推動制造業高質量發展