碳化硅產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報(bào)告

• 陳觀秋 2023年3月10日 來源：百度 1173 76
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碳化硅作為第三代半導(dǎo)體材料，優(yōu)勢突出，擁有良好的發(fā)展前景，在新能源汽車領(lǐng)域?qū)?huì)是主要的驅(qū)動(dòng)力。早期碳化硅主要應(yīng)用于LED燈和避雷針等，碳化硅在電子行業(yè)中主要用作于拋光膜。碳化硅半導(dǎo)體在軍事、航空航天信息通訊、微波設(shè)備都均有大量應(yīng)用。在未來，碳化硅單晶襯

碳化硅作為第三代半導(dǎo)體材料，優(yōu)勢突出，擁有良好的發(fā)展前景，在新能源汽車領(lǐng)域?qū)?huì)是主要的驅(qū)動(dòng)力。早期碳化硅主要應(yīng)用于LED燈和避雷針等，碳化硅在電子行業(yè)中主要用作于拋光膜。碳化硅半導(dǎo)體在軍事、航空航天信息通訊、微波設(shè)備都均有大量應(yīng)用。在未來，碳化硅單晶襯底材料大尺寸化獲將成為主要的發(fā)揮趨勢。

碳化硅行業(yè)概況

碳化硅化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好。此外，碳化硅的硬度很大，莫氏硬度為9.5級，僅次于世界上最硬的金剛石(10級)，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。

目前中國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑碳化硅和綠碳化硅兩種，都屬于α-碳化硅。其中黑碳化硅含SiC約95%，其韌性高于綠碳化硅，大多用于加工抗張強(qiáng)度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。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(xué)玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。

碳化硅產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研

碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈分為襯底材料制備、外延層生長、器件制造以及下游應(yīng)用。通常采用物理氣相傳輸法(PVT法)制備碳化硅單晶，再在襯底上使用化學(xué)氣相沉積法(CVD法)等生成外延片，最后制成相關(guān)器件。在SiC器件的產(chǎn)業(yè)鏈中，由于襯底制造工藝難度大，產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值量主要集中于上游襯底環(huán)節(jié)。

隨著碳化硅下游市場的超預(yù)期發(fā)展，碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的景氣程度有望持續(xù)向好，碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)也將直接受益于行業(yè)發(fā)展。

第三代半導(dǎo)體材料引發(fā)全球矚目，碳化硅成為半導(dǎo)體技術(shù)研究前沿和產(chǎn)業(yè)競爭焦點(diǎn)，美、日、歐等國都在積極進(jìn)行戰(zhàn)略部署。當(dāng)前，國際上第三代半導(dǎo)體材料、器件已實(shí)現(xiàn)了從研發(fā)到規(guī)模性量產(chǎn)的成功跨越，并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展階段，在新能源汽車、高速軌道交通、5G通信、光伏并網(wǎng)、消費(fèi)類電子等多個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用突破。2020年以來，發(fā)達(dá)國家紛紛將半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)上升到國家安全戰(zhàn)略層面，考慮以國家級力量進(jìn)行技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展、原材料、生產(chǎn)制造等多維度、全方位的部署。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2022-2027年碳化硅產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報(bào)告》分析：

隨著技術(shù)的成熟以及下游需求的快速增長，近年來全球各企業(yè)加速布局碳化硅行業(yè)，相繼推出多款產(chǎn)品。從晶體管(SiC MOSFET)來看，2021年國際上共有10余家公司推出超過200款SiC MOSFET系列產(chǎn)品，擊穿電壓基本集中在650V和1200V。

碳化硅作為第三代半導(dǎo)體材料，是我國重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。為加快推進(jìn)第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展，國家層面先后印發(fā)《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2019版)》、《“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”重點(diǎn)專項(xiàng)2020年度項(xiàng)目》等鼓勵(lì)性、支持性政策。作為第三代半導(dǎo)體核心材料，碳化硅產(chǎn)業(yè)將在政策支持下加速發(fā)展。

根據(jù)海關(guān)資料顯示，2020年受到全球疫情影響，中國碳化硅進(jìn)口量急劇下降，2020年中國碳化硅進(jìn)口量為1624.7噸，同比下降72.89%，隨著疫情態(tài)勢的放緩，中國碳化硅進(jìn)口量有一定的恢復(fù)，2021年中國碳化硅進(jìn)口量為3873.5噸，同比增長138.41%，增長可觀。

根據(jù)海關(guān)資料顯示，中國碳化硅從2017年至2020年出口量呈現(xiàn)下降態(tài)勢，2021年中國碳化硅出口量恢復(fù)為374.8萬噸，同比增長55%，2022上半年中國碳化硅出口量為199.1萬噸?？梢钥闯鲋袊蓟璨⒉灰蕾囉谶M(jìn)口，出口量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于進(jìn)口量。

第三代半導(dǎo)體是國家2030規(guī)劃和“十四五”國家研發(fā)計(jì)劃確定的重要發(fā)展方向，是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)彎道超車的機(jī)會(huì)，要重點(diǎn)扶持、協(xié)同攻關(guān)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，可以在國內(nèi)重點(diǎn)扶植3-5家世界級龍頭企業(yè)，加大整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條的合作力度。碳化硅為增速最快的功率器件，預(yù)計(jì)2025年全球碳化硅器件市場將超43億美元。碳化硅未來增量和存量市場上都會(huì)有爆發(fā)。

碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢預(yù)測

在全球低碳節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下，以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料憑借其高效率、高密度、高可靠等優(yōu)勢，發(fā)揮出越來越重要的作用。

隨著電動(dòng)汽車和光伏、風(fēng)電等新能源產(chǎn)業(yè)對大功率、低能耗、小體積功率器件需求的不斷提高，碳化硅也隨之迎來了屬于它“高光時(shí)刻”。業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)預(yù)估，2022年車用SiC功率元件市場規(guī)模將達(dá)到10.7億美元，至2026年將攀升至39.4億美元。面對巨大的市場需求，全球碳化硅市場牽起了擴(kuò)產(chǎn)浪潮。

業(yè)內(nèi)人士表示，未來幾年內(nèi)，可再生能源發(fā)電及儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的商業(yè)機(jī)會(huì)巨大。意法半導(dǎo)體也表示，“現(xiàn)在的新車，只要能用碳化硅的地方，便不會(huì)再用傳統(tǒng)功率器件”。

目前，我國的碳化硅功率芯片產(chǎn)品以二極管產(chǎn)品為主，在晶體管方面，若干單位具備一定的產(chǎn)品開發(fā)能力，正在進(jìn)入實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的初期。在國家科技項(xiàng)目和各級政府的支持下，目前國內(nèi)有多家企業(yè)和平臺(tái)正在建設(shè)或已建成多條4~6英寸碳化硅芯片工藝線，這些工藝線的投產(chǎn)，將會(huì)大大提升國內(nèi)碳化硅功率芯片的產(chǎn)業(yè)化水平。

總體上看，碳化硅有一定優(yōu)勢，尤其在汽車領(lǐng)域把碳化硅的技術(shù)進(jìn)行快速迭代以后，未來還有光伏、風(fēng)電等更大的市場。

想要了解更多碳化硅產(chǎn)業(yè)詳情分析，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2022-2027年碳化硅產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報(bào)告》。報(bào)告對中國碳化硅行業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r、市場供需、競爭格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢、機(jī)會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)展策略與投資建議等進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)分析了我國碳化硅行業(yè)將面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。報(bào)告將幫助碳化硅企業(yè)、學(xué)術(shù)科研單位、投資企業(yè)準(zhǔn)確了解碳化硅行業(yè)最新發(fā)展動(dòng)向，及早發(fā)現(xiàn)碳化硅行業(yè)市場的空白點(diǎn)，機(jī)會(huì)點(diǎn)，增長點(diǎn)和盈利點(diǎn)……準(zhǔn)確把握碳化硅行業(yè)未被滿足的市場需求和趨勢，有效規(guī)避碳化硅行業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)，更有效率地鞏固或者拓展相應(yīng)的戰(zhàn)略性目標(biāo)市場，牢牢把握行業(yè)競爭的主動(dòng)權(quán)。形成企業(yè)良好的可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢。

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